基于3D打印技术的复杂胫骨平台骨折内固定手术数字化设计分析
3D打印技术在复杂胫骨平台骨折手术中的临床应用研究
3D打印技术在复杂胫骨平台骨折手术中的临床应用研究1. 引言1.1 背景介绍随着人口老龄化和交通事故频发，骨折成为常见的临床问题，其中复杂胫骨平台骨折更是一种常见但难治的骨折类型。
传统手术治疗存在手术操作繁琐、术后恢复缓慢、术后后遗症等问题，给患者带来了极大的痛苦和不便。
在这种背景下，3D打印技术应运而生，为复杂胫骨平台骨折手术带来了全新的可能。
通过将患者的骨骼数据进行扫描、重建，再利用3D打印技术制备个性化的手术导板，可以更精准地进行手术操作，避免了传统手术中的误差和不确定性，提高了手术的成功率和患者的术后恢复效果。
本研究旨在探讨3D打印技术在复杂胫骨平台骨折手术中的临床应用，评估其在提高手术精准度、减少手术时间、改善术后疗效等方面的效果，为临床医生提供更有效的治疗方案，为患者带来更好的治疗体验。
1.2 研究目的研究目的是通过探讨3D打印技术在复杂胫骨平台骨折手术中的临床应用，系统总结和分析目前该领域的研究进展，评估3D打印技术在个性化手术导板制备、手术方案设计及术后疗效评价等方面的应用效果，为临床医生提供更准确、更个性化的手术方案，进一步提高手术成功率和患者术后生活质量。
通过本研究，旨在揭示3D打印技术在复杂胫骨平台骨折手术中的潜在优势和局限性，为临床决策提供科学依据，推动该技术在骨科领域的广泛应用与推广，为患者提供更优质的医疗服务。
1.3 研究意义复杂胫骨平台骨折是一种常见的严重骨折类型，一旦出现，会给患者的生活造成严重的影响，甚至可能导致残疾。
目前，传统手术治疗复杂胫骨平台骨折存在着许多问题，如手术难度大、操作精细度要求高、术后康复时间长等。
寻找一种新的技术来提高手术治疗效果，减少手术风险，缩短术后康复时间迫在眉睫。
本研究旨在探讨3D打印技术在复杂胫骨平台骨折手术中的临床应用，旨在为临床医生提供更多治疗手段和技术支持，为患者提供更加安全、有效的治疗方案，具有重要的现实意义和推广价值。
2. 正文2.1 3D打印技术在骨折手术中的应用现状目前，3D打印技术在骨折手术中的应用逐渐得到广泛关注和应用。
基于3D打印和接骨板标准件库数字化的股骨远端骨折内固定
基于3D打印和接骨板标准件库数字化的股骨远端骨折内固定股骨远端骨折内固定处理不当会严重影响患者术后的生活质量[1]。
数字化设计可使成人股骨远端骨折内固定物的选择更合理、接骨板与骨折端外形的匹配更贴附、螺钉置入位置更可靠，能提升骨折内固定的生物力学性能[2]。
但如何准确挑选内固定物并保证按预设方案顺利实施尚有待深入探讨。
本研究借助医学软件数字化设计、3D打印以探讨导航模块辅助股骨远端骨折标准件库接骨板内固定手术。
对象与方法一、对象收集2013年8月至2014年6月莆田学院附属医院骨科收治的21例股骨远端骨折患者的CT扫描Dicom格式图像资料，所有图像像素均为512×512 pxl，以刻录DVD光盘的形式输出。
其中男11例，女10例；年龄(33.7±4.8)岁。
损伤部位：左侧9例，右侧12例。
按AO分型[3]：A3型3例， B1型4例，C1型7例，C2型4例，C3型3例。
本研究系列操作过程在软件中可进行动态演示。
二、方法1．实施条件：(1)软件环境：Windows 764 bit ；Mimics14.0 (Materialise公司，Belgium，南方医科大学基础医学院人体解剖学教研室提供)。
Makerware 3D打印软件。
(2)硬件环境：3D打印机(MakerBot Replicator2，美国)；Dell T7500图形工作站；Seagate SATA 1T 硬盘。
(3)CT扫描：莆田学院附属医院SIEMENS/Emotion 16容积CT。
扫描条件为130 kV，21.6 mAs，层厚0.625 mm，扫描时间1.5 s。
2．骨折三维编辑重建：Dicom格式图像输入Mimics软件组织图像。
设定阈值：按照Mimics设定的Bone(CT) Scale，即226～3 071 H进行设定；骨折块三维编辑、三维运算，即可将各骨折块合并成为一个复位后的三维模型，模型各部分可随意标示不同颜色。
3D打印在骨科中的应用剖析
一、初级阶段：打印骨骼模型 辅助手术
• 对于复杂骨折 传统影像学方法难以直观了解骨折情况 而三D打印的一:一比例的三维实体模型可以更加直观和清 晰 可以很好的协助医生进行术前诊断 帮助医生了解骨 折的程度、类型及各个骨折块的移位情况 做出明确的术 前诊断 评估术中可能存在的风险 为术中的骨折复位提 供基础
真实的三D物体的一种设备 被称之为三D立体打印技术
历史
• 三D打印技术出现在二0世纪八0年代中期 实际上是一种 利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置
• 一九八六年 Charles Hull开发了第一台商业三D印刷机 • 一九九三年 麻省理工学院获三D印刷技术专利 • 二0一一年八月 南安普敦大学的工程师们开发出世界上
三D打印在骨科中应用
三D打印定义
• 三D打印 three-dimensional printing 技术是目前骨科 领域的研究热点 特别是二0一四年度国内外均相继报道 了系列临床成功应用的典型案例 掀起了一阵“三D骨科 热” 引起了临床医生、相关研究人员及企业的极大兴趣 与技术追踪
• 三D打印技术即快速成型 rapid prototyping RP 技术的 一种 它是一种以数字模型文件为基础、以数字技术材料 打印机为载体、采用粉末状金属或塑料等可粘合材料 通 过逐层打印的方式来构造物体的技术
术前模型截骨长度测量
术前模型模拟截骨
术前模型截骨后效果
术前模型截骨后测量
术前桡骨小头模拟置换效果
术中截下的骨头
术中置换完成图片
术后透视
实例 二 骨盆骨折
• 运用三D打印一:一骨盆骨折模型能全面、 直观、精确地显示骨盆骨折部位、以及髋 臼的立体形态和各部位解剖结构的空间关 系 对于骨盆骨折的诊断、分型及治疗均 有很强的临床指导作用 可用于制定手术 方案、术前模拟手术 它使骨盆骨折手术 更精确、更可靠、更方便
骨折修复的新技术D打印在骨科手术中的应用前景
骨折修复的新技术D打印在骨科手术中的应用前景骨折修复的新技术3D打印在骨科手术中的应用前景近年来，随着科技的不断进步和医学领域的发展，骨科手术修复的方法也不断创新。
其中，3D打印技术正逐渐成为骨科手术中的热门应用。
本文将探讨骨折修复的新技术3D打印在骨科手术中的应用前景，并分析其优点和局限性。
一、3D打印技术的介绍3D打印技术是指通过一系列的制造工艺，在计算机辅助设计的基础上，将可溶性材料层叠成三维结构，并将其逐渐固化，最终得到具有复杂形态的物体。
在骨科手术中，使用3D打印技术可以根据患者的具体情况，制作出个性化的骨折修复材料。
二、3D打印技术在骨科手术中的优势1. 个性化设计：传统的骨折修复材料通常是标准化生产，无法完全适应患者的个体差异。
而采用3D打印技术，可以根据每位患者的具体情况，进行个性化设计和制造，提供更加贴合患者骨骼形态的修复材料。
2. 更好的修复效果：通过3D打印技术，可以根据患者的骨折位置和严重程度，制作出更加精确、完整的修复模型，从而实现更好的修复效果。
与传统的修复材料相比，3D打印材料在形态和功能上更加接近真实骨骼，促进骨折的愈合和生长。
3. 缩短手术时间：在传统的手术中，外科医生需要将标准化的修复材料进行尺寸调整和改装，以适应患者的骨骼结构。
而采用3D打印技术，可以直接根据患者的数据制作出合适的修复材料，减少手术中的步骤和时间。
4. 减少感染风险：由于3D打印材料是根据患者的个体数据进行制造，可以实现精确贴合，减少材料与患者骨骼间的间隙。
这样可以降低感染的风险，提高手术的安全性。
三、3D打印技术在骨科手术中的局限性尽管3D打印技术在骨科手术中具有许多优势，但也存在一些局限性。
1. 制造成本高：由于3D打印技术需要使用特殊的设备和材料，制造过程相对较为复杂，导致制造成本相对较高。
这在一定程度上限制了3D打印技术在临床中的推广应用。
2. 时间成本较高：尽管3D打印过程在定制化方面具有优势，但由于需要较长的时间来制作和加工材料，这增加了手术的等待时间和治疗周期。
3D打印技术在复杂胫骨平台骨折临床诊治中的应用
［１０］ 林琳．微创技术在复杂牙拔除术中的临床应用效果［Ｊ］．世界临床 医学，２０１７，１１（１２）：１７７．
［１１］ 马宏涛，韩俊力，王海宁．定位和微创技术在上颌前牙区埋伏牙拔除 术中的应用［Ｊ］．中国口腔颌面外科杂志，２０１５，１３（４）：３６７－３６９．
·１０８·
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｌｉｎｉｃａｌａｎｄＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＭｅｄｉｃｉｎｅＶｏｌ．１８，Ｎｏ．１ Ｊａｎ．２０１９
度上降低了用力支点，用力方式主要是楔力以及轮轴力， 减少断根或是骨损伤危险，避免相应不良反应发生［１３］。
本研究中，两组患者术中并发症发生率比较，观察 组均明显低于对照组（Ｐ ＜０．０５），也进一步说明了微 创技术在复杂牙拔除中的治疗优势。本研究结果还显 示，观察组手术时间明显少于对照组（Ｐ ＜０．０５），术后 畏惧评分和疼痛评分均明显低于对照组（Ｐ ＜０．０５）。 两组患者术后并发症发生率比较，观察组均明显低于对 照组（Ｐ ＜０．０５），这是因为应用高速涡轮钻对牙齿进 行切削，震动小，可精确调控切削方向、范围，快速而准 确地去除 阻 力、分 割 牙 齿，分 次 拔 除，较 少 整 体 拔 除 损 伤，有效缩短了手术时间，降低了患者痛苦及术后疼痛、 感染等并发症的发生，同时还能避免传统盲目去骨方法 对邻近组织和颞下颌关节等造成的伤害。患者疼痛缓 解，无锤、凿等一些可怕的视觉冲击，可在很大程度上缓 解患者畏惧心理，患者易于接受，对积极的后续治疗意 义重大，为牙拔除术的顺利进行提供了保证。 ４ 结论
