3D打印技術(shù)在骨盆骨折合并髖臼骨折患者術(shù)前規(guī)劃中的應(yīng)用價(jià)值

楊 雷，鄧 延，任 洋，紀(jì)丁琦，王曉東

（洋縣人民醫(yī)院骨二科，陜西 漢中 723300）

骨盆骨折合并髖臼骨折屬于暴力損傷所致骨折的一種。據(jù)統(tǒng)計(jì)，骨盆骨折合并髖臼骨折患者約占全身骨折患者總數(shù)的3%。由于人體骨盆和髖臼的解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此骨盆骨折合并髖臼骨折的治療較為棘手，是骨科醫(yī)生面臨的主要挑戰(zhàn)之一?，F(xiàn)階段，臨床醫(yī)生在術(shù)前評(píng)估患者的骨折類(lèi)型時(shí)多以螺旋CT 平掃、X 線片等影像資料及自身的手術(shù)經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)，因此常存在主觀性和差異性，術(shù)前所制定的手術(shù)復(fù)位固定策略缺乏可靠性和精準(zhǔn)性[1]。近年來(lái)，3D 打印技術(shù)在臨床骨科得到了廣泛應(yīng)用，大大提高了手術(shù)的精準(zhǔn)性。基于螺旋CT 三維圖像的3D 技術(shù)，可按照1:1 的比例將骨盆及髖臼骨折的三維模型打印出來(lái)，顯示骨折部位的整體面貌，通過(guò)多視角全面了解骨盆及髖臼骨折的情況，進(jìn)而可為手術(shù)方案的制定提供確切依據(jù)[2]。本文主要是探討3D 打印技術(shù)在骨盆骨折合并髖臼骨折患者術(shù)前規(guī)劃中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 基線資料

本文納入的研究對(duì)象為洋縣人民醫(yī)院收治的60 例骨盆骨折合并髖臼骨折患者，其入組時(shí)間為2019 年7 月至2021 年8 月。其納入標(biāo)準(zhǔn)是：病情符合骨盆骨折合并髖臼骨折的診斷標(biāo)準(zhǔn)，且經(jīng)影像學(xué)檢查得到確診；具有進(jìn)行手術(shù)治療的指征；各項(xiàng)臨床診療資料完整、真實(shí)、有效；自愿參與本研究。其排除標(biāo)準(zhǔn)是；擬行保守治療；有骨盆或髖臼手術(shù)史；術(shù)后隨訪脫落或中途退出本研究。依據(jù)術(shù)前是否使用3D 打印技術(shù)將其分為常模組（n=28）和3D 組（n=32）。在3D 組患者中，男性、女性患者分別有17 例、15 例；其年齡為23 ～67歲，平均年齡為（45.74±2.13）歲。在常模組患者中，男性、女性患者分別有15 例、13 例；其年齡為24 ～68 歲，平均年齡為（46.14±2.49）歲。兩組患者的基線資料相比，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＞0.05）。

1.2 方法

1.2.1 術(shù)前處理及規(guī)劃 在兩組患者入院后，首先對(duì)危及其生命的合并傷進(jìn)行處理，用骨盆加壓帶固定制動(dòng)其骨盆和髖臼部位，或采取骨盆外固定支架對(duì)其骨盆和髖臼進(jìn)行固定。若患者早期有血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定的現(xiàn)象出現(xiàn)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行抗休克治療。骨折內(nèi)固定手術(shù)多于實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果出來(lái)及患者血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定后實(shí)施。常模組患者在術(shù)前規(guī)劃中未使用3D 打印技術(shù)，主要依據(jù)CT、X線片等影像學(xué)資料制定手術(shù)計(jì)劃，并基于此執(zhí)行傳統(tǒng)的手術(shù)方案。3D 組患者在術(shù)前規(guī)劃中使用3D 打印技術(shù)，按照1:1 的比例將骨盆及髖臼骨折的三維模型打印出來(lái)，并多次、反復(fù)地進(jìn)行手術(shù)預(yù)演，然后基于此執(zhí)行精準(zhǔn)手術(shù)方案，具體為：對(duì)患者進(jìn)行螺旋CT 掃描（層厚為1 mm）及骨盆X 射線檢查，將掃描、檢查獲取的骨折圖像以DICOM 格式保存。將圖像資料導(dǎo)入相應(yīng)的軟件中，建立數(shù)據(jù)包。在雙噴頭全封閉3D 打印機(jī)中導(dǎo)入數(shù)據(jù)，以聚乙烯合成材料按照1:1 的比例打印出骨盆及髖臼骨折模型。在模型中進(jìn)一步明確骨折塊的數(shù)量、骨折粉碎的情況、移位方向及骨折類(lèi)型，并確定具體的內(nèi)固定方式及手術(shù)入路方式。在3D打印模型上反復(fù)預(yù)演內(nèi)固定鋼板的塑形、骨折的復(fù)位固定、螺釘進(jìn)針的長(zhǎng)度、方向及數(shù)量等手術(shù)操作。術(shù)前對(duì)已塑形的內(nèi)固定物進(jìn)行常規(guī)消毒，備用。

