三維可視化虛擬對發(fā)育性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良手術(shù)治療患者髖關(guān)節(jié)功能的影響

張喜明 (佳木斯市中心醫(yī)院骨外一科，黑龍江 佳木斯 154002)

發(fā)育性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良(DDH)是髖臼先天性發(fā)育過程中存在的缺陷[1-2]。由于髖臼周圍組織對于股骨頭有效覆蓋少，從而造成頭臼匹配不良的情況，在長期異常能力作用下容易造成股骨頭脫位現(xiàn)象，增加了關(guān)節(jié)內(nèi)局部應力，對髖軟骨造成損害[3-4]。相關(guān)報道[5-6]顯示，我國當前DDH的發(fā)病率為2.3%左右，男女發(fā)病率比例是1∶4。DDH主要的發(fā)病原因是骨性結(jié)構(gòu)發(fā)育異常，導致生物力學結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而造成頭臼與周圍組織出現(xiàn)不匹配的情況，髖關(guān)節(jié)會逐漸脫位，髖臼周圍出現(xiàn)軟骨損害的情況。而在髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良的手術(shù)治療中，難度大，手術(shù)失敗風險高。傳統(tǒng)的DDH治療中，主要應用X光和CT等二維技術(shù)對患者患處情況進行評估，但是效果并不理想[7]。因此本文應用三維可視化虛擬技術(shù)對DDH患者進行手術(shù)治療。

1 資料與方法

1.1一般資料：選取我院2017年3月～2020年3月共收治的66例發(fā)育性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良手術(shù)治療患者作為研究對象，隨機分為試驗組與對照組，各33例，所有患者均簽署知情同意書，具體資料對比差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，具有可比性，見表1。本次研究經(jīng)過本院醫(yī)學倫理委員會同意。

表1 兩組一般資料對比

1.2方法：對照組患者常規(guī)手術(shù)前輔助CT和X線定位處理，從二維平面評價患者的實際情況后進行手術(shù)，試驗組患者手術(shù)前應用Mimics軟件重建后指導手術(shù)治療：在Mimics10.0系統(tǒng)中導入試驗組患者的原始髖關(guān)節(jié)薄層CT數(shù)據(jù)，并依照骨窗閾值進行患側(cè)髖關(guān)節(jié)三維圖像的重建，測量切割工具模擬截骨、髖臼大小、真臼部位和旋轉(zhuǎn)中心了解患者髖臼情況，根據(jù)DDH—Crown分類結(jié)合患者髖部軟組織條件及髖部外展肌力選擇合適的手術(shù)方案。根據(jù)重建后的圖像進行實時測量選擇關(guān)節(jié)假體。確定內(nèi)固定的置釘位置、鋼板長度、加壓孔和鎖定孔的選擇及是否需要植骨，并計算數(shù)字化植骨量。

1.3觀察指標與療效判定標準

1.3.1觀察指標：①Harris髖關(guān)節(jié)功能評分[8]：包括疼痛、功能、下肢畸形、髖關(guān)節(jié)活動范圍等幾個維度，滿分100分；②疼痛視覺模擬評分(VAS)[9]：采用VAS評價疼痛程度：使用0至10共11個數(shù)字表示患者的疼痛程度，其中0代表無痛，10代表最痛，指導患者從11個數(shù)字中選取1個數(shù)字，以表示自身的疼痛程度；并觀察患者獨立行走和輔助行走的情況；③生活質(zhì)量評分[10]：分為生命力、整體健康水平、身體創(chuàng)傷、心理功能和生理功能幾項指標來進行評定。

1.3.2療效判定標準：Harris髖關(guān)節(jié)功能評分≥90分為顯效；Harris髖關(guān)節(jié)功能評分為70～89位有效；Harris髖關(guān)節(jié)功能評分<70分為無效。總有效率=(顯效例數(shù)+有效例數(shù))÷總例數(shù)×100%。

1.4統(tǒng)計學方法：采用SPSS 20.0軟件分析本次研究數(shù)據(jù)，計量資料取t檢驗；計數(shù)資料取χ2檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1兩組治療效果對比：對照組患者總有效率72.72%，試驗組患者總有效率為93.94%，試驗組顯著高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組治療效果對比[n(%)，n=33]

