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3D打印在骨科手术中的应用及其前景
3D打印技术是一种新兴技术,通过“分层制造,逐层叠加”的原理打印三维实体结构.3D打印技术是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等粘合材料通过逐层堆叠累积的方式制造三维实体的技术.本文主要介绍了3D打印技术在骨科手术中的应用,通过制作模具、术前规划、制定手术方案、定制导航模板、定制个性化假体以及在骨组织工程中的应用来辅助临床工作,终实现精准医学,提高手术精确性、缩短手术时间及为患者提供个性化植人物,达到更有效的治疗结果.同时,本文还总结了3D打印技术在骨科应用领域的现状及未来的前景方向.
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导航辅助髋臼肿瘤切除与个体化定制假体重建
目的 探讨计算机导航辅助髋臼周围肿瘤精确切除与个体化定制假体重建的效果. 方法 选取1例左侧骨盆软骨肉瘤切除术后复发患者,男,55岁,二次术前行CT和MRI检查,利用三维图像融合技术判断髋臼周围肿瘤侵袭范围,确定外科边缘及截骨平面,根据截骨后骨盆缺损范围利用计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术设计并定制个体化髋臼假体.术前将CT数据、标记的截骨范围及假体安装参数导入导航系统中进行规划,术中在导航引导下精确切除肿瘤并验证切除边界的准确性,继而在导航辅助下完成个体化定制假体的精确安装,验证假体的匹配程度.切除标本后送病理学检查,测量患肢长度变化,并参照肌肉骨骼肿瘤学会93(MSTS 93)功能评分标准评定关节功能. 结果 三维图像融合技术可有效指导复杂区域肿瘤安全边界的确定.计算机导航辅助肿瘤切除和个体化定制髋臼假体重建能够满足髋臼肿瘤精准切除和重建的要求,切除边缘经病理学检查证实无肿瘤存在,导航验证及影像学证实假体安装准确,假体与截骨界面完美匹配,髋臼位置和角度理想.术后6个月假体在位良好、无松动,螺钉无断裂,肿瘤无复发、转移,无感染,MSTS93评分为16分.结论 综合利用计算机导航、图像融合、逆向工程、CAD/CAM可有效实现髋臼周围肿瘤的精确切除与个体化定制髋臼假体重建,实现手术目标.
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中国人股骨近端几何形态参数的测量和分类
为对中国人股骨近段几何形态参数进行测量和分类,以改善现有的人工关节设计.我们采用成人尸体股骨480根,正侧位X光片摄片获得原始成像,用计算机数字图像技术结合测量21个参数,对股骨上段髓腔曲线进行拟合和统计.经模式识别分类后,得到10组型号设计数据.这种大样本的统计和分类对优化现有人工关节乃至于发展因人定制的人工关节都有重要的意义.
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38例人工髋关节置换术的手术配合与护理体会
人工髋关节置换术是用于中老年髋部严重进展性疾病的主要治疗手段之一.该术的成功除假体设计和材料因素外,也与手术操作技术、台上台下护士配合熟练程度、对病人术前术后处理正确与否密切相关.我们结合38例人工髋关节置换术的成功病例,将手术配合要点和临床护理体会报告如下.
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全膝关节置换手术相关并发症探讨
目的 总结和分析全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)术中、术后手术相关并发症.方法 2000年10月-2007年10月,707例816膝接受初次TKA患者按手术时间先后分为两组:前期组(2000年10月-2005年1月):男63例84膝,女287例324膝;年龄(63.5±7.8)岁.左侧198膝,右侧210膝;单膝置换292例,双膝置换58例.骨性关节炎304膝,类风湿性关节炎84膝,其他疾病20膝.病程(9.3±5.6)年.膝关节活动度(rangeof motion,ROM)为(97.2±8.7)°,HSS评分(47.4±12.2)分.后期组(2005年1月-2007年10月):男77例92膝,女280例316膝;年龄(62.7±6.3)岁;左侧221膝,右侧187膝;单膝置换306例,双膝置换51例.骨性关节炎278膝,类风湿性关节炎109膝,其他疾病21膝.病程(8.6±5.1)年.ROM为(101.1±10.3)°,HSS评分(49.3±11.2)分.术中后期组对外侧支持带松解方式及股骨后髁轴线定位进行改进.总结术中和术后并发症,按并发症严重程度分为轻、中、重度,比较两组并发症的发生率并行统计学分析.结果 前期组获随访1~7年,平均5.3年;278膝发生并发症(68.1%),其中轻度136膝(33.3%),中度135膝(33.1%),重度7膝(1.7%).后期组随访6个月~3年6个月,平均2.1年;159膝发生并发症(39.0%),其中轻度111膝(27.2%),中度47膝(11.5%),重度1膝(0.2%).两组并发症发生率比较,差异有统计学意义(P<0.001).前期组术后终末随访时ROM较术前增加(6.0±3.7)°,后期组增加(14.4±4.2)°;前期组终末随访时HSS评分较术前增加(36.9±3.7)分,后期组增加(44.0±4.2)分;两组间比较差异均有统计学意义(P<0.05).结论 TKA方法复杂,并发症较常见,选择合适假体、提高手术技巧、规范合理的术后康复是减少并发症发生的关键.
