CT掃描三維重建聯(lián)合3D打印輔助內(nèi)固定治療髖臼骨折的臨床效果分析

熊樹鴻，陳 思，李 寧，宋志會(huì)，陳 進(jìn)，袁健冰，馬俊昌

(廣東省東莞康華醫(yī)院創(chuàng)傷骨科, 廣東 東莞 523000)

髖關(guān)節(jié)是人體最穩(wěn)定的關(guān)節(jié)之一，髖臼關(guān)節(jié)位于髖骨外側(cè)面中央，呈半球形深凹，肢體運(yùn)動(dòng)中負(fù)重多、活動(dòng)度大，在暴力作用下極易出現(xiàn)骨折損傷。髖臼骨折部位一般合并有臟器、血管神經(jīng)損傷，在復(fù)位過程中稍有不慎即破壞關(guān)節(jié)面軟骨，造成髖關(guān)節(jié)僵直，在創(chuàng)傷治療中難度較高[1，2]。因此，為提高髖臼關(guān)節(jié)恢復(fù)質(zhì)量，需提高髖關(guān)節(jié)面的平整度并加強(qiáng)關(guān)節(jié)固定物的力學(xué)穩(wěn)定性。CT掃描三維重建是指采用CT機(jī)連續(xù)旋轉(zhuǎn)掃描圍繞人體進(jìn)行體積螺旋式的體積掃描數(shù)據(jù)采集過程，在骨折手術(shù)中可以從多平面立體觀察患者骨折部位、創(chuàng)面大小等[3]。但臨床治療中，CT掃描放射性較大，容易影響圍術(shù)期患者耐受性，造成二次傷害。3D打印技術(shù)運(yùn)用于骨折手術(shù)可以依據(jù)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)圖樣逐層制作實(shí)體模型，在手術(shù)前獲取骨折相關(guān)信息，提前做好針對(duì)性手術(shù)方案，進(jìn)而減少對(duì)患者的實(shí)際手術(shù)傷害?；诖?，本實(shí)驗(yàn)選取我院2013年5月至2018年3月期間收治的髖臼骨折患者88例作為研究對(duì)象，采用CT掃描三維重建和3D打印輔助進(jìn)行分組治療，探究CT掃描聯(lián)合3D打印在髖臼骨折中的使用價(jià)值，具體研究報(bào)告如下：

1 資料與方法

1.1一般資料:選取我院骨科2013年5月至2018年3月期間收治的髖臼骨折患者88例作為研究對(duì)象，以隨機(jī)數(shù)字表法簡(jiǎn)單隨機(jī)分組為對(duì)照組和觀察組各44例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)病理檢查，所有患者均符合髖臼骨折診斷標(biāo)準(zhǔn)，且均未出現(xiàn)骨折移位現(xiàn)象；②患者術(shù)前均行3D打印掃描、CT掃描三維重建檢查；③所有患者病歷資料完整無誤。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并有其他部位的骨折損傷；②已存在骨惡性腫瘤疾??；③存在凝血功能障礙和自身免疫功能異常；③近期未接受過其他骨折評(píng)估或治療措施。本次實(shí)驗(yàn)已征得本院醫(yī)學(xué)倫理會(huì)批準(zhǔn)同意，所有患者及其家屬均對(duì)本實(shí)驗(yàn)?zāi)康募跋嚓P(guān)內(nèi)容知情同意并自愿簽署知情同意書。兩組患者性別比例、年齡差異、致傷原因、骨折分型等一般資料均無明顯差異，二者比較不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，具有可比性，見表1。

