多層螺旋CT三維重建輔助3D打印技術(shù)對復(fù)雜髖臼骨折手術(shù)應(yīng)用的可行性研究

劉居上＊ 李楠馨 李慧芳

河南科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院影像中心(河南 洛陽 471000)

髖臼由人體的髂骨、坐骨及恥骨等組成，臨床治療發(fā)現(xiàn)，若此部位出現(xiàn)了骨折問題，比如高能量型骨骼損傷等，將導(dǎo)致患者出現(xiàn)伴有髓關(guān)節(jié)局部疼痛、下肢畸形及活動局限等病癥。從臨床治療的情況來看，髖臼骨折的發(fā)生率并不是很高，占比甚至還未達(dá)到全身性骨折的2%，然而一旦患者出現(xiàn)髖臼骨折，極有可能累及患者周圍的大血管及神經(jīng)系統(tǒng)。與普通的髖臼骨折相比，復(fù)雜髖臼骨折為關(guān)節(jié)內(nèi)骨折，其特點為位置深、解剖機(jī)構(gòu)復(fù)雜等，為復(fù)雜髖臼骨折患者實施治療，其難度可想而知，即便是治療技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)代，也未能有效降低髖臼骨折手術(shù)的治療風(fēng)險，多數(shù)患者在接受了手術(shù)治療后，都有可能出現(xiàn)諸多的不良事件，比如早期內(nèi)固定失效、脂肪感染或液化等，對患者的治療成效及康復(fù)效果都構(gòu)成了嚴(yán)重的影響，可能導(dǎo)致患者的生活質(zhì)量下降、出現(xiàn)嚴(yán)重的負(fù)性情緒[1-3]。為了確保臨床治療的成效，降低手術(shù)治療風(fēng)險并減少患者術(shù)后出現(xiàn)不良事件的概率，則必須在手術(shù)實施前，對患者的骨折形態(tài)、骨盆結(jié)構(gòu)等進(jìn)行全面與準(zhǔn)確的臨床判斷，為長期的治療工作提供更加科學(xué)全面的臨床依據(jù)。鑒于此，本研究將以回顧性方法對我院2020.3-2021.3月期間收治的100例復(fù)雜髖臼骨折患者一般臨床資料進(jìn)行分析，現(xiàn)將研究結(jié)果整理如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料以回顧性方法對我院2020.3-2021.3月期間收治的100例復(fù)雜髖臼骨折患者一般臨床資料進(jìn)行分析，根據(jù)治療方法上的差異將其分為MSCT組與常規(guī)組(n=50)。MSCT組中男女比例28：22，年齡為55～78歲，平均年齡為(60.23±5.13)歲；常規(guī)組中男女比例為31：19，年齡為54～79歲，平均年齡為(59.13±5.24)歲。兩組間一般資料等對比無明顯統(tǒng)計學(xué)(P＞0.05)，可進(jìn)行對比。

1.2 方法常規(guī)組術(shù)前判斷：手術(shù)實施前，安排患者接受骨盆前后位及患側(cè)髖臼雙斜位的影像學(xué)檢查，根據(jù)臨床影像學(xué)資料為患者制定相應(yīng)的手術(shù)入路治療方案，結(jié)合臨床醫(yī)生的治療經(jīng)驗確定、預(yù)彎接骨板。

MSCT組術(shù)前判斷：先為患者進(jìn)行MSCT檢查，所用設(shè)備為GE Medieal Systems64排螺旋CT設(shè)備。讓患者以平臥位躺好，從機(jī)體的髂前上棘到坐骨結(jié)節(jié)實施掃描；先對患者進(jìn)行薄層掃描，電壓設(shè)置為130kV，電流為120mA，層距與間隔都設(shè)置為3.0mm，螺距設(shè)置為0.625，準(zhǔn)直器寬度設(shè)置為1.2mm；對圖像進(jìn)行薄層重建，利用CT后處理技術(shù)(多平面重建、表面遮蓋顯示、虛擬現(xiàn)實)等進(jìn)行三維重建成像處理。

對MSCT的三維重建結(jié)果進(jìn)行充分的分析，據(jù)此建立相關(guān)骨折復(fù)位模型，將建立的骨折模型及單一骨折塊等以STL格式導(dǎo)入到3D的打印軟件，確定好打印的方位后進(jìn)行實物模型打印。觀察骨折3D模型，對患者所出現(xiàn)的骨折形態(tài)、移位情況、手術(shù)治療體位以及入路的方式等進(jìn)行確定，逐個對單個的骨折塊模型進(jìn)行復(fù)位粘合，以此來模擬術(shù)中復(fù)位，在模型上將骨折線進(jìn)行標(biāo)記，確定下鋼板以及螺釘?shù)姆胖梦恢?，對螺釘方向進(jìn)行提前設(shè)計，并以此來實施模擬螺釘植入治療，記錄下螺釘?shù)拈L度及方向，為患者制定最為理想的髖臼骨折復(fù)位及固定治療方案。

