3D打印技術輔助單一前入路治療髖臼雙柱骨折*

王朝暉 楊 杰 何波涌 趙快平 唐艷平 劉建偉 曾敏川 李凌霄

南華大學附屬郴州市第一人民醫(yī)院創(chuàng)傷骨科，湖南省郴州市 423000

髖臼骨折是高能量損傷所致的負重關節(jié)內骨折，其中雙柱骨折是常見的髖臼復雜骨折，約占髖臼骨折的20%，骨折移位明顯，往往需手術治療[1]。前后聯(lián)合入路暴露廣，便于骨折復位固定，是治療髖臼雙柱骨折的經典入路，但創(chuàng)傷大，并發(fā)癥多，近年來單一前入路治療髖臼雙柱骨折成為研究的熱點[2-3]。由于髖臼解剖結構的特殊性，基于術前影像學資料的傳統(tǒng)手術設計往往難以精確再現(xiàn)骨折空間構象及移位，而3D打印髖臼骨折模型可使復雜髖臼骨折的復位固定更直觀精整，從而提高手術安全與骨折復位固定質量[4-5]。自2016年1月—2019年4月我科應用3D打印技術輔助單一前入路治療19例不伴后壁骨折的髖臼雙柱骨折患者，療效滿意，報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本組共19例，男13例，女6例，年齡18～70歲，平均年齡44.6歲，受傷原因：交通事故傷8例，重物砸傷5例，高處墜落傷6例。新鮮骨折18例，陳舊骨折1例，受傷到手術時間4～26d。髂腹股溝入路11例，腹直肌外側入路8例；合并顱腦損傷6例，脊柱、四肢骨折11例，肋骨骨折肺挫傷5例。入院后常規(guī)行患側下肢骨牽引，請相應科室會診協(xié)助處理合并損傷，待病情平穩(wěn)后再考慮髖臼骨折手術治療。

1.2 3D打印骨盆模型并模擬手術 所有患者均采用西門子64排螺旋CT掃描確認為不伴后壁骨折的髖臼雙柱骨折，獲取DICOM 數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)導入MIMICS 10.0 軟件，完成三維模型重建，同時利用健側的鏡面圖像設計后柱螺釘導板模型，輸出模型的STL文件，再輸入3D打印機，打印出1∶1骨盆模型和后柱螺釘導板，在模型上模擬手術并對鋼板進行預塑形，指導術中骨折復位及內固定鋼板螺釘?shù)闹踩隱6-7]。

1.3 手術方法 氣管插管全身麻醉下，取仰臥位。腹直肌外側入路切口頭側始于臍和髂前上棘連線的中外1/3，內下走向髂前上棘和恥骨聯(lián)合連線的中點， 切開皮膚并推開皮下脂肪后，顯露腹外斜肌腱膜并切開(注意保護腹股溝管淺環(huán))，在腹直肌外側緣切開分離可達腹膜外間隙進行進一步分離顯露。在髂外血管和閉孔神經血管間鈍性分離建立第1窗，可顯露髂恥隆起至恥骨聯(lián)合區(qū)域，進行恥骨上支和髖臼前壁骨折的復位固定；在髂腰肌和髂外血管間分離建立第2窗，向內外牽開可顯露骶骨、骶髂關節(jié)、后柱內側面和四邊體，進行骨盆后環(huán)、髖臼后柱骨折及四邊體骨折脫位的處理；在髂肌和腰肌間分離建立第3窗，內外牽開可顯露處理髂骨翼骨折[3，8]。髂腹股溝入路常規(guī)打開外、中、內3窗顯露骨折。先向外牽引復位向內脫位的股骨頭，再遵循“由近向遠，先前柱再后柱”順利進行骨折復位固定。腹直肌外側入路可直視下骨膜下剝離顯露四邊體，髂腹股溝入路則以手指觸摸四邊體，牽引下采用頂棒、復位鉗或復位鉤復位后柱骨折并克氏針臨時固定，利用導板或手指引導下置入后柱螺釘導針，C形臂X光機前后位、髂骨斜位、閉孔斜位透視骨折復位及后柱螺釘導針滿意后，用預塑形鋼板固定前柱骨折，以螺釘和/或通過3D模型預塑形的髂坐支撐鋼板固定后柱骨折。術中均采用自體血回輸技術。

