3D打印技術(shù)輔助手術(shù)治療髖臼骨折初步體會(huì)

范士潔 趙濱 陳洪強(qiáng)

(1.貴陽(yáng)中醫(yī)學(xué)院研究生院，貴州 貴陽(yáng) 550002；2.貴陽(yáng)市第四人民醫(yī)院，貴州 貴陽(yáng) 550002)

·經(jīng)驗(yàn)交流·

3D打印技術(shù)輔助手術(shù)治療髖臼骨折初步體會(huì)

范士潔1趙濱2△陳洪強(qiáng)2

(1.貴陽(yáng)中醫(yī)學(xué)院研究生院，貴州 貴陽(yáng) 550002；2.貴陽(yáng)市第四人民醫(yī)院，貴州 貴陽(yáng) 550002)

目的 探討3D打印1∶1模型輔助手術(shù)治療髖臼骨折的臨床應(yīng)用。方法 采用3D打印1∶1模型輔助手術(shù)治療5例髖臼骨折。采集CT數(shù)據(jù)，3D打印1∶1模型，通過(guò)模型制定個(gè)體化治療方案。結(jié)果 手術(shù)時(shí)間140～200 min，術(shù)中失血400～1 000 mL。術(shù)后效果滿(mǎn)意，據(jù)Matta功能標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定：優(yōu)3例，良2例。結(jié)論 采用3D打印1∶1模型輔助手術(shù)治療，制定個(gè)體化的治療方案，可降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)及難度，縮短手術(shù)時(shí)間，減少軟組織剝離，減少失血量，體現(xiàn)微創(chuàng)治療與精準(zhǔn)治療，術(shù)后X線(xiàn)片示髖臼骨折復(fù)位滿(mǎn)意。

髖臼骨折； 3D打印模型

隨著社會(huì)的發(fā)展,車(chē)禍傷及高墜傷等逐年上升，髖臼骨折也隨之增加,約1/50 000[1]。基于Letoumel和Judet對(duì)髖臼骨折手術(shù)治療開(kāi)創(chuàng)性探索,推動(dòng)了治療理念和技術(shù)的進(jìn)步。切開(kāi)復(fù)位內(nèi)固定已是髖臼骨折治療的金標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)方法盡管可以滿(mǎn)足治療的需要，但存在創(chuàng)傷大、操作復(fù)雜、手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)、出血多和并發(fā)癥多等不足。髖臼骨折作為極具挑戰(zhàn)性的手術(shù)之一[2]，應(yīng)用新技術(shù)降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)及難度顯得十分必要。3D打印技術(shù)作為新興技術(shù)，被首先應(yīng)用于航天及醫(yī)療等領(lǐng)域[3]。利用3D打印模型制定個(gè)體化的手術(shù)治療方案，在骨折分型、術(shù)前規(guī)劃、手術(shù)模擬及術(shù)中模型參考等方面有較大優(yōu)勢(shì)。因此，3D打印技術(shù)應(yīng)用于髖臼骨折有其現(xiàn)實(shí)意義。筆者自2014年6月至2015 年8月采用3D打印1∶1模型輔助手術(shù)治療髖臼骨折5例，初步療效滿(mǎn)意，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 本組共5例，均為男性，年齡25～45歲，平均35歲。車(chē)禍傷3例，墜落傷2例。均攝骨盆前后位、Judet位X線(xiàn)片、骨盆CT及三維重建等檢查，獲取CT數(shù)據(jù)并打印模型。按照Letournel-Judet分型：橫形骨折2例，橫形加后壁骨折1例，前柱骨折1例，T形骨折1例。

1.2 操作方法 利用3D打印模型多角度、多方向觀察骨折情況，明確骨折分型，根據(jù)分型選擇手術(shù)入路；了解骨折塊移位，模擬術(shù)中復(fù)位，恢復(fù)髖臼正常解剖結(jié)構(gòu)，黏結(jié)各骨折塊，得到復(fù)位后模型；利用復(fù)位后模型，確定鋼板植入位置并預(yù)彎；打孔并測(cè)量記錄每枚螺釘?shù)拈L(zhǎng)度及釘?shù)赖慕嵌取Ｐg(shù)前常規(guī)備血，均采用自體血回輸及全身麻醉；常規(guī)操作到達(dá)骨折端，按術(shù)前模擬復(fù)位各骨折塊，利用預(yù)彎鋼板作為復(fù)位模板指導(dǎo)，提高復(fù)位質(zhì)量，縮短復(fù)位時(shí)間，減少軟組織剝離及出血；復(fù)位完成后，置入預(yù)彎鋼板；按模擬操作角度擰入螺釘。C型臂X光機(jī)透視檢查骨折復(fù)位和鋼板及螺釘位置。