由同一組醫(yī)護(hù)人員開展手術(shù)操作，為兩組患者實施全身的麻醉處理，對患者的術(shù)區(qū)及患側(cè)進(jìn)行消毒與鋪巾處理，利用骨盆復(fù)位設(shè)備來對髖臼骨折端進(jìn)行復(fù)位治療。充分暴露出患者的髖臼前柱、前壁、髖臼后柱的內(nèi)側(cè)面等區(qū)域。在手術(shù)操作過程中要注意避免傷及到患者的股動脈、靜脈及神經(jīng)系統(tǒng)等。在復(fù)位階段，優(yōu)先復(fù)位患者的股骨頭，采用縱向牽引患肢的方式；確定患者髖臼前柱的骨折線，實施內(nèi)旋髂骨及髖臼前柱復(fù)位，以重建的接骨板來完成固定操作；其次，在直視的條件下對需要復(fù)位的髖臼后柱基方形區(qū)進(jìn)行復(fù)位處理，復(fù)位成功后用克氏針進(jìn)行固定；對患者的真骨盆緣下實施鋼板彈性支撐，對方形區(qū)進(jìn)行穩(wěn)定處理。復(fù)位成功后，為患者實施引流管治療，48h連續(xù)進(jìn)行抗生素治療，24h后安排患者進(jìn)行股四頭肌、屈髖及屈膝等功能性鍛煉，一個月后即可要求患者下地活動，再過一個月即可負(fù)重行動，可根據(jù)患者骨折端的康復(fù)情況來實施負(fù)重性訓(xùn)練。

1.3 觀察指標(biāo)觀察、記錄兩組患者的手術(shù)指標(biāo)，如手術(shù)治療期間出血量、手術(shù)治療時間、手術(shù)期間透析時間、骨折愈合所需時間等；記錄整理兩組阿患者術(shù)后出現(xiàn)不良事件的發(fā)生率，常見不良事件主要為股神經(jīng)牽拉、螺釘進(jìn)入關(guān)節(jié)腔、傷口脂肪液化、創(chuàng)口性關(guān)節(jié)炎及異位骨折等；分別于術(shù)后3個月、術(shù)后6個月進(jìn)行隨訪，并采用Majeed骨盆量化評分量表、Harris髖關(guān)節(jié)評分量表等對患者的骨盆功能、髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)等進(jìn)行評估。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS21.0分析，計量資料以(±s)表示，經(jīng)t檢驗，計數(shù)資料經(jīng)χ2檢驗，以(%)表示，差異有統(tǒng)計學(xué)意義為P＜0.05。

2 結(jié) 果

2.1 兩組手術(shù)指標(biāo)對比經(jīng)對比，MSCT組術(shù)中出血量、手術(shù)治療時間、術(shù)中透析時間、骨折愈合時間等均短于常規(guī)組(P＜0.05)，詳見表1。

表1 兩組手術(shù)指標(biāo)對比

2.2 兩組治療后出現(xiàn)不良事件的概率MSCT組與常規(guī)組出現(xiàn)不良事件概率無明顯統(tǒng)計學(xué)差異(P＞0.05)，詳見表2。

2.3 兩組術(shù)后3個月、術(shù)后6個月的Maieed骨盆量化評分、Harris髖關(guān)節(jié)評分對比經(jīng)對比，術(shù)后3個月MSCT組Maieed骨盆量化評分、Harris髖關(guān)節(jié)評分均高于常規(guī)組(v0.05)，而術(shù)后6個月兩組兩項評分無明顯統(tǒng)計學(xué)差異(P＞0.05)，詳見表3。

表3 兩組術(shù)后3個月、術(shù)后6個月的Maieed骨盆量化評分、Harris髖關(guān)節(jié)評分對比(分)

