3D打印技術在快速治療老年股骨轉子間骨折醫患溝通中的應用

梁國光，付茂慶，劉永明，黃冠就，唐理英，徐亞非

南方醫科大學第七附屬醫院骨科，廣東 佛山 528000

老年轉子間骨折是臨床常見病，快速治療理念認為老年轉子間骨折宜于入院后48～72 h內手術，其在防止并發癥、提高患者生活質量、延長壽命等方面有明確優勢[1]。良好的術前醫患溝通尤為重要，其可能影響患者手術時機、圍手術期依從性、術后恢復等問題。3D打印技術是近年出現的一種從圖像到三維實物模型轉化的新興技術。以往的醫學影像圖片多為二維圖像，閱讀相對困難，導致患者及其家屬對疾病的理解及認知有限，一定程度上影響醫患溝通效果；3D打印技術可以直觀展示立體模型、模擬手術過程，可以觸摸仿真物，能很好彌補上述不足[2,3]。本研究通過隨機對照實驗對本院2018年7月至2019年4月收治的老年股骨轉子間骨折病例進行研究，初步探討3D打印技術在快速治療老年股骨轉子間骨折醫患溝通中的應用價值。

1 材料與方法

1.1 實驗對象

選取2018年7月～2019年4月老年股骨轉子間骨折患者30例，利用隨機數表將患者分成實驗組和對照組，每組15人。實驗組利用3D打印模型進行術前醫患溝通，對照組采用傳統的術前醫患溝通方式，最后進行相關的評價比較。

納入標準：（1）單純轉子間骨折患者，Evans分型為I～Ⅳ型者；（2）年齡60歲以上，性別不限；（3）無其他嚴重內科疾病者，如高血壓病、冠心病、糖尿病等；（4）簽署知情同意書并同意隨機分組治療。排除標準：（1）術前檢查發現嚴重內科疾病，不能耐受手術者；（2）拒絕參加臨床實驗者以及其他特殊情況。

1.2 實驗方法

1.2.1 術前醫患溝通（1）實驗組：急診行CT檢查，收集CT資料，利用MIMICS 15.0軟件（Materialise公司，比利時）快速建模，3D打印機（Raise3D N2，上海）打印模型，利用MIMICS18.0軟件術前規劃功能進行相關測量及手術模擬，選擇合適器械；同時配合三維打印模型進行術前醫患溝通。此項工作在入院24 h內完成。（2）對照組：采用常規影像學數據進行術前醫患溝通，確定治療方案，溝通手術時機，同樣在入院24 h內完成，見圖1～2。然后即時進行調查問卷信息采集。問卷內容包括：對病情的了解，對手術的了解，圍手術期護理要點認識；各個大類分5個小問題，每個小問題2分，總評分1～10分，10分代表最高分，表示患方對術前談話理解度、認同度高。兩名骨科醫師在單盲的情況下對兩組患者的相關指標進行評分并統計分析。

圖1 股骨轉子間骨折虛擬復位A：復位前 B：位后Fig.1 3D reconstruction and virtual reductions of intertrochanteric fracture of femurA:before reduction;B:after reduction

圖2 利用3D模型進行術前醫患溝通A：骨折3D模型 B：醫患溝通場景Fig.2 Doctor-patient communication before the surgery by 3D printing modelA:3D printing model of fracture;B:Scene of doctor patient communication

1.2.2 手術指標采集 麻醉均采用連續硬膜外方式。手術由同一位資深主任醫師在單盲的情況下實施，同一組醫護人員協助完成，采用標準防旋股骨近端髓內釘（proximal femoral nail antirotation，PFNA）手術（圖3）。同時記錄手術相關信息：手術時機（入院到手術的間隔天數），手術總時間，出血量等。

圖3 體內實際手術過程Fig.3 The operation processin vivo

1.3 統計分析

應用SPSS 20.0軟件（IBM Corporation,Armonk，NY，美國）進行統計學分析，計量資料用（）表示，兩組入院到手術間隔天數比較采用兩個獨立樣本T檢驗，患者應用3D打印模型回答調查問卷對比采用兩個獨立樣本非參數Wilcoxon秩和檢驗，α=0.05為檢驗水準。

2 結果

本研究采集30例患者信息，其中實驗組15例，女性11例，男性4例，年齡（82.62±6.85）歲；對照組15例，女性10例，男性5例，年齡（81.71±8.26）歲。均順利完成手術。一般信息如表1。

表1 患者一般資料（）Tab.1 General information of patients(Mean±SD)

表1 患者一般資料（）Tab.1 General information of patients(Mean±SD)

