3D打印導(dǎo)板在髖臼腫瘤周?chē)毓羌袤w重建術(shù)中的應(yīng)用

曾芳俊　方世兵

[摘要] 目的 探討3D打印導(dǎo)板在髖臼腫瘤周?chē)毓羌袤w重建術(shù)中的應(yīng)用效果。 方法 將2010年10月～2017年10月我院接診的18例髖臼腫瘤患者納入本研究。按照是否使用3D打印導(dǎo)板將患者分為觀察組10例和對(duì)照組8例，兩組患者均接受髖臼腫瘤周?chē)毓羌袤w重建術(shù)治療，觀察組患者術(shù)中使用3D打印導(dǎo)板，比較兩組患者手術(shù)情況、術(shù)后髖關(guān)節(jié)X線(xiàn)測(cè)量結(jié)果、術(shù)后并發(fā)癥情況以及隨訪(fǎng)6個(gè)月國(guó)際肌肉骨骼腫瘤學(xué)會(huì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（MSTS）評(píng)分。 結(jié)果 觀察組患者手術(shù)時(shí)間、假體安裝時(shí)間以及術(shù)中出血量均顯著低于對(duì)照組（P<0.05）；觀察組患者術(shù)后雙下肢不等長(zhǎng)距離、患側(cè)旋轉(zhuǎn)中心距正中線(xiàn)距離與健側(cè)差值、患側(cè)髖臼外展角與健側(cè)差值、患側(cè)髖臼前傾角與健側(cè)差值均顯著低于對(duì)照組，隨訪(fǎng)6個(gè)月MSTS評(píng)分顯著高于對(duì)照組（P<0.05）；兩組患者術(shù)后并發(fā)癥總發(fā)生率無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05）。 結(jié)論 髖臼腫瘤周?chē)毓羌袤w重建術(shù)中使用3D打印導(dǎo)板能夠提高手術(shù)效率、提高假體重建效果，值得臨床推薦。

[關(guān)鍵詞] 髖臼腫瘤；周?chē)毓羌袤w重建術(shù)；3D打印導(dǎo)板；髖臼外展角

[中圖分類(lèi)號(hào)] R687.3 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B [文章編號(hào)] 1673-9701（2018）23-0036-03

Application of 3D printing guide plate in prosthesis reconstruction of periacetabular osteotomy for acetabular neoplasms

ZENG Fangjun FANG Shibing

Department of Spine Surgery， Ganzhou People's Hospital in Jiangxi Province，Ganzhou 341000，China

[Abstract] Objective To investigate the application effect of 3D printing guide plate in prosthesis reconstruction of periacetabular osteotomy for acetabular neoplasms. Methods 18 patients with acetabular tumors admitted in our hospital from October 2010 to October 2017 were included in the study. The patients were divided into observation group（n=10） and control group（n=8） according to whether or not to use 3D printing guide plate. Both groups were treated with prosthesis reconstruction of periacetabular osteotomy. The observation group was given 3D printing guide plates during the operation. The patient's surgical condition， postoperative X-ray measurement of the hip， postoperative complications， and international musculo-skeletal tumor society （MSTS） score within 6-month follow-up between the two groups were compared. Results The operative time， prosthesis installation time， and blood loss during the operation in the observation group were significantly lower than those in the control group（P<0.05）. The unequal lengths of lower limbs after operation， the difference between the affected side and the healthy side in distance from rotation center to median line，the acetabular abduction angle difference between the affected side and the healthy side， acetabular acetabular angle difference the affected side and healthy side were significantly lower than those in the control group. The MSTS score in the observation group was significantly higher than in the control group in the follow-up 6 months（P<0.05）. The total incidence of postoperative complications in both groups was not statistically different（P>0.05）. Conclusion The use of 3D printing guide plate in prosthesis reconstruction of periacetabular osteotomy in acetabular neoplasms can improve the efficiency of surgery and improve the reconstruction effect of the prosthesis， which is worthy of clinical recommendation.

