3D 打印結(jié)合Union Plate 跨弓狀緣髖臼解剖鋼板在復(fù)雜髖臼骨折中的應(yīng)用

陳昌博 姚升

髖臼骨折多由高能量損傷所致，Judet 等[1]將其分為5種簡(jiǎn)單骨折（后壁骨折、后柱骨折、前壁骨折、前柱骨折、橫斷骨折）和5 種復(fù)雜骨折（“T”形骨折、后柱伴后壁骨折、橫形伴后壁骨折、前柱或前壁骨折伴后半橫形骨折、雙柱骨折），復(fù)雜髖臼骨折更為常見(jiàn)，約占所有髖臼骨折的44%。關(guān)節(jié)面的解剖復(fù)位是恢復(fù)髖關(guān)節(jié)功能的重要前提條件，對(duì)關(guān)節(jié)內(nèi)骨折部位牢固的固定是維持復(fù)位狀態(tài)、促進(jìn)骨折愈合、保證患者早期活動(dòng)的關(guān)鍵[2]。對(duì)于復(fù)雜髖臼骨折，基本的固定原則是恢復(fù)髖臼的框架結(jié)構(gòu)[3]。順行后柱拉力螺釘是固定髖臼骨折的常用手段[4]，但是傳統(tǒng)的后柱螺釘固定難度大且術(shù)中需要折彎重建鋼板貼附骨面，可能出現(xiàn)折彎不理想導(dǎo)致骨折二次移位。

因此，本研究中利用術(shù)前3D 打印技術(shù)獲得1∶1 的半骨盆模型，在模型上模擬手術(shù)過(guò)程，并規(guī)劃后柱拉力螺釘，術(shù)中根據(jù)規(guī)劃的螺釘進(jìn)針點(diǎn)、方向和深度完成后柱螺釘?shù)墓潭ā＠肬nion Plate 跨弓狀緣髖臼解剖鋼板[5]完成前柱、四方區(qū)和后柱的固定，無(wú)需額外折彎鋼板，節(jié)約手術(shù)時(shí)間，降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。本研究回顧性分析了2018年6 月至2019年8 月期間采用3D 打印結(jié)合跨弓狀緣髖臼解剖鋼板治療的復(fù)雜髖臼骨折病例資料，旨在：①探討術(shù)前在3D 打印模型上規(guī)劃后柱螺釘用于內(nèi)固定的可行性和安全性；②評(píng)價(jià)這種聯(lián)合技術(shù)對(duì)復(fù)雜髖臼骨折治療的早期臨床結(jié)果。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2018年6 月至2019年8 月華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院收治的髖臼骨折患者15 例。其中，男9 例，女6 例；年齡28 ～65 歲，平均48.5 歲；受傷原因?yàn)榻煌▊? 例，摔傷4 例，重物砸傷3 例；骨折按Judet-Letournel分型，橫形骨折3 例，“T”形骨折2 例，前方伴后半橫形骨折2 例，雙柱骨折8 例。均采用Union Plate 髖臼解剖鋼板固定。以上手術(shù)由同一術(shù)者完成，研究取得醫(yī)院倫理學(xué)會(huì)的批準(zhǔn)（[2019]倫審字S1060 號(hào)），所有患者均知情同意并簽署知情同意書(shū)。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：①新鮮不穩(wěn)定髖臼骨折；②閉合骨折；③年齡＞18 歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：①開(kāi)放性骨折或存在局部感染；②病理性、嚴(yán)重骨質(zhì)疏松性骨折不具備置釘條件者；③有其他手術(shù)禁忌證，包括高齡且心肺功能不全或器官功能障礙無(wú)法完成手術(shù)者。