临床在对复杂牙的拔除过程中应用微创技术相较 于传统牙拔除方式避免了应用暴力手段去骨、增隙，操 作简单，手术时间短，创伤小，且大大降低了对周围组织 的损伤，在很大程度上提高了治疗的安全性，患者也更 容易接受，临床应用前景广阔。另外，微创技术是一个 相对概念，在医学领域，任何检查方法或是治疗手段均不 可避免地会对患者造成一定程度的损伤，我们能做的只 能是通过对检查方法、治疗器械或是治疗手段的不断改
3D打印技术在骨科手术中的应用
3D打印技术在骨科手术中的应用一、引言随着科技的不断发展和现代医学的进步，3D打印技术逐渐进入了各个领域。
其中，在骨科手术中的应用正日益受到医疗界的关注和重视。
本文将就3D打印技术在骨科手术中的应用进行探讨和讲解。
二、3D打印技术概述1. 3D打印技术的定义和原理3D打印技术，又称为增材制造技术，是一种将数字设计模型直接打印实体物体的技术。
其原理主要基于堆积原型制造（Rapid Prototyping, RP）和计算机辅助设计（CAD）技术。
2. 3D打印技术的分类根据打印材料的不同，3D打印技术可分为光固化型、熔融沉积型、粉末烧结型等多种类型。
在骨科手术中，常用的是粉末烧结型的3D打印技术。
三、3D打印技术在骨科手术中的应用1. 骨模型的制作在骨科手术前，医生可以使用3D打印技术制作患者个性化的骨模型。
通过从CT或MRI扫描数据中提取相关信息，利用3D打印技术可以制作出精细的骨模型，帮助医生进行手术前的术前规划和仿真操作，提高手术效果和减少手术风险。
2. 针钢导板的定制针钢导板是骨科手术中常用的一种辅助工具，用于指导手术器械的位置和方向。
传统制作针钢导板需要医生根据患者的骨骼结构手工制作，费时费力。
而通过3D打印技术，可以根据患者骨骼结构的数字化数据，制作出符合患者个体差异的定制化针钢导板，提高手术的准确性和安全性。
3. 骨修复植入物的制作在骨科手术中，骨修复植入物的设计和制作一直是一个难题。
传统的植入物制作多使用标准化产品，不能完全满足患者个体化的需求。
而借助3D打印技术，可以根据患者的骨骼结构和损伤程度制作出个性化的骨修复植入物，提高植入物的适配性和生物相容性。
四、3D打印技术在骨科手术中的优势1. 个性化治疗3D打印技术可以根据患者个体差异制作出个性化的骨模型、针钢导板和骨修复植入物，实现精准治疗。
2. 手术准确性借助3D打印技术，医生可以提前进行术前规划和仿真操作，减少手术中的操作风险，提高手术的准确性。
3D打印技术用于复杂胫骨平台骨折内固定中的效果分析
·临床研究·3D打印技术用于复杂胫骨平台骨折内固定中的效果分析朱文虎，陈国平（张家港市香山医院 骨伤科，江苏 张家港 215600）0 引言复杂胫骨平台骨折是一种比较常见的高能量关节骨折类型，多是由内力或外力撞击导致，常伴有膝关节韧带损伤、关节软骨损伤[1]。
在临床中，内固定手术是治疗复杂胫骨平台骨折的常用方法，以往多采用X线、CT等二维图像资料进行术前设计，致使手术成败取决于操作者手术娴熟程度及经验。
随着3D打印技术的应用，可将虚拟模型打印为实体模型，有助于提高手术准确度及手术效果。
本文现对2016年8月至2018年6月在我院接受内固定治疗的50例复杂胫骨平台骨折患者进行分析，研究3D打印技术的应用效果。
1 资料与方法1.1 一般资料。
对2016年8月至2018年6月在我院接受内固定治疗的50例复杂胫骨平台骨折患者予以研究，依照随机硬币法分为两组，即对照组（n=25）、试验组（n=25）。
对照组中男、女各13例、12例；年龄23-60，平均（42.3±5.4）岁。
试验组中男、女各14例、11例；年龄22-60，平均（42.7±5.6）岁。
比较两组患者上述数据资料，无显著性差异（P>0.05）。
1.2 方法。
对照组患者予以常规手术治疗，即按照标准规程执行内固定术。
试验组患者术中应用3D打印技术，即建立胫骨平台钢板三维模型库，把CT扫描数据录入Mimics 15.0系统中，调整阈值，显示完整钢板，然后予以三维重建，简单光滑处理钢板，最后根据康力厂家以STL格式输出收集的数据，并整理为数据库模式。
内固定设计：①确定固定范围：根据骨折复位三维模型对固定关键骨折块、固定范围及关节面塌陷植骨进行确定。
②选择钢板：在确认三维模型之后，输入Mimics 15.0系统中予以钢板、骨面匹配，之后确定螺钉方向、植入位置、钢板型号，并测量螺钉长度。
③设计简易套筒：基于带钉锁定钢板，借助Med CAD模块设计简易套筒，引导锁定螺钉植入。
3D打印在治疗复杂胫骨平台骨折制定术前计划中的应用价值
（收稿日期：２０１７－０６－２３）
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ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－４６９５．２０１８．２１．０２８ 文章编号：１６７１－４６９５（２０１８）２１－２３３６－０４
３Ｄ打印在治疗复杂胫骨平台骨折制定术前计划中的应用价值
邓介超 丛云海 朱治国 杨波 陈萌萌 史宗新 （首都医科大学良乡教学医院骨科 北京 １０２４０１）
3D打印在胫骨平台骨折手术中的应用
3D打印在胫骨平台骨折手术中的应用汪志中 张帆 李新旭 王斌 林烨澎 徐茂森【摘要】 目的 分析3D打印在胫骨平台骨折手术中的应用效果。
方法 胫骨平台骨折患者50例, 依据随机数字表法分为对照组和研究组, 每组25例。
对照组患者予以传统手术治疗, 研究组患者予以3D打印模拟手术, 对比分析两组的临床治疗效果。
结果 经治疗, 研究组患者优、良、差例数分别为12例、12例、1例, 骨折愈合优良率为96%；对照组患者优、良、差例数分别为9例、9例、7例, 骨折愈合优良率为72%；研究组患者的骨折愈合优良率显著高于对照组, 差异具有统计学意义(χ2=5.3571,P<0.05)。
结论 在胫骨平台骨折手术中应用3D打印模拟技术, 效果理想, 具有临床应用价值。
【关键词】 3D打印；胫骨平台骨折手术；应用效果DOI：10.14164/11-5581/r.2017.11.010Application of 3D printing in tibial plateau fracture surgery WANG Zhi-zhong, ZHANG Fan, LI Xin-xu, et al. Department of Traumatic Orthopedics, Guangdong Foshan City Sanshui District People’s Hospital, Foshan 528100, China【Abstract】 Objective To analyze application effect by 3D printing in tibial plateau fracture surgery. Methods A total of 50 patients with tibial plateau fracture were divided by random number table into control group and research group, with 25 cases in each group. The control group received traditional surgery for treatment, and the research group received 3D printing for surgery simulation. Comparative analysis was made on clinical curative effect between the two groups. Results After treatment, the research group had 12 excellent cases, 12 good cases and 1 bad case, with good rate of fracture healing as 96%. The control group had 9 excellent cases, 9 good cases and 7 bad cases, with good rate of fracture healing as 72%. The research group had obviously防肺不张、肺泡萎陷的作用；另外, 盐酸氨溴索可以通过提高肺组织局部抗生素的药物浓度, 从而增加抗生素的抗菌活性, 进而对有害的炎症因子分泌产生抑制作用, 对消除炎症引发的自由基、降低肺损伤具有积极的意义［8, 14-16］。
3D打印技术在复杂性胫骨平台骨折的应用效果观察
江西中医药大学学报2020年6月第32卷第3期3D ★徐涛1 余兆仲2 龚剑斌2 宋颖军2*（1.附属医院 南昌 330006）摘要：目的：探究3D 骨平台骨折（Schatzker 分型V 、VI 术前根据模型模拟手术并制定手术方案，数、术后骨折骨性愈合时间及术后6个月膝关节HSS 评分。
