3D打印個(gè)體化髖臼假體技術(shù)在復(fù)雜髖關(guān)節(jié)翻修中的應(yīng)用效果

楊彬

【摘要】 目的：分析3D打印個(gè)體化髖臼假體技術(shù)在復(fù)雜髖關(guān)節(jié)翻修中的應(yīng)用效果。方法：選取筆者所在醫(yī)院2017年10月-2018年10月40例行復(fù)雜髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)患者進(jìn)行研究，根據(jù)治療方法分為觀察組和對照組，各20例。對照組采用常規(guī)手術(shù)，觀察組在對照組基礎(chǔ)上應(yīng)用3D打印個(gè)體化髖臼假體技術(shù)，對比兩組臨床療效。結(jié)果：觀察組手術(shù)時(shí)間為（127.57±36.62）min，顯著短于對照組的（173.57±36.62）min，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=3.972，P=0.000）。治療后兩組Harris評分均較治療前顯著上升，且觀察組Harris評分高于對照組（P<0.05）。治療后兩組VAS評分均較治療前顯著下降，且觀察組VAS評分低于對照組（P<0.05）。結(jié)論：3D打印個(gè)體化髖臼假體技術(shù)在復(fù)雜髖關(guān)節(jié)翻修中具有較高的應(yīng)用價(jià)值，能有效縮短手術(shù)時(shí)間，促進(jìn)髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)，減輕患者疼痛感，值得推廣應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】 3D打印 個(gè)體化髖臼假體技術(shù) 復(fù)雜髖關(guān)節(jié)翻修 應(yīng)用效果

[Abstract] Objective： To analyze the application effect of individualized acetabular prosthesis technology by 3D printing in revision of total hip arthroplasy. Method： A total of 40 patients undergoing revision of total hip arthroplasy surgery from October 2017 to October 2018 in our hospital were divided into the observation group and the control group according to different treatment methods， with 20 cases in each group. The control group was treated with conventional surgery. The observation group was treated with individualized acetabular prosthesis technology by 3D printing on the basis of the control group， and the clinical efficacy were compared between the two groups. Result： The operation time of the observation group was （127.57±36.62） min， which was shorter than （173.57±36.62） min of the control group， and the difference was statistically significant （t=3.972， P=0.000）. After treatment， the Harris scores of the two groups were significantly higher than those before treatment， and the Harris score of the observation group was higher than that of the control group （P<0.05）. After treatment， the VAS scores of the two groups were significantly lower than those before treatment， and the VAS scores of the observation group was lower than that of the control group （P<0.05）. Conclusion： Individualized acetabular prosthesis technology by 3D printing has high application value in revision of total hip arthroplasy， which can effectively shorten the operation time， promote the recovery of hip function， and reduce patients pain. Therefore， it is worthy of promotion and application.

[Key words] 3D printing Individualized acetabular prosthesis technology Revision of total hip arthroplasy Application effect

First-authors address： Fengjie County Peoples Hospital of Chongqing， Chongqing 404600， China

復(fù)雜髖關(guān)節(jié)翻修（revision of total hip arthroplasy，RTHA）指全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)（total hip arthroplasty，THA）后由于假體松動、下沉、感染等因素，需要重新翻修人工關(guān)節(jié)的手術(shù)[1]。近年來，隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，THA在臨床中得到廣泛應(yīng)用，導(dǎo)致RTHA病例數(shù)逐年上升。翻修手術(shù)流程較為復(fù)雜，受解剖層次、局部組織紊亂、感染等因素影響，難度較大，且術(shù)后可能發(fā)生感染、血栓、假體骨折等并發(fā)癥，預(yù)后較差[2]。3D打印技術(shù)能根據(jù)目標(biāo)CAD模型，通過系統(tǒng)操作打印成三維實(shí)體應(yīng)用于手術(shù)中，具有高效、方便、快捷等優(yōu)勢[3]。本次研究在復(fù)雜髖關(guān)節(jié)翻修中應(yīng)用3D打印個(gè)體化髖臼假體技術(shù)，取得一定成果，具體報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年10月-2018年10月40例行復(fù)雜髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)患者進(jìn)行研究。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）經(jīng)THA治療失敗;（2）依從性良好。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）合并嚴(yán)重臟器疾病;（2）手術(shù)禁忌證;（3）認(rèn)知障礙;（4）精神病史;（5）金屬過敏或機(jī)體免疫性疾病。根據(jù)治療方法隨機(jī)分為觀察組和對照組，各20例。觀察組男女比例為12∶8;年齡45～76歲，平均（58.87±5.14）歲。對照組男女比例為11∶9;年齡45～78歲，平均（59.13±5.36）歲。兩組一般資料對比，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，患者及家屬自愿參與研究并簽署知情同意書。

1.2 方法

對照組采用常規(guī)手術(shù)，方法如下：從原手術(shù)切口入路，使失敗的髖關(guān)節(jié)假體充分暴露于視野，并取出相應(yīng)配件。清除髖部周圍病變軟組織，取樣進(jìn)行軟組織冰凍活檢，若結(jié)果顯示白細(xì)胞計(jì)數(shù)<5個(gè)/HP，可排除感染。采用加壓沖洗的方式，使用3 000 ml無菌生理鹽水反復(fù)沖洗，選擇適宜的生物型臼杯壓配固定。

