3D打印技術(shù)在成人肱骨遠(yuǎn)端骨折治療中的應(yīng)用

馬俊昌 陳進(jìn) 宋志會(huì) 陳思 袁鍵冰

[摘要] 目的 研究3D打印技術(shù)在成人肱骨遠(yuǎn)端骨折治療中的應(yīng)用效果。 方法 選擇2014年3月～2017年3月廣東省東莞康華醫(yī)院收治的肱骨遠(yuǎn)端骨折患者60例。按照隨機(jī)數(shù)字表法將其分為實(shí)驗(yàn)組（n = 30）與對(duì)照組（n = 30）。對(duì)照組予以常規(guī)手術(shù)治療，實(shí)驗(yàn)組則通過(guò)3D打印技術(shù)制作骨折部位模型，予以個(gè)性化手術(shù)治療。對(duì)兩組患者均進(jìn)行為期3個(gè)月的隨訪觀察，分別比較兩組各項(xiàng)手術(shù)指標(biāo)水平，肘關(guān)節(jié)功能（Cassebaum）評(píng)分以及活動(dòng)度情況，術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生情況。 結(jié)果 實(shí)驗(yàn)組手術(shù)時(shí)間、骨折愈合時(shí)間均短于對(duì)照組，術(shù)中出血量少于對(duì)照組（均P < 0.01）。術(shù)后實(shí)驗(yàn)組Cassebaum評(píng)分優(yōu)良率高于對(duì)照組（均P < 0.05）。實(shí)驗(yàn)組術(shù)后肘關(guān)節(jié)旋前、旋后、屈曲、背伸活動(dòng)度高于對(duì)照組（均P < 0.01）。實(shí)驗(yàn)組未出現(xiàn)骨不連和骨折畸形愈合以及內(nèi)固定變形等并發(fā)癥，而對(duì)照組出現(xiàn)1例骨折術(shù)后內(nèi)固定物變形，最終骨折畸形愈合。 結(jié)論 3D打印技術(shù)應(yīng)用于成人肱骨遠(yuǎn)端骨折治療中效果明顯，有利于促進(jìn)患者術(shù)后早日康復(fù)，同時(shí)可顯著改善肘關(guān)節(jié)功能以及活動(dòng)度，降低術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。安全性較好，值得臨床推廣應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞] 肱骨遠(yuǎn)端骨折;3D打印技術(shù);肘關(guān)節(jié)功能;術(shù)后并發(fā)癥;Cassebaum評(píng)分

[中圖分類號(hào)] R683? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1673-7210（2019）03（c）-0083-04

[Abstract] Objective To investigate the effect of 3D printing in the treatment of distal humeral fractures in adults. Methods Sixty cases of distal humeral fractures admitted to Dongguan Kanghua Hospital from March 2014 to March 2017 were selected. According to the random number table method， they were divided into experimental group （n = 30） and control group （n = 30）. The control group received conventional surgical treatment， while the experimental group made fracture site models through 3D printing technology and received personalized surgical treatment. Patients in both groups were followed up for 3 months， and the levels of various surgical indicators， elbow function （Cassebaum） score and activity， and postoperative complications were compared between the two groups. Results The operative time and fracture healing time of the experimental group were shorter than those in the control group， and the intraoperative blood loss was less than that in the control group （all P < 0.01）. The excellent and good rate of Cassebaum score in the experimental group was higher than that in the control group （all P < 0.01）. The activities of postoperative elbow rotation， postrotation， flexion and dorsiflexion in the experimental group were higher than those in the control group （all P < 0.05）. In the experimental group， there were no complications such as bone nonunion， fracture malunion and internal fixation deformity， while in the control group， there was one case of postoperative deformity of internal fixation， resulting in fracture malunion. Conclusion The application of 3D printing technology in the treatment of adult distal humerus fracture has obvious effect， which is conducive to the early postoperative recovery of patients， and can significantly improve the elbow joint function and range of motion， and reduce the risk of postoperative complications. It is safe and worthy of clinical application.

