改良Galveston 技術(shù)結(jié)合3D 打印治療垂直不穩(wěn)定骨盆骨折的效果

馬 騰， 魏代好， 寇 濤， 安維軍

（1.寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院創(chuàng)傷骨科，銀川 750004； 2.寧夏醫(yī)科大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院，銀川 750004）

高暴力損傷導(dǎo)致的骨盆骨折占住院骨折的2%～5%[1]。垂直不穩(wěn)定骨盆骨折（Tile C3），常由嚴重的高能量損傷導(dǎo)致，是骨盆骨折Tile 分型中最嚴重、最復(fù)雜的骨折類型[2]。生物力學(xué)上屬于雙側(cè)垂直不穩(wěn)定型（經(jīng)骶骨）。常規(guī)的治療方式為后路切開復(fù)位鋼板內(nèi)固定結(jié)合骨盆前環(huán)外固定架固定、骶髂螺釘內(nèi)固定，有固定強度不牢靠、術(shù)后感染、雙下肢不等長、腰骶部疼痛及固定失敗、高并發(fā)癥發(fā)生率等缺點[3-4]。改良Galveston 技術(shù)的髂腰固定較后路橫向鋼板固定更符合生物力學(xué)固定，特別是對于骨質(zhì)薄弱的患者，髂骨螺釘具有較好的固定效果[5]。本研究采用改良Galveston技術(shù)結(jié)合3D 打印對42 例Tile C3 型骨盆骨折患者進行治療，療效顯著，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2017 年3 月至2021 年6 月在寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院收住院的82 例骨盆骨折（Tile C3 型）患者臨床資料。受傷因素：交通事故53例，高處墜落傷29 例，受傷至手術(shù)時間5～10 d。其中采用改良Galveston 技術(shù)結(jié)合3D 打印固定治療的為觀察組，采用傳統(tǒng)方法固定術(shù)治療的為對照組。兩組患者性別、年齡、合并內(nèi)科疾病情況差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P 均＞0.05），具有可比性，見表1。

表1 兩組患者一般資料情況

1.2 納入、排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：有手術(shù)適應(yīng)證，診斷為Tile C3 型骨盆骨折并且為14 d 以內(nèi)的新鮮骨折的均納入研究對象。排除標(biāo)準(zhǔn)：1）病理性骨折；2）陳舊性骨折；3）開放性骨折；4）合并下肢其余部位骨折；5）合并嚴重慢性疾病不能耐受手術(shù)；6）病歷資料不全或不能配合臨床研究。

1.3 方法

1.3.1 術(shù)前準(zhǔn)備 1）所有研究對象根據(jù)體質(zhì)量術(shù)前均予以患肢骨足量牽引，以便于術(shù)中牽引復(fù)位；2）術(shù)前預(yù)防壓瘡，平衡翻身護理；3）入院后排除腹部器官損傷后，予以常規(guī)抗凝預(yù)防下肢深靜脈血栓形成，術(shù)前12 h 停藥；4）術(shù)前30 min 給予頭孢唑林鈉靜滴預(yù)防感染。

1.3.2 觀察組手術(shù)方案 首先術(shù)前進行數(shù)字化設(shè)計：1）行128 排螺旋CT 薄層掃描，將其DICOM數(shù)據(jù)刻錄光盤后輸入計算機中，采用Mimics20.0軟件進行骨折三維建模，360°觀察骨盆整體形態(tài)、骨折移位情況、骨折粉碎程度等局部細節(jié)，觀察重要血管、神經(jīng)毗鄰關(guān)系，見圖1。2）模擬復(fù)位，進行單個骨折塊分離并指定顏色，進行移動、旋轉(zhuǎn)等操作恢復(fù)骨盆后環(huán)（骶骨）解剖結(jié)構(gòu)，確定骨折復(fù)位順序。3）根據(jù)腰4、5 椎體及髂骨形態(tài)，結(jié)合患者的骨折具體情況，測量椎弓根螺釘及髂骨釘長度，觀察進釘角度。然后通過3D 打印技術(shù)打印1∶1 等比例骨盆骨折模型（包括腰4、5 椎體），進行模擬手術(shù)操作：1）選擇后正中手術(shù)入路，切割分離模型骨塊，模擬進行復(fù)位；2）按照數(shù)字化設(shè)計的椎弓根螺釘及髂骨釘長度、角度置釘；3）觀察髂骨釘和椎弓根螺釘?shù)能壽E，預(yù)彎鈦棒，連接固定，觀察復(fù)位效果，調(diào)整確認最佳的手術(shù)方案。最終將模擬手術(shù)的螺釘長度、置釘角度等參數(shù)應(yīng)用于實際手術(shù)。預(yù)彎鈦棒送手術(shù)室提前消毒備用，見圖2。

