截骨和软组织平衡为TKA手术的关键点，传统TKA采用术前下肢X线片来测量下肢力线，计算截骨角度和截骨量，术中使用厂家提供的标准化髓内髓外固定装置进行术中定位。但由于髓内定位需要开髓，可造成骨量流失、增加术中出血，脂肪栓塞等风险，而髓外定位无法提供精准力线和精确截骨，更无法实现个体化手术。术者在术中根据肉眼观察、自身手感和经验判断力线及软组织平衡，存在一定程度主观差异性。有研究表明，采用目前传统的TKA手术方式，即使手术经验丰富的关节外科医生采用精确的标准髓内及髓外机械定位系统，术后患肢力线测量偏离轴线±3°的概率也达到26％－40％。若出现下肢力线不良和关节假体位置不佳，可出现早期假体松动，髌骨关节炎和膝关节不稳等并发症。其手术中精确截骨、精准力线和假体安装位置是影响远期疗效的重要影响因素。
3D打印是利用数字信息在电子计算机硬件平台使用软件进行术前设计，结合第三次工业革命的标志性技术—3D打印技术即快速成型技术进行个性化手术工具的制造，将传统的经验性TKA手术转变为精准的个性化手术，从而提高TKA手术疗效，为膝关节置换术的术前规划和术中应用提供另一种方案。
随着电子计算机科技和数字化技术的快速发展，3D打印截骨导向装置具有个性化、精准化优势，根据患者术前影像数据可以设计出个体化导板辅助，可以帮助术者在术中进行精确的定位和截骨，术中无需复杂的操作步骤和髓内外定位，可减少出血。
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