3D打印結(jié)合腹直肌外側(cè)入路治療骨盆髖臼骨折療效觀察

成本強(qiáng)，蘇曉恩，羅瑞文，盧向莉

(肇慶市第一人民醫(yī)院創(chuàng)傷骨外科，廣東 肇慶 526040)

骨盆與髖臼骨折的手術(shù)效果與骨折的復(fù)位程度呈正相關(guān)，切開復(fù)位內(nèi)固定術(shù)仍是治療移位型髖臼骨折的“金標(biāo)準(zhǔn)”[1]。髂腹股溝入路是前入路手術(shù)治療骨盆與髖臼骨折的傳統(tǒng)方法，其存在入路解剖復(fù)雜、手術(shù)創(chuàng)傷大、顯露和固定髖臼四邊體困難、學(xué)習(xí)曲線長(zhǎng)等不足[2]，從而導(dǎo)致圍手術(shù)期并發(fā)癥較多。近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者經(jīng)過(guò)對(duì)新鮮尸體解剖和臨床實(shí)踐證實(shí)，腹直肌外側(cè)入路的解剖層次清晰，創(chuàng)傷少，用來(lái)治療骨盆與髖臼骨折，療效不錯(cuò)[3]。與此同時(shí)，隨著數(shù)字化及醫(yī)學(xué)科技的發(fā)展，3D打印技術(shù)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，也為骨盆與髖臼骨折的治療帶來(lái)了新的思路，并獲得了良好療效[4]。

本研究對(duì)肇慶市第一人民醫(yī)院2014年1月至2017年12月手術(shù)治療的移位性骨盆髖臼骨折患者的臨床資料進(jìn)行回顧性分析，旨在探討3D打印技術(shù)結(jié)合腹直肌外側(cè)入路和髂腹股溝入路治療移位性骨盆和髖臼骨折的療效差異，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡18～65歲；受傷前髖關(guān)節(jié)功能正常；可通過(guò)骨盆前入路完成手術(shù)的骨盆和髖臼骨折，包括前壁或前柱骨折、前柱伴后半橫形骨折、骨盆恥骨支或合并髂骨翼骨折、部分雙柱骨折、部分橫形骨折、部分“T”形骨折；由同一組手術(shù)醫(yī)師完成手術(shù)的患者；隨訪時(shí)間≥18個(gè)月。排除標(biāo)準(zhǔn)：年齡<18歲或>65歲；開放性骨折、陳舊性骨折、病理性骨折；髖關(guān)節(jié)疾患影響術(shù)后臨床和影像學(xué)評(píng)估者；存在髖臼后壁或后柱骨折需行K-L后入路者；受傷時(shí)間大于2周者；失訪者。

選取本院2014年1月至2017年12月50例骨盆和髖臼骨折患者臨床資料進(jìn)行分析，依據(jù)手術(shù)入路不同進(jìn)行分組，腹直肌外側(cè)入路組23例，男16例，女7例數(shù)；年齡22～61歲，平均(41.61±10.73)歲。髂腹股溝入路組27例，男18例，女9例；年齡19～65歲，平均(40.56±10.72)歲。兩組一般資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，見表1)，具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者知情同意并簽署同意書。

表1 兩組患者術(shù)前一般資料比較

1.2 方法

1.2.1 術(shù)前準(zhǔn)備 所有患者入院后均行骨外傷臨床護(hù)理路徑開展急救流程。在血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定的前提下，完善三維CT、B超等影像學(xué)檢查，以確定骨盆和髖臼骨折的類型和合并癥等，優(yōu)先處理危及生命體征的多發(fā)傷，骨盆骨折單側(cè)縱向不穩(wěn)定和髖臼骨折并脫位者，常規(guī)患側(cè)下肢骨牽引。兩組患者均于2周內(nèi)手術(shù)。

