摘要
目的：膝关节运动损伤是人体最为常见的运动性损伤，其中又以前交叉韧带损伤最为多见，对前交叉韧带部分损伤且韧带连续性尚可的患者首选外固定支具，目前国内多选用铰链支具作为前交叉韧带损伤的保守治疗，尚无3D打印支具治疗前叉韧带损伤的先例。本实验依靠科技冬奥为背景，旨为设计出更加符合膝关节解剖结构特点及生物力学机制的个性化支具。实验首先对明确有膝关节运动性损伤（ACL损伤）的患者进行膝关节三维有限元分析，确定实验可行性后对入选患者随机分组，比较3D打印个性化支具与膝关节铰链支具的临床效果，明确3D打印个性化支具对于前交叉韧带损伤治疗的临床疗效及其治疗优势，实现ACL韧带损伤的快速康复治疗。 方法：收集2021年6月-2021年12月符合入选条件的前交叉韧带损伤患者，并记录相关基本信息（包括：年龄、性别、身高、BMI、受伤时间）总共30人，将ACL部分撕裂患者随机分为实验组和对照组，每组各15人，分别佩戴3D打印个性化支具(实验组)和膝关节铰链支具（对照组）。支具佩戴时间为8周，治疗过程均由同一名具有丰富临床经验的骨科医师完成。治疗结束后测试实验组和对照组的临床效果，临床效果评估由另一名骨科医生完成，该医生不参与整个治疗过程。评估标准包括治疗后的步态分析，治疗后的韧带松弛度、治疗前后主观感受评分（VAS、IKDC、Lysholm评分）及治疗过程中支具的佩戴依从性，并对治疗结束后的患者进行体格检查（前lachman实验及膝关节肿胀程度）。 结果：整个实验周期为6个月，符合实验标准并被纳入实验的共30人。将30名受试者随机分为2组，A组为实验组，B组为对照组。实验组患者治疗后的疼痛评分、IKDC评分及Lysholm评分分别为1.8±0.4、93.56±4.4、94.25±3.3分。对照组治疗后相对应的主观感受评分分别为3.2±0.3、81.93±4.7、80.35±3.2分,实验结果提示，实验组治疗后的主观感受评分要明显优于对照组，差异具有统计学意义（P＜0.05）。实验组患者治疗后的步态分析示，患侧膝关节的平移参数及旋转参数与健侧膝关节未见明显差异。而对照组患者较实验组患者患侧膝关节治疗后的前后位移参数及内外旋角度显著增大，差异具统计学意义（P＜0.05），其余四组参数与实验组未见明显差异。治疗结束后，用Ligs膝关节韧带数字检查仪测试胫骨分别在80N、120N、150N的推力作用下相对于股骨的位移距离，实验组患侧膝关节结果分别为：1.8±0.2、20.4±4.0、29.0±4.0mm，对照组患侧膝关节结果分别为：2.5±0.2、25.6.±3.2、32.4±4.2mm，实验组患者胫骨相对于股骨的平均前向位移距离要显著低于对照组患者，统计结果具有明显差异（P＜0.05）。治疗结束后分别统计两组患者对支具佩戴的依从性，实验组优秀率达95%，而对照组优秀率仅为70%。 结论：相较于传统铰链支具，膝关节3D打印个性化支具更加符合患者膝关节的解剖结构特点，贴合、舒适，佩戴依从性高。患者佩戴后的主观感受较好，膝关节功能的恢复较传统铰链支具更佳，主观功能评分更高。同时支具内衬中的“模拟韧带”可以更好的维持膝关节的稳定性，在保护前叉韧带不被二次损伤的前提下可早日屈伸活动膝关节，下地功能康复锻炼，可有效避免关节挛缩、僵硬等并发症。
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