结果：术中出血量、术中透视次数比较均有明显差异（P <0.05），观察组为89.28%，对照组为78.57%，差异有统计学意义（P <0.05血量及术中透视次数，有利于改善膝关节功能。
关键词：3D 打印；骨折模型；复杂性；胫骨平台骨折中图分类号：R274.12 文献标识码：B* 通信作者：宋颖军，男，硕士，副主任医师。
研究方向：骨与软组织疾患。
E-mail：*****************。
因病机复杂，其主要发病原因是饮食不节、情志不畅、过度劳累等，患者脾失运化，胃失和降，使得胃肠功能紊乱。
土虚木乘，肝气横逆反胃，气机升降失常，因此，出现脘腹胀满、疼痛、嗳气等症状。
中医认为，焦虑症和肝、心、胆、脾等功能失调有关［9］。
FD 伴焦虑状态患者经治疗后，调节情志，稳定心神，改善机体的烦躁不安症状，舒缓肝气郁结情况，使得患者的临床症状得到改善，可获得较好的治疗效果。
本研究所选方剂解郁消痞汤，方中柴胡可疏肝解郁，枳实能消痞散结，木香理气消胀，厚朴化浊健脾，共同发挥解郁消痞的功效。
另外，本研究结果显示，观察组加服中药并没有增加患者的不良反应，表明其药物的安全性方面尚可。
曹森林等［10］探讨了加味三香汤联合复方消化酶对肝郁脾虚型FD 患者的疗效及焦虑抑郁状态的影响，结果表明，该方法可以提高肝郁脾虚型FD 患者的疗效，有效改善患者的焦虑抑郁状态，促进患者恢复，与本研究结果一致。
关于黛力新加解郁消痞汤治疗FD 伴焦虑状态的远期疗效，尚待临床进一步深入研究。
总之，对于FD 伴焦虑状态患者而言，采用解郁消痞汤联合黛力新治疗，可以获得较好的干预效果。
【课题申报】骨科手术的3D打印应用
骨科手术的3D打印应用课题申报：骨科手术的3D打印应用一、研究背景和意义骨科手术在医学领域中占据着重要的地位，针对各种骨骼疾病和损伤，骨科手术是恢复患者骨骼功能的主要治疗方式之一。
传统的骨科手术中，医生依靠临床经验和医学影像学等辅助手段进行手术操作，缺乏直观的解剖结构和手术模型，手术风险较高，手术效果难以保证。
而随着3D打印技术的快速发展和应用，其在骨科手术中的应用逐渐成为热点，具有重要的临床价值和前景。
本课题旨在利用先进的3D打印技术，应用于骨科手术领域，借助3D打印技术所提供的直观、个性化的解剖模型和手术模型，减少手术风险，提高手术效果，为骨科手术的规范化和精确化提供技术支持。
通过深入研究、实践和验证，该课题的最终目标是建立一套完整的骨科手术3D打印应用方案和操作规范，为骨科手术的发展和临床应用提供新的思路和技术手段。
二、研究内容和技术路线1. 骨科手术3D打印技术的原理和方法：本部分主要对骨科手术3D打印的技术原理进行研究，基于CT、MRI等医学影像学数据获取患者骨骼结构信息，利用3D打印技术实现患者个性化解剖模型和手术模型的构建。
2. 骨科手术解剖模型和手术模型的优化和设计：在构建解剖模型和手术模型的过程中，本课题将研究如何优化模型的结构和形态，提高模型的逼真度和精确度。
此外，通过设计合理的支撑结构，保证模型的稳定性和可操作性。
3. 骨科手术模拟和操作平台的构建：通过结合虚拟现实（VR）技术和3D打印技术，构建一套骨科手术模拟和操作平台，让医生可以在虚拟环境中操作3D打印的手术模型，模拟真实手术操作的过程，提高手术技能。
4. 骨科手术3D打印应用方案的实验验证和评价：通过选择典型的骨科手术案例，对骨科手术3D打印应用方案进行实验验证和评价，比较传统手术方法和3D打印辅助手术的效果和风险，进一步验证3D打印技术在骨科手术中的应用价值。
三、预期成果和影响1. 建立骨科手术3D打印应用方案和操作规范，为骨科手术规范化和精确化提供新的技术手段。
3D打印技术在复杂胫骨平台骨折手术中的临床应用研究
3D打印技术在复杂胫骨平台骨折手术中的临床应用研究【摘要】本研究旨在探讨3D打印技术在复杂胫骨平台骨折手术中的临床应用。
文章首先介绍了复杂胫骨平台骨折的特点，随后阐述了3D打印技术在骨折手术中的应用以及在复杂胫骨平台骨折手术中的优势。
研究设计部分详细描述了临床应用的方案，结果部分呈现了相关数据及效果。
结论部分总结了3D打印技术在手术中的价值，并展望了未来发展方向。
通过本研究，我们期望为复杂胫骨平台骨折的临床治疗提供更有效的方法，同时为3D打印技术在骨科手术中的应用提供实践经验和理论支持。
【关键词】复杂胫骨平台骨折、3D打印技术、临床应用、研究、手术、优势、设计、结果、价值、未来展望1. 引言1.1 研究背景胫骨平台骨折是一种常见的骨折类型，通常由于高能量外伤引起，会伴有明显软组织损伤和关节面不稳定性。
复杂胫骨平台骨折更是一种临床挑战，因为其解剖位置复杂、解剖结构多样化以及手术技术要求较高而备受关注。
传统的手术治疗方法包括骨盆外固定术、开放性复位内固定术等，然而这些方法存在术中解剖复原困难、手术时间长、创伤大等缺点。
寻找一种更加精准、高效的手术方法成为了临床医生和研究人员的迫切需求。
近年来，随着3D打印技术的迅猛发展，越来越多的研究表明，3D打印技术在骨科手术中具有广阔的应用前景。
通过将患者的CT或MRI数据转化为数字模型，医生可以根据患者个体化的解剖特点设计出专属的手术导板和内固定器，实现手术的精准定位和操作，提高手术的成功率和术后效果。
本研究旨在探讨3D打印技术在复杂胫骨平台骨折手术中的临床应用价值，为临床医生提供更加有效的手术治疗方案，促进骨科手术的精准化和个性化发展。
1.2 研究目的本研究的目的是探讨3D打印技术在复杂胫骨平台骨折手术中的临床应用，并评估其在手术治疗中的效果和优势。
具体目的包括：1. 分析3D打印技术在骨折手术中的应用现状，了解其在复杂胫骨平台骨折治疗中的潜在价值；2. 探讨3D打印技术在复杂胫骨平台骨折手术中的优势和挑战，为临床实践提供参考和指导；3. 设计一项临床应用研究，通过对比实验和观察性研究，评估3D 打印技术在骨折手术中的效果和安全性；4. 探讨3D打印技术在复杂胫骨平台骨折手术中的潜在临床应用前景，为推动该技术在临床实践中的更广泛应用提供科学依据。
3D打印联合传统钢板内固定治疗复杂胫骨平台骨折的临床效果
3D打印联合传统钢板内固定治疗复杂胫骨平台骨折的临床效果*高正凡① 向明① 康邹华② 【摘要】 目的：探讨复杂胫骨平台骨折（CTPF）采用3D打印联合传统钢板内固定治疗的临床效果。
方法：选取2022年2月—2023年1月景德镇市第五人民医院收治的60例CTPF患者，以随机数字表法将其分成研究组（n=30）与对照组（n=30）。
对照组给予传统钢板内固定治疗，研究组给予3D打印联合传统钢板内固定治疗。
比较两组临床指标、膝关节活动度（ROM）、膝关节功能、运动功能及并发症。
结果：研究组术中透视次数、术中出血量均少于对照组，骨折复位时间、手术时间、住院时间均短于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。
术后3个月，两组屈曲、伸直ROM较术前均增大，且研究组均大于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。
术后3个月，两组纽约特种外科医院（HSS）膝关节评分、Fugl-Meyer运动功能评定量表下肢部分（FMA-LE）评分较术前均提高，且研究组均高于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。
研究组并发症发生率（6.67%）较对照组（30.00%）更低，差异有统计学意义（P<0.05）。
结论：3D打印联合传统钢板内固定用于治疗CTPF能够减少术中出血量及透视次数，缩短骨折复位时间、手术时间，促进患者术后恢复，增强膝关节活动度，改善膝关节功能与运动功能，降低并发症发生率。
【关键词】 复杂胫骨平台骨折 3D打印 传统钢板内固定 膝关节功能 Clinical Effect of 3D Printing Combined with Traditional Steel Plate Internal Fixation in the Treatment of Complex Tibial Plateau Fractures/GAO Zhengfan, XIANG Ming, KANG Zouhua. //Medical Innovation of China, 2023, 20(26): 015-019 [Abstract] Objective: To investigate the clinical effect of 3D printing combined with traditional steel plate internal fixation on complex tibial plateau fractures (CTPF). Method: A total of 60 CTPF patients admitted to Jingdezhen Fifth People's Hospital from February 2022 to January 2023 were selected, and divided into the study group (n=30) and the control group (n=30) by random number table method. The control group was treated with traditional steel plate internal fixation, the study group was treated with 3D printing combined with traditional