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导航模板注射锂基生物玻璃水凝胶修复股骨头坏死的效应研究

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实用骨科杂志 2024年第1期30卷 39-49页

作者：马桥桥吴泽睿查国春郭开今蒋守海张传开徐州仁慈医院关节外科江苏徐州221000 徐州医科大学附属医院关节外科江苏徐州221000

目的(1)探究锂基生物玻璃水凝胶,赋予介孔生物玻璃材料促成骨、促血管生成和抑制脂肪生成等多重生物医学功能。(2)利用3D打印技术制作导航模板,精确定位股骨头坏死病灶区域和清除病灶,将锂基生物玻璃水凝胶精确注入,观察其修复股骨头坏... 详细信息

目的(1)探究锂基生物玻璃水凝胶,赋予介孔生物玻璃材料促成骨、促血管生成和抑制脂肪生成等多重生物医学功能。(2)利用3D打印技术制作导航模板,精确定位股骨头坏死病灶区域和清除病灶,将锂基生物玻璃水凝胶精确注入,观察其修复股骨头坏死的作用。方法利用明胶和甲基丙烯酸酐制备了甲基丙烯酰化明胶(gelatin methacryloyl,GelMA)及锂基生物玻璃水凝胶(GelMA and Li-mesoporous bioglass,GM/M-Li)。扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)对材料进行表征分析;同时,通过细胞活/死染色、细胞增殖实验(cell counting kit-8,CCK-8)及细胞形态观察评估材料的生物相容性;另外,使用免疫荧光染色、碱性磷酸酯酶染色、茜素红染色、成血管实验、油红O染色评估材料的成骨分化能力、成血管能力和抑制脂肪生成的能力。体内成功建立了兔股骨头坏死模型,利用3D导航模板联合髓芯减压术将坏死骨去除后填充GM/M-Li水凝胶。通过苏木素伊红(hematoxylin eosin,HE)染色、油红O染色、免疫组化染色验证其成骨、成血管和抑制脂肪生成能力。结果SEM结果显示GM/M-Li水凝胶材料为三维多孔的结构;TEM结果表明,M-Li材料为纳米级别;离子释放实验证明了GM/M-Li水凝胶中的锂元素,同时具有缓释作用;细胞活/死染色、CCK-8证明了GM/M-Li水凝胶材料具有良好的生物相容性;体外成骨、成血管、抑制脂肪生成实验证实,材料中锂离子的释放有利于骨髓间充质干细胞的成骨分化、人脐静脉血管内皮细胞的小管形成,抑制了脂肪前体细胞的脂肪形成。体内HE染色和免疫荧光验证了GM/M-Li水凝胶有效促进了骨组织、血管再生;通过油红O染色验证了GM/M-Li水凝胶的抑制脂肪能力。结论利用3D打印技术制作导航模板,将GM/M-Li精确注入股骨头坏死病灶区域和清除病灶。因GM/M-Li水凝胶具有良好的生物相容性,其可通过调节骨髓间充质干细胞成骨方向分化,促进股骨头坏死中骨缺损的重建,同时促进了血管的生成,减少脂肪细胞的浸润。

关键词：导航模板股骨头坏死水凝胶生物玻璃成骨

导航模板辅助脊柱椎弓根内固定术与传统椎弓根内固定术手术效果比较的Meta分析

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中国骨伤 2018年第11期31卷 1069-1076页

作者：闻志靖高正超卢腾王一斌梁辉贺西京西安交通大学第二附属医院骨科陕西西安710004

目的:系统评价快速成型导航模板辅助脊柱椎弓根内固定术与传统通过解剖标志定位的内固定术的优良率与疗效。方法:计算机检索2017年6月前PubMed、The Cochrane Library(2017年5期)、Clinical Trial、Google Scholar、Web of Science、中... 详细信息

