三維可視化虛擬對發育性髖關節發育不良手術治療患者髖關節功能的影響

張喜明 (佳木斯市中心醫院骨外一科，黑龍江 佳木斯 154002)

發育性髖關節發育不良(DDH)是髖臼先天性發育過程中存在的缺陷[1-2]。由于髖臼周圍組織對于股骨頭有效覆蓋少，從而造成頭臼匹配不良的情況，在長期異常能力作用下容易造成股骨頭脫位現象，增加了關節內局部應力，對髖軟骨造成損害[3-4]。相關報道[5-6]顯示，我國當前DDH的發病率為2.3%左右，男女發病率比例是1∶4。DDH主要的發病原因是骨性結構發育異常，導致生物力學結構發生改變，從而造成頭臼與周圍組織出現不匹配的情況，髖關節會逐漸脫位，髖臼周圍出現軟骨損害的情況。而在髖關節發育不良的手術治療中，難度大，手術失敗風險高。傳統的DDH治療中，主要應用X光和CT等二維技術對患者患處情況進行評估，但是效果并不理想[7]。因此本文應用三維可視化虛擬技術對DDH患者進行手術治療。

1 資料與方法

1.1一般資料：選取我院2017年3月～2020年3月共收治的66例發育性髖關節發育不良手術治療患者作為研究對象，隨機分為試驗組與對照組，各33例，所有患者均簽署知情同意書，具體資料對比差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性，見表1。本次研究經過本院醫學倫理委員會同意。

表1 兩組一般資料對比

1.2方法：對照組患者常規手術前輔助CT和X線定位處理，從二維平面評價患者的實際情況后進行手術，試驗組患者手術前應用Mimics軟件重建后指導手術治療：在Mimics10.0系統中導入試驗組患者的原始髖關節薄層CT數據，并依照骨窗閾值進行患側髖關節三維圖像的重建，測量切割工具模擬截骨、髖臼大小、真臼部位和旋轉中心了解患者髖臼情況，根據DDH—Crown分類結合患者髖部軟組織條件及髖部外展肌力選擇合適的手術方案。根據重建后的圖像進行實時測量選擇關節假體。確定內固定的置釘位置、鋼板長度、加壓孔和鎖定孔的選擇及是否需要植骨，并計算數字化植骨量。

1.3觀察指標與療效判定標準

1.3.1觀察指標：①Harris髖關節功能評分[8]：包括疼痛、功能、下肢畸形、髖關節活動范圍等幾個維度，滿分100分；②疼痛視覺模擬評分(VAS)[9]：采用VAS評價疼痛程度：使用0至10共11個數字表示患者的疼痛程度，其中0代表無痛，10代表最痛，指導患者從11個數字中選取1個數字，以表示自身的疼痛程度；并觀察患者獨立行走和輔助行走的情況；③生活質量評分[10]：分為生命力、整體健康水平、身體創傷、心理功能和生理功能幾項指標來進行評定。

1.3.2療效判定標準：Harris髖關節功能評分≥90分為顯效；Harris髖關節功能評分為70～89位有效；Harris髖關節功能評分<70分為無效。總有效率=(顯效例數+有效例數)÷總例數×100%。

1.4統計學方法：采用SPSS 20.0軟件分析本次研究數據，計量資料取t檢驗；計數資料取χ2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1兩組治療效果對比：對照組患者總有效率72.72%，試驗組患者總有效率為93.94%，試驗組顯著高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組治療效果對比[n(%)，n=33]

2.2兩組手術前后Harris髖關節功能評分對比：兩組患者手術后Harris髖關節功能評分明顯優于手術前，手術后，試驗組Harris髖關節功能評分明顯優于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 兩組手術前后Harris髖關節功能評分對比分，n=33)

2.3兩組手術前后功能恢復情況與VAS對比：與手術前相比，兩組患者手術后VAS顯著降低，手術后，試驗組VAS顯著低于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)；試驗組獨立行走患者人數明顯高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表4。

表4 手術前后患者功能恢復情況與VAS評分對比

2.4兩組患者手術前后生活質量評分情況對比：兩組患者手術后的生命力、整體健康水平、身體創傷、心理機能和生理功能指標評分明顯優于手術前；且試驗組的整體健康水平、身體創傷和生理機能指標評分明顯優于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)；兩組患者手術后生命力和生理機能指標評分比較，差異無統計學意義(P>0.05)。見表5。

表5 兩組患者手術前后生活質量評分情況對比分)

3 討論

髖關節發育不良是常見兒童遺傳或神經肌肉疾病，可導致半脫位或完全脫位的股骨頭[11]。該疾病的治療目的主要在于穩定股骨頭并將其定位于髖臼，治療越早，成功率越高[12]。但由于嬰兒起病多在成年期治療，手術治療的成功率不夠理想。其外科治療手術包括Tonnis術式、髖臼成形、股骨內翻短縮截骨術結合內收肌切斷及髂腰肌松解等[13-14]。但以上手術術前通常缺乏髖關節脫位和術中修復的評估，因此難以在臨床上廣泛應用。Mimics軟件是可通過重建圖像量化髖關節脫位的程度，顯示髖關節損傷情況的工具之一[15]。術前通過Mimics軟件重建得到健康側髖臼的實際大小和患者髖臼的最合理位置，通過三維可視化技術圖像獲得患者側的真實髖臼，為術前虛擬手術提供依據，為術中手術提供客觀、真實的參考數據[16]。

本研究結果顯示，對照組患者總有效率72.72%，試驗組患者總有效率為93.94%，試驗組顯著高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。由此證明，應用三維可視化虛擬在Mimics7.0軟件系統中，可保存股骨頸部骨量并最大程度地去除股骨頸部骨囊腫體積，達到手術效果的最優化。試驗組患者手術后Harris髖關節功能評分明顯優于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)；試驗組VAS評分明顯高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)；試驗組獨立行走患者人數明顯高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。由此證明，通過三維可視化維重建技術及模擬手術技術可保證全髖關節表面置換術后假體穩定程度并降低負面影響。試驗組的整體健康水平、身體創傷和生理機能指標評分明顯優于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)；兩組患者手術后生命力和生理機能指標評分差異無統計學意義(P>0.05)。由此證明，手術前和手術中應用三維可視化虛擬技術，能有效改善髖關節形態和功能，術后近期臨床效果滿意，提升患者的生存質量。

綜上所述，傳統手術患者術前的評估方式與三維可視化虛擬對發育性髖關節發育不良手術的患者治療均有效果，但利用三維可視化虛擬對患者的治療效果更明顯，疼痛感小，髖關節功能恢復更好，能夠提升患者的生活質量，值得推廣。