[Key words] Distal humerus fracture; 3D printing technology; Elbow function; Postoperative complications; Cassebaum score

肱骨遠(yuǎn)端骨折主要是指發(fā)生在肱骨干、肱骨踝間、肱骨內(nèi)上髁、肱骨踝上等部位的骨折，可在任何年齡階段中發(fā)生[1]。主要是由直接或間接暴力導(dǎo)致，如重物撞擊、擠壓和撲倒時(shí)手或肘部率先著地，暴力通過(guò)前臂或肘部傳至各部位等[2]。目前，臨床上治療肱骨遠(yuǎn)端骨折的方式包括藥物保守治療以及手術(shù)治療等。其中，由于肱骨遠(yuǎn)端骨折普遍存在粉碎性骨折，病情較為復(fù)雜，采用藥物保守治療易導(dǎo)致患者肘關(guān)節(jié)伸屈不良，甚至引發(fā)肘關(guān)節(jié)功能喪失，存在一定的局限性。另有臨床研究[3]證實(shí)，骨折的良好復(fù)位以及可靠固定是獲得良好治療效果的基礎(chǔ)，如治療不當(dāng)易發(fā)生上肢功能障礙等，不利于患者的術(shù)后康復(fù)。常規(guī)手術(shù)復(fù)位固定難度較大，不利于患者預(yù)后。隨著近年來(lái)醫(yī)療水平的不斷提高以及3D打印技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，3D打印技術(shù)開始被應(yīng)用于多種骨折手術(shù)治療中。且有研究[4]報(bào)道證實(shí)，3D打印技術(shù)應(yīng)用于脛骨Pilon骨折中的效果明顯，有利于促進(jìn)患者早日康復(fù)，且能有效降低術(shù)后并發(fā)癥。然而，迄今為止臨床上關(guān)于3D打印技術(shù)應(yīng)用于肱骨遠(yuǎn)端骨折的相關(guān)研究報(bào)道并不多見。鑒于此，本研究通過(guò)研究3D打印技術(shù)在成人肱骨遠(yuǎn)端骨折治療中的應(yīng)用效果，旨在為臨床肱骨遠(yuǎn)端骨折提供一種有效手段，現(xiàn)作以下報(bào)道：

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2014年3月～2017年3月廣東省東莞康華醫(yī)院（以下簡(jiǎn)稱“我院”）收治的肱骨遠(yuǎn)端骨折患者60例。按照隨機(jī)數(shù)字表法將其分為實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組，每組30例。其中實(shí)驗(yàn)組男18例，女12例;年齡22～74歲，平均（41.42±10.50）歲;根據(jù)AO/ASIF分型：A型8例，B型12例，C型10例;受教育年限9～19年，平均（12.12±1.33）年。對(duì)照組男17例，女13例;年齡22～71歲，平均（41.38±10.55）歲;根據(jù)AO/ASIF分型：A型7例，B型13例，C型10例;受教育年限9～20年，平均（12.26±1.36）年。兩組上述各項(xiàng)指標(biāo)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05），具有可比性。納入標(biāo)準(zhǔn)：①所有患者均經(jīng)CT以及X線檢查確診;②入院前均未接受任何相關(guān)治療;③年齡≥18周歲;④臨床病歷資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并心、肝、腎等臟器功能障礙;②存在精神疾病或交流溝通障礙;③正參與其他研究者;④隨訪過(guò)程中失訪者。所有患者已知情同意，且本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 研究方法

對(duì)照組予以常規(guī)手術(shù)治療，術(shù)前予以臂叢神經(jīng)阻滯或全麻處理，取側(cè)臥位，選擇肘后正中部位作一長(zhǎng)度為13～15 cm的切口，根據(jù)患者具體骨折情況選擇尺骨鷹嘴截骨入路、三頭肌兩側(cè)劈開入路以及經(jīng)肱三頭肌舌形瓣翻轉(zhuǎn)入路。隨后對(duì)關(guān)節(jié)內(nèi)骨折的關(guān)節(jié)面予以復(fù)位，采用克氏針進(jìn)行臨時(shí)固定，然后復(fù)位干骺端，選用合適的解剖鋼板進(jìn)行固定，術(shù)后予以常規(guī)抗感染等治療，同時(shí)在術(shù)后3 d開始指導(dǎo)患者進(jìn)行肘關(guān)節(jié)小范圍屈曲功能訓(xùn)練，7 d后進(jìn)行全方位功能訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)組則通過(guò)3D打印技術(shù)制作骨折部位模型，予以個(gè)性化手術(shù)治療，具體方式如下：采用3D打印機(jī)打印比例為1∶1的肱骨遠(yuǎn)端骨折模型，明確骨折情況，同時(shí)對(duì)骨折立體模型予以解剖學(xué)測(cè)量。按照骨折影像學(xué)資料和3D骨折模型，制訂合理的手術(shù)體位、入路方式、復(fù)位方式以及鋼板預(yù)彎程度以及數(shù)量。根據(jù)手術(shù)計(jì)劃，首先與3D模型上進(jìn)行骨折復(fù)位鋼板內(nèi)固定模擬手術(shù)，隨后獲得個(gè)性化手術(shù)設(shè)計(jì)，最后按照個(gè)性化手術(shù)設(shè)計(jì)，實(shí)施相關(guān)手術(shù)治療。術(shù)后處理與對(duì)照組一致。兩組患者均進(jìn)行為期3個(gè)月的隨訪觀察。