目的:系统评价快速成型导航模板辅助脊柱椎弓根内固定术与传统通过解剖标志定位的内固定术的优良率与疗效。方法:计算机检索2017年6月前PubMed、The Cochrane Library(2017年5期)、Clinical Trial、Google Scholar、Web of Science、中国知网(CNKI)、万方(Wanfang Data)和维普(VIP)等中英文数据库,查找有关于导航模板辅助脊柱椎弓根螺钉置入与传统置入术临床疗效对比的临床随机对照试验(RCT)和前瞻性病例对照研究或回顾性病例对照研究。由2位研究者分别根据纳入与排除标准进行文献筛选、数据提取,通过Cochrane Handbook对纳入的随机对照试验进行方法学质量评价,通过NOS量表对纳入的前瞻性病例对照研究和回顾性病例对照研究进行方法学质量评价,采用Cochrane协作网RevMan 5.3软件对两种椎弓根螺钉置入方式所得疗效指标进行Meta分析。结果:最终共纳入7篇文献,包括2篇RCT、1篇前瞻性病例对照研究和4篇回顾性病例对照研究,共计237例患者,置入椎弓根螺钉1 688枚,其中导航模板组898枚螺钉,传统手术组790枚螺钉。Meta分析结果显示:导航模板组与传统手术组在螺钉置入优良率的差异有统计学意义[OR=5.05,95%CI(3.13,8.16),P导航模板脊柱椎弓根螺钉内固定术与传统椎弓根螺钉内固定术相比具有更好的临床疗效,可以提高螺钉置入的优良率,减少手术时间及术中出血量。

关键词：椎弓根螺钉导航模板 3D打印快速成型 Meta分析

导航模板辅助下颈椎皮质骨螺钉置入准确性的研究

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中国临床解剖学杂志 2018年第2期36卷 137-140页

作者：彭鹏朱美松张鑫涛杜冰冉李文睿李鉴轶南方医科大学人体解剖学教研室广东省医学生物力学重点实验室广州510515 南方医科大学珠江医院骨科广州510515 南方医科大学第三附属医院影像科广州510515 南方医科大学南海医院广东佛山528244

目的探讨基于皮质骨螺钉轨迹入路,导航模板辅助椎弓根螺钉置入的可行性和准确性。方法获取4具下颈椎标本（C3～7）CT数据,经Mimics软件三维重建后设计椎弓根皮质骨螺钉轨迹,并建立导航模板。随机分成2组,分别采用快速成型（RP）和数控... 详细信息

目的探讨基于皮质骨螺钉轨迹入路,导航模板辅助椎弓根螺钉置入的可行性和准确性。方法获取4具下颈椎标本（C3～7）CT数据,经Mimics软件三维重建后设计椎弓根皮质骨螺钉轨迹,并建立导航模板。随机分成2组,分别采用快速成型（RP）和数控机床技术（CNC）制造出两种材质导航模板并测量其在颈椎椎弓根辅助置钉的精确性。结果 RP、CNC两组在进钉点的水平面上绝对偏差分别为：（0.28±0.24）mm、（0.32±0.23）mm;矢状面上分别为：（0.30±0.20）mm、（0.52±0.44）mm。钉道中点在水平面上分别为：（0.26±0.22）mm、（0.39±0.32）mm;矢状面上分别为：（0.37±0.29）mm、（0.49±0.50）mm。螺钉安全分级,RP组1级螺钉20枚;CNC组1级螺钉19枚,2级1枚。两组的绝对偏差值、安全分级差异均无统计学意义（P〉0.05）。结论 CNC导航模板经皮质骨螺钉轨迹辅助置钉是可行的,为下颈椎椎弓根置钉提供了一种全新、安全的方法。

关键词：皮质骨螺钉轨迹数控机床导航模板下颈椎椎弓根钉

3D打印导航模板辅助Ludloff截骨矫形术治疗中重度外翻

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中国修复重建外科杂志 2018年第7期32卷 906-911页

作者：徐燕刘帅胡军张惠康姚庆强王黎明南京医科大学附属南京医院(南京市第一医院)骨科南京210006 徐州市中心医院骨科江苏徐州221009

目的探讨3D打印导航模板辅助Ludloff截骨矫形术治疗中重度外翻的疗效及优势。方法将2013年4月—2015年2月拟行Ludloff截骨矫形术治疗且符合选择标准的28例(28足)中重度外翻患者纳入研究,随机分为两组(n=14):A组为采用3D打印导航模... 详细信息

