髌骨内脱是导致犬后肢跛行或姿势异常最常见的原因之一，更常见于小型犬，其中髌骨Ⅳ级内脱是最严重的表现形式^[1-5]。在髌骨内脱的情况下，前交叉韧带长期处于慢性应力状态，再加上膝关节骨关节炎引起的韧带退化，导致了前交叉韧带疾病的发病率增加^[4]。当患有慢性髌骨脱位的犬出现急性后肢跛行时，应考虑前交叉韧带疾病，临床医生需进行详细的骨科检查和影像学检查。

胫骨平台水平截骨术(tibial plateau leveling osteotomy，TPLO)是治疗前交叉韧带疾病最常用的方法^{[2, 6]}。纠正髌骨脱位的重点在于识别并准确地评估存在的骨骼畸形，最常用的方法是滑车成形术和胫骨结节移位术^[3]。已报导了多种手术方法可以同时治疗这两种疾病，包括改良式TPLO^[1]、TPLO加胫骨结节移位^[7]等，但大多数文献报导中仅涉及Ⅱ至Ⅲ级髌骨内脱，对于髌骨Ⅳ级内脱伴发前交叉韧带断裂的病例报导相对较少。

近几年，国内有些3D打印技术应用于实验犬的研究报导^[8-9]，但尚无用于实际临床病例的报导。本文报导了采用3D打印技术辅助治疗1例髌骨Ⅳ级内脱伴发前交叉韧带断裂的患犬，取得了良好的临床效果。

1 材料与方法 1.1 患病动物信息

柴犬，6岁，雄性未去势。定期免疫和驱虫，日常饲喂以干粮为主。2年前于本院诊断为右膝关节髌骨内脱。右后肢突发严重跛行1周，无法负重。

1.2 临床检查及诊断

对患犬进行体格检查(视诊、听诊和触诊)和骨科检查，拍摄双后肢X线片(内外位和前后位)及CT，进行血液学检测并详细记录。

1.3 治疗

根据诊断对患犬进行手术治疗。

1.4 治疗效果

手术后间隔6~8周到院复查，评估治疗效果，并拍摄X线片，直到完全康复。

2 结果 2.1 检查资料

BCS：5/9，精神状况良好。体温：38.2 ℃，呼吸：20次·min^-1，心率100次·min^-1，体重：9.8 kg。

犬站立时，右后肢偶尔可点地负重，行走时不负重，跛行分级(4/5)^[1]，坐姿时右后肢外展。触诊右后肢肌肉中度萎缩，膝关节内侧增生明显，前抽屉试验阳性，胫骨加压试验阳性，右髌骨内脱，且无法人工复位。

X线检查(如图 1)可见右膝髌骨位于滑车沟内侧，股骨内外侧髁、髌骨、腓肠豆和胫骨平台存在骨赘，胫骨相对股骨前移，右膝关节腔内密度升高，股骨远端内翻畸形，提示右膝关节骨关节炎，髌骨内脱，前交叉韧带断裂。

血常规和生化检查结果在参考范围内。

2.2 诊断

结合体格检查和X线检查，该犬诊断为右髌骨Ⅳ级内脱，伴发前交叉韧带断裂。

2.3 手术治疗

进行右膝关节改良式TPLO和滑车沟加深，同时进行双后肢CT扫描。

静脉给予布托啡诺0.2 mg ·kg^-1 BW和右美托咪定50 μg ·m^-2进行镇定，拍摄标准膝关节内外位和后前位X线片。使用vPOP软件制定改良式TPLO手术方案(图 2)。

麻醉前静脉给予布托啡诺0.2 mg ·kg^-1 BW和右美托咪定50 μg ·m^-2，丙泊酚1 mg ·kg^-1 BW诱导麻醉，之后进行气管插管，七氟烷吸入麻醉维持，布比卡因1.5 mg ·kg^-1 BW硬膜外麻醉。术中常规麻醉监护。

常规手术准备，采取右侧膝关节前内侧通路，打开膝关节可见关节内大量浅黄色关节液，关节囊增厚，股骨内侧髁、外侧髁、髌骨的关节软骨处可见大量骨质增生，前交叉韧带断裂，半月板未见明显异常。清除前交叉韧带残端，进行楔形滑车加深术。按照Langenbach和Marcellin-Little^[1]的方法进行改良式TPLO，确定D1(8 mm)和D2(10.8 mm)，使用15 mm弧形锯片进行胫骨近端截骨，将胫骨近端截断后旋转至目标位置(旋转距离4.6 mm)，放置6号KYON TPLO锁定骨板。可吸收缝线常规闭合切口。之后拍摄X线片(图 3A、3B)。