2.2兩組手術(shù)前后Harris髖關(guān)節(jié)功能評分對比：兩組患者手術(shù)后Harris髖關(guān)節(jié)功能評分明顯優(yōu)于手術(shù)前，手術(shù)后，試驗組Harris髖關(guān)節(jié)功能評分明顯優(yōu)于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 兩組手術(shù)前后Harris髖關(guān)節(jié)功能評分對比分，n=33)

2.3兩組手術(shù)前后功能恢復情況與VAS對比：與手術(shù)前相比，兩組患者手術(shù)后VAS顯著降低，手術(shù)后，試驗組VAS顯著低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；試驗組獨立行走患者人數(shù)明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表4。

表4 手術(shù)前后患者功能恢復情況與VAS評分對比

2.4兩組患者手術(shù)前后生活質(zhì)量評分情況對比：兩組患者手術(shù)后的生命力、整體健康水平、身體創(chuàng)傷、心理機能和生理功能指標評分明顯優(yōu)于手術(shù)前；且試驗組的整體健康水平、身體創(chuàng)傷和生理機能指標評分明顯優(yōu)于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；兩組患者手術(shù)后生命力和生理機能指標評分比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表5。

表5 兩組患者手術(shù)前后生活質(zhì)量評分情況對比分)

3 討論

髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良是常見兒童遺傳或神經(jīng)肌肉疾病，可導致半脫位或完全脫位的股骨頭[11]。該疾病的治療目的主要在于穩(wěn)定股骨頭并將其定位于髖臼，治療越早，成功率越高[12]。但由于嬰兒起病多在成年期治療，手術(shù)治療的成功率不夠理想。其外科治療手術(shù)包括Tonnis術(shù)式、髖臼成形、股骨內(nèi)翻短縮截骨術(shù)結(jié)合內(nèi)收肌切斷及髂腰肌松解等[13-14]。但以上手術(shù)術(shù)前通常缺乏髖關(guān)節(jié)脫位和術(shù)中修復的評估，因此難以在臨床上廣泛應用。Mimics軟件是可通過重建圖像量化髖關(guān)節(jié)脫位的程度，顯示髖關(guān)節(jié)損傷情況的工具之一[15]。術(shù)前通過Mimics軟件重建得到健康側(cè)髖臼的實際大小和患者髖臼的最合理位置，通過三維可視化技術(shù)圖像獲得患者側(cè)的真實髖臼，為術(shù)前虛擬手術(shù)提供依據(jù)，為術(shù)中手術(shù)提供客觀、真實的參考數(shù)據(jù)[16]。

本研究結(jié)果顯示，對照組患者總有效率72.72%，試驗組患者總有效率為93.94%，試驗組顯著高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。由此證明，應用三維可視化虛擬在Mimics7.0軟件系統(tǒng)中，可保存股骨頸部骨量并最大程度地去除股骨頸部骨囊腫體積，達到手術(shù)效果的最優(yōu)化。試驗組患者手術(shù)后Harris髖關(guān)節(jié)功能評分明顯優(yōu)于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；試驗組VAS評分明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；試驗組獨立行走患者人數(shù)明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。由此證明，通過三維可視化維重建技術(shù)及模擬手術(shù)技術(shù)可保證全髖關(guān)節(jié)表面置換術(shù)后假體穩(wěn)定程度并降低負面影響。試驗組的整體健康水平、身體創(chuàng)傷和生理機能指標評分明顯優(yōu)于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；兩組患者手術(shù)后生命力和生理機能指標評分差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。由此證明，手術(shù)前和手術(shù)中應用三維可視化虛擬技術(shù)，能有效改善髖關(guān)節(jié)形態(tài)和功能，術(shù)后近期臨床效果滿意，提升患者的生存質(zhì)量。

綜上所述，傳統(tǒng)手術(shù)患者術(shù)前的評估方式與三維可視化虛擬對發(fā)育性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良手術(shù)的患者治療均有效果，但利用三維可視化虛擬對患者的治療效果更明顯，疼痛感小，髖關(guān)節(jié)功能恢復更好，能夠提升患者的生活質(zhì)量，值得推廣。