3D打印個(gè)性化導(dǎo)航模板在初次髖關(guān)節(jié)置換后假體翻修術(shù)中的應(yīng)用價(jià)值

周建敏 汪文玉 付曉玲 雙鷗

(1上饒市人民醫(yī)院骨科,江西 上饒 334000;2南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院骨科)

現(xiàn)階段臨床對(duì)于發(fā)生股骨頭壞死或股骨頸骨折患者的首選治療方案為手術(shù)治療，因髖關(guān)節(jié)解剖位置較為復(fù)雜，骨折損傷后期發(fā)生病變風(fēng)險(xiǎn)及病變程度較為嚴(yán)重，加之髖關(guān)節(jié)置換術(shù)對(duì)主刀醫(yī)師的經(jīng)驗(yàn)有較高要求，且操作難度較大，因此該術(shù)也是臨床較為復(fù)雜的手術(shù)之一〔1,2〕。術(shù)后患者還可能發(fā)生如感染、假體異常等情況〔3〕。近幾年，3D打印技術(shù)在臨床中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在患者需要進(jìn)行假體翻修術(shù)前，予以其3D打印個(gè)性化導(dǎo)航模板輔助能有效縮短假體置入時(shí)間，進(jìn)而降低手術(shù)暴露時(shí)間，控制并發(fā)癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)患者手術(shù)順利及預(yù)后情況產(chǎn)生一定的有利條件〔4,5〕。本文擬分析3D打印個(gè)性化導(dǎo)航模板在初次髖關(guān)節(jié)置換后假體翻修術(shù)中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1研究對(duì)象 隨機(jī)選取2019年2月至2021年2月接受上饒市人民醫(yī)院初次髖關(guān)節(jié)置換術(shù)治療且需進(jìn)行假體翻修術(shù)的76例患者，其中在術(shù)前未接受3D打印個(gè)性化導(dǎo)航模板者為對(duì)照組(38例)；而術(shù)前接受3D打印個(gè)性化導(dǎo)航模板者為研究組(38例)。其中對(duì)照組男20例，女18例，年齡52～87歲，平均(68.95±5.34)歲；左側(cè)髖部16例，右側(cè)髖部22例。研究組男21例，女17例，年齡53～88歲，平均(68.87±5.37)歲；左側(cè)髖部19例，右側(cè)髖部19例。兩組一般資料具有均衡性(P>0.05)。本研究符合醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)的審批標(biāo)準(zhǔn)。

1.2納入及排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)患者對(duì)本研究?jī)?nèi)容知情且自主同意參與；(2)患者均為初次髖關(guān)節(jié)置換術(shù)；(3)接受假體翻修術(shù)；(4)臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)存在其他部位骨折者；(2)確診骨腫瘤、骨質(zhì)疏松者；(3)嚴(yán)重心血管疾病者；(4)凝血功能障礙者；(5)交流障礙者。

1.3治療方法 對(duì)照組根據(jù)術(shù)中所見(jiàn)骨缺損情況及醫(yī)師經(jīng)驗(yàn)選擇合適的假體，置入翻修所用的假體后，應(yīng)用沖洗裝置予以切口沖洗，檢查患者是否出現(xiàn)出血(活動(dòng)性)，并留置引流管。進(jìn)行清點(diǎn)器械、紗布數(shù)量無(wú)誤，逐層縫合切口，并予以敷料包扎。術(shù)中不予以拍片，當(dāng)患者發(fā)生較多出血時(shí)，積極進(jìn)行輸血治療。患者清醒后返回普通病房。

研究組在進(jìn)行假體翻修術(shù)前進(jìn)行3D打印個(gè)性化導(dǎo)航模板，術(shù)前行常規(guī)CT檢查，掃描層厚設(shè)置為0.625 mm，將所獲得的數(shù)據(jù)以通信格式及醫(yī)學(xué)數(shù)字導(dǎo)出并進(jìn)行存儲(chǔ)。應(yīng)用Mimics10.0軟件對(duì)患者健側(cè)的股骨近端予以三維建模。應(yīng)用逆向工程技術(shù)獲取反向的股骨模型，采用3D打印機(jī)中將生成的數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入，執(zhí)行3D打印，ABS樹脂為打印材料。術(shù)前依據(jù)患者髖關(guān)節(jié)的實(shí)體模型評(píng)估骨缺損的基本情況，進(jìn)行手術(shù)規(guī)劃及預(yù)演，并為較為嚴(yán)重的髖關(guān)節(jié)骨缺損患者定制具有個(gè)性化、針對(duì)性的截骨模型，選擇適用磨具及假體送往手術(shù)室進(jìn)行消毒、備用。