3 討 論

從醫(yī)學(xué)角度分析，髖臼骨折多因外部高能量的暴力沖擊所致，根據(jù)骨折類型的不同可將其分為簡單型骨折(5種)以及復(fù)雜型骨折(5種)，在臨床治療中以復(fù)雜髖臼骨折最為常見，幾乎占了所有髖臼骨折的40%。而針對復(fù)雜型的髖臼骨折，臨床主張為患者實施手術(shù)治療，通過手術(shù)治療，可實現(xiàn)恢復(fù)骨折端解剖結(jié)構(gòu)完整度的目的，對髖關(guān)節(jié)出現(xiàn)的損傷進(jìn)行修復(fù)，降低患者出現(xiàn)殘疾的概率，盡可能地保障患者的生活質(zhì)量，避免疾病對日常生活造成太大的影響[4-6]。復(fù)雜髖臼骨折的治療工作之所以繁瑣、難度較大，主要是因為在治療過程中需要不斷地對患者進(jìn)行解剖復(fù)位及塑形處理，同時還有隨時觀察患者的螺釘置入情況，手術(shù)治療對患者而言，將對機(jī)體造成較大的應(yīng)激刺激，并不利于患者術(shù)后的康復(fù)，因此醫(yī)學(xué)研究及臨床實踐都一致認(rèn)為在患者提供手術(shù)治療前，應(yīng)針對患者的情況進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃，以此來提高臨床成效，并改善患者的預(yù)后。隨著手術(shù)治療技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，髖臼骨折手術(shù)治療的風(fēng)險得到了有效的控制，甚至顯著縮短了臨床手術(shù)時間，提高了手術(shù)治療的整體成效，更能加快患者骨盆、髖關(guān)節(jié)功能的恢復(fù)速度，然而MSCT技術(shù)(多層螺旋CT)與3D打印技術(shù)的介入更為臨床制定系統(tǒng)全面的手術(shù)方案提供了真實可靠的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)[7-9]。在實際治療中，即便是臨床經(jīng)驗豐富的骨科醫(yī)生，在面臨復(fù)雜的骨折問題時，實施解剖復(fù)位與固定也有一定的難度，比如在為復(fù)雜髖臼骨折患者實施治療時，為了有效對骨折端進(jìn)行有效復(fù)位，就必須在患者身上開出較大的切口，然而這種長時間的切口暴露，極易導(dǎo)致患者面臨更多的并發(fā)癥風(fēng)險。本研究結(jié)果提示：經(jīng)對比，MSCT組術(shù)中出血量、手術(shù)治療時間、術(shù)中透析時間、骨折愈合時間等均短于常規(guī)組(P＜0.05)；MSCT組與常規(guī)組出現(xiàn)不良事件概率無明顯統(tǒng)計學(xué)差異(P＞0.05)；經(jīng)對比，術(shù)后3個月MSCT組Maieed骨盆量化評分、Harris髖關(guān)節(jié)評分均高于常規(guī)組(P＜0.05)，而術(shù)后6個月兩組兩項評分無明顯統(tǒng)計學(xué)差異(P＞0.05)。借助3D打印技術(shù)，骨科醫(yī)生能夠全面了解患者的骨折情況，比如掌握骨折塊移位、骨骼粉碎的程度，制定出客觀、準(zhǔn)確的術(shù)前診斷及評估方案，不斷完善術(shù)前規(guī)劃細(xì)節(jié)。從本研究結(jié)果來看，在復(fù)雜型的髖臼骨折臨床治療中應(yīng)用MSCT三維重建及3D打印，可有效縮短患者的臨床治療時間及術(shù)中透視時間，而臨床治療時間的減少，則更有利于減少患者在術(shù)中的出血量，可促進(jìn)患者骨折端的愈合。從臨床應(yīng)用到的角度來看，結(jié)合了3D打印技術(shù)、手術(shù)輔助器械及鋼板后，臨床上可充分了解患者髖臼骨折的復(fù)位固定條件，并結(jié)合其骨折移位的情況來制定具有個性化特色的治療方案，可提前明確術(shù)中的入路方式、鋼板的尺寸及螺釘長度等，再對術(shù)中復(fù)位固定思路進(jìn)行確定后，就可以在術(shù)前更為精準(zhǔn)的預(yù)彎鋼板。大大降低了因術(shù)中反復(fù)預(yù)彎而延長手術(shù)治療時間的風(fēng)險系數(shù)，加速了手術(shù)治療的成效與質(zhì)量，也減少了患者術(shù)中的出血量[10]。另外，需要注意的是，MSCT三維重建輔助3D打印技術(shù)也會增加一定的費(fèi)用支出，而且需要較長時間進(jìn)行準(zhǔn)備，故而可能貽誤手術(shù)治療的最佳時機(jī)，因此在術(shù)前規(guī)劃階段應(yīng)盡量縮短準(zhǔn)備的時間，若患者為高?；颊撸瑒t應(yīng)由臨床經(jīng)驗豐富的醫(yī)生來完成關(guān)鍵步驟，盡量降低患者在手術(shù)治療過程中出現(xiàn)不良反應(yīng)的概率[11-12]。本研究的隨訪時間仍較短，無法分析遠(yuǎn)期治療成效，故而需擴(kuò)大樣本的數(shù)量，收集更多的研究論證。

綜上所述，多層螺旋CT三維重建輔助3D打印技術(shù)在復(fù)雜髖臼骨折臨床治療中具有有效的指導(dǎo)作用，可有效減少患者群體術(shù)中的出血量，有利于加速患者骨折端的愈合，更能恢復(fù)患者的關(guān)節(jié)功能。