Short-term clinical effect of 3D printing techniques on the correction of complex malformations

Orthopade. 2019 Oct;48(10):862-867. doi: 10.1007/s00132-019-03717-6.

Abstract

Background: To explore the clinical effects of 3D printing techniques on the correction of complex malformation.

Method: A computed tomography (CT) scan was used to collect data on malformations of patients and the orthopedic plan was made by virtual manipulation of the reality before surgery. The results of the virtual orthopedics were compared with the expected results. A guide plate for osteotomy was also utilized when necessary. The actual operation was carried out according to the plan.

Results: The average age of the 11 patients was 19.09 years (19.09 ± 6.93 years) and the average follow-up was 16 months (16 ± 15.11 months). The symptoms were obviously improved. The preoperative World Health Organization Disability Assessment Schedule (WHODAS 2.0) score, modified Barthel index and Functional Independence Measure (FIM) score in patients were 70.45 ± 15.75, 96.55 ± 3.78 and 121.36 ± 4.15, respectively and correspondingly 53 ± 12.75, 98.82 ± 1.66 and 123.82 ± 4.60 after surgery, respectively. There were significant differences before and after surgery (P < 0.05).

Conclusion: The use of 3D printing technology can provide intuitive and accurate help for the correction of complex limb malformations and greatly facilitates the communication between doctors and patients. The FIM score is suitable for the evaluation of the curative effect before and after the treatment of patients with complex malformations.

Hintergrund: Der klinische Effekt von 3‑D-Drucktechniken zur Korrektur komplexer Fehlbildungen soll untersucht werden.

Methode: Eine Computertomographie (CT) wurde zur Erfassung von Daten über Fehlbildungen bei Patienten verwendet, und die orthopädische Planung wurde vor der Operation durch eine virtuelle Manipulation der Realität erstellt. Die Ergebnisse der virtuellen orthopädischen Daten wurden mit den erwarteten Ergebnissen verglichen. Eine Führungsplatte für die Osteotomie wurde, sofern erforderlich, ebenfalls verwendet. Die Operation wurde plangemäß durchgeführt.

Ergebnisse: Das Durchschnittsalter der 11 Patienten lag bei 19,09 Jahren (19,09 ± 6,93 Jahre), und der durchschnittliche Follow-up betrug 6 Monate (16 ± 15,11 Monate). Die Symptome verbesserten sich deutlich. Der präoperative Score des World Health Organization Disability Assessment Schedule (WHODAS 2.0), der modifizierte Barthel-Index und der Functional-Independence-Measure(FIM)-Score der Patienten betrugen 70,45 ± 15,75, 96,55 ± 3,78 bzw. 121,36 ± 4,15 sowie nach der Operation 53 ± 12,75, 98,82 ± 1,66 bzw. 123,82 ± 4,60. Es gab signifikante Unterschiede vor und nach der Operation (p < 0,05).

Schlussfolgerung: Die Verwendung der 3‑D-Drucktechnik dient als unmittelbare und präzise Hilfe bei der Korrektur komplexer Extremitätenfehlbildungen und erleichtert die Kommunikation zwischen Arzt und Patient deutlich. Der FIM-Score ist zur Bewertung des Heilungseffekts vor und nach der Behandlung der Patienten mit komplexen Fehlbildungen geeignet.

Keywords: Computed tomography; Disability evaluation; Orthopedics; Osteotomy; Patient outcome assessment.

MeSH terms

  • Adult
  • Bone Plates*
  • Disability Evaluation
  • Humans
  • Limb Deformities, Congenital
  • Lower Extremity / injuries
  • Lower Extremity / surgery*
  • Osteotomy / methods*
  • Patient Outcome Assessment
  • Printing, Three-Dimensional*
  • Tomography, X-Ray Computed*
  • Treatment Outcome
  • Upper Extremity / injuries
  • Upper Extremity / surgery*
  • Young Adult