目的探讨3D打印导航模板辅助Ludloff截骨矫形术治疗中重度外翻的疗效及优势。方法将2013年4月—2015年2月拟行Ludloff截骨矫形术治疗且符合选择标准的28例(28足)中重度外翻患者纳入研究,随机分为两组(n=14):A组为采用3D打印导航模板辅助截骨手术,B组为传统截骨手术。两组患者性别、年龄、患足侧别和外翻分度等一般资料比较,差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。记录两组手术时间、术中出血量;术前、术后即刻及末次随访时,采用美国矫形足踝协会(AOFAS)评分评价患足功能;根据X线片测量外翻角(hallux valgus angle,HVA)、跖骨间角(intermetatarsal angle,IMA)以及第1跖骨长度短缩程度。结果患者均获随访,随访时间18～40个月,平均26.4个月。A组手术时间和术中出血量均显著少于B组,差异有统计学意义(P0.05)。A、B组间术前、术后即刻及末次随访时的HVA、IMA比较,差异无统计学意义(P>0.05)。术后即刻及末次随访时,A、B组间AOFAS评分及第1跖骨长度短缩比较,差异有统计学意义(P导航模板辅助Ludloff截骨矫形术,可以达到术前准确制定手术计划、术中实施精准截骨的目的,是治疗中重度外翻的有效方法之一。

关键词： [足母]外翻 3D打印技术 Ludloff截骨矫形术导航模板

3D打印导航模板在带血管蒂髂骨瓣移植治疗股骨头缺血性坏死中的临床应用

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中国修复重建外科杂志 2016年第3期30卷 373-377页

作者：余开富徐永清谭洪波何晓清蔡第心周田华罗浩天段家章第三军医大学研究生管理大队重庆400038 成都军区昆明总医院骨科

目的探讨数字化设计结合3D打印技术制备的导航模板应用于带血管蒂髂骨瓣移植治疗股骨头缺血性坏死的可行性以及早期疗效。方法 2014年2月-6月,收治15例（24髋）股骨头缺血性坏死患者。男11例（17髋）,女4例（7髋）;年龄18-56岁,平均38... 详细信息

目的探讨数字化设计结合3D打印技术制备的导航模板应用于带血管蒂髂骨瓣移植治疗股骨头缺血性坏死的可行性以及早期疗效。方法 2014年2月-6月,收治15例（24髋）股骨头缺血性坏死患者。男11例（17髋）,女4例（7髋）;年龄18-56岁,平均38岁。左髋2例,右髋4例;双髋9例。股骨头缺血性坏死类型：激素性7例（12髋）,酒精性5例（8髋）,创伤性1例（1髋）,特发性2例（3髋）。病程1-24个月,平均7.5个月。术前Harris评分为（56.60±6.97）分。按照国际骨循环协会（ARCO）分期：ⅡB期5髋,ⅡC期8髋,ⅢB期6髋,ⅢC期5髋。术前根据CT扫描设计并3D打印制作导航模板,将其用于带血管蒂髂骨瓣移植术中指导股骨头坏死灶定位及清除。结果手术时间120-160 min,平均135 min;术中出血量200-300 mL,平均255 mL。术后切口均Ⅰ期愈合,无下肢深静脉血栓形成、感染等手术相关并发症发生。患者均获随访,随访时间12-16个月,平均14个月。术后第2天X线片及CT检查显示,于导航模板引导下股骨头坏死灶及周围硬化骨均彻底清除,带血管蒂髂骨瓣位置满意,未穿透关节面。髂骨瓣及植骨均达骨性融合,融合时间2-3个月,平均2.7个月;与术前相比,末次随访时坏死股骨头未出现进一步塌陷。患者髋关节疼痛明显缓解,关节活动范围增加;末次随访时Harris评分（89.53±5.83）分,与术前比较差异有统计学意义（t=14.319,P=0.000）;获优12髋,良10髋,中2髋。结论带血管蒂髂骨瓣移植治疗股骨头缺血性坏死术中采用3D打印导航模板有利于精确定位并彻底清除坏死灶及周围硬化骨,早期疗效满意。

关键词：股骨头缺血性坏死 3D打印技术导航模板髂骨瓣

导航模板辅助和徒手置钉在寰椎椎弓根螺钉置入中的应用

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中国老年学杂志 2020年第11期40卷 2320-2323页

作者：王雅辉刘正蓬承德医学院附属医院河北承德067000

目的比较导航模板辅助和徒手置钉在寰椎椎弓根螺钉置入中的应用价值。方法将32例拟行寰椎椎弓根螺钉内固定手术患者随机分为两组,观察组(17例)在3D导航模板辅助下行切开复位椎弓根螺钉内固定术,对照组(15例)采用徒手椎弓根螺钉内固定。... 详细信息

