全膝关节置换术患者实施3D打印技术治疗后对患者膝关节活动度、下肢力线的影响评价

宋伟兴， 杨 静， 赵凯丽

(天津港口医院放射科， 天津 300456)

全膝关节置换手术作为治疗膝关节疾病的重要手术方式，临床效果显著，且安全性较高，能够提高患者的生活质量。随着技术的发展，发现全膝关节置换手术尽管能够取得较为理想的效果〔1〕，但因为在手术前设计存在纰漏或失误，很容易造成术后创伤，例如出现假体松动，下肢力线不良等情况，对患者的身心造成影响。为了进一步的提高手术效果，临床实践发现，利用3D打印技术进行辅助治疗，可减少手术后的创伤〔2〕，因此，本文针对本院2018年5月至2019年5月期间收治的全膝关节置换术患者作为研究，探讨全膝关节置换术患者进行3D打印技术治疗之后，对患者的膝关节活动度、下肢力线的影响，现总结如下。

1 临床资料和研究方法

1.1 基本信息资料

选取于在本院收治的全膝关节置换术患者66例纳入研究，所选时间区间为2018年5月到2019年5月，按照随机数字表法的方式将患者分为参照组(n=33)与实验组(n=33)。其中，参照组年龄最大72岁，最小50岁，平均年龄在(59.20±2.85)岁，20例患有膝关节炎，13例患有类风湿性关节炎；实验组年龄最大73岁，最小50岁，平均年龄在(59.65±2.95)岁，21例患有膝关节炎，12例患有类风湿性关节炎，比较两组患者基本资料，组间无差异，P>0.05。纳入依据：本次实验经过医院伦理会的批准，且患者和家属对此均知晓，并签署了知情同意书；临床资料完整的的患者。排除依据：凝血功能障碍或者存在其它免疫功能障碍；存在手术禁忌症，耐受性差等。

1.2 研究方法

(1)参照组行全膝关节置换术，即严格按照临床手术进行，按照常规的方式将患者的股骨髓腔并进行定位，将股骨较远端的截骨器、截骨模具进行截骨，采用手术暴露的手段以胫骨髓外定位手段〔3-4〕，将截骨器在胫骨位置进行操作以及假体的安装。手术后医护人员需要对患者进行伸直屈曲间隙的测量，利用脉冲式抢对患者的膝关节进行全面的冲洗，对于假体以骨水泥进行固定，同时将垫片安装好。医护人员需要对患者的力线的情况进行检查，确认无异常之后放置好负压引流管，放置完成之后，进行逐层的组织缝合，手术后给患者使用抗生素，避免出现感染，并且在48小时之后将引流管拔除，并且按照患者的实际情况，训练患者进行简单的功能训练。(2)实验组在参照组的基础上进行3D打印技术用以治疗的辅助，详细方式：在手术正式开始之前，医护人员需要对患者的实际情况：肺功能、凝血功能、心电图等进行检测〔5〕，对患者的病情变化进行评估，判定患者是否存在手术禁忌症，之后采用X光和CT对患者的膝关节扫描，依据扫描的结果通过计算机来建三维建模，以相关软件作为辅助，对患者的股骨外翻角、胫骨平台的后倾角、外旋角等计算，并且由经验丰富的医生进行手术前的设计，明确全膝关节置换术患者需要的股骨以及胫骨假体的大小、形状等，确定患者的股骨的远端、胫骨的近端及后髁截骨的角度、截骨需要的数量等。确定手术方案之后，按照计算机保存的数据设计患者手术总的截骨切模，将已经设定好的截骨切模数字文件传送到3D打印机，利用速成型的技术将聚酰胺截骨切模的实物进行打印〔6〕。在手术中患者保持仰卧体位，且由医护人员对患者进行全身的麻醉，在患者的膝关节前正中方向作5～8厘米的切口，逐层的将患者的皮下组织切开，顺延髌骨内侧方向以及四头肌腱一直到胫骨结节内侧作弧形切口，按照常规的方式，将关节囊打开，并利用负压吸引的手段，将患者关节囊内存在的黄色关节积液进行吸干净。以上操作完成之后，将患者的膝关节弯曲至90°，确保髌骨呈现外翻的状态，将四周残留物、骨赘等清理干净。在胫骨靠近端装上之前已经准备好的胫骨近端切模，确保能够贴合，再依据切模的方向进行准确的截骨，截骨的角度需要按照计算机已经算出来的结果进行，在这个过程不需要将髓腔打开。确定切模已经成功的安置并进行截骨之后，在患者的胫骨靠近段打孔〔7〕，利用生理盐水，以脉冲水枪进行清洗，以上操作完成之后，利用骨水泥对截骨面进行固定，并准确放置好垫片及假体，手术完成之后将引流管放置并且将切口缝合，术后给患者使用抗生素，避免出现感染，并且在48小时之后将引流管拔除，并且按照患者的实际情况，训练患者进行简单的功能训练〔8〕。

