數(shù)字化技術(shù)結(jié)合3D打印技術(shù)在股骨頭缺血性壞死中的臨床相關(guān)研究.pdf

1、股骨頭缺血性壞死是嚴(yán)重致殘性疾病，通常發(fā)生在20～50歲人群，據(jù)報道美國每年新增股骨頭缺血性壞死患者1～2萬人，其中5％～12％的患者會接受人工全髖關(guān)節(jié)置換治療。目前有效預(yù)防股骨頭塌陷、延遲關(guān)節(jié)置換方法成為當(dāng)前研究熱點。其中帶血管蒂髂骨瓣移植是臨床常用術(shù)式之一，但術(shù)中股骨頭壞死病灶清除主要依靠術(shù)者經(jīng)驗，存在病灶定位不準(zhǔn)確、壞死灶清除不徹底或者清除過多正常骨組織，以及穿透股骨頭軟骨面等風(fēng)險;為此，本研究提出在傳統(tǒng)帶血管蒂髂骨瓣移植治療股骨

2、頭缺血性壞死基礎(chǔ)上，采用數(shù)字化設(shè)計結(jié)合3D打印導(dǎo)航模板，以期達(dá)到對股骨頭壞死區(qū)精確定位，并觀察早期臨床效果。大量的研究表明股骨頭壞死病灶范圍的大小直接影響其治療效果，目前臨床上很少有方法能準(zhǔn)確的測量股骨頭壞死體積和在三維可視化觀察股骨頭壞死病灶的形狀及位置;基于上述問題，本研究采用數(shù)字化技術(shù)提取股骨頭壞死病灶，準(zhǔn)確測定其壞死體積，重構(gòu)出股骨頭壞死的三維模型，為股骨頭缺血性壞死的分期及治療提供參考。
　　目的：
　　1.探討數(shù)

3、字化設(shè)計結(jié)合3D打印技術(shù)制備的導(dǎo)航模板應(yīng)用于帶血管蒂髂骨瓣移植治療股骨頭缺血性壞死的可行性，并觀察早期療效。
　　2.探討數(shù)字化技術(shù)重建及測定股骨頭壞死體積的可行性。
　　方法：
　　1.2014年2月-2015年3月，收集入住成都軍區(qū)昆明總醫(yī)院的股骨頭缺血性壞死患者39例（52髖）。男32例（42髖），女7例（10髖）;雙髖13例，左髖11例，右髖15例。年齡18～56歲，平均34.7歲。股骨頭缺血性壞死類型:酒精性

4、16例（19髖）占41％，激素性9例（16髖）占26％，特發(fā)性10例（13髖）占23％，創(chuàng)傷性4例(4髖)占10％。病程1～36個月，平均10.6個月。術(shù)前Harris評分為（60.04±6.89）分。按照國際骨循環(huán)協(xié)會(ARCO)分期:ⅡB期22髖，Ⅱ C期10髖，ⅢB期10髖，ⅢC期10髖。術(shù)前根據(jù)CT掃描輔助數(shù)字化設(shè)計結(jié)合3D打印制作導(dǎo)航模板，在帶血管蒂髂骨瓣移植術(shù)中指導(dǎo)股骨頭壞死病灶定位及清除。
　　2.選取2015年3月

5、-2016年3月期間入住成都軍區(qū)昆明總醫(yī)院的股骨頭缺血性壞死患者21髖（其中10髖是行全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)患者）的CT原始掃描數(shù)據(jù)以Dicom格式導(dǎo)入Mimics15.0軟件，經(jīng)軟件加載分析和相關(guān)預(yù)處理后重建出股骨頭及股骨頭壞死病灶三維模型，通過軟件模擬仿真計算其體積;術(shù)后采用液體移水法測量股骨頭及其壞死病灶的體積，與術(shù)前軟件測定的體積進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。
　　結(jié)果：
　　1.手術(shù)時間120～160min，平均134.6 min;術(shù)中

6、出血量200～300mL，平均266.2 mL。后切口均Ⅰ期愈合，無下肢深靜脈血栓形成、感染等手術(shù)相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生。患者均獲隨訪，隨訪時間13～25個月，平均19個月。術(shù)后第2天X線片及CT檢查顯示，于導(dǎo)航模板引導(dǎo)下股骨頭壞死灶及周圍硬化骨均徹底清除，帶血管蒂髂骨瓣位置滿意，未穿透關(guān)節(jié)面。隨訪期間X線片示，髂骨瓣及植骨均達(dá)骨性融合，融合時間2～3個月，平均2.6個月;與術(shù)前相比，末次隨訪時有2例2髖X線檢查股骨頭壞死出現(xiàn)進(jìn)一步塌陷，其余均

7、為出現(xiàn)進(jìn)一步塌陷?；颊唧y關(guān)節(jié)疼痛明顯緩解，關(guān)節(jié)活動范圍增加;末次隨訪時Harris評分（89.62±5.31）分，與術(shù)前比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=26.37，P=0.000);獲優(yōu)30髖，良19髖，中2髓，差1髖，優(yōu)良率94％。
　　2.通過軟件測得21髖股骨頭的體積(45.53±5.34)cm3、壞死體積（16.88±7.28）cm3，股骨頭壞死的體積比（18.50±5.50％），其中行全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)10髖股骨頭的體積(47.5

8、9±5.62)cm3、壞死體積（21.39±5.23）cm3;術(shù)后該10髖采用液體移水法測定股骨頭的體積（47.93±5.40）cm3、壞死體積（21.74±4.55）cm3、股骨頭壞死體積比（45.70±9.40％），采用液體移水法測定股骨頭的體積與軟件測定股骨頭的體積比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=1.89，P=0.09)，采用液體移水法測定股骨頭的壞死體積與軟件測定股骨頭的壞死體積比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=1.09，P=0.31)。