steel plate internal fixation. The clinical indicators, knee joint range of motion (ROM), knee joint function, motor function, and complications of the two groups were compared. Result: The number intraoperative fluoroscopy times and the amount of intraoperative bleeding in the study group were less than those in the control group, and the time of fracture reduction, surgery, and hospitalization were shorter than those in the control group, the differences were statistically significant (P<0.05). Three months after surgery, the ROM of flexion and extension in both groups were increased, the study group were larger than those in the control group, the differences were statistically significant (P<0.05). Three months after surgery, the knee joint scores of hospital for special surgery (HSS) of New York and Fugl-Meyer motor function assessment scale for lower extremity (FMA-LE) scores in both groups were improved, and the study group were higher than those in the control group, the differences were statistically significant (P<0.05). The incidence of complications in the study group (6.67%) was lower than that in the control group (30.00%), the difference was statistically significant (P<0.05). Conclusion: 3D printing combined with traditional steel plate internal fixation for the treatment of CTPF can reduce intraoperative bleeding and fluoroscopy times, shorten fracture reduction and surgical time, promote postoperative recovery, enhance knee joint mobility, improve knee joint function and motor function, and reduce the incidence of complications.*基金项目：景德镇市科技计划项目（20222SFZC044）①江西省景德镇市第五人民医院 江西 景德镇 333000②江西省景德镇市第四人民医院通信作者：高正凡 复杂胫骨平台骨折（CTPF）主要由外界暴力作用引起，如车祸、高处跌落、重物撞击等，作为一种病情较为复杂的膝关节内骨折，多数患者创伤程度较为严重，不仅伴有胫骨劈裂、胫骨平台塌陷，同时还存在不同程度的组织（前后交叉韧带、半月板等）损伤状况，严重损害患者膝关节功能，影响患者日常生活[1]。
3D打印技术在骨科手术中的应用及效果评估
3D打印技术在骨科手术中的应用及效果评估第一章介绍骨科手术是一门高难度、高风险的手术，面对不同患者、不同骨骼畸形、不同功能需求，医生需要针对不同情况做出不同的治疗方案。
而传统骨科手术是以人体解剖学来操作的，医生需要凭借自身经验和专业知识预测和规划手术，但是这种方法由于存在局限性，往往对手术产生偏差和不准确，同时更容易造成术后并发症，影响患者生活质量。
而3D打印技术的突破加速了骨科技术的发展，并且广泛应用于骨科手术领域中，尤其是在手术规划，手术辅助、及植入物制造方面。
该文章着重阐述3D打印技术在骨科手术中的应用及其效果评估。
第二章 3D打印技术在骨科手术中的应用(一) 制定手术方案3D打印技术通过将患者骨骼模型转换成数字模型，打印出真实的骨骼模型，为医生提供直观、真实、精确的三维视图，医生可以针对这一模型做出详尽的手术规划，便于在操作时减少出现偏差或错误进行操作。
(二) 协助手术操作3D打印的患者特定骨骼模型可以为手术提供导航和参考，特别是在骨结合方面，可以准确适配一个合适的植入物。
根据这些骨骼模型，医生不再需要依靠自己的想象和预测来进行手术，然而通过3D打印技术制作定制植入物和人工骨头等，这些材料适应性更好，能提供更好的支撑和保护，成功率更高。
(三) 制造植入物在传统术前预备方案中，植入物匹配不准确或过大过小，或模拟模型不够真实，导致手术难度加大，复杂度增加，3D打印技术的崛起为患者提供了一种全新可能。
医生可以根据患者的骨骼结构，自定义制作一些植入物，精度达到0.1mm，并且具有生物相容性，耐磨加工性强，由于此类植入物独特的特点而获得高成功率和康复率。
第三章效果评估通过将3D技术引入骨科手术，医生和患者可以获得一系列的优势和便利。
同时，应在对其效果评估的同时加强对3D打印技术的发展和应用的评估。
评估因素包括手术时间、血管机会、器械种类、住院时间、并发症等。
目前的研究表明，3D打印技术在骨科手术中的应用可以降低手术风险和并发症发生率，减少手术时间等，并且植入物的生物相容性均一等优势，最终促进骨科技术的发展和改进，达到了显著的临床效果。
3D打印技术结合虚拟手术设计内固定治疗复杂胫骨平台骨折的疗效分析
178• 临床研究 •3D打印技术结合虚拟手术设计内固定治疗复杂胫骨平台骨折的疗效分析梁善良（辽宁省朝阳市第二医院，辽宁 朝阳 122000）【摘要】目的 探讨分析3D打印技术结合虚拟手术设计内固定治疗复杂胫骨平台骨折的临床疗效。
方法 选取本人进修医院2016年1月至2017年1月所收治复杂胫骨平台骨折患者共100例，随机分为两组，对照组接受3D打印技术进行内固定植入，观察组在对照组基础上联合虚拟手术设计内固定植入，观察两组患者不同植入方式的临床效果。
结果 观察组综合满意度及治疗有效率均显著高于对照组，P＜0.05，差异有统计学意义。
结论 3D打印技术结合虚拟手术设计内固定治疗复杂胫骨平台骨折疗效显著，能够有效促进膝关节功能恢复，改善临床治疗效果，提升满意度，值得推广。
【关键词】3D打印技术；虚拟手术设计；固定治疗；复杂胫骨平台骨折中图分类号：R683.42 文献标识码：B 文章编号：1671-8194（2019）24-0178-01复杂胫骨平台骨折在临床上较为常见，属于高能量关节骨折，因膝关节受力创伤，从而导致骨折，临床表现多以膝关节韧带损伤、关节软骨为主；该症缺乏稳定性，容易诱导多种并发症，治疗不当将导致患者膝关节畸形或关节功能障碍，为患者带来巨大的生理痛苦和经济负担[1]。
因此，选择一种有效的治疗方式在改善临床治疗效果，提升患者满意度方面具有十分积极的临床意义。
1 资料与方法1.1 一般资料：选取本人进修医院2016年1月至2017年1月所收治的复杂胫骨平台骨折患者共100例，随机分为两组，对照组接受3D打印技术进行内固定植入治疗，共50例，其中男性25例，女性25例，年龄20~70岁，平均年龄（47.5±6.0）岁；观察组在对照组基础上结合虚拟手术设计内固定植入治疗，共50例，其中男性26例，女性24例，年龄21~71岁，平均年龄（48.5±6.5）岁；两组患者均经已通过膝关节正侧位X线片检测，符合复杂胫骨平台骨折诊断标准，排除其他传染性疾病，患者均为自愿参加；其性别、年龄均无显著性差异，有可比性（P＞0.05）。
3D打印结合内固定模型库辅助复杂胫骨平台骨折精确化内固定手术
