3D打印技術(shù)在復(fù)雜肱骨近端骨折中的應(yīng)用

危小東 肖勛剛 鄒康 陳永崗

南華大學(xué)附屬郴州市第一人民醫(yī)院（湖南郴州 423000）

肱骨近端骨折約占所有骨折的5%［1］，該骨折常常為關(guān)節(jié)內(nèi)骨折或鄰近關(guān)節(jié)，通常需要手術(shù)內(nèi)固定治療，復(fù)雜肱骨近端骨折的治療已成為研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。近來(lái)3D應(yīng)用于臨床已成為趨勢(shì)［2］，已有眾多利用3D打印技術(shù)輔助治療粉碎性骨折實(shí)例報(bào)道，其優(yōu)良的近中期療效總體上得到了驗(yàn)證，利用此技術(shù)輔助治療肱骨近端骨折，目前報(bào)道極少，現(xiàn)將我院相關(guān)治療情況報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集我院2015年1月至2016年9月收治的患者共20例，均為單側(cè)肱骨近端粉碎性骨折，根據(jù)是否運(yùn)用3D打印技術(shù)輔助治療，分為A、B兩組：A組為3D打印技術(shù)組，共9例，男 4例，女 5例，平均（63.54±5.01）歲；B組為傳統(tǒng)手術(shù)組，共11例，男6例，女6例，平均（65.56±5.86）歲。伴有高血壓患者8例，糖尿病6例，冠心病2例，腎功能不全（代償期）1例。經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析兩組患者具有可比性。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 納入標(biāo)準(zhǔn) （1）明確診斷為肱骨近端骨折者；（2）手術(shù)指征明確，患者有意愿行手術(shù)治療者；（3）隨訪(fǎng)4個(gè)月以上且病例資料完整者。

1.2.2 排除標(biāo)準(zhǔn) （1）不符合以上納入標(biāo)準(zhǔn)；（2）伴有明顯周?chē)浗M織損傷，如肩袖損傷者；（3）單純性Neer一部分骨折者；（4）合并有其他嚴(yán)重感染性疾病、嚴(yán)重心腦血管疾病及精神疾病患者；（5）隨訪(fǎng)不足4個(gè)月，病例資料不完整者；（6）患有凝血功能障礙等血液系統(tǒng)疾病或有出血傾向者。

1.3 術(shù)前準(zhǔn)備

1.3.1 3D模型打印 術(shù)前行肱骨近端薄層CT掃描，采用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)行肱骨近端三維重建解剖學(xué)模型，利用3D打印技術(shù)制作出1∶1肱骨近端模型。

1.3.2 術(shù)前處理 均在受傷1周內(nèi)行手術(shù)治療，麻醉方式均選擇全身麻醉。

1.3.3 手術(shù)相關(guān)準(zhǔn)備 根據(jù)患者各項(xiàng)檢查及3D等比例模型，評(píng)估手術(shù)難點(diǎn)、骨折入路、骨折復(fù)位思路、內(nèi)固定方式等個(gè)體化手術(shù)方案。按照模型，預(yù)先準(zhǔn)備合適大小及長(zhǎng)度內(nèi)固定，必要時(shí)術(shù)前模擬手術(shù)入路及骨折復(fù)位步驟。術(shù)前根據(jù)模型測(cè)量所需螺釘?shù)拈L(zhǎng)度，估計(jì)骨質(zhì)壓縮導(dǎo)致骨質(zhì)缺損的大小。

1.4 手術(shù)方法

1.4.1 3D打印組（A組） 采取沙灘位，按照術(shù)前模擬手術(shù)步驟，清理骨折端，牽引復(fù)位肱骨近端骨折，插入術(shù)前已預(yù)彎的肱骨近端鎖定鋼板，擰入螺釘固定?；顒?dòng)肩關(guān)節(jié)，檢查骨折穩(wěn)定性。C臂透視示檢查內(nèi)固定位置及螺釘長(zhǎng)度。大量雙氧水及生理鹽水沖洗傷口，清點(diǎn)紗布及器械，對(duì)數(shù)后，逐層縫合、包扎。

1.4.2 傳統(tǒng)手術(shù)組（B組） 采用與A組相同的手術(shù)入路，暴露骨折端。由于術(shù)前無(wú)等比例3D打印模型參考，沒(méi)有模擬手術(shù)過(guò)程，術(shù)中需要觀(guān)察、討論骨折復(fù)位步驟，進(jìn)行鎖定鋼板的選擇及預(yù)彎，螺釘長(zhǎng)度也需要反復(fù)測(cè)量及C臂透視，直至滿(mǎn)意為止。余步驟基本與3D打印組相同。

1.5 術(shù)后處理 常規(guī)預(yù)防感染，術(shù)后1周左右開(kāi)始腕關(guān)節(jié)屈伸、握拳功能鍛煉，術(shù)后2～3周開(kāi)始肘關(guān)節(jié)屈伸鍛煉，4周左右視情況行肩關(guān)節(jié)各方向功能鍛煉。

1.6 觀(guān)察指標(biāo)及數(shù)據(jù)處理 對(duì)患者術(shù)中出血量（mL）、手術(shù)時(shí)間（min）等數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，分值用±s表示，計(jì)量資料組間組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，兩組解剖復(fù)位率用卡方檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

本研究中所有患者均獲得有效隨訪(fǎng)，隨訪(fǎng)時(shí)間為6～10個(gè)月，平均8.5個(gè)月。兩組患者年齡經(jīng)統(tǒng)計(jì)無(wú)可比性（t=-0.86，P＞0.05）。利用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件，比較發(fā)現(xiàn)，兩組患者在手術(shù)時(shí)間、術(shù)后3個(gè)月肩關(guān)節(jié)功能評(píng)分等方面比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），在骨折愈合時(shí)間及骨折解剖復(fù)位率方面比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。A組肩關(guān)節(jié)Neer評(píng)分78.43±5.47，功能優(yōu)良率為92.5%；B組70.15±8.23，關(guān)節(jié)功能優(yōu)良率為91.6%。見(jiàn)表1，圖1～ 3。