目的比较导航模板辅助和徒手置钉在寰椎椎弓根螺钉置入中的应用价值。方法将32例拟行寰椎椎弓根螺钉内固定手术患者随机分为两组,观察组(17例)在3D导航模板辅助下行切开复位椎弓根螺钉内固定术,对照组(15例)采用徒手椎弓根螺钉内固定。观察两组手术时间、术中出血量、置钉时间、置钉准确性,术后疼痛程度及颈椎神经功能恢复情况。比较观察组于术前后设计寰椎钉道内倾角、头倾角与实际钉道的差异。结果观察组手术时间、置钉时间明显短于对照组(P0.05)。结论导航模板辅助寰椎椎弓根螺钉置入与术前预设钉道吻合度高,提高置钉准确性,并有效缓解临床症状,优于徒手置钉。

关键词：导航模板寰椎关节椎弓根置钉

3D打印导航模板辅助特发性脊柱侧弯椎弓根螺钉置入的准确性

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中国组织工程研究 2020年第30期24卷 4757-4762页

作者：李洪珂郝申申王鹏程杨红杰董胜利刘帅王飞刘志斌平煤神马医疗集团总医院脊柱外科河南省平顶山市467000 延安大学附属医院脊柱外科陕西省延安市716000

背景:特发性脊柱侧弯手术置钉操作难度大,手术时间长,采用3D打印导航模板辅助置钉可降低手术难度,优化置钉操作,提升置钉效果,具有显著优势。目的:探讨3D打印导航模板辅助置钉在特发性脊柱侧弯椎弓根螺钉内固定矫形术中的应用价值。方法... 详细信息

背景:特发性脊柱侧弯手术置钉操作难度大,手术时间长,采用3D打印导航模板辅助置钉可降低手术难度,优化置钉操作,提升置钉效果,具有显著优势。目的:探讨3D打印导航模板辅助置钉在特发性脊柱侧弯椎弓根螺钉内固定矫形术中的应用价值。方法:回顾性分析2018年1月至2019年8月采用椎弓根螺钉内固定矫形治疗的17例特发性脊柱侧弯患者的临床资料,8例术中应用3D打印导航模板辅助置钉(3D组),9例术中常规徒手置钉(常规组)?术后采用CT扫描螺钉位置评估置钉等级与可接受率;比较2组置钉时间、术中X射线透视次数、置钉出血量、置钉等级、置钉可接受率、二次置钉率、主弯矫形率和置钉相关并发症。结果与结论:①17例患者均顺利完成置钉操作,术中无置钉相关的血管、神经损伤并发症出现。常规组术后出现1例背部疼痛,1例下肢疼痛,经对症治疗后症状消失。②3D组置钉时间短于常规组,术中X射线透视次数、置钉出血量小于常规组,差异均有显著性意义(P0.05)。⑤提示特发性脊柱侧弯椎弓根螺钉置入内固定矫形过程中采用3D打印导航模板辅助置钉可降低置钉难度,提升置钉准确率。

关键词：骨内固定 3D 影像脊柱侧弯螺钉导航模板优化置钉

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中国导航模板数字骨科技术文献计量学分析

中国组织工程研究 2017年第19期21卷 3023-3030页

作者：白朝晖章莹尹庆水夏虹王建华许俊杰解放军广州军区广州总医院骨科医院全军创伤骨科研究所全军热区创伤救治与组织修复重点实验室广东省广州市510010

背景:随着数字骨科学的蓬勃发展,导航模板技术目前在骨科领域的应用越来越广泛,但尚未有从文献计量学角度分析国内导航模板数字骨科技术研究现状的文献报道。目的:基于文献计量学分析,了解导航模板技术在国内骨科领域的应用现状,探讨其... 详细信息