3D打印结合内固定模型库辅助复杂胫骨平台骨折精确化内固定手术黄华军; 曾参军; 张雁儒【期刊名称】《《宁波大学学报（理工版）》》【年(卷),期】2019(032)006【总页数】7页(P23-29)【关键词】胫骨平台骨折; 内固定; 3D打印; 计算机辅助; 术前规划【作者】黄华军; 曾参军; 张雁儒【作者单位】南方医科大学第三附属医院骨科广东广州 510630; 宁波大学医学院浙江宁波 315211【正文语种】中文【中图分类】R683.4复杂胫骨平台骨折属于关节内骨折, 需要精确的复位胫骨平台来恢复正常的关节解剖结构与肢体力线关系[1-3]. 疼痛、对线不良、关节不稳和创伤性关节炎是常见的术后并发症. 复杂胫骨平台骨折最普遍的治疗方式是内固定手术, 但由于骨折形态的复杂性, 胫骨平台内固定手术术前规划存在一定的困难[1,4-7], 而且, 无论是外科医生还是患者, 对外科手术效果的期望值都在不断升高, 高效、精确化的手术越来越受到重视,“个性化”的手术逐渐成为未来外科手术的发展趋势. 当前, 复杂胫骨平台骨折的内固定手术效果参差不齐, 远远不能达到优化手术以及个性化手术的要求.内固定效果很大程度上取决于合适的内固定物[8-11]. 锁定加压钢板是胫骨平台骨折手术最常用的内固定物, 但是不同厂家的钢板设计以及外形不尽相同, 因此, 骨折与钢板形态不匹配以及钢板上锁定钉道不合适的情况时有发生. 从临床手术效果而言, 个性化的外形匹配的钢板和钉道无疑能获得更好的内固定效果[9,12]. 但是个性化设计的内植物仍然处于研究阶段, 尚不能广泛应用于骨科临床手术. 当前也没有类似于工业模具标准件库的钢板库供传统的内固定手术术前挑选.传统的术前计划通常是根据个人经验依照二维信息, 如X光、CT和MRI进行的, 这种方式很难确定适合具体病例的最优化的手术方案, 也很难预测手术当中所遇到的问题. 近年来, 计算机辅助技术得到快速的发展, 有研究报道在计算机技术辅助下能够准确地制定骨科术前规划以及精确地引导现实手术的实施. 例如立体定向的图像导向系统引导骨盆拉力螺钉的精确植入[13], 3D导航系统引导髋臼骨折中钢板的精确植入[14], 术中实时透视系统引导骨肿瘤的精确截骨手术[15]. 尽管这些技术被报道能够提高手术的精确性, 但是设备昂贵、操作复杂、手术时间长等因素限制了其在临床上的应用. 近年来, 3D打印导航模板[16-18]因其设计简单、操作简易、价格低廉等特点, 已被广泛应用于骨科手术和整形外科手术, 为个性化、精确化手术奠定了一定的基础. 但是, 在胫骨平台骨折手术当中, 钢板的外形匹配和钉道的理想设计常常被忽视, 也没有在胫骨平台骨折内固定手术中得到重视.本研究旨在探讨基于个性化导航模板和钢板模型库辅助下的个性化胫骨平台骨折内固定手术的可行性, 以及对比于优化的虚拟内固定手术方案, 评价该方法的准确性及临床意义.本研究实施了复杂胫骨平台骨折的三维重建, 基于钢板模型库的虚拟内固定手术方案设计, 基于尸体标本的3D打印导航模板辅助下的内固定手术以及3D打印导航模板的精确性评价.收集5例福尔马林浸泡的膝关节尸体标本, 包括3例男性, 2例女性, 尸体来源于南方医科大学解剖教研室. 本研究以模拟真实胫骨平台骨折手术为目的, 包括手术入路以及内固定手术过程, 因此标本纳入标准为排除任何骨性疾病, 而且表皮完整. 所有膝关节标本均经过胫骨平台Schatzker classification V型造模, 形成内外侧平台双髁骨折, 并且CT扫面, 以DICOM形式保存数据.收集临床常用的锁定钢板并且进行CT扫描以及三维重建, 建立全规格的胫骨平台钢板模型库(图1), 包括辛迪斯、捷迈、华森、威高、大博、史塞克6个厂家, 合计226块钢板. 所有钢板三维模型在模型库中按照不同厂家、不同类型分类保存, 并且每个模型都可随意挑选以及输出供虚拟手术使用.利用Mimics医学影像处理软件导入骨折CT图像, 重建胫骨平台骨折的三维几何模型. 所获得的骨折模型在Mimics软件当中按照骨科手术原则进行骨折虚拟复位, 复位要求为恢复肢体长度与力线, 关节面与主要骨折块解剖复位. 虚拟内固定手术遵照AO内固定原则[19], 从钢板模型库中挑选钢板进行比对, 钢板的挑选原则为钢板外脸型轮廓必须与骨面外形轮廓良好匹配, 锁定钢板的锁定钉道能良好地固定主要骨折块(图2). 将选取的钢板导入Mimics软件中进行虚拟内固定, 获得最理想的钢板类型、钢板植入位置及钉道, 从而获得最优化的内固定方案.由于锁定钢板与锁定钉是一体的, 因此锁定钢板的植入位置可以通过决定锁定钉的植入位置来确定. 利用这个原理, 可以通过额外的辅助设备来引导锁定螺钉的植入, 通过确定锁定螺钉植入位置、方向这两个主要因素来引导钢板的植入. 导航模板的作用就在于引导锁定螺钉的植入, 包括进钉点以及方向.导航模板由Mimics软件进行设计, 其组成结构包括稳定元件与导向元件两部分(图3). 稳定元件的设计原理是与骨面贴附进行卡位, 因此, 它与骨面接触的一面相当于骨面的拉伸, 模板的稳定面与骨面形成了一个锁与钥匙的关系. 另外, 稳定元件的卡位位置一般选择比较突出的骨性标志物, 例如胫骨结节, 利用这一关系使导板与骨面的特定位置完美卡位, 这样就能够达到精确定位的目的. 利用Mimics软件的MedCAD功能, 可以很方便地在骨面任意位置绘制多个圆柱体, 可以根据需要任意地组合设计直到获得良好的卡位功能. 导向元件的作用是通过与锁定钉方向一致的导航隧道来引导螺钉的植入. 导向隧道的设计是以锁定钉道为蓝本, 稳定元件再通过布尔运算减去虚拟的锁定钉道就形成了导向元件的导航隧道. 经此处理就可以获得个性化的导航模板来引导锁定钢板的植入, 再利用3D打印技术(打印精度为0.1 mm)打印出导航模板的实体模型(图3).本文采用标准的前内侧与前外侧双侧入路进行胫骨平台内外侧平台的双钢板固定方案[20]. 将对应的3D打印导航模板在骨面上进行卡位. 导板准确卡位后, 沿着导板上的导向隧道打入2.0mm的克氏针. 克氏针的进针点与方向就是锁定钉道的进钉点与钉道方向, 由此来引导锁定钉道的植入. 当锁定螺钉的植入位置以及方向确定后, 那么钢板的植入位置也就确定下来了. 当所有的导向隧道都植入克氏针后, 取下导航模板, 按照克氏针所确定的锁定钉道位置套上虚拟内固定手术术前设计所挑选的钢板, 进行钢板螺钉植入(图4). 术后的骨折复位内固定模型进行CT扫面及三维重建(图4).本研究主要评估在3D打印导航模板辅助下进行的真实钢板植入手术能不能达到术前虚拟手术方案的优化效果和准确性. 评价指标包括虚拟方案与现实手术的螺钉长度差异、螺钉进钉点的差异以及螺钉方向的差异.为了提高实验的可行性与结果的准确性, 有必要把虚拟手术与现实手术重建后的内固定效果统一到同一个坐标系, 减少分析误差. 本文采用逆向工程软件Geomagic Studio 2012 (Geomagic, USA)建立坐标系. 坐标系的定义(图5): 原点为膝关节中心; x轴为在冠状面上平行于股骨外科上髁轴且经过原点的轴线, 胫骨外侧平台方向定义为正方向; y轴为经过胫骨髓腔中心线且垂直于x轴的轴线, 踝关节方向定义为正方向; z轴垂直于x轴与y轴, 膝关节前方定义为正方向. 术前(虚拟手术)与术后(标本手术)三维模型导入新的坐标系当中进行配准, 比较术前与术后的钉道差异, 包括钉道长度、进钉点位置在x, y和z轴的差异(Δx,Δy和Δz), 钉道方向则通过钉道在冠状面(x-y)和横断面(x-z)的投影角(图6)进行比较, 以此来评价术前与术后内固定精确度的差异.统计分析包括螺钉长度、进钉点坐标值与投影角度. 所有数据取平均值以及配对t 检验进行两两比较分析, p<0.05表明有明显差异. 数据记录形式为平均值±标准误差. 所有数据采用SPSS 18 (IBM SPSS, USA)软件进行分析.本研究共计实施了10例内固定手术(5例尸体标本的内外侧平台进行双钢板固定), 所有手术均由同一骨科医生(中级医师)实施. 共计植入10块钢板以及34枚螺钉. 图7显示了术前术后钉道之间的差异比较.螺钉长度定义为穿透骨折模型双层骨皮质的虚拟钉道的长度. 表1显示术前术后螺钉长度差值的均值为(0.89±2.94)mm, 最大差值小于10mm. 术前(理想)与术后(真实)的螺钉长度无明显差异(p>0.05).螺钉的进钉点指的是植入螺钉时在骨面的钉孔位置. 2个进钉点之间的位置差异指的是2个三维模型上的进钉点在三维坐标轴上的坐标值差异. 因此, 进钉点的差异定义为在x, y和z轴上的坐标值差异, 取代了2个点之间的线性距离差异. 表2显示进钉点在x, y和z轴上的坐标值差异的均值分别为(1.19±1.31), (1.73±1.31)和(1.22±0.88)mm, 最大差值小于7mm. 术前(理想)和术后(真实)的进钉点差值无明显差异(p>0.05).2条钉道之间方向差异的比较相当于确定三维空间中2条直线之间的夹角, 但是这样的夹角不能用平面上两条直线相交的夹角来解释. 因此, 本研究把空间中钉道之间的夹角分解为在冠状面(x-y), 横断面(x-z)和矢状面(y-z)3个平面上的投影角. 此外, 讨论螺钉方向之间的差异时, 人们通常关注的是横断面(x-z)和矢状面(y-z)上的方向差异. 因此, 本研究在术前(理想)与术后(真实)螺钉钉道方向差异方面重点关注横断面(x-z)和矢状面(y-z)上的投影角. 表3显示横断面(x-z)和矢状面(y-z)上的投影角分别为(2.99±2.98)°和(1.57±5.13)°, 最大值小于14°. 术前(理想)与术后(真实)螺钉钉道的方向无明显差异(p>0.05).开放复位与内固定手术一直以来都是复杂胫骨平台骨折的基本治疗方式. 但是由于胫骨平台骨折手术存在着一些复杂情况以及不确定因素, 例如胫骨平台骨折复杂的解剖结构, 严重的软组织损伤和术中透视的限制, 导致复杂胫骨平台骨折的手术治疗也存在着一些挑战. 严格和精确的术前规划被公认为是胫骨平台骨折手术成功的重要保障[21], 尤其在个性化手术治疗中显得更为重要. 对于胫骨平台骨折术前规划而言, 合适的内固定方式和术前选择适合具体病人的内固定植入物非常关键. 毫无疑问, 钢板与患者骨面的几何外形具有完美的匹配性以及理想的螺钉钉道能够获得更好的内固定效果. 然而, 在临床手术当中术前规划常常被忽视. 外科医生多数停留在凭经验以及术前二维图像上的简单规划来指导手术的实施, 经验与手术技巧决定了手术的成败, 这也是当前国内胫骨平台骨折手术效果参差不齐的重要原因. 这样的状况显然不能满足现代医疗发展的要求.