圖1 Mimics 20.0 軟件進行骨折三維建模

圖2 模擬手術(shù)過程

1.3.3 手術(shù)過程 所有研究對象全身麻醉后，患者取俯臥位，術(shù)中G 型臂輔助透視。自L3 椎體棘突至肛裂做正中切口。沿切口體表投影切開皮膚及皮下組織，將豎脊肌自腰椎和骶椎上分離顯露腰4、5 椎弓根，髂后上棘及骨折斷端，清理斷端肉芽組織及血腫，在透視監(jiān)視下，過伸及牽引髖關(guān)節(jié)輔助復(fù)位器械進行復(fù)位。骨折的固定采用標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)固定系統(tǒng)，參考術(shù)前設(shè)計及3D 模型模擬手術(shù)參數(shù)，在雙側(cè)腰4、5 節(jié)段置入椎弓根螺釘，見圖3。自髂后上棘向髂前下棘在髂骨上置入髂骨釘，用預(yù)彎好的鈦棒連接椎弓根螺釘和髂骨釘，附加2 個橫連桿連接兩側(cè)的鈦棒，增加旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。術(shù)中透視確認復(fù)位及內(nèi)固定情況，閉合切口，留置引流管。臥床期間藥物預(yù)防深靜脈血栓；術(shù)后2 周視傷口愈合情況決定是否拆線；術(shù)后12 周允許患肢部分負重；術(shù)后6～9 個月，通過拍攝骨盆正位、骨盆入口位、骨盆出口位X 線結(jié)合三維CT 重建證實骨折愈合后可去除內(nèi)固定。

圖3 改良Galveston 技術(shù)術(shù)中雙側(cè)腰4、5 置入椎弓根螺釘

1.3.4 術(shù)后隨訪 術(shù)后第2 天換藥引流量小于30 mL 時拔除引流管；術(shù)后2 周左右拆線；術(shù)后1、2、3、6、12 個月定期復(fù)查，并完善相關(guān)X 線及三維CT 重建檢查，完成數(shù)據(jù)記錄；臥床患者常規(guī)口服抗凝藥物預(yù)防血栓。對照組患者在復(fù)查過程中，根據(jù)影像學(xué)資料決定外固定架拆除時間，一般為2 個月。

1.4 骨折復(fù)位評價標(biāo)準(zhǔn)

采用Tornetta-Matta 標(biāo)準(zhǔn)[6]評價骨盆骨折術(shù)后X 線片復(fù)位質(zhì)量。分級標(biāo)準(zhǔn)：1）骨盆后環(huán)分離移位＜4 mm 為優(yōu)；2）骨盆后環(huán)分離移位4～20 mm為良；3）骨盆后環(huán)分離移位10～20 mm 為中；4）骨盆后環(huán)分離移位＞20 mm 為差。使用Majeed 評分評估骨折患者術(shù)后康復(fù)情況[7]，包括疼痛、工作、坐立、性生活以及站立等，總分為100 分。能恢復(fù)至受傷前工作的患者分級標(biāo)準(zhǔn)：85 分以上為優(yōu)，70～84 分為良，55～69 分為中，55 分以下為差。未能恢復(fù)至受傷前工作的患者分級標(biāo)準(zhǔn)：70 分以上為優(yōu)，55～69 分為良，45～54 分為中，45 分以下為差。結(jié)果以優(yōu)良率來表示。

