Eur J Trauma Emerg Surg：定制植入物结合3D打印钻孔导向技术用于胫骨和股骨干畸形愈合的截骨矫正

股骨或胫干畸形愈合可能是由于手术治疗继发性移位或骨折复位不理想造成的。在粉碎性骨折闭合复位的情况下，髓内钉的旋转控制尤其具有挑战性，据报道髓内固定治疗股骨骨折的旋转不良发生率为15-40%，胫骨骨折的旋转不良发生率为20-40%。错位可能导致一系列结果，包括步态模式改变、肌肉疲劳、慢性疼痛和审美问题，严重影响患者的身体功能和生活质量。此外，由于错位导致的力线变化而对关节施加的异常负荷可引起退行性关节疾病，导致进一步的不适，并可能转变为关节置换手术。

骨折畸形愈合的治疗通常包括矫正截骨手术。长骨畸形的截骨术包括手术切割和重新调整骨骼以纠正错位。传统上，外科医生使用二维（2D）X射线图像来计划手术，然后使用k线和测角仪进行徒手截骨以重新排列骨骼，结果难以预测。目前，三维（3D）技术越来越多地用于矫正性截骨手术。它利用计算机断层扫描（CT）数据生成畸形愈合的三维可视化，能够在所有三个维度上精确量化变形。此外，它有助于术前3D虚拟手术计划的创建。随后可以利用手术指南将虚拟计划转化为手术指导。这些手术指南帮助外科医生进行截骨和重新定位骨，从而获得更准确和可预测的结果。此外，由于畸形愈合导致的继发性骨痂形成，以及潜在的大矫正角度可能导致传统种植体的不合适配合，即使在人工弯曲之后。在这种情况下，可以通过使用特定患者植入物（PSI）进一步扩展3D工作流程。这些植入物根据患者的解剖结构量身定制，确保合适的贴合来指导骨重组并提供最佳固定。因此，使其适用于各种矫正截骨手术，包括股骨和胫干矫正，可能会导致更准确的矫正截骨，改善临床结果。

本研究旨在评估使用PSI进行下肢长骨复杂矫正截骨术的可行性。由于其原理证明性质，该研究使用有限数量的标本进行，重点是证明可行性，而不是广泛的验证。可行性研究是MDR规定的必要步骤，是临床应用前所需的技术文件的一部分。此外，本研究旨在通过量化术后计算机断层扫描的手术准确性，并将其术后结果与两种常用技术（3D虚拟可视化和3D打印手术指南）进行比较，来研究这些定制植入物的附加价值。

方法：对3例经Thiel防腐处理的人体标本进行6次胫骨、股骨干矫正截骨术。根据不同的标本，使用不同的技术；1)“3D可视化”，术前使用3D虚拟平面和徒手矫正截骨技术，使用标准手工轮廓钢板；2)“3D引导”，利用3D手术指南和手动轮廓常规种植体；3)“3D PSI”，利用带有患者特定植入物的3D手术指南。通过测量内翻/外翻角度、前翻/后翻、旋转和截骨平面误差来评估矫正的准确性，并在术后ct扫描上量化。

在尸体研究中股骨和胫骨矫正截骨手术的示意图工作流程。它显示了术前计划阶段（a-c）以及使用的三种手术技术：“3D可视化”利用传统的虚拟手术计划的屏幕可视化，自由地重新定位骨骼和轮廓的传统植入物(d)，“3D引导”采用3D打印的截骨指南，重新定位指南和轮廓的传统植入物(e)，以及“3D PSI”整合截骨指南与预钻孔和PSI，专门设计和制作在5天内进行矫正截骨(f)。

股胫骨矫正截骨的虚拟手术方案。左侧显示了第一和第二个标本的3D虚拟平面，“3D可视化”和“3D引导”，使用传统的虚拟轮廓植入物。右侧显示了第三个标本的3D虚拟平面，“3D PSI”，使用PSI

术前虚拟手术方案（VSP）与术后矫正截骨术的视觉表现及比较。米色模型表示术前情况，红色模型表示术后情况。远端骨部分的不同颜色表示3D虚拟手术计划：右侧股骨为粉色，左侧股骨为蓝色，右侧胫骨为绿色，左侧胫骨为黄色。每一行展示了三种手术技术的实施：3D可视化（上一行）、3D引导（中一行）和3D PSI（下一行）。

左股骨多平面矫正截骨术，使用PSI和3d打印导向。从左到右：术前计划(a)的3D模型，矫正的虚拟手术计划（VSP） (b)，执行截骨和预钻螺钉孔的手术指南(c)，磨钛PSI (d)和术后分析，术前虚拟手术计划（VSP）与术后CT评估(e)之间只有2.3⁰内翻/外翻，1.1⁰前/后旋和4.3⁰旋转差异

股骨胫骨矫正截骨术的术后评价及三种方法的比较。考虑股骨和胫骨的综合结果，根据三维虚拟手术方案与术后实现位置的中位数差来评估截骨的准确性。使用的参数是内翻/外翻角度（度）、前翻/后翻（度）、旋转（度）和截骨平面误差（毫米）。总体而言，使用3D截骨导具联合psi实现了最精确的矫正。图中报告了Mann-Whitney U值，*表示显著性

附录1：股骨干矫正截骨术的术后准确性评价

胫骨矫正干截骨术的术后评价

结果：12例矫形截骨手术。对于“3D可视化”、“3D引导”和“3D PSI”方法，手术计划和术后CT评估的中位差分别为3.4°、4.6°和2.2°。在前/后倾角方面，差异分别为3.8°、43.8°和1.2°。对于旋转，差异分别为11.9°，18.7°和3.5°。计划截骨平面水平与实际截骨平面水平的差异分别为6.2 mm、3.2 mm和1.4 mm。

结论：PSI配合3D打印钻孔技术用于复杂多平面股骨胫骨畸形畸形截骨术是可行的，矫正效果准确。该技术能够精确确定截骨平面，指导所有三个平面的矫正，并确保令人满意的种植体安装；从而准确地将虚拟手术方案转化为临床实践。三维PSI方法对骨解剖中有明显多平面畸形的复杂病例是有益的，特别是旋转不对中病例。

原始出处：

Oldhoff MGE;  Alvarez CP;  Ten Duis K;Patient-specific implants combined with 3D-printed drilling guides for corrective osteotomies of multiplanar tibial and femoral shaft malunions leads to more accurate corrections.Eur J Trauma Emerg Surg 2025 Jan 24;51(1):53