术后使用阿莫西林克拉维酸钾[20 mg ·kg^-1 BW，BID，PO，连用7 d]、卡洛芬[4.4 mg ·kg^-1 BW，SID，PO，连用7 d]和加巴喷丁[10 mg ·kg^-1 BW，BID，PO，连用14 d]，同时配合冰敷、关节被动运动和适当牵遛。术后第4周复查，患肢轻微跛行(1/5)；术后第8周复查时右膝髌骨内脱复发，X线检查见胫骨愈合良好(图 3C、3D)。

结合复查情况以及CT-3D重建中股骨畸形情况(图 4A)，决定进行股骨矫正截骨术。

根据CT扫描图像资料，3D打印患肢和健肢股骨(图 4B)，使用3D打印的患肢和健肢拍摄标准股骨前后位X线片(图 4C、D)。使用vPOP软件制定DFO方案。测量健肢的股骨远端外侧解剖角(anatomical lateral distal femoral angles，aLDFA)：94.5°，患肢的aLDFA：108.8°。根据成角旋转中心(center of roration of angulation，CORA)原理制定DFO方案(图 4E)，计划在股骨滑车脊近端做楔形截骨术，楔形角度为14°，基部长度为4.6 mm。在模型上实施手术，拍摄X线片(图 4F)，确认手术方案无误。根据模型，计划选择2.0 mm股骨髁骨板进行固定。

麻醉方案同第一次手术。常规手术准备后，采用右侧股骨外侧和膝关节前外侧手术入路，暴露股骨远端二分之一和膝关节。按术前规划在股骨截除楔形骨块，将股骨断端复位，先用两根1.5 mm克氏针交叉固定，再在股骨外侧放置2.0 mm股骨髁骨板(图 5)。常规闭合切口。术后拍摄X线片(图 6A、6B)，术后患肢aLDFA为95°(图 6D)。

第二次术后抗生素和止疼药使用方案同第一次，犬术后第1天即可使用患肢负重。术后第4周复查时，患肢跛行(2/5)，髌骨位置正常。术后4、6个月复查，患肢无跛行，X线检查可见股骨远端截骨处和TPLO截骨处均已愈合(图 6C、6D)。术后2年复查，患肢功能正常。

3 讨论

本报道中的患犬髌骨Ⅳ级内脱伴发前交叉韧带断裂，进行改良式TPLO和楔形滑车加深术治疗，术后8周髌骨脱位复发后，采用3D打印技术辅助进行股骨参数测量和手术规划，通过股骨截骨术进行矫正，获得了良好的治疗效果。

髌骨脱位和前交叉韧带疾病都是引起犬后肢跛行的常见骨科疾病。报导显示，因髌骨脱位来医院就诊的犬中，13%~25%同时存在前交叉韧带断裂^[2-3]。有人认为，前交叉韧带断裂可能继发于髌骨内脱^[4]。此外，髌骨内脱导致的骨关节炎使得前交叉韧带长期处于蛋白酶和炎症介质环境中，引起前交叉韧带退化，髌骨内脱的犬可能出现关节周围支持结构萎缩和肌肉萎缩，导致更严重的膝关节不稳定和前交叉韧带的应力增加^[5]。有文献表明，与其他级别的髌骨内脱相比，髌骨Ⅳ级内脱的犬更容易出现前交叉韧带疾病^[5]。本文报导的犬存在髌骨脱位病史，近期因跛行加重而就诊，确诊为髌骨Ⅳ级内脱伴发前交叉韧带断裂，提示当患有慢性髌骨脱位的犬出现急性跛行时，应考虑前交叉韧带疾病。

前交叉韧带疾病的手术治疗目的在于解决膝关节的失稳，以及由于关节失稳而导致的疼痛^[6]，髌骨内脱手术治疗的目的是重新排列股四头肌的机制，使得髌骨稳定在股骨滑车沟内，并恢复其临床功能^[3]。Leonard等^[7]采用TPLO加胫骨结节移位的技术同时治疗髌骨内脱和前交叉韧带疾病，临床效果良好。Langenbach和Marcellin-Little^[1]称改良式TPLO手术可以同时纠正Ⅱ级至Ⅲ级髌骨内脱和前交叉韧带断裂，省去了胫骨结节移位的二次截骨。其他报导的方法还包括标准TPLO与更远端的胫骨内侧闭口楔形截骨术相结合^[10]、胫骨结节前移-外移法^[11]、头侧闭口型胫骨楔形截骨术合并胫骨粗隆外移法^[12]等。本文报导的患犬存在髌骨Ⅳ级内脱，通过改良式TPLO术纠正胫骨结节位置，以期调整股四头肌机制，虽然短期效果良好，但8周后髌骨脱位复发，说明改良式TPLO不足以纠正髌骨Ⅳ级内脱，这与Langenbach和Marcellin-Little^[1]的分析一致。同时，即使是小型犬也不能忽视股骨远端畸形对股四头肌机制的影响，需识别所有骨骼畸形，综合评估后制定治疗方案。