解剖复位和合适的内固定方式是复杂胫骨平台骨折内固定手术取得成功的决定性因素. 胫骨平台不规则的解剖外形使得术前很难选择适合具体患者的内固定植入物, 从而使得内固定方案难以抉择. 就复杂胫骨平台骨折而言, 多数研究关注的是单钢板或者是双钢板固定[4-5,8], 往往忽视了所使用的钢板是否与患者骨面相匹配. 另外, 并不是所有市面上的钢板都能与患者的骨面相匹配. 而且当今的钢板无论在外形还是规格型号设计上不同厂家之间有很大的差别, 甚至是比较流行的解剖型钢板也不能适用于每一例患者. 即使钢板外形与患者骨面有很好的贴附性, 但是其钉道的分布不一定理想, 尤其是锁定钢板, 其锁定钉道有时候不一定能很好地固定住主要的骨折块, 进而影响到固定效果. 因此, 临床上常常出现钢板与患者骨面不匹配而迫使医生对钢板进行预弯, 或者勉强植入, 这样显然对钢板的固定效果以及生物力学效应有影响. 因此, 术前选择合适的钢板必须引起骨科医生的重视. 本研究针对该问题, 建立起国内临床常用的不同厂家、不同型号、不同规格的胫骨平台钢板的三维模型库, 作为参考以供术前挑选. 该模型库中的每一块锁定板都带有与真实锁定板锁定钉方向一致的虚拟钉道, 而且钢板与钉道之间可分可合的特点非常便于对虚拟手术的设计. 在钢板模型库的辅助下, 术前很容易挑选出最适合患者以及带有最优化钉道的钢板. 钢板外形轮廓的匹配和理想的钉道无疑能提供更好的内固定效果和生物力学效应. 因此, 钢板三维模型库不仅对胫骨平台骨折有很大的意义, 也对其他骨折类型以及个性化手术的实施有着巨大的意义, 同时还潜藏着一定的经济效益. 优化的术前规划制定后, 接下来就是如何按照优化的内固定方案精确地指导真实手术的实施. 换句话说, 问题在于如何在真实的手术当中按照虚拟的方案实施精确的钢板与螺钉的植入手术. 3D导航模板近年来广泛使用, 据报道, 3D打印导航模板具有经济、实用性高的特点, 是解决上述问题的良好选择. 在本研究当中, 导板模板应用思路在于通过确定锁定钢板的锁定钉的植入位置以及方向, 以此来确定锁定钢板的植入位置, 导板的作用在于引导锁定钢板的螺钉的精确植入. 导板模板的准确性很大程度上取决于模板与骨面之间的“锁-钥匙”机械关系的稳定性与准确性. 解决这一问题的关键在于导板模板与骨接触面要选择有突出骨性标志物的区域, 而且在不影响切口的前提下尽量增加接触面的面积. 本研究选取胫骨结节或者“鹅足”作为接触面, 获得了良好的卡位效果. 另外组合式导航模板的设计有别于以往的导航模板设计, 组合式的设计能够很灵活地设计和调整导航模板, 不仅可以很容易地贴附在突出骨性标志物的区域, 同时还可以任意调整不影响手术切口的设计, 甚至可以缩小手术切口, 减少术中软组织的损伤.本研究进行了虚拟手术的理想钉道和术后实际钉道的螺钉长度、进钉点位置、钉道方向的差异性分析, 以此来评价3D导航模板的精确性. 为了精确而清晰地比较二者的差异, 建立了统一坐标系进行术前术后模型配准. 上述因素的差异转化为x, y, z 轴或者x-z, y-z平面上的坐标值差异, 更为直观地描述出了二者的差异. 结果显示术前(理想)与术后(真实)手术效果(螺钉长度、进钉点、螺钉方向)无明显差异. 进钉点与螺钉方向的最大差异分别小于7mm和14°, 这一程度的差异在临床复杂胫骨平台骨折内固定手术中是可以接受的.严格地说, 本研究存在一些局限性, 也存在一些问题需要在未来的研究中解决. 首先, 为了避免复位效果影响3D打印导航模板的精确性, 在骨折造模时并没有使骨折块移位, 目的在于便于解剖复位来消除真实手术当中复位效果不理性的影响. 然而, 临床病例当中, 骨折情况更为复杂, 其复位效果很难达到虚拟手术的效果. 因此, 这项技术的临床适用前提为术中必须达到高水平的骨折复位. 另外, 导航模板与骨面接触区域的软组织必须清理干净以确保模板卡位的精确性, 这对骨折的愈合有着一定的影响, 也使相关操作更为繁琐.内固定植入物三维模型库为临床骨折内固定手术的术前规划提供了非常便利以及实用的参考依据, 在模型库的辅助下, 术者在术前很方便地挑选出最适合患者的钢板, 避免了术中没有合适钢板可用的情况. 个性化的3D打印导航模板提高了手术的精确性, 一定程度上实现了个性化手术. 这项技术对个性化手术以及最优化手术具有重要意义, 为其临床应用奠定了基础.【相关文献】[1] Guo Y D, Wang C. 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基于3D打印技术的复杂胫骨平台骨折内固定手术数字化设计
基于3D打印技术的复杂胫骨平台骨折内固定手术数字化设计黄华军;张国栋;欧阳汉斌;杨洋;吴章林;许靖;谢普生;黄文华【摘要】Objective To investigate the application of 3D printing and digital technology in preoperative assessment and planning of internal fixation surgery for complex tibial plateau fracture. Methods Complex tibial plateau fractures and commonly used plates for tibial plateau were imaged using computed tomography (CT) to reconstruct the 3D fracture and plate models. The 3D models were used to perform virtual reduction and preoperative planning of internal fixation surgery with the most appropriate plates assisted by the 3D library of plates. According to the optimal plan, the 3D physical models of tibial plateau fractures and plates were 3D printed to simulate internal fixation operation. The effects of internal fixation were compared between the virtual surgery and the simulated surgery based on the 3D models. Results The effects of internal fixation in the simulated surgery based on the 3D models were consistent with those of the virtual surgery. No significant difference was found in the screw length between the two surgeries. Conclusion The combination of3D printing and digital design can improve the effects of internal fixation for complex tibial plateau fractures.%目的：探讨3D打印技术结合数字化技术在复杂胫骨平台内固定植入方案设计中的应用价值。
数字化技术辅助治疗复杂胫骨平台骨折临床疗效
数字化技术辅助治疗复杂胫骨平台骨折临床疗效作者：留成胜谢伟李旱雨吴向科冯继华兰云芬聂俊黎高明来源：《中国现代医生》2021年第35期[摘要] 目的探讨数字化技术辅助手术和传统切开复位内固定治疗复杂胫骨平台骨折的临床疗效。
方法选取2015年12月至2020年3月期间我院收治复杂胫骨平台骨折患者88例，随机分为数字化组和传统组，每组各44例。
术前均行CT扫描，数字化组将CT扫描数据导入Mimics软件进行三维重建，通过模型制定精准手术规划后行手术，传统组根据X线和CT影像学资料制定手术方案行手术。
比较两组手术时间、术中出血量、术中透视次数和时间、住院时间、骨折愈合时间、完全负重时间、后倾及内翻角度等。
末次随访采用膝关节Rasmussen评分和美国特种外科医院膝关节评分（HSS）对膝关节功能进行评价比较。
结果数字化组手术时间、术中出血量、术中透视次数和时间、住院时间、骨折愈合时间、完全负重时间、后倾角度、内翻角度较传统组有明显优势，差异均有统计学意义（P<0.05）。
數字化组HSS和Rasmessen评分优良率均高于传统组;两组HSS评分比较，差异有统计学意义（P<0.05）;两组Rasmessen评分比较，差异无统计学意义（P>0.05）。
结论数字化技术辅助手术在治疗复杂胫骨平台骨折中表现出手术创伤小、出血量少、手术时间短、射线暴露少、复位精确性高及功能恢复快等优点。