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全膝关节置换术手术入路新研究进展
1引言自上世纪七十年代开始使用骨水泥固定全髁膝(total condylar knee)以来,全膝关节置换术(total knee arthroplasty, TKA)就进入了一个新的历史纪元。随着近40年来,在关节假体设计、材料更新及手术技术等方面的不断进步,全膝关节置换术已成为目前治疗某些严重膝关节疾病重要、有效的方法。全膝关节置换术对于缓解患者膝关节疼痛、恢复膝关节的功能及矫正膝关节畸形等方面都获得了令人满意的效果。经过Viganò等人[1]对多年大批量病例的随访,认为患者行全膝关节置换术后的优良率达90%以上,而10年以上的生存率可达96%,其术后疗效令人鼓舞。全膝关节置换术的成功不仅需要正确选择患者,采用优良合理的假体,而且合理选择手术入路方法也是至关重要的。现阶段行全膝关节置换的常用入路方法包括有经典的内侧髌旁入路、股内侧肌中间入路、股内侧肌下入路、外侧髌旁入路、正中入路及微创小切口入路等。本文拟就内侧髌旁入路、股内侧肌中间入路、股内侧肌下方入路3种手术方法及临床疗效进行总结研究。
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外侧小切口入路全髋关节置换118例体会
由于假体设计的不断改进和手术技巧的提高,人工全髋关节假体的10年优良率已达90%以上,从而成为临床上常用的外科手术.常规的全髋关节置换术无论是前侧、外侧、后侧入路,均存在手术切口长、创伤大、并发症多、术后疤痕影响美观等不足.我们在外侧小切口人路全髋关节置换治疗老年股骨颈骨折[1]取得成功的基础上,于2003年5月以来采用外侧小切口入路全髋关节置换118例,效果满意,报告如下.
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人工全膝关节置换治疗骨性关节炎85例体会
膝关节骨性关节炎(Oseto Arthritis of Knee,KOA)是临床上的常见病和多发病,由于人口老龄化,该病患者逐渐增多.晚期KOA由于关节疼痛、畸形和功能障碍,严重影响患者的生活质量,随着假体设计的不断改进和手术技巧的提高,人工全膝置换(Total knee arthroplasty,TKA)假体15年生存率达85%~90%[1,2],是治疗重度膝骨性关节炎的首选方法.2002-08-2009-03,我们采用TKA治疗重度膝关节骨性关节炎85例(93个膝关节),疗效满意,现报告如下.
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CPM在人工膝关节置换术后的康复应用
近年来,由于新材料的出现和假体设计的改进,膝关节置换已成为骨科常用的手术,接受此项手术的患者日趋增多.我科从2001年11月至2004年7月共行人共膝关节置换术25例,术后使用下肢被动运动器(Continues Passive Motion,CPM)辅助功能锻炼,收到良好的效果.
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旋转铰链膝关节置换治疗严重畸形的膝骨性关节炎疗效观察
由于假体设计的不断改进和手术技巧的提高,人工膝关节假体置换已成为临床上常用的外科手术,假体10年优良率已达90%以上[1,2].但是目前临床上所用的人工膝关节假体多数是与人体解剖形态相一致的表面膝关节,对于伴有严重的膝关节畸形的置换受到一定的限制.