通過比較應用3D打印技術與傳統方法進行術前談話效果評價發現：實驗組患方對疾病認識、手術方案及護理宣教方面有較高評分（P<0.05），尤其在手術方式的直觀認識方面有明顯優勢：實驗組（8.73±0.80），對照組（5.93±0.80），P<0.05，見表2。本研究重點關注了患者入院到手術的間隔時間，實驗組為（2.92±1.16）d，對照組（4.36±2.10）d；兩組之間有統計學差異。

表2 術前醫患溝通的評分情況（，分）Tab.2 The scores of preoperative doctor-patient communication

表2 術前醫患溝通的評分情況（，分）Tab.2 The scores of preoperative doctor-patient communication

3 討論

3.1 醫患溝通在老年股骨轉子間骨折快速治療中的意義

老年轉子間骨折是臨床常見病，以其并發癥多、病死率高等被稱為人類“最后一次骨折”。隨著治療理念的革新，目前普遍認為及早的手術治療是優于保守治療的首選方法。過去10年醫學界已發布多個髖部骨折治療指南：英國國家健康與臨床優化研究所制定的NICE指南、澳大利亞國家衛生和醫學研究委員會的NHMRC指南、蘇格蘭校際指南組織的SIGN指南及美國骨科協會制定的AAOS指南。這些指南均建議及早進行手術干預，爭取傷后72 h內手術治療，這樣會有較好的臨床效果[1,4～6]。但是我國很多患者不能及時行手術治療。這一現狀是由多方面原因造成的，主要涉及部分醫務工作者對髖部骨折認識不深，醫療機構缺乏髖部骨折手術快速通道，患者及家屬方面的延誤。其中患方因素導致手術延誤是重要原因之一，患者多為高齡患者，往往因其對病情、手術方案及預后認識不清、心理準備不充分等導致手術延誤，錯過最佳手術時機[1,7,8]。

本院2018年6月成立老年髖部骨折治療中心，建立“老髖”患者手術治療綠色通道，相關部門高度配合，力爭為患者及早手術干預[9,10]。針對老年股骨轉子間骨折的術式選擇為PFNA手術，它以創傷小、恢復快、力學性能好等優點被廣大醫師所接受[11～13]。但是不少患者由于醫患溝通不良或者患方對手術過度擔憂等原因導致了手術的延誤，錯過最佳治療時機。因此良好的醫患溝通，是及時手術治療的前提。

3.2 3D打印技術在醫患溝通中的作用

3D打印技術是一種通過材料的逐漸累積來實現制造的技術。它利用計算機相關技術將3D模型切成一系列“薄片”，3D打印設備自下而上地制造出每一層“薄片”最后疊加成形為三維的實體零件。這種制造技術可以實現傳統工藝難以或無法加工的復雜結構的制造，可以有效簡化生產工序，縮短制造周期。3D打印技術已經被廣泛應用于骨科領域：包括健康宣教、手術規劃與設計等方面[14～16]。目前，老年股骨轉子間骨折的治療策略為早期手術干預，快速治療；術前積極醫患溝通，可以幫助患方及時決定手術治療，提高生活質量。為達到有效溝通的目的，本研究利用3D打印技術制作出患者個體化骨折實體模型，可以讓患方對骨折有真實的認識與感受，提高對此類疾病的認知；同時利用3D打印相關技術進行術前規劃，患方可以直觀感受手術方法，降低對手術的憂懼。

本實驗采用隨機對照方法探索了利用3D打印技術進行術前溝通的效果，發現從入院到手術平均間隔時間實驗組（2.92±1.16）d，明顯短于對照組（4.36±2.10）d，基本達到快速治療的目的。在術前談話效果評價中發現實驗組在病情認知、手術理解程度、護理要點等方面均有明顯優勢；尤其在手術方案理解方面評分較高（8.73±0.80）分，明顯高于對照組（5.93±0.80）分。這說明3D打印相關技術能夠幫助患方較好地理解診療方案，提高醫患溝通效果，避免無效溝通，幫助患方及時決定治療方案，并能充分理解手術風險；整個治療過程患方滿意度較高。兩組手術在手術時間、出血量等方面差別不大。手術醫師按實驗設計并未參與術前3D規劃，本研究的側重點為3D打印技術對患方的指導作用。

本研究存在一些不足：樣本量相對較少,只分析了術前談話效果的評價，未進行術后功能恢復情況的隨訪。

綜上所述，3D打印技術輔助快速治療老年股骨轉子間骨折醫患溝通有顯著效果，可以提高術前醫患溝通效率，起到快速手術治療的作用。