快速成型技術(shù)在復(fù)雜脛骨平臺(tái)骨折診治中的應(yīng)用研究

劉建敏, 李全義

(陜西省人民醫(yī)院 急診外科, 陜西 西安, 710068)

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快速成型技術(shù)在復(fù)雜脛骨平臺(tái)骨折診治中的應(yīng)用研究

劉建敏, 李全義

(陜西省人民醫(yī)院 急診外科, 陜西 西安, 710068)

快速成型; 常規(guī)軸位CT; 多層螺旋CT; 三維重建; 復(fù)雜脛骨平臺(tái)骨折

研究[1]認(rèn)為，累及關(guān)節(jié)面的復(fù)雜骨折必須要接受手術(shù)治療。在手術(shù)治療前要做好手術(shù)器械、手術(shù)入路、手術(shù)內(nèi)植物等多方面的準(zhǔn)備工作。當(dāng)前骨科已經(jīng)能夠廣泛使用數(shù)字化技術(shù)。快速成型模型便屬于數(shù)字化技術(shù)的一種，其在骨科中能夠?qū)崿F(xiàn)術(shù)前虛擬模擬到現(xiàn)實(shí)支撐的重大轉(zhuǎn)變。本研究探討快速成型模型在復(fù)雜脛骨平臺(tái)骨折診斷治療中的應(yīng)用效果，報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取本院2009年8月—2015年8月收治的46例復(fù)雜脛骨平臺(tái)骨折患者患者，采用電腦隨機(jī)抽取的方式將所有患者分為對(duì)照組和觀察組各23例。對(duì)照組中男17例，女6例，年齡在18～72歲，平均年齡(41.16±2.08)歲。觀察組中男19例，女4例，年齡在17～75歲，平均年齡(42.24±2.217)歲。2組患者性別、年齡等一般資料均無顯著差異(P>0.05), 具有可比性。

1.2 方法

2組患者均采用相同的手術(shù)方法，術(shù)前對(duì)照組患者予以常規(guī)軸位CT檢查進(jìn)行診斷，觀察組患者予以多層螺旋CT檢查三維重建并制作出快速成型模型。多層螺旋CT選用由德國西門子公司生產(chǎn)的16排螺旋CT掃描機(jī)。掃描參數(shù)為：電壓120 kV, 電流260 mA, 螺距1 mm, 層厚1.25 cm。① 快速成型打印患者復(fù)雜脛骨平臺(tái)骨折三維模型。將觀察組患者經(jīng)過CT掃描所獲得的數(shù)據(jù)保存并且使用三維重建技術(shù)處理軟件進(jìn)行定位、分割、編輯、平均處理等，采用Mimiccs16.0對(duì)粉碎性骨折塊進(jìn)行進(jìn)一步的分割與染色，獲得三維重建數(shù)字模型。獲得快速成型模型后導(dǎo)入快速成型儀，將骨折模型打印出來。② 構(gòu)建數(shù)字化內(nèi)植物庫與數(shù)字模擬手術(shù)。利用3D掃描設(shè)備對(duì)比較常見的內(nèi)植物庫中的3D數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)先獲取，并且將其導(dǎo)入到Mimiccs16.0當(dāng)中形成相應(yīng)的內(nèi)植物三維模型數(shù)據(jù)庫。根據(jù)復(fù)雜脛骨平臺(tái)骨折三維模型進(jìn)行三維數(shù)據(jù)的測(cè)量，選擇恰當(dāng)?shù)膬?nèi)植物規(guī)格、種類，并且將其應(yīng)用到復(fù)雜脛骨平臺(tái)骨折三維模型當(dāng)中進(jìn)行裝配的模擬，以便確定固定骨折塊的螺釘、鋼板長度。③ 對(duì)本組患者予以體外模擬手術(shù)。所打印的復(fù)雜脛骨平臺(tái)骨折三維模型中，將骨折塊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以及平移的復(fù)位模擬，以便實(shí)現(xiàn)初步的患者體外模擬手術(shù)復(fù)位。將該三維模型與正常人體的骨模型作出對(duì)比后，確定準(zhǔn)確的復(fù)位位置。利用Mimiccs16.0將所選取的恰當(dāng)螺釘、鋼板放置于所打印出的三維模型當(dāng)中，便于進(jìn)一步確定螺釘、鋼板的規(guī)格和類型。所有螺釘、鋼板等手術(shù)材料均要進(jìn)行常規(guī)的嚴(yán)格消毒。