1.2.2 術(shù)前CT的Dicom數(shù)據(jù)處理 用美國(guó)GE公司64排螺旋CT掃描患者骨盆，獲取Dicom數(shù)據(jù)，腹直肌外側(cè)入路組將Dicom數(shù)據(jù)導(dǎo)入Mimics17.0軟件，并用不同的顏色標(biāo)記各碎骨塊，參考對(duì)側(cè)正常的骨盆髖臼CT數(shù)據(jù)做鏡像，在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行模擬復(fù)位，輸出模型的STL文件輸入3D打印機(jī)，打印出復(fù)位前后的1∶1比例骨盆髖臼模型進(jìn)行手術(shù)演練，根據(jù)復(fù)位后的骨盆和髖臼的形狀把合適的鋼板預(yù)塑形并鉆孔測(cè)深，髖臼后柱有高位骨折時(shí)，后柱螺釘?shù)娜朦c(diǎn)、方向和長(zhǎng)度也是提前在實(shí)體模型上進(jìn)行操作演練并標(biāo)注好，把實(shí)體模型和預(yù)塑形的鋼板拿去消毒準(zhǔn)備手術(shù)中用。而髂腹股溝入路組的數(shù)據(jù)導(dǎo)入AW4.4后處理工作站，完成三維重建圖像，醫(yī)生依據(jù)X線片及三維重建圖像信息，結(jié)合自身解剖學(xué)知識(shí)和臨床經(jīng)驗(yàn)，制定手術(shù)方案。

1.2.3 手術(shù)過(guò)程 腹直肌外側(cè)入路組：患者全身麻醉，平臥位，墊高臀部，體表投影為腹直肌外側(cè)緣，切口上緣為臍與髂前上棘連線的中點(diǎn)偏外側(cè)，下緣為腹股溝韌帶中點(diǎn)偏內(nèi)側(cè)，切開皮膚及肌肉(腹外斜肌、腹內(nèi)斜肌、腹橫肌)，將腹膜拉向內(nèi)側(cè)，髂外血管束與精索形成粗大的一束，通過(guò)橡膠圈的內(nèi)外牽引，從內(nèi)側(cè)窗和中間窗可清楚顯露恥骨聯(lián)合至骶髂關(guān)節(jié)整個(gè)半骨盆環(huán)的內(nèi)側(cè)面。在髂外血管束的外側(cè)剝離內(nèi)板的肌肉，從外側(cè)窗可顯露髂骨翼。參照3D打印實(shí)體模型完成骨折的復(fù)位并用螺釘和預(yù)塑形的重建鋼板固定。而四邊體骨折時(shí)，復(fù)位后用預(yù)塑形的重建鋼板或髂坐鋼板放在四邊體內(nèi)表面固定。髖臼后柱高位橫形骨折時(shí)，經(jīng)中間窗直視下復(fù)位，克氏針臨時(shí)固定，參照骨盆髖臼實(shí)體模型的術(shù)前個(gè)性化設(shè)計(jì)，從中間窗向坐骨棘方向鉆入導(dǎo)針，用空心螺釘固定后柱骨折，然后在真骨盆內(nèi)側(cè)緣用預(yù)塑形的重建鋼板固定前柱骨折。髂腹股溝入路組采用傳統(tǒng)手術(shù)方法。

以上固定完畢，檢查腹膜的完整性，如有腹膜撕裂修補(bǔ)即可，雞尾酒配方在切口的腹膜下和神經(jīng)周圍注射，維持術(shù)后多模式鎮(zhèn)痛，腹膜外放置引流管，分層縫合切口。

1.3 術(shù)后處理 術(shù)后采取多模式鎮(zhèn)痛方案，減少藥物不良反應(yīng)，待24～48h引流量少于50 mL時(shí)拔除引流管。術(shù)后用低分子肝素抗凝和物理治療預(yù)防深靜脈栓塞，術(shù)后循序漸進(jìn)功能鍛煉。

1.4 觀察指標(biāo) 觀察兩組患者切口長(zhǎng)度、手術(shù)時(shí)間、手術(shù)出血量、X線曝光次數(shù)及術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生情況。

1.5 術(shù)后評(píng)估 術(shù)后復(fù)查骨盆三維CT及X線片，對(duì)骨折復(fù)位情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。術(shù)后至少18個(gè)月以上隨訪，對(duì)髖關(guān)節(jié)功能進(jìn)行評(píng)價(jià)。髖臼骨折復(fù)位質(zhì)量影像學(xué)評(píng)估采用Matta標(biāo)準(zhǔn)[5]，骨盆骨折復(fù)位質(zhì)量影像學(xué)評(píng)估采用Pohlemann標(biāo)準(zhǔn)[6]。術(shù)后1年后采用改良的Merled Aubigne和Postel評(píng)分系統(tǒng)[5]評(píng)價(jià)髖關(guān)節(jié)功能，包括患側(cè)與健側(cè)關(guān)節(jié)活動(dòng)度、步行及髖部疼痛的對(duì)比。優(yōu)：>18分；良：15～17分；可：12～14分；差：<12分。