1.3 觀察指標(biāo)

分別比較兩組各項(xiàng)手術(shù)指標(biāo)水平，肘關(guān)節(jié)功能以及肘關(guān)節(jié)活動(dòng)度情況，術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生情況。其中手術(shù)指標(biāo)包括手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量以及骨折愈合時(shí)間。以肘關(guān)節(jié)改良Cassebaum評(píng)分系統(tǒng)對(duì)患者肘關(guān)節(jié)功能進(jìn)行評(píng)估[5-6]：伸肘15°，屈肘130°，且不存在疼痛和相關(guān)功能障礙即為優(yōu);伸肘30°，屈肘90°～120°，且存在輕度疼痛和功能障礙即為良;伸肘40°，屈肘90°～120°，且活動(dòng)時(shí)疼痛明顯，伴有重度功能障礙即為可;伸肘40°，屈肘低于90°，經(jīng)常疼痛，且伴有嚴(yán)重功能障礙即為差。優(yōu)良率=[（為優(yōu)人數(shù)+為良人數(shù)）/總?cè)藬?shù)]×100%。肘關(guān)節(jié)活動(dòng)度評(píng)價(jià)指標(biāo)包括旋前、旋后、屈曲、背伸，采用關(guān)節(jié)活動(dòng)度（ROM）量表進(jìn)行評(píng)估，得分越高表示關(guān)節(jié)活動(dòng)度越佳。術(shù)后并發(fā)癥包括骨不連、畸形愈合以及內(nèi)固定物變形等。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料采用百分率表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P < 0.01為差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組各項(xiàng)手術(shù)指標(biāo)水平比較

實(shí)驗(yàn)組手術(shù)時(shí)間、骨折愈合時(shí)間短于對(duì)照組，術(shù)中出血量少于對(duì)照組（均P < 0.01）。見表1。

2.2 兩組術(shù)后肘關(guān)節(jié)功能比較

術(shù)后實(shí)驗(yàn)組Cassebaum評(píng)分優(yōu)良率高于對(duì)照組（P < 0.05）。見表2。

2.3 兩組術(shù)后肘關(guān)節(jié)活動(dòng)度情況比較

實(shí)驗(yàn)組術(shù)后肘關(guān)節(jié)旋前、旋后、屈曲、背伸活動(dòng)度高于對(duì)照組（均P < 0.01）。

2.4 兩組術(shù)后并發(fā)癥情況比較

實(shí)驗(yàn)組未出現(xiàn)骨不連和骨折畸形愈合，以及內(nèi)固定變形等并發(fā)癥，而對(duì)照組出現(xiàn)1例骨折術(shù)后內(nèi)固定物變形，最終骨折畸形愈合。

3 討論

相關(guān)研究[7-8]數(shù)據(jù)顯示，肱骨遠(yuǎn)端骨折在成人中的發(fā)病率并不高，在全身所有骨折疾病中占2%。然而，該類骨折患者通常為關(guān)節(jié)內(nèi)的粉碎性骨折，因關(guān)節(jié)面的完整性破壞嚴(yán)重，且常常合并關(guān)節(jié)囊以及周圍軟組織的廣泛撕裂，臨床治療難度較大[9-10]。有研究[11-12]報(bào)道顯示，成人肱骨遠(yuǎn)端骨折由于處理頗為麻煩，技術(shù)要求較高，大多數(shù)患者均需予以手術(shù)治療。而由于手術(shù)暴露較難，部分患者存在骨質(zhì)疏松和干骺端和/或關(guān)節(jié)面粉碎等，易發(fā)生一系列并發(fā)癥，不利于術(shù)后康復(fù)。因此，尋找一種安全、有效的治療成人肱骨遠(yuǎn)端骨折手術(shù)方式顯得尤為重要。其中3D打印技術(shù)可實(shí)現(xiàn)虛擬的3D數(shù)值模型轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)物模型，通過(guò)打印技術(shù)制作的1∶1骨折模型，有利于醫(yī)生反復(fù)予以手術(shù)模擬和修正，從而使得醫(yī)生在設(shè)計(jì)手術(shù)方案時(shí)獲取更多數(shù)據(jù)支持，從而有助于復(fù)位達(dá)到解剖復(fù)位，降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)患者的早日康復(fù)[13-14]。