MRI、CT結(jié)合3D打印技術(shù)在治療骨折中的臨床應(yīng)用

摘 要：［目的］探討MRI、CT結(jié)合3D打印技術(shù)在治療骨折中的臨床應(yīng)用效果，以期為骨折患者提供更加精確、個(gè)性化和高效的治療方案。［方法］選取2022年1月至2023年12月期間收治的80例骨折患者作為研究對(duì)象，將其隨機(jī)分為觀察組和對(duì)照組，各40例。觀察組采用MRI、CT結(jié)合3D打印技術(shù)進(jìn)行診斷和治療，對(duì)照組采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行治療。觀察并比較兩組患者的手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、骨折愈合時(shí)間、并發(fā)癥發(fā)生率及術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能評(píng)分（HSS評(píng)分）。［結(jié)果］觀察組的手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、骨折愈合時(shí)間均少于對(duì)照組（P＜0.05）。觀察組的并發(fā)癥發(fā)生率低于對(duì)照組（P＜0.05）。同時(shí)，觀察組的術(shù)后HSS評(píng)分高于對(duì)照組（P＜0.05）。［結(jié)論］MRI、CT結(jié)合3D打印技術(shù)在治療骨折中能夠顯著提高手術(shù)效率，減少術(shù)中出血量和并發(fā)癥發(fā)生率，促進(jìn)骨折愈合，改善術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能，具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：MRI；CT；3D打印技術(shù)；骨折；臨床應(yīng)用

骨折作為一種常見外傷性疾病，其診斷和治療一直是骨科醫(yī)生關(guān)注的焦點(diǎn)。傳統(tǒng)的骨折診斷方法主要依賴于X光、CT等影像學(xué)檢查，但這些方法只能提供二維的圖像信息，難以全面反映骨折的復(fù)雜情況［1］。近年來(lái)，隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)和3D打印技術(shù)的飛速發(fā)展，MRI、CT結(jié)合3D打印技術(shù)在骨折治療中的應(yīng)用逐漸受到重視［2］。MRI憑借高分辨率和軟組織成像能力，在骨折診斷中能夠提供更加詳細(xì)的骨折形態(tài)和周圍軟組織損傷情況。CT檢查憑借3D成像能力，能夠準(zhǔn)確判斷骨折的分型、位移和碎片分布情況［3］。而3D打印技術(shù)憑借高精度、個(gè)性化、復(fù)雜成型等優(yōu)勢(shì)，可以為骨折患者提供更加精確、個(gè)性化和高效的治療方案［4］。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究選取2022年1月至2023年12月期間收治的80例骨折患者作為研究對(duì)象，將其隨機(jī)分為觀察組和對(duì)照組，各40例。觀察組中，男性患者有28例，女性患者有12例；年齡范圍為18～75歲，平均年齡為（45.6±12.3）歲；病程范圍為1～14天，平均病程為（5.2±2.1）天。對(duì)照組中，男性患者有27例，女性患者有13例；年齡范圍為19～73歲，平均年齡為（44.8±11.9）歲；病程范圍為1～15天，平均病程為（5.3±2.2）天。兩組患者基線資料均衡，具有可比性。

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）經(jīng)MRI、CT等影像學(xué)檢查確診為骨折的患者；（2）年齡在18～75歲之間；（3）簽署知情同意書，自愿參與本研究。

排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）合并嚴(yán)重內(nèi)科疾病或感染的患者；（2）術(shù)前血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定的患者；（3）因開放性損傷、感染、復(fù)雜合并傷等無(wú)法進(jìn)行手術(shù)的患者；（4）對(duì)3D打印材料過(guò)敏的患者。

1.2 方法

1.2.1 觀察組

觀察組采用MRI、CT結(jié)合3D打印技術(shù)進(jìn)行診斷和治療。

（1）MRI、CT檢查：所有患者均進(jìn)行MRI、CT檢查，獲取骨折部位的詳細(xì)圖像信息。MRI檢查采用1.5T超導(dǎo)磁共振成像儀，掃描序列包括T1WI、T2WI和脂肪抑制序列。CT檢查采用64排螺旋CT掃描儀，層厚為1mm，重建層厚為0.625mm，獲取骨折部位的3D圖像數(shù)據(jù)。

（2）3D模型打印：將MRI和CT圖像數(shù)據(jù)導(dǎo)入3D打印軟件，進(jìn)行3D重建和模型設(shè)計(jì)。根據(jù)骨折部位和損傷情況，設(shè)計(jì)個(gè)性化的3D打印模型。采用金屬粉末或塑料等材料，通過(guò)3D打印機(jī)逐層打印出骨折部位的實(shí)體模型。