2 結(jié) 果

所有患者獲18～41個(gè)月隨訪，平均(24.62±6.21)個(gè)月。腹直肌外側(cè)入路組出血量、X線曝光次數(shù)、手術(shù)時(shí)間均少于髂腹股溝入路組，切口長(zhǎng)度也比髂腹股溝入路組短；骨折復(fù)位優(yōu)良率和末次隨訪髖關(guān)節(jié)功能優(yōu)良率，腹直肌外側(cè)入路組優(yōu)于髂腹股溝入路組，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見表2)。術(shù)后并發(fā)癥比較，腹直肌外側(cè)入路組術(shù)后切口淺表感染1例、深靜脈血栓1例；髂腹股溝入路組切口淺表感染2例、深靜脈血栓1例、肺栓塞死亡1例、股外側(cè)神經(jīng)麻痹1例、螺絲釘進(jìn)入髖臼1例、創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎2例、骨化性肌炎1例。兩組并發(fā)癥發(fā)生率比較，前者低于后者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見表2)。

典型病例一為59歲男性患者，因高處墜落傷入院，診斷為“左側(cè)髖臼四邊體骨折并髖關(guān)節(jié)中心性脫位”。左側(cè)腹直肌外側(cè)入路，參照3D模型直視下復(fù)位髖臼四邊體骨折，按照術(shù)前規(guī)劃的方案，用2塊預(yù)塑形的重建板放置在真骨盆緣和四邊體后側(cè)的內(nèi)表面進(jìn)行固定，術(shù)后復(fù)查CT提示骨折解剖復(fù)位。隨訪2年，髖關(guān)節(jié)功能優(yōu)，行走正常(見圖1～4)。

典型病例二為44歲女性患者，因車禍傷入院，診斷為右側(cè)髖臼前柱伴后方橫行骨折。行右側(cè)腹直肌外側(cè)入路復(fù)位髖臼骨折，用預(yù)塑形的重建板放置在真骨盆緣內(nèi)表面進(jìn)行固定，術(shù)后復(fù)查CT提示骨折解剖復(fù)位。隨訪2年半，髖關(guān)節(jié)功能優(yōu)，活動(dòng)正常(見圖5～7)。

表2 兩組手術(shù)指標(biāo)比較

圖1 術(shù)前X線片示左髖臼四邊體骨折并髖關(guān)節(jié)中心性脫位 圖2 術(shù)前用不同顏色在三維模型上標(biāo)記各骨塊 圖3 術(shù)中左腹直肌外側(cè)切口外觀

圖4 術(shù)后X線片及CT示骨折復(fù)位、內(nèi)固定位置良好

圖5 術(shù)前CT示右側(cè)髖臼前柱伴后方橫行骨折 圖6 術(shù)前在復(fù)位模型上進(jìn)行鋼板和螺絲釘固定演練 圖7 術(shù)后CT示鈦板和后柱螺釘位置良好

3 討 論

3.1 骨盆與髖臼骨折的手術(shù)入路現(xiàn)狀 由于骨盆與髖臼的解剖位置深在，周圍有重要的血管、神經(jīng)走行并包繞，骨盆與髖臼骨折的術(shù)中顯露、復(fù)位及固定較為困難。對(duì)于不涉及髖臼后壁的骨盆與髖臼骨折，傳統(tǒng)的髂腹股溝入路顯露復(fù)雜、操作繁瑣，對(duì)四邊體的顯露和固定則更為困難，術(shù)中易損傷重要組織，故髂腹股溝入路組就出現(xiàn)了股外側(cè)神經(jīng)麻痹、深靜脈血栓甚至肺栓塞死亡的病例，還有因?yàn)楣钦蹚?fù)位不全導(dǎo)致創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎和螺絲釘進(jìn)入髖臼的并發(fā)癥。

近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)前入路進(jìn)行了積極探索和改良，在復(fù)雜骨盆與髖臼骨折的手術(shù)治療方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，2012年Keel等[7]首次應(yīng)用經(jīng)腹直肌旁入路手術(shù)治療髖臼骨折取得成功。之后埃及艾斯優(yōu)特大學(xué)Farouk等[8]于2014年采用經(jīng)腹直肌外側(cè)切口入路治療髖臼骨折，療效滿意。國(guó)內(nèi)樊仕才[9]在2013年也用腹直肌外側(cè)入路治療累及髖臼前柱與方形區(qū)髖臼骨折，結(jié)果證明該入路手術(shù)安全可行。