1.5 觀察指標(biāo)

1）記錄手術(shù)時間、術(shù)中出血量、麻醉時間、透視次數(shù)；2）術(shù)后第2 天、1 個月行X 線片、骨盆三維CT 重建檢查，記錄骨折愈合時間。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 26.0 統(tǒng)計學(xué)軟件進行數(shù)據(jù)分析，計量資料均服從正態(tài)分布，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，采用t 檢驗；計數(shù)資料以百分比（%）表示，采用χ2檢驗。P≤0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 圍手術(shù)期情況

兩組患者麻醉及手術(shù)過程順利，術(shù)中均無血管、神經(jīng)損傷情況。觀察組患者比對照組手術(shù)時間短、透視次數(shù)少（P 均＜0.05）。兩組患者術(shù)中麻醉時間、術(shù)中出血量比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P均＞0.05），見表2。

表2 兩組患者圍手術(shù)期相關(guān)指標(biāo)比較（±s）

表2 兩組患者圍手術(shù)期相關(guān)指標(biāo)比較（±s）

?組別n手術(shù)時間/min麻醉時間/min術(shù)中出血量/mL透視次數(shù)/次對照組40121.98±1.19133.33±6.27170.45±6.4620.50±5.56觀察組4289.67±4.51122.50±5.77149.86±5.605.05±1.06 t 值-43.837-8.142-15.436-17.695 P 值＜0.0010.6950.366＜0.001

2.2 復(fù)位質(zhì)量評估

觀察組患者術(shù)中骨折移位所見情況與術(shù)前三維重建模型吻合度高。術(shù)前預(yù)彎鈦棒在術(shù)中微調(diào)后貼合良好，有助于骨折復(fù)位。根據(jù)Tornetta-Matta 標(biāo)準(zhǔn)，兩組患者骨折復(fù)位質(zhì)量差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表3。

表3 兩組患者術(shù)后Tornetta-Matta 標(biāo)準(zhǔn)評價［例（%）］

2.3 隨訪結(jié)果評價

所有研究對象均獲得隨訪，隨訪總時間為12個月，末次隨訪均達到骨性愈合，并且無內(nèi)固定松動及神經(jīng)、血管損傷等并發(fā)癥發(fā)生，見圖4。所有患者末次隨訪腰椎屈伸旋轉(zhuǎn)活動及下地負重行走滿意，達到外傷前活動水平。觀察組術(shù)后負重時間［（12±1.2）周］短于對照組［（16±2.1）周］（P＜0.05）。Majeed 評分（末次隨訪）評價，兩組骨盆功能恢復(fù)情況差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表4。觀察組1 例患者在隨訪中發(fā)現(xiàn)骶尾部突起不適感，但不影響日常生活，后期去除內(nèi)固定后，癥狀消失。對照組患者早期因無法下地需臥床護理，2 例患者出現(xiàn)外固定架針道感染，外固定架拆除后，創(chuàng)面愈合良好。

圖4 Tile C3 型骨盆骨折患者治療12 個月后X 線片

表4 兩組患者術(shù)后Majeed 評價［例（%）］

3 討論

骨盆的穩(wěn)定性依靠前后環(huán)骨性結(jié)構(gòu)及周圍韌帶和軟組織聯(lián)合維持，其中骨盆后環(huán)的完整性可提供60%的作用[8]，Tile C3 型骨盆骨折在生物力學(xué)上之所以極度不穩(wěn)定，是因為骨盆后環(huán)吊橋樣結(jié)構(gòu)的骶髂復(fù)合體損傷和骶骨骨折，后環(huán)完整性的破壞，使得骨盆-脊椎分離，致殘率較高[9]。臨床上手術(shù)治療Tile C3 骨盆骨折傳統(tǒng)方案較多，如后路髂后上棘雙重建鋼板固定結(jié)合前路外固定架固定，骶髂螺釘固定等。觀察發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)手術(shù)有諸如術(shù)中出血多，術(shù)后外固定針道的感染，固定不穩(wěn)，固定物松動等弊端。本研究對照組患者因骨盆前環(huán)外固定架外置固定，常需臥床，翻身困難，影響坐立，術(shù)后不易于護理，生活不便，其中2 例患者出現(xiàn)針道感染后松動。并且傳統(tǒng)手術(shù)在固定骨折方面，鋼板及骶髂關(guān)節(jié)螺釘內(nèi)固定主要針對橫向穩(wěn)定性，縱向穩(wěn)定性差，術(shù)后功能鍛煉進程中易出現(xiàn)松動、固定不穩(wěn)等情況，導(dǎo)致術(shù)后下地負重晚，阻礙骨盆功能恢復(fù)[10]。