手術(shù)由同一批醫(yī)師完成，予以兩組全身麻醉。鋪無(wú)菌手術(shù)單并進(jìn)行常規(guī)消毒，在原有手術(shù)切口位置予以切開(kāi)，皮膚-皮下組織-筋膜-瘢痕組織。髖關(guān)節(jié)顯露后，予以關(guān)節(jié)液進(jìn)行培養(yǎng)，肉眼評(píng)估患者感染的控制情況。創(chuàng)面干凈則進(jìn)行再次清創(chuàng)，術(shù)區(qū)應(yīng)用Ⅲ型安爾碘浸泡，時(shí)間約為5 min，再予以生理鹽水反復(fù)進(jìn)行脈沖沖洗，3次為宜。通過(guò)3D打印掌握患者股骨側(cè)骨缺損及髖臼情況，明確髖臼假體的安放角度及位置，依據(jù)骨模型置入翻修假體。

1.4觀察指標(biāo) (1)觀察兩組圍術(shù)期指標(biāo)情況。包括術(shù)中出血量、手術(shù)時(shí)間、術(shù)后引流量、住院時(shí)間及下地活動(dòng)時(shí)間情況。(2)觀察兩組術(shù)前、術(shù)后1個(gè)月、3個(gè)月髖關(guān)節(jié)功能評(píng)分及術(shù)后1 w外展角、前傾角。患者髖關(guān)節(jié)功能應(yīng)用Harris髖關(guān)節(jié)功能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估，包括疼痛、活動(dòng)范圍、行走距離等，滿分100分；髖關(guān)節(jié)功能>90分為優(yōu)良；80分<髖關(guān)節(jié)功能≤90分為較好；70分<髖關(guān)節(jié)功能≤80分為尚可；髖關(guān)節(jié)功能≤70分為較差。(3)觀察兩組術(shù)前、術(shù)后1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月疼痛情況。患者疼痛情況應(yīng)用語(yǔ)言描述疼痛評(píng)分法(VRS)予以評(píng)估。VRS總分為10分；7～10分為重度疼痛；4～6分為中度疼痛；1～3分為輕度疼痛；0分為無(wú)痛。(4)觀察兩組術(shù)后并發(fā)癥(關(guān)節(jié)脫位、髖部疼痛、神經(jīng)損傷、感染復(fù)發(fā)、深靜脈血栓)情況。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)、χ2檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.1兩組圍術(shù)期指標(biāo)情況比較 研究組術(shù)中出血量、手術(shù)時(shí)間、術(shù)后引流量、住院時(shí)間及下地活動(dòng)時(shí)間顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。見(jiàn)表1。

表1 兩組圍術(shù)期指標(biāo)情況比較

2.2兩組術(shù)前、術(shù)后1個(gè)月、3個(gè)月髖關(guān)節(jié)功能評(píng)分及術(shù)后1 w外展角、前傾角比較 術(shù)前兩組髖關(guān)節(jié)功能評(píng)分、外展角、前傾角無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)，研究組術(shù)后1個(gè)月、3個(gè)月髖關(guān)節(jié)功能評(píng)分顯著高于對(duì)照組，術(shù)后1 w外展角、前傾角顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。見(jiàn)表2。

2.3兩組術(shù)前、術(shù)后1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月疼痛評(píng)分比較 術(shù)前兩組疼痛評(píng)分無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)，研究組術(shù)后1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月疼痛評(píng)分顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。見(jiàn)表3。

2.4兩組術(shù)后并發(fā)癥情況比較 研究組術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率(5.26%，髖部疼痛、神經(jīng)損傷各1例)顯著低于對(duì)照組(21.05%，關(guān)節(jié)脫位、感染復(fù)發(fā)各1例，髖部疼痛、神經(jīng)損傷、深靜脈血栓各2例；χ2=4.145、P=0.042)。