1.3 判定指標(biāo)

對(duì)2組患者的檢查明確診斷率情況、術(shù)中與術(shù)后情況(手術(shù)時(shí)間、術(shù)中透視次數(shù)、術(shù)中出血量、骨折愈合時(shí)間)、臨床治療有效率進(jìn)行對(duì)比分析。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理，計(jì)數(shù)資料采用數(shù)[n(%)]表示，組間比較采用卡方(χ2)檢驗(yàn); 計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

對(duì)照組患者的明確診斷率為69.57%, 觀察組患者為100.00%, 對(duì)照組顯著低于觀察組(P<0.05)。觀察組患者的手術(shù)時(shí)間、術(shù)中透視次數(shù)、術(shù)中出血量均顯著優(yōu)于對(duì)照組(P<0.05); 2組患者骨折愈合時(shí)間無顯著差異(P>0.05)。見表1。2組患者臨床治療有效率無顯著差異(P>0.05)。見表2。

表1 2組患者術(shù)中及術(shù)后情況比較

與對(duì)照組比較, *P<0.05。

表2 2組患者臨床療效比較[n(%)]

3 討 論

臨床針對(duì)復(fù)雜脛骨平臺(tái)骨折的治療原則為準(zhǔn)確復(fù)位的同時(shí)保證內(nèi)植物穩(wěn)定[2]。治療當(dāng)中所采用的手術(shù)方法一般為關(guān)節(jié)面的解剖復(fù)位、內(nèi)植物、塌陷骨折的植骨等[3]。無論采用何種手術(shù)方法，在手術(shù)前均必須要根據(jù)影像學(xué)的恰當(dāng)診斷，與手術(shù)入路相互結(jié)合做好術(shù)前的一切準(zhǔn)備，以免手術(shù)不當(dāng)對(duì)患者骨折的關(guān)節(jié)造成嚴(yán)重的不良影響[4]。若手術(shù)當(dāng)中出現(xiàn)不恰當(dāng)?shù)那闆r，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致患者承重關(guān)節(jié)出現(xiàn)不可逆性的損傷、創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎以及殘疾[5]。對(duì)復(fù)雜脛骨平臺(tái)骨折患者進(jìn)行手術(shù)治療，必須要依據(jù)患者具體的骨折類型設(shè)計(jì)具有針對(duì)性的有效手術(shù)治療防范。此時(shí)，要充分掌握患者骨折移位程度、骨折塊的形態(tài)以及大小[6-7]?？焖俪尚图夹g(shù)所需要的螺旋CT掃描則在檢查當(dāng)中對(duì)患者的體位要求比較低，能夠進(jìn)行無間斷的容積掃描，既有效提高檢查的明確診斷率，又能夠降低對(duì)患者產(chǎn)生的輻射傷害[8]。

當(dāng)前，快速成型模型已經(jīng)能夠在骨科進(jìn)行廣泛的應(yīng)用，其能夠?qū)⒃境橄蟮?、?fù)雜的骨折進(jìn)行虛擬模擬，采用實(shí)物化的形式進(jìn)行呈現(xiàn)[9]。手術(shù)醫(yī)師可以根據(jù)該快速成型模型對(duì)患者的骨折類型、手術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步的明確與制定。同時(shí)，手術(shù)醫(yī)師能夠利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將所得的快速成型模型進(jìn)行手術(shù)過程模擬，找到準(zhǔn)確的復(fù)位點(diǎn)，明確內(nèi)植物的螺釘與鋼板長度、固定方向等[10-13]。本研究中，對(duì)照組患者在術(shù)前予以常規(guī)軸位CT檢查進(jìn)行診斷，而觀察組患者予以多層螺旋CT檢查三維重建并制作出快速成型模型。結(jié)果顯示，對(duì)照組患者的檢查明確診斷率為69.57%, 觀察組患者為100.00%, 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05); 觀察組患者的手術(shù)時(shí)間、術(shù)中透視次數(shù)、術(shù)中出血量均顯著優(yōu)于對(duì)照組(P<0.05); 2組患者骨折愈合時(shí)間以及臨床治療有效率均無顯著差異(P>0.05)。