1.4 術后處理 術前30min及術后預防性應用抗生素2d，圍術期應用低分子肝素鈉防靜脈血栓，術后1～2d拔除引流管。術后第2天開始下肢主動功能鍛煉。術后1、2、3、6個月復查X線片，視骨折愈合情況指導下地負重行走時間。

1.5 術后評估 記錄手術時間、術中出血量、并發(fā)癥。術后拍攝患側前后位、髂骨斜位、閉孔斜位X線片并按Matta 標準評估骨折復位質量：測量術后X線片上骨折塊分離最大距離，優(yōu)<4mm；良4～10mm；可11～20mm；差>20mm。半年后按改良的Merle D’Aubigne和Postel評分系統(tǒng)評價髖關節(jié)功能：疼痛2～6分，行走1～6分，關節(jié)活動范圍1～6分，優(yōu)18分，良15～17分，可13～14分，差<13分。

2 結果

本組19例患者全部單一前入路完成手術，均獲隨訪，時間0.5～2.5年，均獲骨性愈合，愈合時間8～10周。手術時間100～235min，術中出血量：腹直肌外側入路450～1 200ml，髂腹股溝入路600～1 600ml；自體血回輸200～800ml。術后按Matta標準評估骨折復位質量：優(yōu)7例，良9例，可3例，優(yōu)良率84.2%。股外側皮神經牽拉損傷2例，2周后大腿前方麻木感逐步恢復正常。無血管損傷、傷口感染、深靜脈血栓、腹股溝疝、異位骨化、復位丟失、內固定失效等。采用改良的Merle D’Aubigne 和Postel 評分系統(tǒng)評價髖關節(jié)功能：優(yōu)6例，良9例，可4例，優(yōu)良率78.9%。典型病例見圖1。

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c d

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圖1 髖臼雙柱骨折典型病例手術前后X線片

注：女性，49歲。a～c術前X線片示髖臼雙柱骨折; d～f術后X線片示骨折解剖復位。

3 討論

髖臼雙柱骨折常為高能量所致的復雜損傷，源自多平面的骨折線使得髖臼前后柱整個與后方的骶髂關節(jié)脫離，整個髖臼呈漂浮狀。由于前后柱骨折平行和旋轉移位常導致頭臼不匹配，盡管Letournel提出保守治療中可發(fā)生“髖臼的二次匹配”，但生物力學顯示二次匹配會引起臼頂區(qū)域的高應力狀態(tài)，從而易于發(fā)生創(chuàng)傷性關節(jié)炎，對于雙柱骨折往往建議手術治療，而恰當?shù)氖中g入路選擇在骨折的暴露和復位固定中是不可忽略的一環(huán)。前方髂腹股溝入路聯(lián)合后方K-L入路能很好地暴露前后柱骨折，直視下完成骨折的復位固定，一直以來是臨床常用的經典選擇，常根據(jù)主要骨折移位優(yōu)先選擇入路，如后柱移位為主，則先K-L入路再髂腹股溝入路，如前柱移位為主，則先髂腹股溝入路再K-L入路[1，9]。 由于前后聯(lián)合入路創(chuàng)傷大，并發(fā)癥多，而雙柱骨折以前柱移位為主，后柱是伴隨前柱和髖臼頂移位，往往移位不大，一旦髖臼頂和前柱復位，后柱一般也自行復位或很容易復位，通過單一前方入路完成髖臼雙柱骨折復位固定成為近年來創(chuàng)傷骨科的一個研究熱點。