2 結(jié) 果

手術(shù)時(shí)間140～200 min，平均194 min；失血量400～1 000 mL，平均580 mL。根據(jù)術(shù)后X線(xiàn)片并參照Matta復(fù)位標(biāo)準(zhǔn)[4]：髖臼骨折2例解剖復(fù)位(移位≤1 mm)，3例滿(mǎn)意復(fù)位(移位≤3 mm)。5例獲隨訪(fǎng)4.5～19個(gè)月。療效根據(jù)Matta功能標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定[4]：優(yōu)3例，良2例。未發(fā)生血管神經(jīng)損傷。

3 討 論

因髖臼位置較深、神經(jīng)血管較多、解剖關(guān)系復(fù)雜，且為全身主要的負(fù)重關(guān)節(jié)[5]，手術(shù)治療極具挑戰(zhàn)性[2]。傳統(tǒng)方法,術(shù)者以X線(xiàn)片和CT為依據(jù)，結(jié)合理論及經(jīng)驗(yàn)，在想象中做術(shù)前模擬；術(shù)中以鋁模板為鋼板彎折依據(jù)，螺釘需術(shù)中C型臂X光機(jī)反復(fù)透視。傳統(tǒng)方法存在諸多缺點(diǎn)：X線(xiàn)片及CT平掃為二維圖像，提供信息有限，對(duì)骨折診斷尚且可靠，但對(duì)骨折分型有一定局限性。CT三維重建，盡管有效提高分型準(zhǔn)確率[6]，但只能提供幾個(gè)角度的圖像，不能滿(mǎn)足多角度多方向觀察及術(shù)前手術(shù)模擬；髖臼骨折手術(shù)操作由經(jīng)驗(yàn)豐富的外科醫(yī)師操作，限制了操作技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)的傳承、交流學(xué)習(xí)，不利于縮短醫(yī)師培養(yǎng)曲線(xiàn)。傳統(tǒng)醫(yī)患溝通，缺少模型指導(dǎo)，使醫(yī)患溝通復(fù)雜難懂。

隨著數(shù)字骨科和3D打印技術(shù)的發(fā)展，為髖臼骨折手術(shù)治療提供了良好的發(fā)展契機(jī)，使髖臼骨折個(gè)體化治療方案的制定成為了現(xiàn)實(shí)，也真正實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)中1∶1骨折模型，并以此制定個(gè)體化治療方案：(1)明確分型，選擇手術(shù)入路；(2)了解骨折之間關(guān)系及移位程度；(3)優(yōu)化置入物的設(shè)計(jì)；(4)體外模擬手術(shù)。數(shù)字醫(yī)學(xué)及3D打印技術(shù)顛覆了傳統(tǒng)方法，改變了之前僅通過(guò)影像資料為參考的分型方法，提高了分型的準(zhǔn)確性；改變了傳統(tǒng)術(shù)前規(guī)劃方法，實(shí)現(xiàn)了由想象到現(xiàn)實(shí)的跨越；改變了傳統(tǒng)的內(nèi)置物準(zhǔn)備方式，利用模型預(yù)彎鋼板，避免了因反復(fù)預(yù)彎，影響鋼板強(qiáng)度，且節(jié)省手術(shù)時(shí)間；預(yù)先測(cè)量螺釘深度與角度，不僅節(jié)省手術(shù)時(shí)間而且減少C型臂X光機(jī)透視檢查次數(shù)，降低射線(xiàn)危害。3D打印模型有利于技術(shù)經(jīng)驗(yàn)傳承、學(xué)習(xí)及交流。

運(yùn)用3D打印髖臼骨折模型制定個(gè)體化、精準(zhǔn)化的手術(shù)方案，具有縮短手術(shù)時(shí)間、減少軟組織剝離、減少失血、微創(chuàng)治療、精準(zhǔn)復(fù)位的優(yōu)點(diǎn)，3D打印技術(shù)和骨科結(jié)合必將成為未來(lái)趨勢(shì)。

[1] Laird A,Keating JF.Acetabular fractures:a 16-year prospective epidemiological study[J].J Bone Joint Surg Br，2005，87(7):969-973.

[2] Robert W,Buchol Z,James D.Heckman,CharlesCourt-Brown，裴國(guó)獻(xiàn)，譯.成人骨折學(xué)[M].北京:人民軍醫(yī)出版社,2009:1372．

[3] 王燎,戴尅戎.骨科個(gè)體化治療與3D打印技術(shù)[J].醫(yī)用生物力學(xué),2014,29(3):193-199.

[4] Matta JM.Fractures of the acetabulum: accuracy of reduction and clinical results in patients managed operatively within three weeks after the injury[J].J Bone Joint Surg Am，1996，78(11):1632-1645.

[5] G?nsslen A,Frink M,Hildebrand F,et al.Both column fractures of the acetabulum: epidemiology, operative management and long-term-results[J].Acta Chir Orthop Traumatol Cech，2012，79(2):107-113.

[6] 魏偉明，鄭建河，葉握球，等.三維CT重建影像增加髖臼骨折分型的可靠性[J].中國(guó)骨與關(guān)節(jié)損傷雜志，2012，27(6)：514-515.

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1000-744X(2016)04-0380-02

2016-01-14)

△通信作者