背景:随着数字骨科学的蓬勃发展,导航模板技术目前在骨科领域的应用越来越广泛,但尚未有从文献计量学角度分析国内导航模板数字骨科技术研究现状的文献报道。目的:基于文献计量学分析,了解导航模板技术在国内骨科领域的应用现状,探讨其发展趋势和研究热点,为国内数字骨科学的发展提供文献计量学依据。方法:以"导航模板相关关键词AND骨科学主题词"为检索策略,机检CBMdisc、CNKI、CSPD、CMCI等数据库,同时手检2016年骨科专业主要核心期刊(检索截止日期为2016-12-01),全文浏览并筛选命中文献,对最终纳入的论文进行文献计量学分析。结果与结论:(1)国内最早报道导航模板数字骨科技术的文章发表于2008年,9年间共发表相关论文199篇,2009至2014年每年均产出十余篇文献,2015,2016年则进入快速增长期;(2)文献主要发表在骨科专业杂志以及与数字骨科学密切相关的生物医学工程、基础医学、数字医学等专业期刊上;国内核心科技期刊为该主题贡献了86.9%的论文;《中华创伤骨科杂志》、《中华骨科杂志》、《中国组织工程研究》等杂志是发表该主题的重要期刊;(3)论文合著率为99.5%,合著度为6.15,张元智、丁焕文、陆声、陈玉兵、胡勇、黄轩、郑朋飞等为该主题的高产作者,核心作者发表文献占论文总数的53.8%,表明其核心作者群正在形成中;所有论文的第一作者均来自医院和大学院校,成都军区昆明总医院、广州军区广州总医院、内蒙古医学院附属医院、华南理工大学是发文最多的机构;而两个机构以上合作产出的文献占54.8%,提示在大学科研单位的积极参与和强有力支持下,该主题研究科研力量雄厚,发展势头强劲。59.3%的论文获得基金资助,国家级、省部级基金占基金总数(239项)的64.0%,57.6%的基金文章为两项以上基金资助,提示该主题文献具有较高的研究水平和学术价值;(4)共被引763次,陆声、陈玉兵、张元智为高被引作者,成都军区昆明总医院、广州军区广州总医院、南方医科大学南方医院为高被引机构,《中华创伤骨科杂志》为高被引杂志;(5)主题分析结果表明,在模板设计制作及尸体标本研究的基础上,国内学者将导航模板技术应用于脊柱外科(尤其是颈椎外科)、创伤骨科、关节外科、骨肿瘤科、小儿骨科等各个领域,在辅助螺钉置钉、引导截骨矫形、辅助肿瘤精确切除与功能重建等方面进行了有益的尝试,取得了满意效果,但未有多中心大样本长期随访报道。

关键词：文献计量学脊柱骨折关节成形术,置换,膝计算机辅助设计组织工程骨科植入物数字化骨科导航模板数字骨科学快速成型全膝关节置换术骨肿瘤儿童

三维打印个体化导航模板在枕骨髁螺钉固定技术中的应用研究

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中国脊柱脊髓杂志 2014年第5期24卷 440-446页

作者：黄轩李凤宁张帆王琨陈智阳青松党瑞山沈洪兴李明第二军医大学长海医院骨科第二军医大学长海医院影像科第二军医大学解剖学教研室上海市200433

目的:探讨一种基于三维打印技术制备个体化枕骨髁螺钉导航模板的可行性,并对该方法辅助置钉的准确性和安全性进行评估。方法:选取20具成人尸体的枕颈部标本,将其CT扫描数据导入Mimics软件,对枕骨至枢椎水平行选择性三维重建,观察并测量... 详细信息

目的:探讨一种基于三维打印技术制备个体化枕骨髁螺钉导航模板的可行性,并对该方法辅助置钉的准确性和安全性进行评估。方法:选取20具成人尸体的枕颈部标本,将其CT扫描数据导入Mimics软件,对枕骨至枢椎水平行选择性三维重建,观察并测量枕骨髁相关解剖结构以确定置钉参数。在计算机三维模型上虚拟枕骨髁螺钉钉道及其导向通道,设计与枕骨后部结构相贴合的阴模,将阴模与导向通道整合后利用三维打印技术成型,制作出枕骨髁模型及对应的个体化导航模板。然后导航模板辅助下分别于模型和尸体标本置入双侧枕骨髁螺钉,并通过解剖观察及CT扫描评估置钉准确性。结果:枕骨髁的大体形态及毗邻解剖结构个体差异较大,虚拟置钉后测得置钉轴位内倾角、矢状位倾角和进钉点至寰枕关节面的垂直距离分别为30.2°±6.3°、8.1°±2.6°和3.69±0.42mm。根据置钉参数设计并打印出20个枕骨髁模型及对应的个体化导航模板,在其辅助下成功置入双侧枕骨髁螺钉共40枚,置钉耗时(60.1±9.3)s。术后解剖观察及CT扫描提示所有螺钉均准确置入枕骨髁内。结论:使用Mimics软件能够根据CT扫描结果利用三维打印技术制作出个体化枕骨髁螺钉导航模板,辅助置钉准确性高,操作简单,为枕骨髁螺钉的精确置入提供了新思路。

关键词：三维打印枕骨髁螺钉导航模板熔融沉积快速成型聚乳酸