[1] 唐通鳴, 鄧佳文, 張政, 等. 基于逆向工程和快速成型技術(shù)的髖骨三維實(shí)體模型個(gè)性化重建[J], 中國組織工程研究, 2015, 26(4): 4253-4257.

[2] 郭僑閣, 牛軍杰, 劉彥. 多層螺旋CT三維重建在累及關(guān)節(jié)面的復(fù)雜骨折中的應(yīng)用[J], 中國繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育, 2015, 18(9): 71-72.

[3] 李寶豐, 章瑩, 謝會(huì)斌, 等. 計(jì)算機(jī)輔助快速成型技術(shù)在復(fù)雜骨盆骨折診斷與治療中的應(yīng)用[J], 實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志, 2015, 16(11): 2714-2717.

[4] 曾參軍, 譚新宇, 黃華軍, 等. 基于3D打印的腹直肌旁切口治療骨盆骨折的臨床療效[J], 南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào), 2016, 2(2): 220-225.

[5] 張翔, 陳偉, 曹罡, 等. 計(jì)算機(jī)輔助快速成型鈦網(wǎng)在眼眶爆裂骨折整復(fù)中的應(yīng)用[J], 醫(yī)學(xué)研究生學(xué)報(bào), 2016, 4(7): 407-410.

[6] 楊迅, 嚴(yán)中亞, 申運(yùn)華. 快速成型技術(shù)在StandfordA型主動(dòng)脈夾層治療中的應(yīng)用[J], 安徽醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào), 2016, 5(10): 748-751.

[7] 李寶豐, 章瑩, 邰國良, 等. 3D數(shù)字骨科技術(shù)在髖臼骨折治療中的應(yīng)用[J], 南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào), 2016, 7(4): 1014-1017.

[8] 朱明, 柴崗, 李青峰. 3-D打印技術(shù)在下頜前突畸形治療中的應(yīng)用[J], 中國修復(fù)重建外科雜志, 2014, 3(12): 296-299.

[9] 梅剛, 吳衛(wèi)東, 歐陽鈞, 等. 跟骨骨折畸形愈合的數(shù)字化虛擬重建及在矯形手術(shù)設(shè)計(jì)中的初步應(yīng)用[J], 中國臨床解剖學(xué)雜志, 2014, 3(5): 243-247.

[10] 程宏旺. CT三維重建對(duì)骨關(guān)節(jié)復(fù)雜骨折診療的臨床價(jià)值[J], 中國衛(wèi)生產(chǎn)業(yè), 2013, 22(3): 86-87.

[11] 祝勇剛, 張大偉, 趙廣躍, 等. 有限內(nèi)固定和外固定架術(shù)聯(lián)合桃紅四物湯促進(jìn)脛骨平臺(tái)骨折愈合的影像學(xué)及生化指標(biāo)評(píng)估[J]. 海南醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào), 2016, 22(15): 1680-1683.

[12] 卓衛(wèi)民. 脛骨近端解剖鋼板內(nèi)固定與鎖定鋼板內(nèi)固定治療復(fù)雜脛骨平臺(tái)骨折療效對(duì)比[J]. 實(shí)用臨床醫(yī)藥雜志, 2014, 18(21): 81-84.

[13] 邢彬, 翁茂盛. 鎖定鋼板與雙切口雙鋼板內(nèi)固定治療復(fù)雜性脛骨平臺(tái)骨折的療效比較[J]. 中華全科醫(yī)學(xué), 2015, 13(2): 334-336.

2017-01-18

陜西省科學(xué)技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2009K17-01)

R 683

A

1672-2353(2017)13-139-02

10.7619/jcmp.201713043