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微创全髋关节置换手术后外侧入路的研究进展
全髋关节置换手术(Total hip arthroplasty THA)是20世纪骨科的一项重大进展,已经成为标准的骨科治疗方法.自1962年Charnley提出低摩擦关节置换概念后, 全髋关节置换手术进入了实际应用的新阶段.随着生物材料及生物力学和关节机械力学的研究和发展,假体设计日趋合理、假体寿命延长,新材料不断应用于生产假体,使得全髋关节置换手术得到广泛开展,成为严重髋关节病变的可靠而有效的手术治疗方法[1~5].近十几年来,微创手术技术的飞速发展给骨科领域带来重大改变,全髋关节置换手术的研究重心开始从生物材料及生物力学等方面转移到手术技术改革上[6],全髋关节置换手术的微创术式应运而生[7].微创全髋关节置换手术(Minimally invasive total hip arthroplasty MITHA)后外侧入路[7~21]成为国内外众多学者追捧的关节外科发展的新技术,是现今全髋关节置换手术中常用的临床手术入路之一.
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人工关节技术规范化操作十分重要
随着我国汽车时代的到来,由创伤导致的骨关节损伤不断增多,但治疗效果仍难以令人满意;而人工关节假体设计、手术操作等研究的进步,使手术的成功率大大提高,术后10年的优良率达90%以上,这极大地鼓舞了创伤骨科医师应用人工关节技术治疗骨关节损伤的患者[1,2].虽然人工关节技术使大部分伤者的僵硬关节功能得到满意恢复,但是近年来临床上由于不正规的人工关节置换操作导致的失败则越来越多,给患者带来了更大的痛苦和严重的伤害.因此,人工关节技术规范化操作在创伤骨科中十分重要.现就相关问题发表个人的观点,以供同道参考.
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重视人工关节技术在创伤骨科中的应用
随着我国现代化进程的加快,创伤骨科患者,尤其高能量损伤者有逐渐增多的趋势.创伤导致的关节损伤及其并发症治疗效果仍难以令人满意,而人工关节的假体设计、手术操作等研究的进步,使手术的成功率大大提高,术后10年的优良率达90%以上,从而极大地鼓舞了临床医师应用人工关节置换术治疗骨与关节损伤的患者,但也存在许多问题值得进一步研究与探讨[1].为进一步提高人工关节技术在创伤骨科中的治疗水平,现就相关问题提出个人看法,供同道参考.
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人工关节置换术在髋部骨折中的应用
20世纪80年代以后,生物力学和材料学的研究进展,促进了人工关节的飞速发展.人工关节的假体设计、手术操作技术、围手术期处理和术后康复治疗等均日趋完善和成熟,手术的成功率大大提高,术后10年的优良率达95%以上,极大地鼓舞了骨科医师应用人工关节置换术治疗髋关节疾病和损伤.更多的患者对人工关节置换的优良效果充满了信心,乐意接受人工关节置换术.本期<中华创伤杂志>组稿数篇探讨股骨颈骨折的关节置换效果和假体周围骨折及假体磨损的相关研究,集中介绍股骨颈骨折人工关节置换术的经验.从中可以学到不少新知识,但也有一些问题值得进一步研究与探讨,以期为人工关节置换在髋部骨折中的应用提供临床依据.
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人工关节置换术的现状及其进展
人工关节置换术是在关节成形术的基础和理念上发展起来的一门新技术.虽然早人体应用人工关节是Gluck于1891年首先报告的,但是直到20世纪60年代Charnley通过大量临床实践和基础研究,确立了人工关节假体设计中的低摩擦原理,选择了金属-高密度聚乙烯组合来替代金属-金属组合和现代骨水泥技术,才使得人工关节置换术的临床效果出现较大的进步[1].20世纪70年代以来,人工关节在基础研究、设计生产和临床应用三方面的发展十分迅速,关节置换手术广泛开展.估计全世界每年约有50余万人因创伤、骨关节炎、肿瘤等而接受人工关节置换术,我国每年有3万~5万人接受人工关节手术.随着新世纪的到来和我国加入WTO,我国的人工关节也较快地与世界接轨,某些方面已经接近或达到了国际先进水平,个别也有创新.但是必须清醒地看到,我们在其中的很多领域仍存在不足和差距.为此,提高21世纪我国人工关节的技术水平,是当代外科医师应承担的历史使命.现就相关问题提出自己的观点,以供同道参考.
