應(yīng)用3D打印結(jié)合人工股骨頭置換治療高齡不穩(wěn)定股骨轉(zhuǎn)子間骨折療效觀察

陳銘 范海泉 黃海訊

摘要：目的? 評估計算機輔助設(shè)計-快速成型技術(shù)（3D打?。?yīng)用于高齡不穩(wěn)定股骨轉(zhuǎn)子間骨折行人工股骨頭置換手術(shù)治療的臨床療效。方法? 選取2016年6月～2017年6月我科收治的高齡不穩(wěn)定型轉(zhuǎn)子間骨折患者62例，隨機分為對照組32例和實驗組30例。對照組采用常規(guī)人工股骨頭置換術(shù)，實驗組采用3D打印輔助后實施人工股骨頭置換。所有患者進行定期隨訪并拍攝骨盆正位X線平片，記錄手術(shù)時間、出血量、術(shù)后下地時間，術(shù)后6個月、1年VAS評分及Harris評分。結(jié)果? 62均例獲得隨訪，平均隨訪時間（16.82±2.32）個月。1例患者術(shù)后1年因內(nèi)科疾病死亡，所有患者術(shù)后切口甲級愈合，術(shù)后雙下肢基本等長，相差在1 cm 范圍內(nèi)。實驗組手術(shù)時間、術(shù)后下地時間均短于對照組，實驗組術(shù)中出血量少于對照組，兩組比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。術(shù)后6個月、1年實驗組VAS評分低于對照組，實驗組Harris評分高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)論? 應(yīng)用3D打印結(jié)合人工股骨頭置換治療高齡不穩(wěn)定股骨轉(zhuǎn)子間骨折，術(shù)前3D模型便于醫(yī)患溝通，利于提前做好手術(shù)計劃，縮短手術(shù)時間，減少出血量，降低高齡患者手術(shù)相關(guān)并發(fā)癥，改善手術(shù)療效。

關(guān)鍵詞：3D打印;股骨轉(zhuǎn)子間骨折;人工股骨頭置換術(shù);高齡

中圖分類號：R687.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：B? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2019.06.034

文章編號：1006-1959（2019）06-0110-04

Abstract：Objective? To evaluate the clinical efficacy of computer-aided design-rapid prototyping （3D printing） in the treatment of elderly patients with unstable intertrochanteric fractures undergoing artificial femoral head replacement surgery. Methods? 62 patients with unstable intertrochanteric fractures admitted to our department from June 2016 to June 2017 were randomly divided into control group （n=32） and experimental group （n=30）. The control group was treated with conventional artificial femoral head replacement， and the experimental group was treated with 3D printing to perform artificial femoral head replacement. All patients underwent regular follow-up and radiographs of pelvic orthotopic radiographs. The time of surgery， the amount of bleeding， the time after surgery， the 6-month and 1-year postoperative VAS scores and Harris scores were recorded. Results? 62 cases were followed up， with an average follow-up time （16.82±2.32） months. One patient died of medical disease 1 year after surgery. All patients underwent grade A healing. The lower limbs were basically equal in length， with a difference of 1 cm. The operation time and postoperative time in the experimental group were shorter than those in the control group. The intraoperative blood loss in the experimental group was less than that in the control group，the difference was statistically significant （P<0.05）. The VAS scores of the experimental group were lower than that of the control group， the Harris score of the experimental group was higher than that of the control group at 6 months and 1 year after operation，the differences were statistically significant （P<0.05）. Conclusion? 3D printing combined with artificial femoral head replacement for the treatment of unstable intertrochanteric fractures in the elderly， the preoperative 3D model is convenient for communication between doctors and patients， which is conducive to early surgery， shorten the operation time， reduce the amount of bleeding， and reduce the complications related to surgery in elderly patients. Improve the efficacy of surgery.

Key words：3D printing;Intertrochanteric fracture;Artificial femoral head replacement;Advanced age