1.3 術(shù)前處理

對(duì)于合并傷者積極處理，所有患者急診處理后血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定，常規(guī)行骨盆前后位、閉孔斜位、髂骨斜位片、CT平掃及三維重建?；贑T 掃描數(shù)據(jù)，使用快速成形技術(shù)獲得3D 打印模型（1∶1 含髂血管），分析骨折類型并由此設(shè)計(jì)出髖臼解剖鋼板（見(jiàn)圖1）。在模型上模擬復(fù)位后置釘，確定髖臼解剖鋼板及后柱螺釘置釘方向及長(zhǎng)度，測(cè)量順行后柱螺釘?shù)暮髢A角、外傾角、與骶髂關(guān)節(jié)合弓狀緣間的距離（見(jiàn)圖2）。保護(hù)套筒下用克氏針在打印模型上行體外試驗(yàn)，螺釘消毒后備用術(shù)前準(zhǔn)備時(shí)間5 ～9 d，一般不超過(guò)1 周。術(shù)前1 d 常規(guī)導(dǎo)尿，灌腸，備血。

圖1 術(shù)前3D 打印髖臼骨折數(shù)字模型（1∶1 含髂血管）

圖2 術(shù)前在鏡像的3D打印（1∶1）半骨盆模型上規(guī)劃順行后柱拉力螺釘并測(cè)量螺釘?shù)暮髢A角（58.1°）、外傾角（38.9°）、與骶髂關(guān)節(jié)間的距離（3.2 cm）以及與弓狀緣間的距離（1.0 cm）

1.4 手術(shù)方法

全身麻醉，患者取平臥位，取高位髂腹股溝入路[6-7]，結(jié)扎腹壁下動(dòng)脈分支，顯露男性精索（女性子宮圓韌帶），游離并保護(hù)髂血管束，顯露、結(jié)扎死亡冠血管，術(shù)野可顯露髖臼前后柱及部分四方區(qū)，可觸及后壁。借助頂棒，Schanz釘及輔助軸向牽引復(fù)位后，放置Union Plate 髖臼解剖鋼板，骨折遠(yuǎn)近端各擰入2 枚螺釘固定。在鋼板上安置術(shù)前設(shè)置的保護(hù)套筒后向坐骨結(jié)節(jié)方向打入導(dǎo)針，感受導(dǎo)針在后柱內(nèi)側(cè)壁鉆入，透視無(wú)誤后擰入事先測(cè)量過(guò)的后柱拉力螺釘完成固定。在恥骨后方及髂窩分別放置引流。以上內(nèi)固定材料均由大博醫(yī)療科技有限公司提供。

1.5 術(shù)后處理

術(shù)后24 h 預(yù)防性使用抗生素，術(shù)后6 h 使用肝素鈣針預(yù)防下肢深靜脈血栓形成。術(shù)后48 h 內(nèi)引流＜50 mL，拔出引流管。常規(guī)攝骨盆X 線片、CT。術(shù)后每個(gè)月門(mén)診隨訪并拍X 線片直至骨折愈合，指導(dǎo)患者行功能鍛煉，骨折愈合前禁止完全負(fù)重。

1.6 觀察指標(biāo)

記錄每次切口的長(zhǎng)度、置釘時(shí)間、透視次數(shù)、手術(shù)時(shí)間、出血量，以及骨折復(fù)位內(nèi)固定質(zhì)量，骨折愈合時(shí)間，術(shù)后切口感染、內(nèi)固定物松動(dòng)斷裂、神經(jīng)損傷等并發(fā)癥情況。根據(jù)Matta 影像評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[8]評(píng)定術(shù)后骨折復(fù)位質(zhì)量：移位小于1 mm 為優(yōu)，1 ～3 mm 為良，大于3 mm 為差。根據(jù)Matta改良的Merle d'Aubigne 和Postel 評(píng)分[9]評(píng)價(jià)髖關(guān)節(jié)功能，從疼痛、行走、活動(dòng)范圍來(lái)對(duì)患側(cè)髖關(guān)節(jié)進(jìn)行功能評(píng)分，滿分為18 分，其中18 分為優(yōu)，15 ～17 分為良，13 ～14 分為可，＜13 分為差。

2 結(jié)果

2.1 一般結(jié)果

全部手術(shù)均采用高位髂腹股溝入路，切口6 ～12 cm，平均9 cm；置釘時(shí)間2 ～5 min，透視2 次，手術(shù)時(shí)間150 ～290min，平均172min；出血量200～1500mL，平均620mL；住院時(shí)間8～18d，平均10d。所有患者獲得隨訪，隨訪時(shí)間9 ～23 個(gè)月，平均12.4 個(gè)月。