髌骨内脱伴有多种骨骼畸形，髌骨脱位级别越高，存在的骨骼畸形越严重^[2]。必须识别每个病例中存在的所有异常，并为患病动物提供个性化治疗。股骨远端内翻是最常见的股骨畸形，常用aLDFA来评估。有研究表明，Ⅰ级和Ⅱ级髌骨脱位动物不存在股骨畸形^[13]。畸形股骨的aLDFA超出品种特定参考范围8~10°则建议股骨矫正^[3]，Brower等^[14]报导了存在严重股骨内翻和/或旋转畸形的髌骨脱位犬进行股骨矫正性截骨术，其复发率极低。一项对26只犬进行的回顾性分析中，通过股骨远端截骨术和其他辅助技术进行治疗，脱位复发率为零^[2]。本病例犬患肢aLDFA为108.8°，健肢aLDFA为94.5°，目前尚无柴犬特定aLDFA参考范围的报导，故患肢aLDFA以对侧正常股骨作为参考，通过截骨调整至95°。

影像学检查有助于识别和量化与髌骨脱位相关的骨骼畸形，对于指导制定治疗方案非常重要^[3]。可通过X线、CT方法或者MRI进行股骨参数的评估。X线测量方法对动物摆位要求严格，需要动物深度镇定或全身麻醉。标准摆位下的股骨正位X线片中可见两侧腓肠籽骨被股骨皮质一分为二，髁间切迹的垂直壁是明显平行的，可见部分小转子，在近端股骨干两皮质中央可见小而圆的股骨近端滋养孔^[15]。研究证明，摆位不标准会导致测量值与实际值存在较大误差^[2]。CT方法对动物摆位要求不严格，三维重建的CT方法比X线方法测量更精确^{[2-3, 16-18]}。然而，常规CT软件没有三维重建后角度测量功能，文献中提出的所有值都是通过转化为二维图像后实现的，在转化过程中需要操作员调整骨骼方向和识别目标解剖标志点，当存在严重关节炎时，标志点的选择存在主观误差，其可重复性和准确度受到影响^[16-18]。尽管已研发出自动三维计算技术来测量股骨形态参数，但其普遍性不高^[19]。本病例在采用CT影像的二维和三维图像进行股骨形态参数测量时，也发现了上述问题。在缺乏良好的CT测量软件时，采用3D打印股骨模型非常有助于获得质量良好的X线二维影像，对股骨畸形进行更精确的评估。

随着医学成像和计算机编程的发展，3D打印技术的使用在医疗应用中变得越来越普遍。已经报导了3D打印技术在犬桡尺骨矫正中的应用^[20]和股骨矫正中的应用^[21]，尽管兽医中有关骨科3D打印的相关研究和临床数据有限，但其在骨科个性化治疗中的潜力巨大。3D打印技术在骨骼畸形矫正手术中有重要作用：第一，生成模型，真正实现了三维结构，让外科医生对患病动物复杂的解剖结构和病理学有更好的理解；第二，在评估骨骼畸形时，使用3D打印模型进行X线拍摄，可以最大限度的减少因摆位不当引起的误差；第三，辅助制定手术规划，通过术前模拟提高截骨精度，缩短手术时间和提高手术成功率；第四，根据解剖结构或手术要求定制定位器和导向器，或者定制植入物；最后，3D打印模型还有助于与宠物主人术前沟通。随着3D打印技术的不断发展，骨科医生应掌握该技术的最新知识，并将其纳入特定骨科应用的临床实践中^[22]。CT技术在小动物临床应用的增加^[23]，也使得3D打印成为可能。为了更准确地评估畸形程度以及制定矫正方案，本病例采用了CT扫描和3D打印技术，使用vPOP软件设计矫正方案，根据3D模型挑选合适的植入物并进行术前模拟，对手术具有一定指导意义。

4 结论

在髌骨Ⅳ级内脱并伴发前交叉韧带断裂的犬，仅使用改良式TPLO可能难以收到良好的长期效果，还需要同时测量骨骼的参数，并根据需要进行矫正。采用3D打印模型有助于简化标准X线片的获得，减少了误差，使术前规划更准确，有助于缩短手术时间，减少术后并发症，提高手术成功率。