[Key words] Acetabular neoplasms； Prosthesis reconstruction of periacetabular osteotomy； 3D printing guide plate； Acetabular abduction angle

髖臼腫瘤是骨骼腫瘤的一種，手術(shù)切除并進(jìn)行假體重建是治療該病的主要手段，而且通過(guò)手術(shù)切除可以保留患者肢體功能[1]。臨床研究表明，髖臼腫瘤切除后骨盆重建難度較高、假體安裝精確度差等問(wèn)題嚴(yán)重影響預(yù)后效果[2]。隨著3D打印技術(shù)在骨科手術(shù)中的逐漸應(yīng)用，利用3D打印模型和導(dǎo)板能夠有效幫助醫(yī)師定位解剖結(jié)構(gòu)、明確骨盆結(jié)構(gòu)間的空間位置，便于手術(shù)實(shí)施。但目前國(guó)內(nèi)對(duì)于3D打印導(dǎo)板在髖臼腫瘤周?chē)毓羌袤w重建術(shù)中的應(yīng)用鮮有報(bào)道[4]。我院即在髖臼腫瘤手術(shù)中開(kāi)展了3D打印的應(yīng)用研究，以期為該技術(shù)的推廣提供參考，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

將2010年10月～2017年10月我院接診的18例髖臼腫瘤患者納入本研究。按照是否使用3D打印導(dǎo)板將患者分為觀察組10例和對(duì)照組8例，觀察組男6例，女4例，年齡22～64歲，平均（39.52±7.17）歲，腫瘤類(lèi)型：軟骨肉瘤3例、骨肉瘤1例、轉(zhuǎn)移瘤2例、巨細(xì)胞瘤2例、動(dòng)脈瘤樣骨囊腫2例；對(duì)照組男5例，女3例，年齡22～64歲，平均（39.48±7.05）歲，腫瘤類(lèi)型：軟骨肉瘤2例、骨肉瘤1例、轉(zhuǎn)移瘤2例、巨細(xì)胞瘤1例、動(dòng)脈瘤樣骨囊腫2例。兩組患者的性別、年齡等基線(xiàn)資料具有可比性（P>0.05）。

1.2 納入和排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)[3]：經(jīng)常規(guī)影像學(xué)檢查及穿刺活檢確診；腫瘤無(wú)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移；符合髖臼腫瘤周?chē)毓羌袤w重建術(shù)適應(yīng)證；簽署知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn)[4]：既往接受過(guò)放化療治療者；多發(fā)腫瘤或合并其他惡性腫瘤者；有髖部手術(shù)史者；其他原因所致的肢體功能障礙者；有凝血功能障礙或有下肢深靜脈血栓形成者。

1.3 方法

兩組患者均接受髖臼腫瘤周?chē)毓羌袤w重建術(shù)治療，術(shù)前使用薄層CT對(duì)骨盆進(jìn)行掃描，將三維解剖掃描數(shù)據(jù)傳輸至Mimics 10.01軟件中進(jìn)行骨盆三維重建，確定腫瘤病灶范圍和邊緣。在計(jì)算機(jī)上模擬進(jìn)行髖臼腫瘤周?chē)毓牵鶕?jù)對(duì)側(cè)髖臼的空間位置結(jié)合截骨區(qū)及截骨平面形態(tài)設(shè)計(jì)合適形狀與大小的髖臼假體。模擬使用髖臼假體進(jìn)行髖關(guān)節(jié)重建的手術(shù)過(guò)程，模擬手術(shù)預(yù)后效果圖，為實(shí)際實(shí)施手術(shù)提供直觀認(rèn)識(shí)。全麻下開(kāi)展髖臼腫瘤周?chē)毓羌袤w重建術(shù)，術(shù)中截骨完畢后根據(jù)手術(shù)計(jì)劃直接置入髖臼假體并使用螺釘固定。

觀察組患者術(shù)中使用3D打印導(dǎo)板：術(shù)前利用三維解剖掃描數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)上根據(jù)對(duì)側(cè)髖臼的空間位置結(jié)合截骨區(qū)及截骨平面形態(tài)設(shè)計(jì)3D打印導(dǎo)板，模擬使用3D打印導(dǎo)板和髖臼假體進(jìn)行髖關(guān)節(jié)重建的手術(shù)過(guò)程。使用3D打印設(shè)備制作導(dǎo)板并滅菌待用，全麻下開(kāi)展髖臼腫瘤周?chē)毓羌袤w重建術(shù)，術(shù)中先將3D打印導(dǎo)板嵌插于骶骨翼與對(duì)側(cè)恥骨上，在將髖臼假體放入3D打印導(dǎo)板中，校正位置后使用螺釘固定。