表1 兩組患者一般資料對(duì)比

1.2方法:對(duì)照組患者采用CT掃描三維重建輔助內(nèi)固定治療：在常規(guī)牽引和固定基礎(chǔ)上，所有患者均進(jìn)行采用西門子64排CT掃描完成Minicsl三維重建。CT管電壓設(shè)置為120KV，管電流設(shè)置為300mA，層厚設(shè)置2mm。CT圖像導(dǎo)入Mimics軟件完成層厚1mm的CT重建圖像，采用不同顏色標(biāo)注區(qū)分骨折塊，根據(jù)患者骨折表現(xiàn)差異對(duì)髖臼骨塊進(jìn)行分型，隨后完成建模利用Mimics軟件對(duì)掃描圖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和移位，糾正骨折塊移位，再用克氏針固定骨塊[4]。觀察組患者在對(duì)照組基礎(chǔ)上聯(lián)合3D打印輔助內(nèi)固定治療：術(shù)前所有患者行CT檢查，觀察患者的骨折部位和損傷面大小，根據(jù)患者自身身體素質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)強(qiáng)化措施使之符合手術(shù)要求。待患者CT掃描數(shù)據(jù)均導(dǎo)人Mimics三維重建后在軟件中進(jìn)行模擬復(fù)位手術(shù)，復(fù)位完成后將影像學(xué)資料導(dǎo)入3D打印技術(shù)打印機(jī)(型號(hào)LD003，深圳市創(chuàng)想三維科技有限公司)進(jìn)行實(shí)體模型打印，將打印好的3D模型內(nèi)固定進(jìn)行貼合調(diào)節(jié)，最后取該完成形態(tài)內(nèi)固定物消毒并應(yīng)用于骨折手術(shù)[5]。術(shù)后，均給予兩組患者抗生素藥物治療，根據(jù)患者實(shí)際情況可在手術(shù)1d后內(nèi)拔除引流管，1周后可指導(dǎo)進(jìn)行髖關(guān)節(jié)屈伸訓(xùn)練。兩組患者術(shù)后出院后堅(jiān)持隨訪一年，記錄患者術(shù)后并發(fā)癥和髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)情況。

1.3觀察指標(biāo)：①手術(shù)指標(biāo)：觀察并記錄兩組患者的手術(shù)時(shí)間、骨術(shù)中出血量、住院時(shí)間、骨折愈合時(shí)間和透視照射次數(shù)。②髖關(guān)節(jié)功能：分別在術(shù)前后采用髖關(guān)節(jié)評(píng)分(HSS)分評(píng)定兩組患者骨折部位的髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)情況，內(nèi)容包括疼痛、功能、活動(dòng)度、肌力、穩(wěn)定性和屈髖畸形，評(píng)定分?jǐn)?shù)越高，表明髖關(guān)節(jié)恢復(fù)質(zhì)量越高。③骨折復(fù)位情況：采用骨折復(fù)位質(zhì)量評(píng)分(Matta)評(píng)估兩組患者術(shù)后骨折復(fù)位質(zhì)量，按照髖關(guān)節(jié)復(fù)位情況分為優(yōu)秀、良好、一般、較差。④術(shù)后并發(fā)癥：統(tǒng)計(jì)并記錄兩組術(shù)后異常骨折愈合、關(guān)節(jié)粘連、固定物斷裂、切口感染發(fā)生率。

2 結(jié) 果

2.1兩組患者手術(shù)指標(biāo)以及HSS評(píng)分對(duì)比:術(shù)前，兩種患者Hss評(píng)分無明顯差異，術(shù)后評(píng)分均顯著提高，且觀察組術(shù)后Hss評(píng)分增加值顯著高于對(duì)照組，二者比較存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)；觀察組患者的手術(shù)時(shí)間、骨折愈合時(shí)間、術(shù)中出血量、住院時(shí)間、透視照射次數(shù)均低于對(duì)照組，二者比較存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)，見表2、表3。

表2 兩組患者手術(shù)指標(biāo)對(duì)比

表3 兩組患者Hss評(píng)分對(duì)比

2.2兩組患者髖臼骨折復(fù)位情況對(duì)比:觀察組患者M(jìn)atta評(píng)分優(yōu)良率為88.64%(39/44)，與對(duì)照組的81.82%(36/44)差異不明顯，無統(tǒng)計(jì)意義(P>0.05)，見表4。

表4 兩組患者骨折復(fù)位情況對(duì)比n(%)

2.3兩組患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率對(duì)比:觀察組術(shù)后出現(xiàn)3例(6.82%)并發(fā)癥，對(duì)照組出現(xiàn)4例(9.09%)，二者比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)，見表5。

表5 兩組患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率對(duì)比n(%)