（3）術(shù)前規(guī)劃和模擬手術(shù)：利用3D打印模型進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃和模擬手術(shù)。醫(yī)生可以在模型上進(jìn)行骨折復(fù)位、內(nèi)固定物選擇和手術(shù)路徑規(guī)劃等操作，模擬手術(shù)過(guò)程，提高手術(shù)的精確性和安全性。

（4）手術(shù)治療：根據(jù)術(shù)前規(guī)劃和模擬手術(shù)結(jié)果，進(jìn)行手術(shù)治療。術(shù)中利用3D打印模型輔助骨折復(fù)位和內(nèi)固定物置入等操作，確保手術(shù)的精確性和穩(wěn)定性。

（5）術(shù)后康復(fù)：術(shù)后根據(jù)患者的具體情況制訂個(gè)性化康復(fù)計(jì)劃，包括功能鍛煉、物理治療和藥物治療等。

1.2.2 對(duì)照組

對(duì)照組采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行治療。

（1）X光檢查：所有患者均進(jìn)行X光檢查，獲取骨折部位的二維圖像信息。

（2）術(shù)前規(guī)劃：醫(yī)生根據(jù)X光檢查結(jié)果和臨床經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃，確定手術(shù)方案和內(nèi)固定物。

（3）手術(shù)治療：按照術(shù)前規(guī)劃進(jìn)行手術(shù)治療。術(shù)中醫(yī)生根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和手術(shù)技巧進(jìn)行骨折復(fù)位和內(nèi)固定物置入等操作。

（4）術(shù)后康復(fù)：術(shù)后根據(jù)患者的具體情況制訂康復(fù)計(jì)劃，包括功能鍛煉和物理治療等。

1.3 觀察指標(biāo)

（1）手術(shù)時(shí)間：記錄并比較兩組患者的手術(shù)時(shí)間，以分鐘為單位。

（2）術(shù)中出血量：記錄并比較兩組患者的術(shù)中出血量，以毫升為單位。

（3）骨折愈合時(shí)間：記錄并比較兩組患者的骨折愈合時(shí)間，以天為單位。骨折愈合時(shí)間根據(jù)患者的X光檢查結(jié)果和臨床表現(xiàn)綜合評(píng)估。

（4）并發(fā)癥發(fā)生率：記錄并比較兩組患者的并發(fā)癥發(fā)生率，包括感染、內(nèi)固定物松動(dòng)、骨折不愈合等。

（5）術(shù)后HSS評(píng)分：采用HSS評(píng)分系統(tǒng)對(duì)兩組患者的術(shù)前及術(shù)后7天膝關(guān)節(jié)功能進(jìn)行評(píng)估。HSS評(píng)分包括疼痛、功能、活動(dòng)度、肌力、屈曲畸形、穩(wěn)定性6方面，總分為100分，分?jǐn)?shù)越高表示膝關(guān)節(jié)功能越好。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

本研究數(shù)據(jù)采用SPSS 23.0軟件進(jìn)行分析，計(jì)數(shù)資料以百分比形式呈現(xiàn)，采用χ2檢驗(yàn)；計(jì)量資料用（x±s）形式表示，采用t檢驗(yàn)處理。當(dāng)差異達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著水平時(shí)，設(shè)定P＜0.05為判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果

2.1 兩組手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量及骨折愈合時(shí)間比較

由表1可知，觀察組的手術(shù)時(shí)間、骨折愈合時(shí)間均短于對(duì)照組，術(shù)中出血量少于對(duì)照組（P＜0.05）。

2.2 兩組并發(fā)癥發(fā)生率比較

由表2可知，觀察組患者的并發(fā)癥發(fā)生率相較于對(duì)照組更低（P＜0.05）。

2.3 兩組HSS評(píng)分比較

由表3可見，術(shù)后，觀察組的術(shù)后HSS評(píng)分高于對(duì)照組（P＜0.05）。

3 討論

骨折作為一種常見外傷性疾病，其治療一直是骨科領(lǐng)域的重要課題。骨折的發(fā)生往往伴隨著骨骼結(jié)構(gòu)的破壞和周圍軟組織的損傷，治療的核心在于恢復(fù)骨骼的完整性和穩(wěn)定性，同時(shí)保護(hù)周圍軟組織，促進(jìn)骨折愈合［56］。傳統(tǒng)的骨折治療主要依賴于X光、CT等影像學(xué)檢查手段，這些方法雖然能夠提供骨折部位的基本信息，但受限于二維圖像的局限性，難以全面反映骨折的復(fù)雜情況，如骨折碎片的3D空間分布、骨折周圍軟組織的損傷程度等［7］。這些信息的缺失可能導(dǎo)致手術(shù)方案的不精確，進(jìn)而影響手術(shù)效果和患者康復(fù)進(jìn)程［8］。