觀察組采用3D打印個(gè)體化髖臼假體技術(shù)，通過64排螺旋CT采集數(shù)據(jù)并存儲，采用mimics軟件計(jì)算機(jī)建立三維數(shù)據(jù)模型，并進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化。將轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)導(dǎo)入打印機(jī)中，打印出參考模擬手術(shù)骨盆模型，進(jìn)行術(shù)前評估。再將數(shù)據(jù)導(dǎo)入打印機(jī)，由廠家打印出髖臼側(cè)金屬假體，假體表面為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，金屬硬度與人體松質(zhì)骨相似。將充分消毒后的3D打印髖臼側(cè)金屬假體植入，位置滿意后，于邊緣固定處鉆孔，擰入合適長螺釘固定穩(wěn)定，放入髖臼內(nèi)襯。根據(jù)手術(shù)方案植入適當(dāng)大小翻修股骨柄，并植入股骨頭，復(fù)位后縫合切口。

1.3 觀察指標(biāo)及評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

（1）手術(shù)時(shí)間;（2）術(shù)后6個(gè)月采用Harris髖關(guān)節(jié)評分量表評價(jià)髖關(guān)節(jié)功能，滿分100分，得分越高，表示髖關(guān)節(jié)功能越好;（3）通過視覺模擬量表（visual analogue scale，VAS）評價(jià)疼痛情況，評分為0～10分，0分表示無痛，1～3分表示輕度疼痛，4～6分表示中度疼痛，7～10分表示重度疼痛，評分越高，表示疼痛越劇烈。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料以（x±s）表示，采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料以率（%）表示，采用字2檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組手術(shù)時(shí)間對比

觀察組手術(shù)時(shí)間為（127.57±36.62）min，顯著短于對照組的（173.57±36.62）min，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=3.972，P=0.000）。

2.2 兩組Harris評分對比

治療前兩組Harris評分比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;治療后兩組Harris評分均較治療前顯著上升，且觀察組Harris評分高于對照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表1。

2.3 兩組VAS評分對比

治療前兩組VAS評分比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;治療后兩組VAS評分均較治療前顯著下降，且觀察組VAS評分低于對照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表2。

3 討論

3D打印技術(shù)最早應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，結(jié)合了高分子材料技術(shù)、三維CT技術(shù)、激光快速成型等多種技術(shù)，是一種現(xiàn)代化的工業(yè)制造技術(shù)[4]。在計(jì)算機(jī)的輔助下，能對零件的相關(guān)信息進(jìn)行準(zhǔn)確的采集、分析，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行深層次加工，最終得到三維重建模型，再通過打印機(jī)與制造材料，制作實(shí)體模型[5]。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，3D打印技術(shù)逐漸在臨床中得到廣泛應(yīng)用，有效解決了由于個(gè)體差異可能導(dǎo)致的醫(yī)療事故，提高治療安全性，且操作簡單，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

近年來，臨床中THA病例數(shù)不斷增加，由于手術(shù)存在的風(fēng)險(xiǎn)及并發(fā)癥，導(dǎo)致RTHA數(shù)量逐年上升。RTHA的治療難度較大，其中感染、骨缺損、假體選擇等均為需要解決的重點(diǎn)問題。人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后患者一旦發(fā)生感染，一般會出現(xiàn)較嚴(yán)重的骨缺損，主要原因分為以下兩方面：化膿、骨溶解或假體丟失造成骨缺損;取出感染假體或清除骨水泥、感染組織時(shí)，會進(jìn)一步加劇骨丟失[6]。因此，臨床中行RTHA前應(yīng)先對患者進(jìn)行全面檢查，了解手術(shù)的根本原因，并根據(jù)影像學(xué)檢查圖像，在計(jì)算機(jī)輔助下建立三維模型，通過3D打印技術(shù)打印出髖臼及股骨近端實(shí)體模型，從而制定具體手術(shù)方案[7-8]。

本次研究顯示，觀察組手術(shù)時(shí)間為（127.57±36.62）min，顯著短于對照組的（173.57±36.62）min，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=3.827，P=0.000）。治療前兩組Harris評分比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;治療后兩組Harris評分均較治療前顯著上升，且觀察組Harris評分高于對照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。治療前兩組VAS評分比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;治療后兩組VAS評分均較治療前顯著下降，且觀察組VAS評分低于對照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。RTHA一般采用含抗生素骨水泥假體，使用細(xì)長的股骨柄及小髖臼杯，制作難度較高。同時(shí)，在模具制作過程中，抗生素骨水泥假體的型號是固定等，且表面較為粗糙，一旦出現(xiàn)型號不匹配的情況，可能引發(fā)疼痛、異響等一系列反應(yīng)，預(yù)后較差。通過3D打印技術(shù)，能根據(jù)患者的實(shí)際情況進(jìn)行個(gè)體化制作，有效避免以上不良情況，從而促進(jìn)髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)，緩解患者疼痛感，預(yù)后良好[9-10]。同時(shí)，3D打印技術(shù)成本較低，對患者及家庭造成的經(jīng)濟(jì)壓力較小，更容易被患者接受。從總體來看，3D打印個(gè)體化髖臼假體具有以下幾方面優(yōu)勢：第一，3D打印技術(shù)能明確病變位置的具體情況，在影像學(xué)檢查基礎(chǔ)上提供更多信息，有利于臨床確診[11];第二，3D打印模型更有利于醫(yī)務(wù)人員向患者及家屬解釋有關(guān)手術(shù)流程，并制定針對性的手術(shù)方案，保證手術(shù)有效性[12];第三，在3D打印模型上模擬手術(shù)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)手術(shù)的缺陷及可能出現(xiàn)的突發(fā)情況，及時(shí)調(diào)整手術(shù)方案，有效規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，從而提高手術(shù)成功率[9]。

綜上所述，3D打印個(gè)體化髖臼假體在復(fù)雜髖關(guān)節(jié)翻修中具有較高的應(yīng)用價(jià)值，能有效縮短手術(shù)時(shí)間，促進(jìn)髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)，減輕患者疼痛感，值得推廣應(yīng)用。

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（收稿日期：2019-07-29） （本文編輯：李盈）