論3D 打印技術在輔助髖關節手術治療中的應用

張冬

（黑龍江省綏化市第一醫院骨一科，黑龍江 綏化）

0 引言

髖臼具有不規則的形狀，在髖骨的外側面，對股骨頭相關聯，且在周圍有重要的神經分布[1]。髖關節具有較大的負重，在血供上較少，作為重要的組成部分發生高能量的暴力后發生骨折的可能性很大[2]。髖臼發生骨折后情況較為嚴重，同時會伴發一定的組織性損傷、局部的關節疼痛、活動能力受到限制，同時骨密度降低[3]。近年來，交通事業的發展致髖臼骨折的發生率逐漸上升，一旦發生后部分患者會出現并發癥[4]。當前，對于該病臨床上常采取手術進行解剖復位，并實施有效的內固定，其中內固定的質量及發生創傷的程度直接影響著手術的治療效果。為了更加精確安全地進行手術，3D 打印技術在治療該疾病中得到了有效的應用，該技術的應用精確、直觀地呈現出了損傷部位的形態、組織的具體解剖情況，有利于提高診斷率，做好骨折分型及治療。為了進一步探究3D 打印技術的應用效果，本研究選取了52 例髖臼骨折的患者進行觀察分析。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018 年1 月至2020 年12 月收治髖臼骨折患者52 例，按照AO/OTA 分型標準，對其進行分類，包含32例62A、19 例62B、1 例62C，其 中62A1、62B1 是 最 常 見類型。隨機分為兩組，各26 例。對照組年齡18-73 歲，平均(35.98±5.93)歲，病程3-9d；試驗組年齡18-74 歲，平均(36.06±6.08)歲，病程3-8d。兩組一般資料比較，差異無統計學意義(P＞0.05)，具有可比性。

標準：①髖臼骨折參照AO/OTA 分型標準，符合診斷標準的患者；②沒有發生全身性的感染；③無骨盆缺損或手術既往史；④沒有骨質疏松的情況；⑤下肢神經功能處于正常狀態；⑥患者及家屬均同意納入此次研究中且在同意書上簽字。

1.2 方法

（1）術前計劃：在術前對所有患者進行CT 掃描檢查，使用的儀器為SIMENS64 排螺旋CT。①對照組將掃描獲得的三維重建圖像醫學數字成像和通信數據(digital imaging and communication in medicine，DICOM)導入Mimics17.0 軟件處理生成虛擬三維重建，充分利用平移和旋轉的功能，對骨折部位進行有效的觀察，并在術前進行模擬。將螺釘的長度是安置的位置確定好，制定好治療方案。②試驗組在對照組的基礎上將DICOM 數據導入激光快速自動成型機，使用的模式為激光燒結，按照1 ∶1 的比例打印出骨折模型，能夠進行計算機模擬和模型模擬，并根據X 射線機CT 的檢查結果進行細節的復位處理，從而根據患者的實際情況確定具體的治療方案。（2）手術方法：所有患者的麻醉方式均為全麻，根據術前的骨折入路情況選擇前路、后路及漂浮的體位，在操作的過程中對神經及血管損傷引起注意，以免對其造成損傷，將骨折的部位進行充分的暴露。①試驗組患者中將3D打印出的模型進行對比，根據術前確定的方案將復位點找準[5]。②對照組患者按照常規的方法進行復位，待檢查顯示骨折部位恢復良好后再重新選擇鋼板進行有效的固定。對兩組患者手術中出血情況、所用的手術時間、術中C 臂透視次數進行對比。（3）術后處理：所有患者在術后均使用頭孢呋辛鈉以預防感染的發生，同時指導患者進行肌肉的等長和等張收縮鍛煉，術后2 周圍患者皮下注射低分子肝素鈣，以免出現下肢深靜脈血栓。告知患者在術后的8 周內不能負重，當骨折完全愈合后能夠進行完全負重。

1.3 評價指標

（1）髖臼骨折復位質量：對患者的復位情況進行評估，采用的方法為以Matta 標準為基礎進行判定，骨折位移不足1mm 表明解剖復位，當位移距離在1-3mm 時則為滿意復位，當位移距離超過3mm 則為不滿意復位。總滿意率=(解剖復位例數+滿意復位例數)/總例數×100%。（2）治療后骨折情況評定：手術后的3 個月對患者的骨折情況進行判定，采用的方法為以Majeed 評分標準為基礎進行評分，其中超過85 分的判定為優，評分范圍在70-84 分之間的判定為良，55-69 分之間的判定為可，評分低于55 分為判定為差。優良率=(優例數+良例數)/總例數×100%。

1.4 統計學方法

數據應用SPSS17.0 軟件處理；手術時間、術中出血量及透視次數記為計量資料，使用（±s）表示，并進行t 檢驗，滿意率及優良率記為計數資料，以（%）表示，進行χ2檢驗；P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者手術情況比較

見表1。

2.2 兩組患者治療后骨折復位質量情況比較

兩組患者經過不同的治療后達到的復位滿意情況基本一致，試驗組略高于對照組，組間差異無統計學意義(P＞0.05)。具體數據見表2。

2.3 兩組患者術后3 個月骨折情況比較

試驗組術后3 個月骨折情況顯著優于對照組，差異有統計學意義(P＜0.05)。見表3。

表1 兩組患者手術情況比較（±s）

表1 兩組患者手術情況比較（±s）

注：與對照組比較，P＜0.05

組別 例數 手術時間（min） 術中出血量（ml） 術中C 型臂透視次數(次)對照組 26 263.4±27.12 980.45±93.61 7.98±1.68試驗組 26 180.4±23.66 703.45±83.39 4.01±1.31

表2 兩組患者治療后骨折復位質量情況比較

表3 兩組患者術后3 個月骨折情況評定比較

3 討論

髖骨的組成部分有恥骨、坐骨及髂骨，在外側并沒有形成關節面組織結構，但與股骨頭相連，周圍遍布重要神經。傳統手術治療中根據術前的掃描檢查結果進行評估，之后確定手術方案。但是在具體的應用中呈現出的是二維平面圖像，存在一定的不足。因此3D 打印技術應運而生[6]。將該技術應用在髖臼骨折中能夠有效地進行術前的設計，在仿真模擬的情況下實施診斷、骨折分型及個性化的治療。同時，該技術對于臨床醫師來說能夠觀察得更加清晰，從而做好手術的預測情況。在術前做好預測，確定好手術路徑，造成的創傷較小，也不會引發大量的出血，有效減少了手術的操作時間。另外，對神經肌肉組織的損傷較小、患者的住院時間短、恢復所需時間短、能夠達到很好的骨折愈合效果，療效及安全性得到了充分的證實[7,8]。

本次研究中試驗組應用了3D 打印技術，該技術首先對髖骨進行了模型建造，很好地確定了手術方案，有效改善了術中情況，提高了骨折部位的復位質量，有效縮短了患者的手術時間，減少了術中的出血及透視的次數，與對照組相比較，差異有統計學意義(P＜0.05)。試驗組復位質量、術后3 個月骨折情況均優于對照組，后者差異有統計學意義(P＜0.05)。本次結果有力證實了3D 打印技術的應用價值。

綜上所述，對于髖臼手術患者采取3D 打印技術進行輔助手術治療效果顯著，具有較高的安全性，大大提高了骨折患者的復位質量及術后生活質量。