1.3 观察指标

(1)记录和分析两组手术时间、手术中出血量，住院时间。(2)在手术前一周及术后一周对两组的膝关节活动度和下肢力线的角度进行测量，即胫骨机械轴和股骨之间的夹角变化。(3)在手术前一周及术后一周及三个月对两组的膝关节进行评分，利用HSS评分量表进行，包含：屈曲度。运动功能、疼痛及活动度进行评分，满分一百，分数越高，即证明患者的关节活动度越好。(4)记录手术后的并发症情况。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 对比两组手术时间、手术中出血量，住院时间

由表1数据可知，实验组的手术时间、手术中出血量、住院时间均比参照组理想，组间对比差异显著(P<0.05)。

表1 对比两组手术时间、手术中出血量，住院时间

2.2 两组膝关节活动度及下肢力线的变化

手术之前的一周，两组的膝关节活动度及下肢力线的变化无差异(P>0.05)；手术后一周两组的膝关节活动度及下肢力线均出现明显的变化，实验组的膝关节活动度高于参照组，且实验组的下肢力线低于参照组，组间对比具有统计学意义(P<0.05)，具体见表2。

表2 两组膝关节活动度及下肢力线的变化

2.3 对比两组膝关节HSS评分情况

手术前一周两组的膝关节HSS评分无差异(P>0.05)；手术后一周及三个月后两组的膝关节HSS评分均有所提高，且实验组的膝关节HSS评分高于参照组，组间具有统计学意义(P<0.05)，见表3。

表3 对比两组膝关节HSS评分情况

2.4 对比两组并发率

实验组总并发率低于参照组，组间对比具有差异(P<0.05)，如表4。

表4 对比两组并发率〔n(%)〕

3 讨论

对于膝关节疾病通常以全膝关节置换术进行治疗，该手术方法能够终止患者晚期出现的膝关节疼痛的情况，但在长期的临床实践中发现，全膝关节置换术还是存在缺点，例如容易出现并发症等〔9-10〕。为了提高手术的效果，将3D打印技术用以治疗中，能够取得较为理想的效果。3D打印技术和传统的全膝关节置换术相比，所需要的时间较短，还能减少手术中的出血量。传统的全膝关节置换术主要依赖医生的经验，并且也需要依据手术前的影像进行初步的评估以及确定手术的具体的流程方可进行手术，对病变实际的严重程度和解剖中出现变异等存在疏忽，这也无形中增加了患者的手术风险〔11-12〕。3D打印技术主要依靠计算机进行辅助的治疗，计算机所获得数据以及图像等较为准确，医生依靠计算机的数据，了解患者的实际病变程度以及区域和大小等，对于手术方案的制定有着关键作用，正确的手术方案可以提高手术的效果，避免患者出现创伤，影响恢复。

据本次实验可知，手术后一周，实验组的膝关节活动度高于参照组，且实验组的下肢力线低于参照组，组间对比具有差异(P<0.05)；手术后一周及三个月后，实验组的膝关节HSS评分高于参照组，组间具有差异(P<0.05)，这也证明了3D打印技术能够很好的改善患者的膝关节活动度、下肢力线，这是因为3D打印技术室内将已经得到的结果制作成数字文件，将文件输入3D打印机，然后将其打印成实物，这对于手术方案的设定，以及假体的悬着，下肢力的纠正等有着重要意义。另外本次实验还证实，实验组的手术时间、手术中出血量，住院时间均低于参照组，且实验组出现并发症的情况低于参照组，组间对比P<0.05，这说明了3D打印技术能够提高手术方案的质量，能够进一步的完善手术流程，降低了手术风险，手术的时间以及出血量能够得到明显的改善。

综上所述，全膝关节置换术患者进行3D打印技术治疗之后，明显的改善患者膝关节活动度及下肢力线，安全性高，手术后并发症少，更有利于患者的恢复，值得广泛应用与推广。