3D打印个体化器械操作在全膝关节置换术中的应用现状(2)

时间：2019-07-24 09:33 来源：南极熊作者：中国3D打印网阅读：次

关节术后引流对于外科手术的意义在预防关节血肿，减少切口延迟愈合，如果术后出血过多，引流时间增加，会增加术后感染的机会。PSI的应用能减少术中创伤的同时，亦能减少术后的出血。Vertullo等的研究结果显示，与常规TKA相比PSI用于TKA术后引流量明显降低。

  TKA术后膝关节功能重建与患者自身状态、手术技术、术后康复锻炼等多种因素有关。美国特种外科医院（HSS）膝评分可反映患者膝关节局部及机体整体功能状态，术前HSS评分较低者表明其骨关节炎病变更为严重，术后HSS评分低者表明其关节功能没有得到良好恢复。PSI的TKA术后HSS评分总分得分较高，而术后患者疼痛评分（VAS）显著降低。最终来说，PSI能够降低TKA手术失败率，有统计称其5年随访翻修率为1．2％。
  PSI应用存在的争议在积极进行3D打印技术推广的大背景下，也有诸多研究者提出异议。Victor等认为PSI并不能提高TKA手术的准确性；即使由经验丰富的医生主刀，使用的技术定位系统再精细，其对线误差超过3°的发生率也至少为10％。Abane等的研究对比了59例PSI辅助TKA和61例传统膝关节手术，结果表明两者在手术时间、术中出血量和术后力线恢复方面并无明显差异。Huijbregts等的研究表明，两者术后并发症的差异无统计学意义。Schotanus等认为其与传统方式TKA术后中期效果无明显区别。要进一步验证PSI在TKA中应用的优劣，则需要更大样本量、范围更广、随访时间更长的研究。
PSI在特殊患者TKA中的应用
  肥胖患者体重指数（BMI）对于膝关节炎病患人群来说，是关节炎发生发展的重要因素，高BMI或者肥胖人群罹患膝关节骨性关节炎的风险明显升高，并且关节炎后期接受TKA术后感染和血栓并发症发生风险也越高。Ward等认为BMI＞40kg／m2的患者TKA术后有更高的翻修率和感染风险。Culliford等分析英国综合医疗研究数据库中1988－2011年记录的54276例TKA患者发现，严重肥胖患者（BMI≥40kg／m2）TKA术后5年行翻修术风险比体重正常患者增加43．9％。肥胖和术后体重增加对关节置换术后的负面影响已被证实。所以高BMI和肥胖患者进行术前减重，不但能够降低术后早期感染、深静脉血栓等并发症，还能降低后期进行膝关节置换术后翻修的概率。寻求一种方法使BMI和肥胖患者TKA术后并发症最小化的研究也极具意义。Anwar等研究认为BIM＞30kg／m2的患者推荐使用PSI行TKA，以降低术后多种并发症发生的风险。

膝关节畸形患者膝骨性关节炎、创伤性关节炎、类风湿性关节炎等晚期症状通常伴随一定程度的膝关节内翻畸形。治疗方法一般是接受膝关节置换以缓解疼痛，改善关节活动度及下肢力线。有统计称TKA患者膝外翻畸形约占10％，且同时存在骨性结构及周围软织异常，此时手术难度会较大。同样，骨折后的畸形愈合、下肢发育畸形等原因导致的关节外畸形也会增加TKA手术的难度。少数重度畸形并非能靠截骨和软组织复合松解达到满意效果，需要采用限制性假体或铰链型膝关节假体进行关节置换。而对于有特殊病理解剖的膝关节置换患者，使用依靠解剖标志定位截骨的传统膝关节置换术，其下肢力线获取无疑乏力，术后下肢力线误差也会相对较大，术后易发生髌骨轨迹不良、早期假体松动、聚乙烯垫片磨损等并发症。因此，对于伴有严重关节外畸形患者，TKA手术中使用传统截骨器械会受到巨大的限制。而PSI的个体化为同期治疗关节炎和关节畸形提供了保障，其优越性尤为明显。Rahm等研究表明严重内外翻畸形患者PSI是更优选择。
膝关节肿瘤患者对于膝关节肿瘤患者，骨肿瘤生长在胫骨近端或股骨远端，常常合并大范围的骨质侵蚀，骨质缺损严重，可利用支撑的骨质明显不足，而且可能存在软组织问题，在常规肿瘤膝关节置换术后，术后易发生假体松动和假体周围骨折等术后并发症，通常具有很高的翻修率，且手术难度较高，患者5年生存率为57％～93％。因此，对术后效果具有较高要求，也就意味着要有精准的术前规划，而PSI的术前高预测性能为手术的成功加码。肿瘤型膝关节置换术后股骨侧假体周围骨折，常常是由于肿瘤复发、感染、无菌性松动、假体周围骨折、假体柄折断和铰链结构失败等导致，尽管不及髋关节置换术后假体周围骨折常见，但其治疗难度更具挑战性。对于该种病例，国外有报道应用PSI进行全股骨假体定制后置换，以保证患者患侧股骨能够有足够强度的支撑的病例。可见PSI于肿瘤型膝关节置换中具有很高的应用价值。

膝关节置换术后翻修术膝关节骨性关节炎的高发，TKA手术量的增加，也就意味着更多的膝关节置换术后翻修术（RTKA），无疑会耗费更大的社会及医疗资源，所以对RTKA的研究也是临床研究的热点。PSI最初是用于初次全膝或者单髁置换，近年来已有人将其应用至RTKA。RTKA主要难点在于更好地恢复股骨假体的旋转力线。因为术后股骨后髁解剖定位不明确，关节屈伸轴线难以确定，此技术难题会影响对假体判断的准确性。RTKA术中还会涉及如何处理可能存在的骨缺损，是否需要更改为加长柄假体等诸多不确定问题，想要顺利完成翻修术，精密的术前计划是必不可少的。基于3D打印技术的PSI能为特定的膝关节解剖量身定制手术计划，在手术前可以精确地了解解剖异常和预测假体大小，并且可以根据特定的要求制定特定型号的假体。Schotanus等的研究表明PSI应用于膝关节翻修术，其假体预测准确度及旋转力线恢复较为理想。因此PSI或许可以作为关节翻修术的一种有效可靠的新方法，相关研究也值得进一步深入。
小结与展望
科学技术的日新月异，使得PSI在TKA中的应用取得了很大进步。基于社会老龄化一步步加重的现实，人工膝关节置换将会愈来愈常见，提高膝骨性关节炎患者的生活质量对整个社会意义非凡。基于3D打印技术的发展，许多膝骨性关节炎晚期患者已受益于PSI技术，从术前假体的制定、术中截骨的确定，到术后膝关节功能恢复，与传统膝关节置换术相比PSI都体现出了一定的优势。即使在当前应用存在一些不确定因素，广泛使用的必要性仍有待商榷，但在面对肥胖患者、关节畸形患者或存在膝关节骨缺损等复杂膝关节手术时传统的手术方式往往不能取得的满意疗效，PSI的优越有效性已得到初步验证和认可。PSI技术的相关研究逐渐加深日趋成熟，其应用范围亦能得到进一步完善扩大。交叉学科概念的兴起，也为PSI的更进一步研究提供了参考，比如在PSI中运用生物型材料、损伤修复因子等。充分运用其他领域的新兴技术，将其与PSI灵活地结合在一起，对提高TKA的近期、远期疗效疗效有相当可观的前景。

(责任编辑：admin)

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