1.2.2 手術(shù)方法 兩組患者均由同一組臨床經(jīng)驗(yàn)豐富的外科醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)。術(shù)中對(duì)患者進(jìn)行氣管插管全身麻醉。手術(shù)入路方式有后方Kocher-Langenbeck 入路、腹直肌旁入路、Stoppa 入路及前方髂腹股溝入路等。前方髂腹股溝入路適用于大部分的骨盆前方骨折患者，前部可將恥骨支骨折處和恥骨聯(lián)合顯露出，中間可將髖臼前柱、前壁顯露出，后部可將骶髂關(guān)節(jié)部位骨折顯露出。常模組患者主要依據(jù)術(shù)者閱片及臨床經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)手術(shù)方案。術(shù)中輔助患者取合適的體位，一般為髖臼骨折側(cè)在上的漂浮體位，以便于術(shù)中更換手術(shù)入路方式。3D 組患者依據(jù)術(shù)前模擬、演練的方法，經(jīng)合適入路將骨折部位暴露出，依據(jù)術(shù)前的設(shè)計(jì)方案對(duì)骨折端進(jìn)行復(fù)位，置入內(nèi)固定系統(tǒng)，并于最佳位置打入內(nèi)固定螺釘。

1.2.3 術(shù)后處理 在圍手術(shù)期為患者應(yīng)用抗生素，以防其發(fā)生感染。于術(shù)后第2 天用低分子肝素鈣對(duì)患者進(jìn)行抗凝治療，以防其發(fā)生下肢深靜脈血栓。從術(shù)后第1 d 開(kāi)始，指導(dǎo)患者進(jìn)行踝關(guān)節(jié)的跖屈、背伸活動(dòng)和下肢肌肉的等長(zhǎng)收縮訓(xùn)練。于術(shù)后28 d 協(xié)助患者進(jìn)行下床訓(xùn)練，于術(shù)后8 周讓患者拄雙拐逐步站立或使用助行器行走，于術(shù)后10 ～12 周指導(dǎo)患者進(jìn)行負(fù)重行走訓(xùn)練。

1.3 觀察指標(biāo)與療效判定標(biāo)準(zhǔn)

比較兩組患者圍手術(shù)期的各項(xiàng)指標(biāo)[3]，包括手術(shù)的時(shí)間、術(shù)中透視的次數(shù)、術(shù)中的出血量和圍手術(shù)期的輸血量。比較兩組患者的臨床療效。依據(jù)Majee 評(píng)分（包括7 個(gè)維度，各維度的分值均為1 ～6 分，總分為42 分）將患者的臨床療效分為優(yōu)、良、可、差4 個(gè)等級(jí)。優(yōu)：術(shù)后患者的Majee 評(píng)分較治療前提高≥90%。良：術(shù)后患者的Majee 評(píng)分較治療前提高80% ～89%?？桑盒g(shù)后患者的Majee 評(píng)分較治療前提高70% ～79%。差：術(shù)后患者的Majee 評(píng)分較治療前提高＜70%。優(yōu)良率=（優(yōu)例數(shù)+ 良例數(shù)）/ 總例數(shù)×100%。比較兩組患者術(shù)后并發(fā)癥（如下肢深靜脈血栓、切口淺表感染、切口脂肪液化等）的發(fā)生率。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

用SPSS 19.0 軟件處理本研究中的數(shù)據(jù)，計(jì)量資料用±s表示，用t 檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料用% 表示，用χ2檢驗(yàn)，P ＜0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者圍手術(shù)期各項(xiàng)指標(biāo)的比較

3D 組患者手術(shù)的時(shí)間短于常模組患者，其術(shù)中透視的次數(shù)、術(shù)中的出血量和圍手術(shù)期的輸血量均少于常模組患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＜0.05）。詳見(jiàn)表1。

表1 兩組患者圍手術(shù)期各項(xiàng)指標(biāo)的比較（± s）

表1 兩組患者圍手術(shù)期各項(xiàng)指標(biāo)的比較（± s）

組別 術(shù)中的出血量（mL） 手術(shù)的時(shí)間（h） 術(shù)中透視的次數(shù)（次） 圍手術(shù)期的輸血量（U）3D 組（n=32） 7.12±1.35 3.12±0.35 9.24±1.38 7.21±1.04常模組（n=28） 10.38±1.74 4.46±0.43 13.20±2.31 10.20±1.56 t 值 8.160 13.302 8.178 8.833 P 值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