兩組術(shù)后常規(guī)指導(dǎo)進(jìn)行康復(fù)鍛煉。

1.4 觀察指標(biāo)

比較兩組患者手術(shù)情況、術(shù)后髖關(guān)節(jié)X線(xiàn)測(cè)量結(jié)果（雙下肢不等長(zhǎng)距離、患側(cè)旋轉(zhuǎn)中心距正中線(xiàn)距離與健側(cè)差值、患側(cè)髖臼外展角與健側(cè)差值、患側(cè)髖臼前傾角與健側(cè)差值）、術(shù)后并發(fā)癥情況以及隨訪(fǎng)6個(gè)月國(guó)際肌肉骨骼腫瘤學(xué)會(huì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（MSTS）評(píng)分。

MSTS評(píng)分[5]涉及疼痛程度、肢體功能喪失情況、滿(mǎn)意度、是否需要使用工具輔助、行走受限情況、有無(wú)步態(tài)異常等6項(xiàng)，每項(xiàng)采用0～5分計(jì)分，評(píng)分越高表示關(guān)節(jié)功能越好。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行處理，計(jì)數(shù)資料以[n（%）] 表示，組間比較用χ2檢驗(yàn)，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，組間比較用t檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者手術(shù)情況比較

觀察組患者手術(shù)時(shí)間、假體安裝時(shí)間以及術(shù)中出血量均顯著低于對(duì)照組（P<0.05），見(jiàn)表1。

2.2 兩組患者術(shù)后髖關(guān)節(jié)X線(xiàn)測(cè)量結(jié)果及隨訪(fǎng)6個(gè)月MSTS評(píng)分比較

觀察組患者術(shù)后雙下肢不等長(zhǎng)距離、患側(cè)旋轉(zhuǎn)中心距正中線(xiàn)距離與健側(cè)差值、患側(cè)髖臼外展角與健側(cè)差值、患側(cè)髖臼前傾角與健側(cè)差值均顯著低于對(duì)照組，隨訪(fǎng)6個(gè)月MSTS評(píng)分顯著高于對(duì)照組（P<0.05），見(jiàn)表2。

2.3 兩組患者術(shù)后并發(fā)癥情況比較

兩組患者術(shù)后并發(fā)癥總發(fā)生率比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），見(jiàn)表3。

3 討論

外科治療是骨盆惡性腫瘤治療的首選方法，其切除重建技術(shù)是外科技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的體現(xiàn)。針對(duì)侵犯髖臼區(qū)域的惡性腫瘤，采取精確的切除方式，并完成切除后骨關(guān)節(jié)缺損的有效重建，是臨床治療的難點(diǎn)之一。外科治療中包括切除和重建兩個(gè)部分，髖臼周?chē)[瘤切除屬于骨盆Ⅱ型切除，術(shù)前需要合理的規(guī)劃手術(shù)，減小腫瘤切除的盲目性，提高切除的安全性，從而降低腫瘤復(fù)發(fā)率。為了提高髖臼惡性腫瘤的保肢治療，需要將腫瘤切除和重建統(tǒng)一考慮。3D打印導(dǎo)板是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)手術(shù)的有力輔助工具，可以為患者提供精確的定位，實(shí)現(xiàn)個(gè)體化治療。

髖臼腫瘤在臨床上并不多見(jiàn)，臨床治療難度較大。目前，臨床上對(duì)于髖臼腫瘤的治療原則主要是徹底切除腫瘤、降低局部復(fù)發(fā)和全身轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)、減少并發(fā)癥發(fā)生率、最大限度恢復(fù)肢體功能等[6]。由于髖臼腫瘤解剖位置特殊，目前多采取半骨盆切除、股骨頭曠置術(shù)等進(jìn)行治療，而腫瘤切除后使用異體骨填補(bǔ)缺損、髖臼鋼板內(nèi)固定等進(jìn)行骨盆重建則是避免遺留終身殘疾的重要手段[7]。但臨床實(shí)踐表明骨盆重建過(guò)程中髖臼位置確定操作難度較高，術(shù)中需多次調(diào)整髖臼假體的位置和角度，消耗大量手術(shù)時(shí)間[8]。如何提高髖臼定位的準(zhǔn)確性，提高手術(shù)效率是臨床研究的熱點(diǎn)。

