3D打印技術在手術治療浮肩損傷中的臨床應用及意義

章 震，方 杰，吳星火，劉 融，陸 林，安 穎，楊述華，邵增務，葉哲偉

（1.武漢市蔡甸區(qū)中醫(yī)院骨科，湖北 武漢 430100；2.華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬協(xié)和醫(yī)院骨科，湖北 武漢 430030；3.武漢市普仁醫(yī)院骨科，湖北 武漢 430081）

3D打印技術在手術治療浮肩損傷中的臨床應用及意義

章 震1，方 杰1，吳星火2，劉 融3，陸 林2，安 穎2，楊述華2，邵增務2，葉哲偉2

（1.武漢市蔡甸區(qū)中醫(yī)院骨科，湖北 武漢 430100；2.華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬協(xié)和醫(yī)院骨科，湖北 武漢 430030；3.武漢市普仁醫(yī)院骨科，湖北 武漢 430081）

目的探討3D打印技術在浮肩損傷手術治療的應用及療效。方法選取2014年1月～2014年12月我院收治的浮肩損傷患者12例，均接受手術治療；術前基于患者的CT影響學資料，采用3D打印技術打印患者的損傷模型，模擬手術。術后進行臨床和影像學隨訪。結果所有患者均獲得隨訪（5～12個月），平均隨訪6.5個月；患者術后骨折均獲得愈合，愈合時間為12～20周，平均愈合時間14.5周。末次隨訪肩關節(jié)功能評分，按照美國肩肘協(xié)會（ASES）評分標準評分，優(yōu)良率為91.6%。結論骨折切開復位內固定是治療浮肩損傷的有效方法，而3D打印技術提高手術精度，優(yōu)化治療方案，提高手術療效。

浮肩損傷；3D打??；骨折；固定

“浮肩”這一術語，由Herscovici在1928年最早提出，用以描述同側肩胛頸和鎖骨骨折。之后，浮肩”的定義已經被許多作者修正，目前”浮肩損傷（FSI）”被學者廣泛接受的定義為同側的鎖骨干和肩胛頸同時骨折而造成肩關節(jié)上部懸吊復合體結構（Superior suspensory shoulder complex，SSSC）雙重破壞[1-3]。一般來說，造成傷害是高能創(chuàng)傷直接傷及肩關節(jié)，交通事故是最常見的原因之一。

浮肩損傷的治療方法包括以下三種：保守治療，手術治療鎖骨骨折，和手術治療鎖骨和肩胛頸骨折；目前多傾向于手術治療。選取我科2014年1月～2014年12月收治浮肩損傷患者12例，均在3D打印技術的基礎上行骨折切開復位內固定術，手術療效滿意，現(xiàn)匯報如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取我科2014年1月～2014年12月收治浮肩損傷患者12例作為研究對象，其中男7例，女5例；年齡24～52歲，平均年齡34.5歲。合并傷：同側肱骨骨折1例，多發(fā)肋骨骨折4例，創(chuàng)傷性濕肺3例，合并腦外傷1例。損傷類型：肩胛岡和肩胛頸骨折合并同側鎖骨骨折8例，肩胛盂粉碎性骨折并同側鎖骨骨折4例。受傷機制：高處墜落傷3例，車禍傷9例。入院后常規(guī)性X線和CT檢查和三維重建，了解骨折類型及移位情況。受傷時間到手術時間為3～7天。

1.2 術前準備

基于患者的CT DICOM數(shù)據(jù)，采用3D打印技術制造出肩模型（圖2）。術前，受傷的肩關節(jié)3 D打印模型可用來評估骨骨折塊的大小和形狀，然后在模型上模擬操作，制定手術計劃，預彎鋼板。

1.3 手術方法

全身麻醉成功后，患者被放置在射線可透過的手術床上，左側臥位。首先，暴露鎖骨遠端和肩峰，清理骨折斷，復位骨折塊，交叉克氏針固定，然后直接置入術前預彎好的鋼板，重建的肩峰，然后復位和固定鎖骨（圖3）。肩胛骨骨折采用肩關節(jié)后側入路，從肩峰內側緣糊致肩胛下角，顯露肩胛頸部和體部；解剖復位移位肩胛頸骨折后，置入預彎好的鋼板，鎖定、固定；術后要特別保護好進出三邊孔、四邊孔的神經血管。此外，尤其要注意的是，重建肩關節(jié)的軟組織結構非常重要，術中用可吸收線加強縫合肩鎖膜韌和喙突韌帶韌帶。

1.4 術后處理

術后給予消腫、消炎及對癥支持治療，佩戴肩關節(jié)外展架，將肩關節(jié)固定到功能位；術后第三天開始在外展架上進行功能鍛煉，外展架佩戴8～12周。

2 結 果

術中平均出血量（440±40）mL，手術時間為（120±25）min。傷口均獲得一期愈合，術中無血管神經損傷并發(fā)癥發(fā)生。所有患者術后獲得隨訪，隨訪時間為5～12個月，平均隨訪6.5個月；所有患者術后骨折均獲得愈合，愈合時間為12～20周，平均愈合時間14.5周。目次隨訪肩關節(jié)功能評分，按照美國肩肘協(xié)會（ASES）評分標準評分：80～100分為優(yōu)，9例，70～79分為良2例；60～69分為中等，1例。典型病例見圖1～4。