股骨轉(zhuǎn)子間骨折（intertrochanteric fracture）主要見于老年人，保守治療造成臥床并發(fā)癥惡性循環(huán)而導(dǎo)致死亡率大大增加。因此，股骨轉(zhuǎn)子間骨折治療方法目前首選手術(shù)治療，而人工關(guān)節(jié)置換術(shù)成為解決這一問題的重要武器。相關(guān)研究顯示[1]，人工關(guān)節(jié)置換術(shù)在高齡股骨轉(zhuǎn)子間骨折治療中能讓患者早期下地，達到迅速康復(fù)的目的。對于超過75歲的高齡患者往往合并多種內(nèi)科疾病，存在心肺功能減退、骨質(zhì)疏松、肌肉力量減退等情況，手術(shù)風(fēng)險相對年輕患者大大增加，怎樣進行更和諧的術(shù)前溝通及更完善的術(shù)前計劃是手術(shù)順利進行的關(guān)鍵，能讓患者早期下地活動成為骨科醫(yī)生追求的重要目標(biāo)。因此，計算機輔助設(shè)計-快速成型技術(shù)（3D打印技術(shù)）的發(fā)展是骨科醫(yī)生診斷骨折類型及完善術(shù)前計劃的又一得力幫手，使手術(shù)安全及療效得到進一步的保障[1]。目前，鮮有關(guān)于計算機輔助設(shè)計-快速成型技術(shù)（3D打?。?yīng)用于高齡不穩(wěn)定股骨轉(zhuǎn)子間骨折行人工股骨頭置換手術(shù)治療的報道。為了解3D打印應(yīng)用于高齡股骨不穩(wěn)定股骨轉(zhuǎn)子間骨折的臨床療效，本研究選取2016年6月～2017年6月我科收治的高齡不穩(wěn)定型轉(zhuǎn)子間骨折患者62例進行了相關(guān)研究，現(xiàn)報道如下。

1資料與方法

1.1一般資料? 選取2016年6月～2017年6月成都醫(yī)學(xué)院附二院/成都四一六醫(yī)院脊柱骨科收治的高齡不穩(wěn)定型轉(zhuǎn)子間骨折患者62例，其中男性20例，女性42例，年齡75～100歲，平均年齡（83.53±6.32）歲。按手術(shù)方式分為對照組32例和實驗組30例。對照組男性11例，女性21例，年齡75～98歲，平均年齡（83.34±6.62）歲;Evans-Jensen分型Ⅲ型為11例，Ⅳ型為15例，V型為6例。實驗組男性9例，女性21例，年齡76～100歲，平均年齡（84.02±6.03）歲;Evans-Jensen 分型Ⅲ型為10例，Ⅳ型為14例，V型為6例。兩組患者的性別、年齡、骨折分型等方面比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理會批準(zhǔn)，患者及家屬均知情同意，并簽署知情同意書。

1.2納入及排除標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1納入標(biāo)準(zhǔn)? ①年齡75歲以上;②不穩(wěn)定型股骨轉(zhuǎn)子間骨折;③術(shù)前均能正常行走或扶拐行走。

1.2.2排除標(biāo)準(zhǔn)? ①合并嚴(yán)重內(nèi)科慢性疾病，不能耐受手術(shù)和麻醉的患者;②合并嚴(yán)重感染的患者;③重度老年癡呆患者。

1.3方法

1.3.1影像學(xué)檢查? 患者術(shù)前常規(guī)拍攝患側(cè)髖關(guān)節(jié)正側(cè)位及骨盆正位X線片、患髖CT平掃及三維重建。根據(jù)患側(cè)影像學(xué)資料進行骨折分型，實驗組根據(jù)患髖CT及三維重建結(jié)果盡快進行患髖3D模型打印。

1.3.2術(shù)前準(zhǔn)備? 患者入院后行患肢皮牽引，即行對癥止痛治療，進一步完善頭胸CT等檢查評估一般情況，控制好血壓、血糖，糾正血紅蛋白到100 g/L以上，指導(dǎo)患者行呼吸功能及下肢功能鍛煉。

1.3.3器械與材料準(zhǔn)備? 人工雙極股骨頭、生物型加長柄（Wagner SL 股骨柄）、鋼絲及鈦攬捆綁帶。將實驗組患者轉(zhuǎn)子間骨折經(jīng)計算機軟件輔助重建股骨轉(zhuǎn)子間骨折模型，計算機輔助軟件逆向設(shè)計與股骨近端相吻合人工股骨頭組件，精確設(shè)計手術(shù)截骨部位并在3D打印模型上標(biāo)記，術(shù)前運用3D打印模型演練模擬截骨部位及重建方法，將模型帶往手術(shù)室觀摩，骨折模板高溫消毒以便術(shù)中使用。