[关键词] 数字化技术;胫骨平台;骨折;三维重建[中图分类号] R683.1 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701（2021）35-0085-06Clinical effect of digital technology assisted treatment in complex tibial plateau fractureLIU Chengsheng XIE Wei LI Hanyu WU Xiangke FENG Jihua LAN Yunfen NIE Jun LI GaomingDepartment of Orthopaedics，Quzhou Hospital of Traditional Chinese Medicine in Zhejiang Province，Quzhou 324002，China[Abstract] Objective To explore the clinical effects between the digital technology assisted surgery and the traditional open reduction and internal fixation in the treatment of complex tibial plateau fractures （TPF）. Methods A total of 88 cases of complex TPF were treated in our hospital from December 2015 to March 2020， were randomly divided into the digital group and the traditional group， each group has 44 cases. CT scanning was performed before operation. In the digital group， CT scanning data were input into Mimics software for three-dimensional reconstruction. The operation was performed after making accurate operation plans through the model. As for the traditional group， the operation plan was made according to X-ray and CT imaging data. The operation time，intraoperative hemorrhage volume， the intraoperative frequency and time of fluoroscopy， hospitalization time， fracture healing time，time to full weight bearing， backward inclination and varus angle were compared between the two groups. At the last follow-up，the knee joint function was evaluated and compared with the Rasmussen score of the knee joint and hospital for special surgery knee score （HSS）. Results Compared with the traditional group， the digital group had obvious advantages in terms of the operation time， the intraoperative hemorrhage volume， the intraoperative frequency and time of fluoroscopy， the hospitalization time，the fracture healing time，time to full weight bearing，backward inclination angle and varus angle，with statistically significant differences（P<0.05）.The excellent rates of HSS and Rasmessen scale were both higher in the digital group than those in the traditional group.There was significant difference in HSS score between the two groups while no significant difference was found in Rasmessen score between the two groups（P>0.05）. Conclusion The digital technology assisted surgery has the advantages of less trauma， less bleeding， short operation time， less radiation exposure， high reduction accuracy and quick functional recovery in the treatment of complex TPF.[Key words] Digital technology; Tibial plateau; Fracture; Three-dimensional reconstruction胫骨平台骨折为关节内骨折，占膝关节周围骨折的26.1%，近年来发病率呈逐年增加趋势[1]。
胫骨平台骨折植入物内固定修复中3D打印技术的辅助应用
胫骨平台骨折植入物内固定修复中3D打印技术的辅助应用杨龙;王建吉;孙琦;李靖;张俊标;马敏先;李江伟;叶川【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2016(020)013【摘要】背景：在胫骨平台骨折修复过程中,由于骨折形式多样化、解剖变化复杂、X射线片或三维CT平扫受到二维平面的局限,使得医生在术前计划和修复治疗时难度增大。
3D打印技术在骨科的应用已引起重视。
目的：探讨3D打印技术在胫骨平台骨折术前计划和修复过程中的辅助作用。
方法：纳入30例胫骨平台粉碎性骨折患者,采用随机数字表法分为两组,试验组及对照组各15例。
试验组经三维CT扫描,以DICOM格式储存,经Mimics软件处理,转换数据为可打印STL格式,通过熔融沉积型3D打印机,制作出1∶1实体大小的骨折模型,参照3D骨折模型制定修复方案。
对照组患者常规参照影像学资料制定修复方案。
比较两组患者的手术时间和术中出血量,并于治疗后12个月采用Rasmussen胫骨髁部骨折膝关节功能评分评定疗效。
结果与结论：试验组患者通过对1∶1等比例的3D打印模型进行分析研究,明确骨折类型后均顺利完成术前制定的修复方案。
试验组手术时间及术中出血量均少于对照组,差异有显著性意义（P〈0.05）。
所有患者治疗后获得12-18个月随访,骨折愈合时间为3-5个月,平均4.3个月。
治疗后12个月采用Rasmussen 胫骨髁部骨折膝关节功能评分评定疗效,试验组治疗优良率显著高于对照组（P 〈0.05）。
提示3D打印骨折模型有助于精确制定内固定修复方案,使得胫骨平台骨折的修复治疗更加精确、个性和直观。
【总页数】7页(P1904-1910)【作者】杨龙;王建吉;孙琦;李靖;张俊标;马敏先;李江伟;叶川【作者单位】[1]贵州医科大学,贵州省贵阳市550004;[2]贵州省再生医学重点实验室,贵州省贵阳市550004;[3]贵州医科大学附属医院口腔科,贵州省贵阳市550004;[4]贵州医科大学附属医院骨科,贵州省贵阳市550004【正文语种】中文【中图分类】R318【相关文献】1.胫骨平台骨折术后对钛合金钢板内固定植入物过敏1例 [J], 徐在强;许超;詹建东;於秀玲2.应用3D打印技术内固定骨折植入物的探讨 [J], 张晓光;黄贺军;代彭威;王伟;李道选;宛磊;李俊明3.胫骨平台骨折植入物内固定修复中3D打印技术的辅助应用 [J], 杨龙;王建吉;孙琦;李靖;张俊标;马敏先;李江伟;叶川4.3D打印技术辅助下钢板内固定术与传统钢板内固定术治疗复杂胫骨平台骨折的效果对比 [J], 王明辉;郑德勇;杨绍东;黄维;袁坤;李明琴;陈图梅5.双切口金属植入物内固定联合伤骨再生汤治疗SchatzkerⅤ、Ⅵ型胫骨平台骨折临床观察 [J], 白煜;刘春辉;吕恩君因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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•1746 •吉林医学2016年7月第37卷第7期亚临床甲减患者的HR减低。
本研究所测甲状腺上动脉流速峰 值及HR，甲亢组明显高于正常组，应用PVH综合了甲状腺上 动脉血流峰值及HR两个因素，从而提高了甲亢的诊断准确率, 并提供了甲亢与亚临床甲减鉴别诊断的更多有价值的信息，与 相关文献报道相符[74]。
但在进行PVH测定时，要排除一些影 响心率的因素，例如发热、运动、药物、感染、缺氧以及心脏器质 性病变等，这些因素一般不会引起甲状腺“火海征”，并结合临 床症状及相关指标，易于鉴别。
彩色多普勒超声甲状腺上动脉血流检测及PVH是一种经 济方便、简便操作，易于观察、重复性强及无创性的有效方法, 尤其是PVH的检查，对甲状腺功能亢进症的诊断发挥着不可 替代的作用。
但其测定受多种因素干扰，如操作手法、仪器、被 检者自身的运动或呼吸等。
