探討3D打印骨折模型模擬操作與傳統術前計劃對復雜髖臼骨折手術效果的影響

李惠錫，張國富，張健榮，鄒建平

(江門市新會區人民醫院，廣東 江門 529100)

因我國經濟快速發展，受高能量創傷等因素影響，髖臼骨折發病率逐年攀升。目前臨床針對明顯移位、不穩定的髖臼骨折，均采用手術治療。髖臼骨折移位>3 mm，會影響到髖關節功能，進而誘發創傷性骨關節炎，所以確保術中復位骨折塊的質量為髖關節功能恢復良好的基礎之一[1]。在實施手術前，患者接受影像學檢查，并根據檢查結果做出精密的分析，了解骨折移位程度和粉碎狀況，此為術中良好復位骨折塊的關鍵。但因CT、X線片檢查各存在局限性，醫生在做術前計劃時，仍難以準確分型骨折，此對復位計劃的制定不利。為改善此點，近年已有學者指出，將3D打印骨折模型模擬操作應用到復雜髖臼骨折手術中，可三維立體顯示骨折分離、移位狀態，比傳統術前計劃更良好[1]。但目前此方面報告較少，現納入40例髖臼骨折手術患者分組討論，現報告如下。

1 資料及方法

1.1一般資料：按術前計劃分組40例髖臼骨折手術患者。入選標準：①髖臼前后柱移位>3 mm；②伴股骨頭半脫位或脫位；③髖臼后壁骨折或后柱粉碎性骨折，前柱移位>3 mm；④存在關節內游離骨塊；⑤患者與其家屬均簽字同意此次診治方案。排除標準：①合并顱腦損傷者；②合并股骨頭頸部骨折、脊髓損傷、骨盆骨折者；③有關節炎史、股骨頭壞死史者；④局部軟組織剝脫者；⑤中途脫落研究者。對照組：Letournel-Judet分型：3例T型，9例雙柱骨折，8例前柱+后半橫形骨折，體重指數21.3～27.9 kg/m2，平均為(24.8±2.3)kg/m2，年齡27～58歲，平均為(37.6±1.2)歲，女9例，男11例；研究組：Letournel-Judet分型：2例T型，8例雙柱骨折，10例前柱+后半橫形骨折，體重指數21.6～27.8 kg/m2，平均為(24.6±2.2)kg/m2，年齡26～59歲，平均為(37.2±1.1)歲，女8例，男12例。兩組一般資料比較，差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2方法：對照組接受傳統術前計劃，按照骨盆X線片、髖臼雙斜位X線片，以及CT檢查結果確定手術入路，并結合操作者經驗預彎接骨板。研究組接受3D打印骨折模型模擬操作，用電腦、3D打印機和3D-OR-THO骨科三維手術規劃系統、Dell M6600圖形工作站、螺旋CT等做三維編輯，制定各骨塊分離顏色，用區域增長功能和閥值分隔功能快速分離骨折塊，旋轉、移動單個骨折塊，虛擬復位髖臼骨折，定性骨折復位三維模型，把復位骨折塊合并為復位模型，可見骨折線，將模型保存為STL格式，導入到3D打印軟件中，打印實物模型。術前分析骨折塊移位及形態狀況，并做髖臼骨折分型，確定手術入路方式。在模型上標記骨折走向和骨折線形狀，確定螺釘、鋼板放置位置，用2.5 mm克氏針模擬螺釘進行植入，記錄螺釘方向和長度，分析復位、固定最佳方案。

1.3指標判定：記錄各患者術中出血量、手術時間、術后引流量等。術后即刻則評估患者復位效果，術后第3天患者均接受閉孔斜位、髂骨斜位、骨盆正位X線片檢查，依據Matta影像學標準評估其骨折復位狀況，解剖復位：骨折移位<1 mm，復位滿意：骨折移位2～3 mm，復位不滿意：骨折移位>3 mm。用Harris髖關節功能評分評估患者髖關節功能狀況，包含疼痛(0～44分)、功能(0～49分)、畸形(0～4分)、活動度(0～9分)等方面，評分越高越良好。

2 結果

2.1兩組復位效果比較：研究組解剖復位率15.00%高于對照組10.00%，但差異無統計學意義(P>0.05)，復位滿意度75.00%高于對照組40.00%，復位不滿意率10.00%低于對照組50.00%，差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 兩組復位效果比較[例(%)]

2.2兩組圍術期指標比較：研究組手術時間、術中出血量、術后引流量低于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組圍術期指標比較

2.3兩組Harris髖關節功能評分比較：術前兩組髖關節功能評分比較差異無統計學意義(P>0.05)，術后，研究組Harris髖關節功能評分高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 兩組Harris髖關節功能評分比較分)

3 討論

目前來看，采用手術治療復雜髖臼骨折仍然具有較大挑戰性，術前對髖臼骨折的認識和理解，以及術中透視的準確性，均對骨折復位和固定有利。完善術前計劃、接骨板的準確塑形均為確保手術效果理想的關鍵環節[2]。傳統的術前計劃，術中廣泛剝離軟組織，讓骨折斷端完全暴露出，術中按照骨折形態對接骨板進行塑形，顯著增加了手術時間、術中出血量等，手術創傷性較大。而術前僅按照傳統影像學所提供的信息做術前計劃，如三維、二維數字圖像等，無法為手術操作者提供直觀、立體的骨折形態和解剖結構，且三維重建操作復雜。因此，目前部分學者倡議采用3D打印骨折模型模擬操作，認為可縮短手術時間，降低手術創傷性[3]。本研究結果也顯示，研究組圍術期指標、髖關節功能評分、復位滿意率均優于對照組，與以往報告結果相符[3]，同時證實了3D打印骨折模型模擬操作的優勢。筆者分析其優勢為：將3D打印骨折模型模擬操作應用到術前計劃中，手術操作者和手術助手可在術前接觸到骨折實物模型，可更好的認識和理解骨折形態，骨折復位精確度更高，術前全面了解骨折塊移位、骨折粉碎類型和程度，術前準確診斷，選擇合適的手術入路方式，且可避免術中浪費時間去塑形接骨板，此對患者術后恢復非常有利。

綜上所述，實施復雜髖臼骨折手術前，用3D打印骨折模型模擬操作，可提升醫生操作熟練度，降低術中出血、術后引流量，縮短手術時間，患者術后各指標更為優良，利于疾病康復。