1.3.4手術(shù)方法? 患者均采用全身麻醉，取健側(cè)臥位，選擇后外側(cè)入路，在切開皮膚前給予氨甲環(huán)酸注射液（成都倍特藥業(yè)有限公司，批號：160420）1 g靜脈滴注。牽引下暴露股骨粗隆部位，注意止血及減少副損傷，根據(jù)骨折情況在距小轉(zhuǎn)子近端1.0～1.5 cm處截骨，保護大粗隆部位大的骨折塊附著部位，取出小的碎骨片及股骨頭以備植骨，對照組準(zhǔn)確測量股骨頭的尺寸，實驗組結(jié)合術(shù)前模型及術(shù)中測量情況快速找到相應(yīng)截骨平面及假體型號（見圖1），清理髖臼周圍關(guān)節(jié)囊，擴髓安裝最終假體型號，髖關(guān)節(jié)復(fù)位后進行屈曲、過伸、睡姿位活動患髖確定穩(wěn)定性與關(guān)節(jié)活動度，復(fù)位大、小轉(zhuǎn)子，然后以鋼絲或鈦纜捆綁帶在導(dǎo)引器緊貼骨皮質(zhì)引導(dǎo)下環(huán)繞股骨近端固定。放置引流管，逐層關(guān)閉切口。

1.3.5術(shù)后處理? 術(shù)后保持患肢外展中立位防旋鞋固定，繼續(xù)給予氨甲環(huán)酸預(yù)防隱性失血，常規(guī)應(yīng)用抗生素（頭孢替唑，四川制藥制劑有限公司，批號：160510B）3 d預(yù)防感染，術(shù)后皮下注射依諾肝素鈉（深圳天道醫(yī)藥有限公司，批號：AC02651A）0.4 ml/d預(yù)防下肢深靜脈血栓形成。術(shù)后拍攝骨盆平片，指導(dǎo)患者進行踝關(guān)節(jié)屈伸活動及外展功能鍛煉，術(shù)后第2～5天助行器輔助下患肢部分負重下地活動。

1.4臨床療效評價? 所有患者進行定期隨訪并拍攝骨盆正位X線平片，記錄手術(shù)時間、出血量、術(shù)后下地時間，術(shù)后6個月、1年VAS評分及Harris評分。髖關(guān)節(jié)活動功能（Harris評分）70分以下為差，70～79分為中，80～89分為良，90～100分為優(yōu)。

1.5統(tǒng)計學(xué)方法? 全部數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件分析處理，計量資料正態(tài)分布用（x±s）表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1兩組患者圍術(shù)期指標(biāo)比較? 所有患肢獲得隨訪，隨訪11～34個月，平均（16.82±2.32）個月。1例患者術(shù)后1年因內(nèi)科疾病死亡，所有患者術(shù)后切口甲級愈合，術(shù)后雙下肢基本等長，相差在1 cm 范圍內(nèi)。實驗組手術(shù)時間、術(shù)后下地時間均短于對照組，實驗組術(shù)中出血量少于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），見表1。

2.2兩組患者VAS評分和Harris評分比較? 術(shù)后6個月、1年實驗組VAS評分低于對照組，Harris評分高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），見表2。

3討論

隨著麻醉技術(shù)、加速康復(fù)理念的進步、骨科內(nèi)固定器械及手術(shù)技術(shù)提高，年齡已不是手術(shù)的禁忌證。在加速康復(fù)理念的日益更新及實踐下，對于老年股骨轉(zhuǎn)子間患者常規(guī)進行術(shù)前的全面檢查及評估，糾正貧血及低蛋白血癥，術(shù)前指導(dǎo)患者及其家屬咳痰及肢體功能鍛煉方法，減少術(shù)前禁食禁飲時間，盡快恢復(fù)患者腸道功能。圍術(shù)期使用氨甲環(huán)酸減少術(shù)中出血及術(shù)后隱性失血，做好圍術(shù)期疼痛管理，鼓勵早期下床活動，打破臥床惡性循環(huán)，從而讓患者得到快速康復(fù)。本研究患者通過實施加速康復(fù)策略，無嚴(yán)重圍術(shù)期并發(fā)癥發(fā)生，通過手術(shù)讓患者能早期下床活動、改善生活質(zhì)量、打破保守治療的惡性循環(huán)，最終提高患者的生存率。

股骨轉(zhuǎn)子間骨折的手術(shù)方法多種多樣，但對于老年不穩(wěn)定型骨折（EvansⅢ、Ⅳ、V型），往往合并重度骨質(zhì)疏松，常出現(xiàn)內(nèi)固定失敗并發(fā)癥導(dǎo)致二次手術(shù)甚至患者死亡等惡劣并發(fā)癥。上世紀(jì)70年代以來，人工關(guān)節(jié)置換逐漸成為治療老年股骨轉(zhuǎn)子間骨折的一種方式，如何降低老年患者手術(shù)創(chuàng)傷、減少手術(shù)時間、減少圍手術(shù)期并發(fā)癥成為研究熱點[2]。

