3D打印技术在膝关节置换中的应用研究

摘要：

随着以计算机和机器人为代表的信息技术的快速发展,外科手术已进入由生物学、信息学、物理学相互融合的生物智能时代,微创和术前计算机辅助必然成为外科手术发展的趋势[1]. 骨骼作为人体的支架, 担负着支持、承重、造血的功能,是人体运动功能的重要器官,膝关节是人体重要的承重关节,其结构复杂[2]. 骨关节炎是一种以关节软骨退化伴随骨增生性改变的常见疾病[3]. 在中老年群体中,膝关节炎( knee osteoarthritis,KOA)发病率较高,常伴随骨质疏松、严重骨赘、软骨磨损等症状. 膝关节置换术已成为治疗骨性关节炎及类风湿性关节炎的重要手段之一[4]. 在膝关节置换手术过程中,人们对手术操作、假体设计、术后康复等进行了大量的经验积累,可有效避免重复性错误,但仍须遵守以往的经验教训[5]. 传统膝关节置换主要依靠术者的个人经验、定位器械判断力线和截骨角度,其准确性难以保障[6]. 区别于传统减材制造加工技术,3D打印技术通过逐层定位堆积材料的方式实现三维复杂实体的构建,又称为增材制造( additive manufactur-ing,AM) [7] ,它实现了多材料、材料功能梯度、多精度工艺制造,制备高精度且具有形态学特征的骨模型[8]. 得益于计算机断层扫描技术( computed tomo-graphy,CT)、核磁共振图像技术( magnetic resonance imaging,MRI)和统计形状模型技术[9] ( statistical shape model,SSM)等影像技术的发展,数字化构建膝关节的模型精度大幅提高.

关键词：膝关节、3D打印、骨模型、膝关节置换、仿真骨

所属期刊栏目：28

分类号：R684(骨科学（运动系疾病、矫形外科学）)

资助基金：国家自然科学基金资助项目31670956;上海工程技术大学研究生科研创新项目资助18KY0506

在线出版日期：2019-08-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：2504-2508