2.2 骨折復(fù)位、固定及愈合情況

術(shù)前在模型上模擬手術(shù)復(fù)位固定并規(guī)劃順行后柱螺釘，測(cè)得平均后傾角58.3°、外傾角39.2°、與骶髂關(guān)節(jié)距離平均為2.3 cm、與弓狀緣距離平均為1.2 cm。術(shù)中骨折均順利復(fù)位，與術(shù)前在3D 打印的模型模擬復(fù)位置釘?shù)那闆r一致，且均按最佳位置置入鋼板和螺釘。所有患者鋼板與骨面貼附良好，固定牢靠。術(shù)中內(nèi)固定物置入與術(shù)前模擬一致（一致率100%）。除2 例患者隨訪時(shí)間尚短外，其余隨訪均達(dá)臨床愈合，愈合時(shí)間3 ～6 個(gè)月，平均4.1 個(gè)月。如圖1、圖2 所示為1 例術(shù)前3D打印髖臼骨折數(shù)字模型及模擬置釘?shù)倪^(guò)程。

2.3 影像學(xué)評(píng)價(jià)

術(shù)后影像學(xué)評(píng)估顯示骨折復(fù)位良好。根據(jù)術(shù)后拍攝的骨盆前后位X 線片及骨盆CT+三維重建片，采用Matta 標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)，其中優(yōu)9 例，良6 例，優(yōu)良率100%。

2.4 髖關(guān)節(jié)功能

末次隨訪，按照Matta 改良的Merle d'Aubigne 和Postel評(píng)分評(píng)價(jià)髖關(guān)節(jié)功能，其中優(yōu)8 例，良5 例，可2 例，優(yōu)良率為86.7%（13/15）。本組2 例評(píng)價(jià)為可的原因?yàn)槭軅麜r(shí)間較長(zhǎng)，術(shù)后患髖功能鍛煉不足而導(dǎo)致髖關(guān)節(jié)疼痛伴輕微活動(dòng)受限。

2.5 并發(fā)癥情況

本組1 例患者于術(shù)后1 d 出現(xiàn)閉孔神經(jīng)麻痹癥狀，隨訪3 個(gè)月好轉(zhuǎn)；未觀察到切口感染、血栓形成、螺釘松動(dòng)或斷裂、腹壁疝等其他并發(fā)癥。

典型病例：患者，男，48 歲，車禍致左側(cè)髖臼Leturonel-Judet 前柱伴后半橫行骨折，采用術(shù)前3D 打印模擬手術(shù)復(fù)位固定規(guī)劃后柱拉力螺釘，術(shù)中結(jié)合Uion Plate 跨弓狀緣髖臼解剖板在高位髂腹股溝入路下行切開(kāi)復(fù)位內(nèi)固定治療（見(jiàn)圖3）。

圖3 A-C.術(shù)前骨盆X 線正位、CT 平掃和三維重建；D-E.術(shù)前3D 打印1∶1 半骨盆模型顯示左側(cè)髖臼骨折、移位明顯；F-H.術(shù)后骨盆X 線正位、CT 平掃和三維重建；I.左下腹切口（縫合后）

3 討論

3.1 髖臼骨折特點(diǎn)

髖臼骨折類型復(fù)雜，對(duì)復(fù)位及內(nèi)固定穩(wěn)定性要求較高。目前缺乏理想的手術(shù)入路及內(nèi)固定器械，特別是骨折線靠近坐骨棘者[10]，高位髂腹股溝入路可較好顯露髖臼前后柱及四方區(qū)，根據(jù)后柱骨折類型常常選擇拉力螺釘或者髂坐鋼板阻擋。