隨著手術(shù)技術(shù)更新，本研究采用改良Galveston 技術(shù)結(jié)合3D 打印治療垂直不穩(wěn)骨盆骨折，結(jié)果顯示觀察組患者下地時間較傳統(tǒng)手術(shù)早，骨折固定的穩(wěn)定性好，表明與Galveston 手術(shù)技術(shù)的優(yōu)點緊密相關(guān)。此技術(shù)能為骨盆后環(huán)提供水平方向和垂直方向的穩(wěn)定性，對于不穩(wěn)定性骨盆骨折治療有良好的效果[11]。改良Galveston 技術(shù)生物力學(xué)固定方面致髂骨螺釘松動負荷較S2 雙皮質(zhì)螺釘高達3 倍[5]，髂骨螺釘具有良好抗拔出力及把持力，重建和維持骨盆旋轉(zhuǎn)的同時可提供垂直方向的穩(wěn)定性[12]。

但是在臨床手術(shù)操作中，Galveston 技術(shù)也存在一些弊端：螺釘?shù)倪M針點、進針方向皆可影響螺釘?shù)姆€(wěn)定性，因此螺釘植入的要求大大提高，同時不能損傷周圍神經(jīng)血管，這就需要術(shù)中反復(fù)透視，無論對醫(yī)生還是患者都是不利的。尤其對于肥胖患者，術(shù)區(qū)暴露困難，復(fù)位難度大，手術(shù)耗時大大增加，同時容易損傷神經(jīng)、血管[13-14]。為有效避免此弊端，本研究將改良Galveston 手術(shù)技術(shù)與3D 打印結(jié)合，利用3D 打印技術(shù)優(yōu)勢，測量螺釘?shù)拈L短，預(yù)估螺釘置釘角度，在模型上模擬手術(shù)操作，預(yù)估術(shù)中可能遇到的關(guān)鍵點及難點，提高了手術(shù)成功率及安全性。本研究結(jié)果顯示，觀察組手術(shù)時間較對照組短，術(shù)中透視次數(shù)少。與應(yīng)用3D 打印技術(shù)有關(guān)，該技術(shù)以術(shù)前三維CT的數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)，在軟件上進行設(shè)計，明確骨折移位情況及骨折塊大小、塌陷等局部細節(jié)，打印出等比例的模型，做好術(shù)前參數(shù)測量，用于手術(shù)時可有效減少射線對醫(yī)務(wù)人員及患者的輻射傷害，此外利用3D 打印的骨折模型直觀講解病情和治療方案，利于良好地進行醫(yī)患溝通。

綜上所述，改良Galveston 技術(shù)結(jié)合3D 打印治療Tile C3 型骨盆骨折，將骨折固定的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)性相結(jié)合，具有固定可靠、手術(shù)時間縮短、術(shù)中出血量少、術(shù)中透視次數(shù)少且術(shù)后功能恢復(fù)較好等優(yōu)勢。隨著數(shù)字骨科及導(dǎo)航技術(shù)在骨科臨床治療中的應(yīng)用，Galveston 技術(shù)的應(yīng)用將更加廣泛。本研究為單中心的回顧性研究，樣本量相對少，仍需進一步進行多中心、大樣本臨床前瞻性病例及循證醫(yī)學(xué)研究。