基于MRI技术全膝关节置换术中个体化导航模板的基础研究

目的探讨基于MRI技术的全膝关节置换（TKA）术中个体化导航模板定位截骨的准确性与可行性。方法选取保存完好的成年尸体下肢标本16具,将尸体标本随机分为导航模板组（模板组）和传统手术组（传统组）,每组8具16个膝关节。模板组术前行双下肢髋-膝-踝MRI扫描,通过三维重建软件、计算机辅助设计及逆向工程软件对数据进行处理,设计制作出与股骨远端和胫骨近端匹配的个体化截骨导航模板实物,用于TKA手术的截骨定位。传统组按常规人工TKA手术程序进行操作。术后两组均摄整个下肢全长正侧位X线片,测量比较两组假体组件的角度;两组取出膝关节假体后行全下肢CT扫描,比较冠状位下两种方法定位截骨后股骨远端截骨面与股骨机械轴线、胫骨近端截骨面与胫骨机械轴线的垂直关系及轴位下股骨后髁截骨面与外科髁上轴的平行关系。对测得参数进行比较采用两样本t检验,检验水准α值取0.05。结果本组研究共设计制作了32个个体化导航模板,辅助TKA16例。术中所有的导航模板和股骨髁与胫骨平台贴附性较好,无明显偏差。（1）术后测量假体位置:正位X线片测量:模板组FFC平均偏差角度为（1.2±0.2）°,传统组FFC平均偏差角度为（2.4±0.3）°;模板组FTC平均偏差角度为（1.4±0.3）°,传统组FTC平均偏差角度为（2.3±0.4）°。侧位X线片测量:模板组LFC平均偏差角度为（6.8±0.2）°,传统组LFC平均偏差角度为（9.2±0.4）°;模板组LTC平均偏差角度为（2.4±0.1）°,传统组LTC平均偏差角度为（4.8±0.6）°。模板组FFC、FTC、LFC、LTC平均偏差角度均小于传统组,差异均有统计学意义（P均小于0.05）。（2）术后CT测量截骨面与其机械轴线垂直关系:模板组:16例膝关节的股骨远端截骨面与股骨机械轴线成角88.9°91.1°,平均90.1°,胫骨近端截骨面与胫骨机械轴线成角89.6°90.7°,平均90.3°。14例股骨后髁截骨面与股骨外科髁上轴平行,其余2例有2°以内成角;传统组:16例膝关节均出现截骨面与其机械轴线成角,成角偏差大于3°的有8例(股骨远端截骨面与股骨机械轴线成角偏差大于3°的有5例,其中大于4°的有1例;胫骨近端截骨面与胫骨机械轴成角偏差大于3°的有3例,其中有2例大于4°,12例股骨后髁截骨面与外科髁上轴成角,其中10例成角偏差大于3°。结论在人工TKA中个体化导航模板的使用明显的提高了股骨及胫骨的截骨精度,并且能够精确定位股骨远端假体旋转轴线,假体位置准确。