3.2 Union Plate 髖臼解剖鋼板+后柱拉力螺釘特點(diǎn)

本院結(jié)合各種內(nèi)固定的優(yōu)略，設(shè)計(jì)的Union Plate 髖臼解剖鋼板已獲國(guó)際專利（專利號(hào)：PCT/CN2016/073179），與同類內(nèi)固定物相互比較有以下優(yōu)勢(shì)：①Union Plate 髖臼解剖鋼板相較于其他接骨板更方便置入，可隨意組合，如主板+髂坐+恥坐+四方區(qū)接骨板。不用預(yù)彎并可單獨(dú)設(shè)置后柱拉力螺釘及髖臼下螺釘釘?shù)婪较颍? 孔、7 孔），對(duì)于無(wú)拉力螺釘置釘條件者，單用髖臼解剖接骨板（結(jié)合髂坐板）在10～12 孔置釘固定后柱高位，仍可起到框架+阻擋的固定，適用于幾乎所有的復(fù)雜髖臼骨折。②單用后柱/髖臼下螺釘不適合于四方區(qū)粉碎性骨折，但對(duì)簡(jiǎn)單骨折把持力強(qiáng)于髂坐鋼板。可根據(jù)不同骨折部位及粉碎情況靈活使用。③傳統(tǒng)徒手置釘技術(shù)要求高，反復(fù)置釘易導(dǎo)致釘?shù)浪蓜?dòng)，in-out-in 進(jìn)入關(guān)節(jié)/損傷血管神經(jīng)，放射線輻射劑量大且透視體位要求高。因此提前通過(guò)術(shù)前規(guī)劃3D 打?。?∶1 含髂血管）模型設(shè)計(jì)髖臼解剖鋼板及拉力螺釘規(guī)格長(zhǎng)度，行體外實(shí)驗(yàn)后并應(yīng)用于髖臼復(fù)雜骨折可使手術(shù)更安全，置釘更精準(zhǔn)，手術(shù)時(shí)間更短。

髖臼后柱內(nèi)固定形式多樣[11]，螺釘置入方式包括順行及逆行，目前國(guó)內(nèi)已有學(xué)者開(kāi)展髖臼后柱骨折順行拉力螺釘置釘導(dǎo)向器的研究[12]，骨科機(jī)器人導(dǎo)航下微創(chuàng)置入逆行拉力螺釘[13]，值得借鑒。骨盆髖臼骨折微創(chuàng)治療也是今后發(fā)展的方向。

3.3 手術(shù)處理要點(diǎn)

術(shù)前應(yīng)根據(jù)骨折的類型選擇正確的手術(shù)入路，準(zhǔn)備充分的復(fù)位器械和擬定好復(fù)位固定的順序。復(fù)位順序：對(duì)于雙柱骨折合并股骨頭中心脫位和骶髂關(guān)節(jié)脫位者應(yīng)先復(fù)位固定骶髂關(guān)節(jié)，然后糾正股骨頭脫位，最后依次復(fù)位固定前柱和后柱；對(duì)后柱伴后壁骨折者，先復(fù)位固定后柱，再?gòu)?fù)位固定后壁；對(duì)橫形或橫形伴后壁骨折者，當(dāng)一側(cè)（前方或后方）骨折粉碎嚴(yán)重，則復(fù)位內(nèi)固定應(yīng)首先從無(wú)粉碎或粉碎不嚴(yán)重側(cè)進(jìn)行。對(duì)于復(fù)雜的不穩(wěn)定骨折要考慮前后聯(lián)動(dòng)復(fù)位固定。需熟悉血管神經(jīng)束的解剖結(jié)構(gòu)，操作小心輕柔，對(duì)損傷腹膜等重要組織及時(shí)修復(fù)，可有效避免并發(fā)癥。因受切口阻擋，打入導(dǎo)針有時(shí)需要從另外開(kāi)口（保護(hù)套筒孔徑縱軸，髂前上區(qū)域開(kāi)口）。

因?qū)儆诨仡櫺苑治觯{入病例數(shù)較少，隨訪時(shí)間尚短，前瞻性不足，每例患者均需術(shù)前3D 打印建立骨折髖臼數(shù)字模型并行模擬體外實(shí)驗(yàn)，內(nèi)固定物設(shè)計(jì)使用屬“私人定制”，增加了術(shù)前準(zhǔn)備時(shí)間及經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，需進(jìn)一步研究改進(jìn)。綜上所述，通過(guò)術(shù)前3D 打印模擬手術(shù)固定并規(guī)劃后柱拉力螺釘結(jié)合Union Plate 跨弓狀緣髖臼解剖鋼板治療復(fù)雜髖臼骨折置釘成功率高，安全性好，個(gè)體化強(qiáng)，效果可靠，值得臨床推廣。