3 討 論

髖臼是人體是人體最穩(wěn)定的關(guān)節(jié)之一，一般是在高度重力暴擊下才會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重髖臼內(nèi)關(guān)節(jié)骨折，而且多伴有周圍血管、神經(jīng)損傷，因而臨床治療和復(fù)位難度較大[6]。陸儉軍[7]等在研究髖臼雙柱骨折實(shí)驗(yàn)時(shí)分析，髖臼骨折患者的臨床療效和預(yù)后質(zhì)量除了與病情、手術(shù)采取時(shí)機(jī)有關(guān)，還跟骨折復(fù)位、內(nèi)固定方法等因素有關(guān)，不同的復(fù)位方法甚至?xí)苯佑绊懟颊唧y臼功能恢復(fù)質(zhì)量。因此，提前選擇實(shí)施方案并制定個(gè)性化復(fù)位計(jì)劃顯得尤為重要。

龔立[8]等在CT三維重建技術(shù)診斷髖臼骨折的研究中，發(fā)現(xiàn)CT掃描三維重建除了能立體、全方位觀察骨折的位置、大小外，還能確定不同骨塊之間的聯(lián)系，進(jìn)而提前制定手術(shù)計(jì)劃，完善術(shù)中內(nèi)固定物的大小和放置信息。但是，髖臼骨折解剖信息較為復(fù)雜，為得到更加準(zhǔn)確的掃描信息，往往需要進(jìn)行多次長時(shí)間CT照射，易對(duì)患者形成二次傷害。相較之下，3D打印技術(shù)具有術(shù)前診斷優(yōu)勢(shì)，可以讓醫(yī)師在打印出來的實(shí)物模型上直接進(jìn)行骨折診斷，并提前制定更加精準(zhǔn)的手術(shù)方案[9]。本實(shí)驗(yàn)觀察組患者采用CT掃描三維重建聯(lián)合3D打印技術(shù)輔助髖臼骨折患者行內(nèi)固定治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其手術(shù)時(shí)間、骨折愈合時(shí)間、術(shù)中出血量、住院時(shí)間、透視照射次數(shù)以及術(shù)后HSS評(píng)分均優(yōu)于僅采用CT掃描三維重建的對(duì)照組(P<0.05)。這說明，聯(lián)合輔助方法能夠有效減少患者手術(shù)損傷，減少CT照射次數(shù)，提高手術(shù)治療臨床療效。術(shù)前進(jìn)行三維重建可以提供特異性器官模型，不僅可以向醫(yī)師、患者及家屬提供更加準(zhǔn)確的傷情信息，促進(jìn)醫(yī)患之間有效溝通，還可以提前準(zhǔn)確了解患者的骨折原因、骨折類型以及患者特殊要求，提供患者術(shù)后恢復(fù)質(zhì)量。本研究結(jié)果中，觀察組患者骨折復(fù)位質(zhì)量?jī)?yōu)良率為88.64%(39/44)，與對(duì)照組的81.82%(36/44)之間無明顯差異，且兩組患者的術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生幾率也無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。該結(jié)果表明，CT掃描三維重建與3D打印技術(shù)在髖臼骨折內(nèi)固定術(shù)中，其手術(shù)安全性和術(shù)前內(nèi)固定物選擇均具有較高合理性，有助于術(shù)后骨折部位恢復(fù)。除此之外，CT掃描聯(lián)合3D打印技術(shù)在具體手術(shù)操作中仍出存在局限性，例如3D掃描三維重建所得數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤時(shí)，在此基礎(chǔ)上實(shí)施的3D打印結(jié)果會(huì)受到一定影響。因此，在3D掃描與3D打印技術(shù)尚未在臨床醫(yī)學(xué)完全成熟的現(xiàn)狀下，不應(yīng)過度依賴技術(shù)操作，還需結(jié)合醫(yī)師臨床經(jīng)驗(yàn)和患者具體情況多方面考慮。

綜上所述，在髖臼骨折內(nèi)固定術(shù)中采用CT掃描三維重建聯(lián)合3D打印輔助，可以提高手術(shù)質(zhì)量，促進(jìn)術(shù)后骨折部位恢復(fù)，并降低并發(fā)癥發(fā)生率。此外，本實(shí)驗(yàn)存在多方面局限性，為獲得更加豐富、準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，還需擴(kuò)大樣本量做進(jìn)一步研究。