醫(yī)學(xué)影像技術(shù)從以往的X片重疊影像發(fā)展到人體的每個二維層面成像，對疾病的精確定性診斷和定位診斷起到了跨時代的作用，為醫(yī)生手術(shù)方式的確定和手術(shù)計劃的制定提供了更直接的依據(jù)，為外科技術(shù)的進步做出了卓越的貢獻[2，3]。雖然影像學(xué)的進步為骨科手術(shù)的進步提供了不可磨滅的貢獻，但是仍然不能滿足骨科手術(shù)精確計劃的需求。隨著計算機圖形學(xué)、圖像學(xué)的發(fā)展，根據(jù)三維CT圖像通過3D打印技術(shù)“量身定做”出骨骼標(biāo)本，從而使體外模擬出最佳的切入路線與步驟成為可能[1，4]。通過對患者的骨折制定模型進行骨折分型并制定手術(shù)計劃，減少了手術(shù)時間及創(chuàng)傷，改善了手術(shù)療效，并可以通過模型進行術(shù)前醫(yī)患溝通，以及年輕醫(yī)師、醫(yī)學(xué)生和護師的教學(xué)培養(yǎng)工作。曹振華等[5]應(yīng)用3D打印模型治療股骨近端骨折，應(yīng)用導(dǎo)航模板引導(dǎo)術(shù)中置釘操作，術(shù)中僅1例螺釘置釘位置欠佳，較以往手術(shù)明顯減少手術(shù)時間。章瑩等[6]研究了復(fù)雜骨盆骨折應(yīng)用3D打印模型進行術(shù)前計劃手術(shù)入路及骨折復(fù)位和固定模擬參考，所有復(fù)雜骨盆骨折200例，其中73例患者術(shù)前行3D打印制造出骨折模型，通過標(biāo)本設(shè)計手術(shù)入路及骨折復(fù)位順序、鋼板預(yù)彎和置釘位置制定手術(shù)計劃，127例患者按常規(guī)方法手術(shù)，比較兩組手術(shù)時間、骨折復(fù)位情況、手術(shù)并發(fā)癥及術(shù)后功能恢復(fù)情況，結(jié)果顯示3D打印技術(shù)通過術(shù)前計劃擬可提高復(fù)雜骨盆骨折的手術(shù)療效、減少手術(shù)創(chuàng)傷和手術(shù)并發(fā)癥發(fā)生率。

高齡股骨粗隆間不穩(wěn)定骨折，骨折粉碎移位嚴(yán)重，解剖結(jié)構(gòu)不清晰，需要術(shù)者借助經(jīng)驗和手感，加上復(fù)位大小粗隆導(dǎo)致傳統(tǒng)股骨頭置換手術(shù)時間延長，出血增加，且常常根據(jù)術(shù)中情況決定假體型號，大小粗隆也難以達到良好的復(fù)位及固定效果，常常給術(shù)后患者康復(fù)埋下隱患，導(dǎo)致術(shù)后的疼痛和功能恢復(fù)受到影響，從而影響手術(shù)療效。將3D打印技術(shù)應(yīng)用于高齡不穩(wěn)定股骨轉(zhuǎn)子間骨折行人工股骨頭置換手術(shù)，術(shù)前便于與患者及家屬溝通，利于其理解及接受，通過術(shù)前3D模型制度假體設(shè)計及手術(shù)方案設(shè)計，從而有利于減少手術(shù)時間、降低手術(shù)創(chuàng)傷、提高術(shù)后功能評分，改善患者預(yù)后[3，4，7，8]。本組研究也證實了通過3D打印模型的指導(dǎo)術(shù)前計劃、假體選擇以及簡化術(shù)中步驟，使得實驗組的手術(shù)時間、術(shù)中出血量、術(shù)后下地時間降低，同時術(shù)后6個月、1年實驗組疼痛程度更低，Harris評分高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。

綜上所述，3D打印技術(shù)起步時間尚短，可以說還處在成長期，但它已經(jīng)在外科尤其骨科領(lǐng)域內(nèi)展現(xiàn)了令人矚目的價值。通過3D打印技術(shù)模擬骨科復(fù)雜骨折或腫瘤，進行詳細的術(shù)前計劃、模擬手術(shù)步驟、術(shù)中導(dǎo)航引導(dǎo)，能顯著減少手術(shù)時間及創(chuàng)傷，提高手術(shù)質(zhì)量，并能更和諧的進行醫(yī)患溝通，同時提高教學(xué)質(zhì)量，是醫(yī)生以及患者的福音。

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收稿日期：2018-1-29;修回日期：2019-2-8

編輯/楊倩