表2 兩組術(shù)前、術(shù)后1個(gè)月、3個(gè)月髖關(guān)節(jié)功能評(píng)分及術(shù)后1 w外展角、前傾角比較

表3 兩組術(shù)前、術(shù)后1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月疼痛評(píng)分比較分,n=38)

3 討 論

隨著現(xiàn)代假體材料的不斷改進(jìn)及醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，進(jìn)行關(guān)節(jié)置換的患者越來(lái)越多，其中約有60%的患者均實(shí)施過(guò)髖關(guān)節(jié)置換術(shù)〔6〕。髖關(guān)節(jié)置換術(shù)較為常見(jiàn)的并發(fā)癥為假體移位、松動(dòng)或深部感染等，也是導(dǎo)致手術(shù)失敗的重要因素，且患者多數(shù)需實(shí)施假體翻修術(shù)〔7〕。與髖關(guān)節(jié)置換術(shù)相比，假體翻修術(shù)更加復(fù)雜，且預(yù)后情況相對(duì)較差。翻修術(shù)的重點(diǎn)問(wèn)題在于患者髖臼側(cè)骨出現(xiàn)缺損，以往傳統(tǒng)的打壓植骨治療法雖具有尚佳的短期療效，但遠(yuǎn)期假體移位、松動(dòng)率較高〔8〕。

3D打印技術(shù)為一種新型醫(yī)療技術(shù)，適用范圍較廣泛，在醫(yī)學(xué)(尤其是骨科領(lǐng)域)領(lǐng)域應(yīng)用增多。3D打印技術(shù)所制作的髖臼杯表面相對(duì)粗糙，具有較多的不規(guī)則微孔，且微孔結(jié)構(gòu)與人體骨小梁結(jié)構(gòu)較為相似，能最大程度提升髖臼杯摩擦力，對(duì)術(shù)后穩(wěn)定性具有一定的有利條件〔9〕；能有效解決宿主骨與假體接觸面積較小的問(wèn)題，對(duì)骨整合的促進(jìn)作用，降低假體松動(dòng)的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。加之個(gè)體化的墊塊及髖臼杯利于骨缺損的修復(fù)效果，于術(shù)前依據(jù)3D打印技術(shù)所設(shè)計(jì)出的手術(shù)方案，能精確設(shè)計(jì)出假體大小、型號(hào)及支撐材料的大小、類型、穩(wěn)定方式及位置，精確術(shù)中墊塊及髖臼杯的置入位置、方向，大大縮短修復(fù)術(shù)的手術(shù)時(shí)間，進(jìn)而降低出血量及術(shù)后引流量，又因手術(shù)時(shí)間縮短，患者手術(shù)切口暴露時(shí)間較短，能在極大程度上降低術(shù)后并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)〔10〕。

患者并發(fā)癥得以控制，且術(shù)前進(jìn)行3D打印不僅有利于醫(yī)患溝通，還能在最大程度規(guī)避手術(shù)盲目性，提供更加直觀的股骨病變及髖臼位置的具體立體情況，還能在術(shù)前模擬手術(shù)流程，觀察病變位置結(jié)構(gòu)改變，做到真正的個(gè)體化醫(yī)療，顯著縮短其下地活動(dòng)時(shí)間，對(duì)患者髖關(guān)節(jié)的恢復(fù)具有重大價(jià)值〔11〕。本研究中研究組術(shù)后1個(gè)月、3個(gè)月髖關(guān)節(jié)功能評(píng)分高于對(duì)照組，術(shù)后1 w外展角、前傾角低于對(duì)照組，這與王榮詩(shī)等〔12〕提出的研究結(jié)論具有同質(zhì)性，但本研究與其對(duì)比具有一定優(yōu)勢(shì)，因本研究增加了兩組疼痛情況比較，提示初次髖關(guān)節(jié)置換后假體翻修術(shù)前應(yīng)用3D打印個(gè)性化導(dǎo)航模板顯著降低患者疼痛程度。

綜上，初次髖關(guān)節(jié)置換后假體翻修術(shù)前應(yīng)用3D打印個(gè)性化導(dǎo)航模板能改善患者疼痛及髖關(guān)節(jié)功能情況，明顯縮短手術(shù)及住院時(shí)間，降低并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)。