2.2 兩組患者治療優(yōu)良率的比較

3D 組患者治療的優(yōu)良率為96.87%，常模組患者治療的優(yōu)良率為75.00%。3D 組患者治療的優(yōu)良率高于常模組患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＜0.05）。詳見(jiàn)表2。

表2 兩組患者治療優(yōu)良率的比較

2.3 兩組患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率的比較

3D 組患者術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率為6.25%，常模組患者術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率為14.29%。3D 組患者術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率低于常模組患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＜0.05）。詳見(jiàn)表3。

表3 兩組患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率的比較

3 討論

創(chuàng)傷骨科中骨盆骨折合并髖臼骨折屬于嚴(yán)重創(chuàng)傷。雖然骨盆骨折與髖臼骨折可在遭受高能量暴力時(shí)同時(shí)發(fā)生，但兩者的損傷情況卻有不同的特征，治療重點(diǎn)也有所區(qū)別。骨盆骨折早期的治療重點(diǎn)是控制損傷、挽救生命，后期治療應(yīng)以維持骨盆環(huán)的穩(wěn)定為主[4]。髖臼骨折是一種關(guān)節(jié)內(nèi)骨折，其治療重點(diǎn)是精準(zhǔn)復(fù)位骨折端并進(jìn)行堅(jiān)強(qiáng)內(nèi)固定。由于骨盆與髖臼的解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，骨骼形態(tài)不規(guī)則，周?chē)懿贾匾慕M織，顯露困難，且發(fā)生骨折后呈明顯的個(gè)體差異，因此骨盆骨折合并髖臼骨折的手術(shù)難度較大[5]。近年來(lái)隨著我國(guó)醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)展，臨床上能通過(guò)對(duì)骨折患者的薄層CT 數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)骨折部位的三維式復(fù)位編輯、重建及手術(shù)模擬操作，同時(shí)也可精準(zhǔn)地打印出骨折位置的3D 模型。該技術(shù)的應(yīng)用能夠幫助臨床醫(yī)生在手術(shù)前更為全面、精準(zhǔn)地掌握患者骨折部位的立體形態(tài)、空間結(jié)構(gòu)關(guān)系及關(guān)節(jié)面受損的情況等，有利于手術(shù)方案的制定，同時(shí)能通過(guò)3D 打印模型反復(fù)預(yù)演手術(shù)步驟，進(jìn)而可在手術(shù)的過(guò)程中精準(zhǔn)地完成骨折塊的復(fù)位、固定等操作。3D 打印技術(shù)在復(fù)雜形態(tài)骨折的診斷、手術(shù)治療和分型中均可發(fā)揮重要的指導(dǎo)作用。在骨盆骨折合并髖臼骨折患者的術(shù)前規(guī)劃中應(yīng)用3D 打印技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：1）可全面了解骨盆骨折及髖臼骨折的類(lèi)型，評(píng)估骨折的情況。以往臨床上在手術(shù)前通常以CT、X 線片等影像學(xué)資料評(píng)估骨盆及髖臼骨折，即使是通過(guò)三維重建的影像資料，仍然是以二維的平面資料描述骨折的形態(tài)學(xué)，很難從整體上細(xì)致、全面地展示骨盆骨折的具體情況[6]。而3D 打印技術(shù)的應(yīng)用可將骨折的形態(tài)學(xué)變化直觀地展示出來(lái)，使術(shù)者在手術(shù)前能夠準(zhǔn)確地評(píng)判骨折的類(lèi)型，基于此制定的手術(shù)方案更有針對(duì)性[7]。2）骨盆和髖臼均屬于骨性結(jié)構(gòu)，按照1:1的比例將骨盆及髖臼骨折的三維模型打印出來(lái)，可于術(shù)前呈現(xiàn)骨盆與髖臼骨折的全貌，利于從多角度進(jìn)行觀察，并能進(jìn)行手術(shù)預(yù)演。3）可降低手術(shù)操作的難度，提高手術(shù)操作的精準(zhǔn)性，減輕患者的手術(shù)創(chuàng)傷，有利于其術(shù)后恢復(fù)[8]。

本研究的結(jié)果顯示，3D 組患者手術(shù)的時(shí)間短于常模組患者，其術(shù)中透視的次數(shù)、術(shù)中的出血量和圍手術(shù)期的輸血量均少于常模組患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＜0.05）。3D 組患者治療的優(yōu)良率高于常模組患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＜0.05）。3D 組患者術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率低于常模組患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＜0.05）。可見(jiàn)，在骨盆骨折合并髖臼骨折患者的術(shù)前規(guī)劃中應(yīng)用3D 打印技術(shù)能顯著縮短患者手術(shù)的時(shí)間，減少其術(shù)中透視的次數(shù)、出血量和圍手術(shù)期的輸血量，降低其術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率，促進(jìn)其骨盆功能的恢復(fù)。