3 討論

復(fù)雜的肱骨近端骨折多見(jiàn)于老年人［3］，保守治療容易造成骨折畸形愈合及肩關(guān)節(jié)功能的丟失［4］，肱骨近端四部分骨折采用手術(shù)治療，導(dǎo)致肱骨頭塌陷壞死的風(fēng)險(xiǎn)較高［5］。本研究中的2例四部分骨折經(jīng)3D打印模型評(píng)估為外翻壓縮骨折，仍有內(nèi)固定治療的條件，故未選擇人工肱骨頭置換，但遠(yuǎn)期肱骨頭壞死的風(fēng)險(xiǎn)仍有待隨訪(fǎng)。

3D打印技術(shù)在骨科手術(shù)中有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)，它提供了最佳的形象化思維方式。在本次研究中，患者均為入院后1周左右行手術(shù)治療，相比傳統(tǒng)手術(shù)組增加了2～3 d住院時(shí)間。但3D打印的成本因素在仍去值得進(jìn)一步分析［6］。

胸三角肌入路使目前最為常用的治療肱骨近端骨折的手術(shù)入路，但隨著B(niǎo)O及微創(chuàng)理念的發(fā)展，劈三角肌入路由于多數(shù)情況下比胸三角肌入路具有更少的肩袖等關(guān)節(jié)穩(wěn)定系統(tǒng)破壞，近年來(lái)，此入路得到許多研究者的支持［7］。但盡管研究表明劈三角肌入路有其優(yōu)點(diǎn)，但也有國(guó)外學(xué)者研究［8］發(fā)現(xiàn)該入路存在較大的腋神經(jīng)損傷風(fēng)險(xiǎn)。本研究中患者均采用了胸三角肌路，此入路軟組織剝離相對(duì)較大，但手術(shù)操作視野及空間俱佳，仍然值得在術(shù)中選用。

表1 兩組患者相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)比較Tab.1 Comparison of relevant indicatorsof the two groups ±s

表1 兩組患者相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)比較Tab.1 Comparison of relevant indicatorsof the two groups ±s

組別A組B組t/χ2值P值手術(shù)時(shí)間（min）97.86±9.51 118.80±11.66-8.36 0.002術(shù)中出血（mL）145.71±20.08 185.05±23.71-3.506 0.003術(shù)后3個(gè)月Neer評(píng)分78.43±5.47 70.15±8.23 2.297 0.038骨折愈合時(shí)間（周）8.64±2.07 8.01±1.84 0.792 0.442 C臂透視（次）2.86±1.07 5.45±1.23-3.664 0.03解剖復(fù)位率（%）88.9 72.7 1.684 0.319

圖1 3D打印實(shí)物前面觀(guān) 圖2 骨折3D打印實(shí)物后面觀(guān) 圖3 3D組患者手術(shù)前后X片對(duì)比，骨折復(fù)位滿(mǎn)意Fig.1 Sample of 3D printing Anterior view Fig.2 Sample of 3D printing Norma posterior Fig.3 Comparison of X films before and after operation in 3D printing group

肱骨近端骨折的內(nèi)固定選擇目前主要由鎖定鋼板內(nèi)固定及交鎖髓內(nèi)釘內(nèi)固定，其選擇仍有爭(zhēng)論，筆者均采用肱骨近端鎖定鋼板內(nèi)固定。術(shù)前筆者均根據(jù)3D打印技術(shù)制作得等比例模型對(duì)內(nèi)固定鋼板進(jìn)行了預(yù)彎，對(duì)鋼板及螺釘?shù)瞄L(zhǎng)度、大小均進(jìn)行了合理的選擇，縮短了手術(shù)時(shí)間。

3D打印輔助技術(shù)已被越來(lái)越多的學(xué)者證實(shí)其在復(fù)雜骨折復(fù)位術(shù)前準(zhǔn)備方面具有優(yōu)勢(shì)［9］，本研究發(fā)現(xiàn)，首先其可以讓術(shù)者及助手均對(duì)骨折復(fù)位的思路及步驟有一個(gè)立體的認(rèn)識(shí)，術(shù)者及助手可以在術(shù)前模擬手術(shù)，節(jié)省了手術(shù)時(shí)間。其次，增加了術(shù)中骨折復(fù)位的精準(zhǔn)度，減少了C臂透視次數(shù)。最后，患者能更加快速、準(zhǔn)確的了解自己得疾病及期嚴(yán)重程度，非常有利于術(shù)前醫(yī)患溝通，取得患者配合。

雖然利用3D打印技術(shù)輔助理論上有許多有利于骨折復(fù)位及愈合的條件。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)總體來(lái)看，A組患者解剖復(fù)位率的確要大于B組，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。本研究的患者多數(shù)為55歲以上老年人，多伴有心腦血管疾病或糖尿病，但兩組間在骨折愈合時(shí)間方面比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。這可能由于本研究樣本量較小的原因?qū)е?，但也不能排除利?D打印技術(shù)在骨折解剖復(fù)位率方面確無(wú)優(yōu)勢(shì)的可能，值得進(jìn)一步研究。本研究一共納入了符合要求的病例共20例，為回顧性分析，樣本量不大，隨訪(fǎng)時(shí)間較短，多中心、前瞻性的長(zhǎng)期隨訪(fǎng)研究仍有待完善。

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