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应用锥形沟槽式组配柄行股骨侧翻修术后的中远期疗效观察
目的:探讨采用锥形沟槽式组配柄假体行股骨侧翻修术后的中、远期疗效。方法2000年5月至2009年3月采用锥形沟槽式组配柄行翻修手术21例(23髋),男6例,女15例,单髋19例,双髋2例,年龄47~86岁(平均67岁)。股骨侧骨缺损按 Paprosky 标准,诊断为Ⅱ型缺损者4髋,Ⅲa 型缺损者16髋,Ⅲb 缺损者3髋。所有患者的股骨侧和髋臼侧手术均分别采用利马锥形沟槽式组配柄假体和 SPH 臼杯假体行生物学固定翻修,其中头臼界面采用陶瓷-陶瓷者20髋,金属-聚乙烯者3髋。结果所有患者获平均8.8年(6~13年)的随访。Harris 评分由术前的平均(46.2±8.2)分改善至手术半年后的平均(90.3±3.7)分,而末次随访仍维持在平均(91.3±3.8)分,与术前比较差异有统计学意义(t =54.50,P ﹤0.01)。所有患者的下肢不等长均由术前的平均3 cm 减少到术后的平均0.5 cm。手术后下地行走时出现轻度大腿疼痛(VAS 评分1~3分)者3髋(13%),但该症状多在术后1年消失。随访 X 线片显示翻修柄获广泛骨长入达骨性稳定者22髋(96%),翻修柄周围显示有区域性 X 线透亮带,但无临床松动症状,符合纤维性稳定者1髋。股骨延长截骨者(4髋)、股骨大转子撕脱性骨折者(3髋)和股骨皮质穿透性骨折者(4髋)大多在翻修术后4~6个月获得愈合。所有患者的近段骨缺损植骨区均显示有广泛的骨修复。结论采用锥形沟槽式组配柄假体行股骨侧翻修术后的中、远期疗效满意。
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髌骨轨迹测量影响因素的研究进展
髌骨轨迹是在膝屈曲和伸展时髌骨相对于股骨或股骨滑车的运动过程.许多髌股关节疾病常和髌骨轨迹异常有关.了解正常的髌骨轨迹,对于髌股关节疾患的治疗,对于全膝置换术和髌股关节置换术的假体设计和手术技术的改进,都具有重要意义.然而,国内外大量的活体和尸体研究,仍然未能描绘出一个被普遍认同的正常髌骨轨迹模式,其主要原因之一就是髌骨轨迹测量的影响因素纷繁复杂和不确定性,这已引起广泛的关注,并进行了深入研究.现就髌骨轨迹研究进展作一综述.
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磨损微粒在关节置换术后假体周围骨溶解中作用的研究进展
从60年代,Charnley发明人工全髋关节置换术到现在.关节置换术非常成功的使全世界数百万患者关节功能得以恢复,生活质量提高,生命得到延缓.随着假体设计在对抗感染、抗疲劳及与骨骼固定方面的显著改进,磨损及其后遗症已成为影响关节置换寿命的主要原因.近年来许多学者开始注意由微粒碎片启动并导致假体周围骨量丢失生理过程.临床上,假体周围骨溶解可导致假体组件无菌性松动,大量骨丢失会使翻修手术更加复杂及假体周围病理性骨折.本文就磨损微粒在关节假体周围骨溶解中作用的相关研究进行了综述.
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LINK?Sled固定平台膝关节单髁置换假体
固定平台起源于20世纪60年代末期,Gunston秉承"通过植入'雪橇式'假体重建部分膝关节间室病损"的理念,通过研究以往假体设计了膝关节内外侧双间室假体(见图 1~2),这种假体是完全限制性,不能旋转,Gunston教授的这一理念是人工假体早的设计理念[1];随着医学技术发展,越来越多人对单髁置换(unicompartmental knee arthroplasty, UKA)假体设计感兴趣,在 20 世纪 70 年代 Marmor在研究了Gunston设计的"雪橇式"假体的基础上,发明了组配式UKA假体[2],使得置换术后膝关节还存在一定的活动度,同时也减少了假体下沉等并发症.
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人工全髋关节置换病人的术后护理及康复
人工全款节置换(THA)是解除髋关节疾患病人的病痛,纠正畸形,恢复功能的一种行之有效的方法。随着髋关节生物力学知识的不断发展,假体设计和工艺不断改善,手术技术不断完善,人工髋关节置换术得到了广泛的推广和应用。其术后护理及康复日益受到重视。从2004年1月-2005年1月我科对31例THA病人进行系统的术后护理及康复治疗,取得良好效果。现报告如下。
1临床资料
2004年1月-2005年1月,我科共施行THA31例,男20例,女11例;年龄12-78岁,平均年龄51岁。其中股骨头无菌性坏死19例,股骨劲骨折11例,先天性髋关节脱位1例。平均住院时间23天。经过细致有效的护理及康复训练,术后随访3个月-1年,效果满意,患侧髋关节功能良好,生活能自理。