使用3D打印的全过程定制全膝关节置换手术
金秋十月,硕果累累。近日惠州市第一人民医院钟主任带领团队完成“广东省首例AIKNEE+PSI全流程定制化全膝关节置换手术”。
钟主任结合患者疾病特点以及AIKNEE医学影像三维重建结果,在术前对患者进行全面的综合评估,同时使用3D打印技术为患者订制手术导航系统(Patient Specific Instrumentation,PSI),主任希望AIKNEE+PSI结合应用能造福更多的患者,让全膝关节置换手术进入精准化、个体化、智能化的新时代。
钟浩博主任表示AIKNEE+PSI的应用具有以下几点重要意义:
一、AIKNEE通过深度学习技术进行三维术前规划,个体化测量股骨外翻角、股骨后髁角、胫骨平台后倾角,精准规划假体大小、安放位置和角度。
二、通过3D打印PSI导板,股骨侧髓外定位,既能精准截骨,减少术中出血量。
三、胫骨侧根据规划的后倾角进行精准截骨。
四、相比起手术机器人,PSI导板学习曲线短,手术门槛低,综合成本低,社会经济效益高。
本次手术采用了北京长木谷医疗科技有限公司提供的骨科人工智能解决方案,使用一迈MAGIC-HT-PRO打印机制作病灶模型与导板。
患者信息
女性,71岁,10年前没有明显诱因出现右膝关节疼痛,当时可以忍受,行走时加重,休息可缓解,但一直没有诊治。10年来反复发作,多次到医院就诊,尝试针炙、理疗等多种保守治疗,没有明显好转,反而疼痛加重明显,行走时更重,严重影响了日常生活。
术前计划
基于患者术前数据,对患者进行AIKNEE人工智能辅助膝关节置换手术医学图像三维重建,医生术前对患者进行全面的综合评估。如图可见
患者外旋角:3.1° ,
后倾角:3°
股骨机械轴与解剖轴夹角:5.1°
股骨机械轴与胫骨机械轴夹角:190.6°
在三维重建的解剖模型中,通过人工智能识别解剖位点,并根据股骨及胫骨的解剖形态,智能设计PSI导板的模型,匹配假体型号、及安放位置得出:患者最适股骨侧假体型号为:ATTUNE-PS (4N),平台垫片假体型号为:ATTUNE-PS-FB (4),胫骨平台假体型号为:ATTUNE-FB (2)。经过多次与长木谷团队沟通,最终确定股骨侧导板增大镂空空间避开软骨,调整镰刀槽范围。胫骨侧增加胫骨结节内侧的支撑点,增加观察拟合情况的镂空区。
计划完成后,通过一迈3D打印机MAGIC-HT-PRO制作病灶模型和手术导板。
术中实施
借助AIKNEE和PSI指南,可以在手术前准备好患者最合适的股骨侧,平台垫片和胫骨平台假体模型。
由于在手术前已经综合考虑了患者的个体因素,因此手术计划是个性化的,并且借助系统可以对手术进行导航,更困难的部分由引导系统完成,并且手术顺利有序地进行。借助定制的膝盖手术指导系统,可以大大减少术中失血量,并成功完成手术。
术后结果
手术后,患者的力量恢复了。第二天,与不使用导板的患者相比,膝关节屈伸恢复更快更好。病人的复查感觉很好,也很满意。
钟主任团队
钟浩博
惠州市第一人民医院骨科主任
惠州市医学会关节外科分会主任委员
研究生导师
中华医学会运动医学委员会下肢委员
全国肩关节脱位LATARJET 小组成员
亚太膝关节-关节镜-运动医学学会(APKASS)成员
广东省医学会关节外科分会委员
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项目详情
- 应用领域:手术导板
- 终端客户:惠州市第一人民医院
打印机和材料
- 使用的3D打印机: MAGIC-HT-PRO
- 使用的3D打印线材: PLA、PA