3.2 本研究的優(yōu)點(diǎn) (1)腹直肌外側(cè)入路切口更靠近四邊體等骨折部位，通過(guò)腹膜后組織間隙進(jìn)入，避免了解剖腹股溝管，通過(guò)3個(gè)操作窗口，能直視下對(duì)髂骨內(nèi)側(cè)面、真骨盆環(huán)、髖臼前柱及四邊體、髖臼后柱的高位骨折進(jìn)行復(fù)位與固定。文中典型病例一就是在四邊體和弓狀緣內(nèi)側(cè)放置鋼板，更符合生物力學(xué)特性[10]。所以腹直肌外側(cè)入路組的手術(shù)復(fù)位和內(nèi)固定效果好，可實(shí)現(xiàn)外科快速康復(fù)；(2)術(shù)中均為順著血管神經(jīng)方向顯露，不用過(guò)度牽拉就能完成骨折的復(fù)位與固定，關(guān)閉切口快捷，故腹直肌外側(cè)入路組的組織損傷更少，術(shù)后康復(fù)更快。(3)3D打印模型的核心是執(zhí)行CT掃描以獲得骨髂結(jié)構(gòu)的三維數(shù)據(jù)，并在醫(yī)學(xué)圖像軟件上構(gòu)建三維模型[11]，腹直肌外側(cè)入路組在3D打印仿真骨盆模型上全方位、多角度了解骨盆與髖臼骨折形態(tài)，結(jié)合腹直肌外側(cè)入路進(jìn)行術(shù)前的演練并設(shè)計(jì)個(gè)性化手術(shù)方案，優(yōu)化了流程，術(shù)中能準(zhǔn)確顯露骨盆和髖臼骨折處，按原計(jì)劃進(jìn)行骨折的復(fù)位和內(nèi)固定，避免不必要的切開和探查，出血量更少，減少了術(shù)中X線透視的次數(shù)，使醫(yī)護(hù)人員和患者的輻射量減少，并且手術(shù)更加精準(zhǔn)、安全、有效，所以研究組的手術(shù)時(shí)間相比對(duì)照組短；(4)術(shù)前借助3D模型向患者及家屬更直觀地講解手術(shù)目的、效果及存在的風(fēng)險(xiǎn)，取得理解與配合，利于醫(yī)患溝通，術(shù)后結(jié)合模型指導(dǎo)功能鍛煉，使患者更好地實(shí)現(xiàn)外科快速康復(fù)，所以腹直肌外側(cè)入路組的患者及家屬均同意打印3D實(shí)體模型輔助手術(shù)；(5)術(shù)前反復(fù)模擬手術(shù)操作，體會(huì)要點(diǎn)，使團(tuán)隊(duì)配合更加流暢，醫(yī)生的學(xué)習(xí)曲線也大為縮短，提高了骨盆與髖臼骨折的診治水平。朱亞會(huì)等[12]研究表明中低年資醫(yī)師應(yīng)用實(shí)體模型輔助手術(shù)能彌補(bǔ)自身經(jīng)驗(yàn)不足的缺陷，從而縮短了手術(shù)時(shí)間和減少術(shù)中出血量。

3.3 注意事項(xiàng) (1)有些直徑<1.0 mm的骨折碎片目前還不能用3D打印表現(xiàn)出來(lái)，打印的模型與患者的真實(shí)骨折情況會(huì)有差別；(2)骨折周圍存在復(fù)雜的血管、神經(jīng)、肌肉等組織，實(shí)際手術(shù)操作與體外模擬手術(shù)操作有一定的差異，可能會(huì)出現(xiàn)顯露和復(fù)位困難等問(wèn)題；(3)深部鉆孔時(shí)建議用相應(yīng)粗細(xì)的克氏針代替鉆頭，避免鉆頭斷裂。

3.4 本研究的局限性 (1)本研究采用的是回顧性研究方式，病例數(shù)量仍較少，研究質(zhì)量較低，因而研究數(shù)據(jù)的完整性和同質(zhì)性得不到保證。(2)醫(yī)用3D打印產(chǎn)品的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)還沒(méi)有制定出來(lái)[13]。

3D打印技術(shù)推動(dòng)了骨科手術(shù)的發(fā)展，使手術(shù)更精準(zhǔn)且微創(chuàng)有效，提高了手術(shù)安全性及成功率；而隨著3D打印技術(shù)的成熟，3D打印醫(yī)療行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)也會(huì)不斷得到完善，個(gè)性化設(shè)計(jì)的金屬接骨板治療復(fù)雜骨盆與髖臼骨折是未來(lái)發(fā)展的方向。