由于本研究搜集病例少且范围较 局限，缺乏与结节性甲状腺肿、桥本氏甲状腺炎等疾病的鉴别，有待进一步研究。
4参考文献[1]周永昌,郭万学.超声医学[M].第6版.北京:人民军医出版社,2011:11.[2]吴茂英.彩超观测甲状腺上动脉内径及血流峰值变化对 甲亢的疗效评估[J].Guide of Chine Medicine,2〇12,10(30): 104.[3]陈金华，淑敏.甲状腺上动脉血流检测对甲亢的诊断价值探讨[J].中国现代医学杂志,1999,9(7) :62.[4]徐宏伟，郑秀兰,王秀云，等.甲状腺功能低下与亢进的 脉冲多普勒诊断[J].中国地方医学杂志,2002,21(3) :224. [5]章美武，张燕,范晓翔.测量甲状腺上动脉血流量诊断 甲状腺功能宄进的价值探讨[J]. Modem Practical Medicine, 2015,27(3) ：300.[6]常敬伯，陶炜,张学兰，等.甲状腺功能亢进症的血流 动力学特征[J].卫生职业教育,2006,24(17) :134.[7]陶茜.甲状腺上动脉峰值与心率乘积在Graves病诊断 及鉴别诊断中的应用[J].实用医学杂志;2009,25(17) :2877. [8]张灌生，孙毅.应用甲状腺上动脉峰速与心率乘积诊断甲亢的探讨[J].中国超声医学杂志;2003,19(1) :11.[收稿日期:2015 - 09 - 28编校:李晓飞]基于3D打印技术的复杂胫骨平台骨折内固定手术数字化 设计分析杨镇铿,皮佑辉，卢成海,陈穗生（广东省广州市白云区第一人民医院，广东广州51M10)[摘要]目的：对3D打印技术结合数字化技术设计在复杂胫骨平台骨折内固定手术治疗的临床疗效进行分析。
方法：随机选取收治的复杂胫骨平台骨折患者40例作为研究对象。
按照患者挂号的先后顺序,将其随机均分成两组，即观 察组20例和对照组20例。
其中对照组患者采用3D打印技术进行内固定植入,观察组患者在对照组的基础上结合数字化技术进行内固定植入,对比分析两组患者采用不同植入方式的应用价值。
结果:接受两种不同植入方式后，观察组患者内固定植入的优良率为85. 0%显著优于对照组的50. 0%,差异具有统计学意义(P<0. 05)。
结论:在为复杂胫骨平台骨折患者进行内固定植入治疗时，采用3D打印技术结合数字化技术设计，获得了非常理想的植入效果，提高手术治疗的成功率，加速骨折愈合，且对患者造成的并发症较少,是复杂腔骨平台骨折患者的一种值得推广的内固定植入方式。
[关键词]3D打印技术;数字化设计；复杂胫骨平台骨折；内固定复杂胫骨平台骨折是骨科中一种非常常见的高能量关节 骨折,患者由于膝关节遭受内力或者是外力的撞击而发生的骨 折，临床上常伴有关节软骨、膝关节韧带损伤。
在没有正确、合 理诊断时，漏诊、误诊和内固定不当都会导致患者出现膝关节 畸形，严重者甚至出现关节功能障碍[1]。
本文随机选取我院自 2013年2月~2015年2月期间收治的复杂胫骨平台骨折患者 40例作为研究对象,其中对观察组20例患者采用3D打印技术 结合数字化技术设计,在结合生物力学性能的同时，对关节面 进行解剖复位,提高内固定植人效果，促进患者骨折尽早愈合。
现报告如下。
1资料与方法1.1 一般资料:随机选取我院自2013年2月~2015年2月期 间收治的复杂胫骨平台骨折患者40例作为研究对象。
患者经 膝关节正侧位X线片检查，均符合复杂胫骨平台骨折的诊断标 准。
按照患者挂号的先后顺序，将其随机均分成两组,即观察 组20例和对照组20例。
其中对照组采用3D打印技术进行内 固定植人，该组中男13例，女7例，年龄21 ~70岁，平均(48. 2±6.1)岁，观察组患者在对照组的基础上结合数字化技术进行 内固定植人，该组中男12例，女8例，年龄24 ~68岁，平均 (45. 3 ±5. 0)岁，所有研究对象性别、年龄及病情等一般资料比较差异无统计学意义(P>〇.05),具有临床可比性。
1.2方法:对照组患者采用3D打印技术进行内固定植人，首 先对患者建立胫骨平台钢板三维模型库,将钢板CT扫描数据 直接导人到MmuC S14.0系统中，对阀值进行调整后，由计算机 系统显示出完整的钢板，之后对其进行三维重建，并对钢板进 行简单光滑处理，最后按照不同型号、不同生产厂家及规格以 STL格式将收集到的数据输出，并整理成数据库模式。
当确定 好三维模型后，将其导人到Mmu C S中进行钢板匹配和骨面匹 配，以合理的钢板型号、正确的螺钉方向和植人位置对患者进 行内固定植人;观察组在对照组的基础上结合数字化设计，对 患者建立胫骨平台钢板三维模型库后,在数字化设计的应用 下，以带钉锁定钢板为蓝图，基于MmuCS中MedCAd模块确定 出植人时锁定钉的方向，同时为患者设置出简单的套筒，促使 锁定钉植人更加合理、有效。
之后在数字化技术的应用下，将 患者骨折部位进行全面复位处理,并用强力胶水固定成复位模 型，整个过程中借助锁定钢板套筒，依据螺钉方向植人克氏针,提升内固定效果。
对比分析两组患者采用不同植人方式的内 固定效果[2]。
1.3观察指标:观察患者的钢板匹配程度、钢板植人位置及螺 钉长度，并做好详细记录。
吉林医学2016年7月第37卷第7期•1747 •1.4评价指标:患者接受上述不同植人方式后,对其应用效果 进行评价分析:依据Sanders膝关节功能评分标准划分等级，总分设置为40分，优:评分在36 ~ 40分之间；良:评分在26 ~ 35 分之间；中:评分在16 ~ 25分之间，差:评分在15分以下。
其 中,优良率=(优+良)/总数xlOO%1.5统计学分析:对所有相关数据采用SPSS20. 0统计学软件 进行分析,计数资料使用^检验，用百分比（％)表示，计量资 料用均数±标准差(i±0表示，采用《检验，当P<〇.05时，差 异具有统计学意义。
2 结果两组患者采用不同植人方式的应用效果比较:观察组患者 内固定植人的优良率(85. 0%)显著优于对照组(50. 0%),差异 具有统计学意义"<〇.〇5)。
见表1。
表1两组患者采用不同植人方式的应用效果比较[例(％ )]组别例数优良中差优良率(％)观察组2010(50.0)7(35.0)2(10.0)1(5.0)85.0对照组206(30.0)4(20.0)4(20.0)6(30.0)50.0P值<0. 053讨论临床医学研究表明，复杂胫骨平台骨折是临床中一种严重 骨折病症，属于关节内骨折，在治疗时具有一定的难度[3]。
因此，为患者进行解剖复位和内固定植人是加速患者骨折恢复的 关键，临床上最常用的治疗方式是手术治疗，最大限度地改善 患者的膝关节功能，以合理的锁定指导方式、合适的钢板植人 位置和正确的螺钉方向能够提升临床治疗效果[4]。
本文对观察组患者采用3D打印技术结合数字化技术设计，在结合生物力学性能的同时,促使钢板匹配和骨面匹配更 加合理，之后对患者关节面进行解剖复位修复。
这两种技术的 结合，提供了一种虚拟向现实转化的有效途径,通过建立三维 模型实施钢板植人手术，使得钢板模拟植人的位置与虚拟数字 化设计方案具有一致性，此外二者相结合，提升了虚拟技术的 有效性和可靠性，为患者提供较高的植人价值,提高手术治疗 疗效，并且推动了数字骨科的进一步发展[5]。
综上所述，对复杂胫骨平台骨折患者进行内固定手术治疗 时，采用3D打印技术与数字化技术设计相结合，提高了手术治 疗的成功率。
根据统计学研究结果显示：观察组患者内固定植 人的优良率为85. 0%显著优于对照组的50. 0%,差异具有统计 学意义(P< 〇.05)。
总之，二者相结合，能够有效促进患者膝关 节功能恢复,是复杂胫骨平台骨折患者的一种值得推广的内固 定植人方式。
4参考文献[1]陈宣煌，陆俭军,吴长福.基于3D打印的胫骨近端骨折 标准件库钢板数字化内固定[J].中国修复重建外科杂志, 2015,5(14) ：222,[2]谭叙强,吴卫东.电子计算机断层扫描图像三维重建及 三维打印在胫骨平台粉碎性骨折的诊断与治疗指导意义[J].中外医学研究,2015,7(5) :301.[3]张国栋,郭庆清，郑锋.胫骨近端骨折三维重建复位及数字钢板设计[J].中国组织工程研究,2015,6(25) :114. [4]吴章林，林海滨,黄文华.3D打印应用于髋臼骨折数字化 设计的实验研究[J].中国临床解剖学杂志,2014,5(25) :221. [5]陈羽,张海兵.三维重建及虚拟手术在复杂胫骨平台骨折治疗中的应用[J].中国组织工程研究,2013,9(24) :234.[收稿日期:2〇15-10_26编校:陈伟/郑英善]后路椎弓根钉棒系统固定融合在寰枢椎骨折、脱位中的应用黄春明（广东省高州市人民医院骨外科，广东高州525200)[摘要]目的:探讨经寰枢椎后路椎弓根钉棒系统治疗寰枢椎骨折、脱位的可行性、方法、疗效和适应证。
方法:选 取收治的寰枢骨折、脱位患者92例，按照抽签法分成观察组与对照组，每组46例，观察组采取经寰枢椎后路椎弓根钉棒系 统固定手术，对照组采取经寰枢椎后路椎板夹内固定手术,观察两组的手术情况，并发症发生几率。
结果:观察组手术的时 间低于对照组[134. 83 ±7.54 vs 142.61 ±7.89]min,术中的出血量少于对照组[289. 15 ±8.64 vs 320.63 ±9.12]ml,下地的时间短于对照组[2. 74 ±0. 31 vs 3. 58 ± 0. 36]d,住院时间也短于对照组[5. 78 ± 0. 52 vs6.84 ± 0. 56]d,两组比较，差异有统 计学意义(P<〇.〇5);总并发症率1.63%低于对照组12. 50%,两组比较差异有统计学意义（P<0.05)。