前入路主要包括經典的髂腹股溝入路、Stoppa入路、腹直肌外側入路。髂腹股溝入路可完整暴露骨盆前環(huán)、髖臼前柱、前壁，極大地推動了骨盆、髖臼骨折手術治療，至今仍是金標準，但創(chuàng)傷大，學習曲線長，處理髖臼頂壓縮骨折和四邊體區(qū)骨折塊相對困難，也易損傷股前外側皮神經、股動靜脈、股神經等[10]。Cole和Bolhofner率先應用Stoppa入路治療骨盆髖臼骨折，通過橫或縱切口可很好地顯露真骨盆緣和四邊體，尤其是對四邊體的暴露，可直視下對其骨折進行復位固定，也能很好顯露處理死亡冠血管，可用于處理髖臼橫型、T 型、前柱、雙柱和累及后半橫的前柱骨折等，創(chuàng)傷小，療效滿意，但對于復雜的前柱骨折往往需增加髂窩窗來顯露處理髂骨翼、骶髂關節(jié)損傷[2]。

Wang等[3]認為腹直肌外側入路，其距離髖臼近，局部無復雜的解剖，切開皮膚、腹直肌外側的3層肌肉到達腹膜外，于腹膜外分離顯露三個手術窗，無須解剖腹股溝處復雜的神經血管、精索等結構，且對骨盆的顯露范圍較廣：向近端延長可顯露處理骶髂關節(jié)、同側骶骨、骶神經損傷，同時也便于通過第3窗顯露處理髂骨翼骨折，由于是直視下復位后柱、四邊體骨折從而提高了骨折復位質量，簡化了手術，縮短了手術時間和出血量。本文發(fā)現(xiàn)單一髂腹股溝入路或腹直肌外側入路治療髖臼雙柱骨折骨折復位優(yōu)良率達84.2%，除2例出現(xiàn)股外側皮神經牽拉損傷外，無別的并發(fā)癥發(fā)生，腹直肌外側入路術中出血少于髂腹股溝入路，髂腹股溝入路對后柱顯露困難，復位后柱骨折并置入后柱螺釘明顯難于腹直肌外側入路，尤其是對于低位的后柱骨折。腹直肌外側入路的方向與后柱螺釘一致，容易置入螺釘，較髂腹股溝入路更便于單一切口處理髖臼雙柱骨折。也有學者嘗試通過恥骨聯(lián)合上橫切口聯(lián)合髂窩切口、Stoppa入路聯(lián)合髂窩入路、恥骨聯(lián)合上入路聯(lián)合腹直肌外側入路微創(chuàng)治療髖臼雙柱骨折，也獲得滿意的療效[2，5-6]。

髖臼骨折除了選擇恰當?shù)氖中g入路提供充分的暴露外，術者還須充分熟悉骨盆解剖并做好術前設計。3D打印技術輔助治療復雜髖臼骨折是基于高性能CT掃描及3D 打印機實現(xiàn)的計算機技術與骨科手術間的完美結合，是實施骨科個體化治療的有效手段。通過在3D打印模型上進行模擬復位、預彎鋼板、確定鋼板放置的位置以及在后柱置釘導航模板輔助下確立螺釘置入的方向和長度，可明顯縮短手術時間、減少并發(fā)癥、實現(xiàn)精整復位固定[11]。Pierannunzii等[9]建議后柱螺釘進釘點約為骶髂關節(jié)前方1cm和骨盆緣上方2.5cm交點，朝向坐骨棘和閉孔后緣的中點。王鋼等[12]在基于CT掃描數(shù)據(jù)設計并3D打印的后柱螺釘植入導板輔助下實驗室及臨床應用均全部精準植入了后柱拉力螺釘。本組病例應用兩種方法均成功植入后柱螺釘，但導板輔助下一次成功植入明顯要高，沒有發(fā)生坐骨神經及血管損傷，術中透視監(jiān)視下參考術前計劃螺釘長度植入導針是確保后柱螺釘精準植入的可靠方法。