典型病例。

圖1 同側鎖骨和肩胛骨骨折的浮肩損傷患者。（A）術前X線；（B-D）術前CT+三維重建。

圖2 損傷肩關節(jié)3D打印模型正面觀（A）和側面觀（B）。

圖3 手術過程。（A）患者術中采用左側臥位；（B）術中復位肩峰；（C）測試預彎鋼板弧度；（D）鋼板固定肩峰；（E）鋼板固定鎖骨；（F）復位固定肩胛頸

圖4 術后右肩正側位X線平片。

3 討 論

浮肩損傷（FSI）涉及肩胛骨頸部和鎖骨骨折的雙重破壞，以及肩鎖及喙鎖韌帶的破壞。FSI是一種少見的損傷，同側鎖骨和肩胛頸骨骨折通常合并較大多的并發(fā)癥及傷殘率，其發(fā)病率為0.10%～0.15%。肩上方懸吊復合體（SSSC），是由骨與軟組織環(huán)組成（包括關節(jié)盂、喙突、喙鎖韌帶、鎖骨遠端、肩鎖關節(jié)和肩峰）。每個組件都有自己的單獨功能，聯(lián)合在一起，維持肩關節(jié)的正常穩(wěn)定性。SSSC受傷，也稱為浮動損傷，導致不良效果和長期功能不穩(wěn)定的后果[2]。建立在SSSC概念基礎上，肩關節(jié)骨和軟組織結構的雙重破壞可能很好地解釋受傷肩關節(jié)的不穩(wěn)定性。

FSI治療有保守治療和手術治療兩種方式。非手術治療浮肩損傷，骨折復位非常困難，且即使可獲得復位，仍難以維持其穩(wěn)定性。15例浮肩損傷的患者，均采用保守治療；經過隨訪，術后預后極差，僅1例患者恢復功能。近年來，隨著對該病的認識逐步加深，我們發(fā)現(xiàn)FSI本身固有鎖骨不穩(wěn)定性，可以選擇單純鎖骨骨折切開復位內固定或鎖骨和肩胛骨骨折切開復位內固定。在骨折的復位固定順序上也有爭議，是否應當首先行鎖骨骨折的復位固定呢？鎖骨的初始固定可以間接輔助肩胛骨骨折的復位。如果骨折移位得到有效地糾正，單純的鎖骨固定治療該疾病就夠了；否則，肩胛頸骨折的應該復位和固定。另外一種觀點為：移位的肩胛骨骨折的復位和固定更為重要，應首先復位和固定肩胛骨，而不是鎖骨。此外，喙所韌帶（CAL）是唯一的連接肩關節(jié)近端（肩胛體，脊椎和肩峰）和遠端（關節(jié)窩的和喙突）部分的重要韌帶結構，因此，肩胛頸骨折而言，該韌帶必須有效地修復，這樣才能確保肩關節(jié)的穩(wěn)定性。因此，本組病例的喙鎖韌帶均得到有效地修復和重建。

在創(chuàng)傷骨科中，骨折良好的復位和固定是患者術后更獲得最佳的肢體功能的重要保證。3D打印技術是一種快速原型（RP）的過程，與傳統(tǒng)的激光快速成形技術相比，它更快、更方便、更便宜、更合適?；谟嬎銠C輔助設計（CAD）數(shù)據(jù)，三維（3D）可視化模型可以產生，它可以精確地顯示組織的解剖細節(jié)。CAD技術已廣泛應用于制造業(yè)的設計，并應用于醫(yī)學中，尤其是用于植入物假體的設計和術前計劃。在三維重建模型中，外科醫(yī)生可以直觀、準確地獲取目標區(qū)域的信息，這將有利于術前手術規(guī)劃，減少手術創(chuàng)傷，縮短手術時間和提高手術療效。如果沒有很好的認識肩關節(jié)周圍復雜的骨性結核和軟組織結構，處理起浮肩損傷就非常的困難。建立在良好的解剖基礎之上，當前的最佳實踐方法獲得的受傷肩關節(jié)地三維（3 d）可視化影像學資料。尤其是快速發(fā)展的三維（3 d）打印技術，該技術可以制造的3D肩關節(jié)模型具有較高精準度。近年來，3D打印技術被廣泛應用于醫(yī)學領域，如在顱骨畸形，下頜骨畸形，面部畸形等等。本文的研究目的是初步研究低成本3D打印模型在FSI手術治療中的作用及意義。

3D打印模型可以提高外科醫(yī)生的對形態(tài)的理解，便于制定患者的術前計劃。3D打印模型可以直觀地反映患者的病理狀態(tài)，因此，可以提高手術的準確性和優(yōu)化FSI的操作方案。

[1] Ganz R,Noesberger B. [Treatment of scapular fractures].Hefte Unfallheilkd,2015,(126)：59-62.

[2] Goss TP.Double disruptions of the superior shoulder suspensory complex.J Orthop Trauma,2013,7(2)：99-106.

[3] Kumar VP,Satku K. Fractures of clavicle and scapular neck.J Bone Joint Surg Br,2013,75(3)：509.

本文編輯：吳玲麗

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ISSN.2095-8242.2017.003.469.02