背景:既往因计算机技术的限制对骨骼生物力学的研究以及骨固定强度、稳定性、疲劳损伤、寿命的预测比较困难。目的:探讨有限元分析法在临床骨科应用的新进展。方法:由第一作者检索至2015年11月为止PubM ed数据(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Pub Med)及CNKI中国期刊全文数据库(http://www.cnki.net/),以"Finite element analysis,Orthopedics,Biomechanics"为英文检索词,"有限元分析,骨科,生物力学"为中文检索词,检索摘要内同时包含上述检索词的文献,总计英文文献51篇,中文文献320篇,根据纳入标准选择其中的40篇进行综述。结果与结论:由于人体骨骼生物力学非常复杂,多数的力学状态是一个运动的、非静态的过程,从而加大了骨科生物力学研究的难度。其中对于骨固定的强度、稳定性、疲劳损伤及寿命的预测也比较困难,而在工程领域中被大量应用和实际论证其可靠性的有限元分析技术能有效的解决这些问题。随着计算机技术的飞速发展,有限元分析在骨科领域应用也越来越广泛,这也促进了骨科技术的发展。
目的探究3D打印截骨导向器在全膝关节置换术中的临床应用价值和精准性。方法2015年6月至2017年6月共纳入10例骨关节炎患者,其中男4例,女6例;年龄61~81岁,平均年龄76岁。所有患者均行双下肢多排双源螺旋CT平扫,利用计算机软件Mimics 17.0对患者下肢CT导出的DICOM格式数据进行骨骼数据建模,测量力线和畸形角度,重建骨骼模型;使用UG(Unigraphics)NX 8.5进行数字化截骨导向器设计和术前模拟截骨操作;术中使用SLA 3D打印机制造导向器进行截骨定位,安装假体,术后复查膝关节正侧位X线片,记录术前、术后4周的美国特种外科医院(hospital for special surgery,HSS)膝关节评分情况、膝关节活动度(range of motion,ROM)、下肢力线角度(股骨与胫骨机械轴的夹角)。结果所有患者手术过程顺利,膝关节假体位置良好,关节间隙平行等宽,膝关节畸形得以矫正,术后4周HSS评分为(86.2±2.53)分,关节活动度ROM为(101.7±2.54)°,下肢力线角度(股骨与胫骨机械轴的夹角)为(1.93±0.31)°。患者均恢复满意膝关节活动度和正常的下肢生物学力线。结论数字化3D打印截骨导向器应用于全膝关节置换术可简化手术步骤,提高截骨精准性,获得良好的下肢力线,为全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)提供了一种简便、有效的方法。
目的:探究SLA激光3D打印导向器在全膝关节置换术中的临床应用价值和可行性。方法:纳入1例骨性关节炎患者,行双下肢多排双源螺CT平扫,利用计算机软件Mimics19.0进行患者DICOM处理数据,测量力线和畸形角度,重建骨骼模型:使用UG(Unigraphics)NX 11.0进行导向器设计和术前模拟手术操作;术中使用SLA激光3D打印机制造的导向器进行截骨定位,安装假体,术后复查膝关节正侧位X线片,记录术前、术后4周的美国特种外科医院(Hospitcal for Special Surgery,HSS)评分情况、膝关节活动度(range of motion,ROM)、下肢力线角度(股骨与胫骨机械轴的夹角)。结果:患者手术过程顺利,膝关节假体位置良好,关节间隙平行等宽,膝关节内翻畸形得以矫正,术后4周HSS评分74,关节活动度ROM:屈98°、伸3°下肢力线角度(股骨与胫骨机械轴的夹角):HKA角176.59°,FFC角94.63°,FTC角87.55°,LFC角13.96°,LTC角91.97°。患者恢复满意膝关节活动度和正常的下肢生物学力线。结论:SLA激光3D打印导向器应用于全膝关节置换术可简化手术操作,提高截骨精准性,获得良好的下肢力线,为TKA手术提供了一种切实可行的方法。