近幾年，3D打印技術(shù)在骨科的應(yīng)用越來(lái)越廣泛[9]。已有國(guó)內(nèi)研究報(bào)道證實(shí)，使用3D打印導(dǎo)航模板輔助進(jìn)行人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)大大提高了手術(shù)精度，有效改善了手術(shù)預(yù)后[10]。本研究中利用3D打印導(dǎo)板進(jìn)行髖臼假體的定位有效提高了定位的準(zhǔn)確度，減少了多次定位髖臼假體所耗費(fèi)的時(shí)間，縮短了患者傷口暴露時(shí)間，不僅利于減少術(shù)中出血量，也利于降低并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。本研究結(jié)果顯示，觀察組患者手術(shù)時(shí)間、假體安裝時(shí)間以及術(shù)中出血量均顯著低于對(duì)照組，可見(jiàn)在髖臼腫瘤周?chē)毓羌袤w重建術(shù)中使用3D打印導(dǎo)板后有效縮短了手術(shù)時(shí)間，從而減少了術(shù)中出血量，與上述研究相符，證實(shí)了3D打印導(dǎo)板在指導(dǎo)假體重建中的臨床優(yōu)勢(shì)。在術(shù)后恢復(fù)方面，觀察組患者術(shù)后雙下肢不等長(zhǎng)距離、患側(cè)旋轉(zhuǎn)中心距正中線(xiàn)距離與健側(cè)差值、患側(cè)髖臼外展角與健側(cè)差值、患側(cè)髖臼前傾角與健側(cè)差值均顯著低于對(duì)照組，提示在髖臼腫瘤周?chē)毓羌袤w重建術(shù)中使用3D打印導(dǎo)板能夠提高髖臼安裝的準(zhǔn)確度，指導(dǎo)手術(shù)順利進(jìn)行[11]。6個(gè)月隨訪(fǎng)結(jié)果顯示，觀察組MSTS評(píng)分顯著高于對(duì)照組，可見(jiàn)觀察組術(shù)后關(guān)節(jié)功能恢復(fù)效果更好。而在術(shù)后并發(fā)癥方面，兩組患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率均較低且組間并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，分析原因可能與本研究納入病例基數(shù)較少，無(wú)法明顯體現(xiàn)出使用3D打印導(dǎo)板后在降低假體斷裂/移位、傷口感染等并發(fā)癥中的優(yōu)勢(shì)有關(guān)[12]。另外，3D打印導(dǎo)板的術(shù)前設(shè)計(jì)是影響3D打印導(dǎo)板使用效果的關(guān)鍵，這就要求醫(yī)師具有較高的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和計(jì)算機(jī)操作技術(shù)，當(dāng)然也會(huì)額外增加手術(shù)費(fèi)用，給患者帶來(lái)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

傳統(tǒng)的影像無(wú)法直觀觀察某些疾病的病發(fā)情況，從而影響醫(yī)生的判斷和診治，如果判斷失誤，將會(huì)極大增加手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，甚至危及患者生命[13-14]。3D打印技術(shù)可以有效避免這些問(wèn)題的發(fā)生，通過(guò)3D打印導(dǎo)板直觀了解患者的病變情況，通過(guò)立體模型，作出準(zhǔn)確診斷，制定嚴(yán)格的診療方案。通過(guò)有目的的治療，做好術(shù)前準(zhǔn)備，大大減少了手術(shù)時(shí)間，也能夠極大程度地保證手術(shù)的順利實(shí)施[15]。而且醫(yī)生還可以和患者溝通，使其提前對(duì)自己的病情有所了解，知曉治療方案，減少了患者的恐懼感，也利于醫(yī)患的溝通。通過(guò)3D打印導(dǎo)板，準(zhǔn)確定位病變，減少手術(shù)時(shí)間，降低麻醉劑用量，降低手術(shù)出血情況，提高手術(shù)效果。

綜上所述，髖臼腫瘤周?chē)毓羌袤w重建術(shù)中使用3D打印導(dǎo)板能夠提高手術(shù)效率、提高假體重建效果，值得臨床推薦。

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（收稿日期：2018-05-02）