近年來(lái)，隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)和3D打印技術(shù)的飛速發(fā)展，MRI、CT結(jié)合3D打印技術(shù)在骨折治療中的應(yīng)用逐漸嶄露頭角［9］。MRI因具有高分辨率和軟組織成像能力，在骨折診斷中能夠提供更加詳細(xì)的骨折形態(tài)和周圍軟組織損傷情況，為醫(yī)生制訂治療方案提供了重要依據(jù)［10］。CT檢查以其3D成像能力，能夠準(zhǔn)確判斷骨折的分型、位移和碎片分布情況，為手術(shù)復(fù)位和內(nèi)固定提供了精確的數(shù)據(jù)支持［11］。而3D打印技術(shù)則以其高精度、個(gè)性化、復(fù)雜成型等優(yōu)勢(shì)，為骨折患者提供了更加精確、個(gè)性化和高效的治療方案［12］。

在本研究中，觀察組通過(guò)MRI和CT檢查獲取骨折部位的詳細(xì)圖像信息，隨后利用3D打印技術(shù)制作出與骨折部位完全一致的實(shí)體模型。術(shù)前，醫(yī)生在模型上進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃和模擬手術(shù)，包括骨折復(fù)位、內(nèi)固定物選擇和手術(shù)路徑規(guī)劃等操作，從而提高了手術(shù)的精確性和安全性。術(shù)中，醫(yī)生利用3D打印模型輔助骨折復(fù)位和內(nèi)固定物置入等操作，確保了手術(shù)的精確性和穩(wěn)定性。相比之下，對(duì)照組則采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行治療，醫(yī)生主要依賴于X光檢查和臨床經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃和手術(shù)操作。

研究結(jié)果顯示，觀察組的手術(shù)時(shí)間、骨折愈合時(shí)間均顯著短于對(duì)照組，術(shù)中出血量顯著少于對(duì)照組（P＜0.05）。這一結(jié)果充分證明了MRI、CT結(jié)合3D打印技術(shù)在骨折治療中的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)術(shù)前精確的3D重建和模擬手術(shù)，醫(yī)生能夠更準(zhǔn)確地評(píng)估骨折情況，制訂個(gè)性化的手術(shù)方案，從而在手術(shù)過(guò)程中減少不必要的探查和時(shí)間浪費(fèi)，降低術(shù)中出血量和手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。此外，觀察組的并發(fā)癥發(fā)生率也低于對(duì)照組（P＜0.05）。這進(jìn)一步說(shuō)明了MRI、CT結(jié)合3D打印技術(shù)在提高手術(shù)精確性和安全性方面的重要作用。通過(guò)3D打印模型，醫(yī)生能夠在術(shù)前對(duì)手術(shù)過(guò)程進(jìn)行反復(fù)模擬和優(yōu)化，確保手術(shù)操作的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，從而有效減少并發(fā)癥的發(fā)生。在術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能評(píng)分方面，觀察組的評(píng)分也高于對(duì)照組（P＜0.05）。這表明MRI、CT結(jié)合3D打印技術(shù)不僅能夠提高手術(shù)的精確性和安全性，還能有效促進(jìn)患者的術(shù)后康復(fù)。通過(guò)個(gè)性化的手術(shù)方案和精確的手術(shù)操作，患者的骨折部位能夠得到更好的復(fù)位和固定，從而為術(shù)后的功能鍛煉和康復(fù)治療創(chuàng)造有利條件。

綜上所述，MRI、CT結(jié)合3D打印技術(shù)在治療骨折中能夠顯著提高手術(shù)效率，減少術(shù)中出血量，降低并發(fā)癥發(fā)生率，促進(jìn)骨折愈合，改善術(shù)后功能恢復(fù)，值得推廣應(yīng)用。未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的降低，MRI、CT結(jié)合3D打印技術(shù)有望在更廣泛的骨科疾病治療中得到應(yīng)用。

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作者簡(jiǎn)介：劉巷君（1995— ），女，漢族，河南鄭州人，本科，助教，研究方向?yàn)獒t(yī)學(xué)影像技術(shù)。