3D打印技术辅助手术治疗髋臼骨折初步体会

范士洁 赵滨 陈洪强

(1.贵阳中医学院研究生院，贵州 贵阳 550002；2.贵阳市第四人民医院，贵州 贵阳 550002)

·经验交流·

3D打印技术辅助手术治疗髋臼骨折初步体会

范士洁1赵滨2△陈洪强2

(1.贵阳中医学院研究生院，贵州 贵阳 550002；2.贵阳市第四人民医院，贵州 贵阳 550002)

目的 探讨3D打印1∶1模型辅助手术治疗髋臼骨折的临床应用。方法 采用3D打印1∶1模型辅助手术治疗5例髋臼骨折。采集CT数据，3D打印1∶1模型，通过模型制定个体化治疗方案。结果 手术时间140～200 min，术中失血400～1 000 mL。术后效果满意，据Matta功能标准评定：优3例，良2例。结论 采用3D打印1∶1模型辅助手术治疗，制定个体化的治疗方案，可降低手术风险及难度，缩短手术时间，减少软组织剥离，减少失血量，体现微创治疗与精准治疗，术后X线片示髋臼骨折复位满意。

髋臼骨折； 3D打印模型

随着社会的发展,车祸伤及高坠伤等逐年上升，髋臼骨折也随之增加,约1/50 000[1]。基于Letoumel和Judet对髋臼骨折手术治疗开创性探索,推动了治疗理念和技术的进步。切开复位内固定已是髋臼骨折治疗的金标准，传统方法尽管可以满足治疗的需要，但存在创伤大、操作复杂、手术时间长、出血多和并发症多等不足。髋臼骨折作为极具挑战性的手术之一[2]，应用新技术降低手术风险及难度显得十分必要。3D打印技术作为新兴技术，被首先应用于航天及医疗等领域[3]。利用3D打印模型制定个体化的手术治疗方案，在骨折分型、术前规划、手术模拟及术中模型参考等方面有较大优势。因此，3D打印技术应用于髋臼骨折有其现实意义。笔者自2014年6月至2015 年8月采用3D打印1∶1模型辅助手术治疗髋臼骨折5例，初步疗效满意，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 本组共5例，均为男性，年龄25～45岁，平均35岁。车祸伤3例，坠落伤2例。均摄骨盆前后位、Judet位X线片、骨盆CT及三维重建等检查，获取CT数据并打印模型。按照Letournel-Judet分型：横形骨折2例，横形加后壁骨折1例，前柱骨折1例，T形骨折1例。

1.2 操作方法 利用3D打印模型多角度、多方向观察骨折情况，明确骨折分型，根据分型选择手术入路；了解骨折块移位，模拟术中复位，恢复髋臼正常解剖结构，黏结各骨折块，得到复位后模型；利用复位后模型，确定钢板植入位置并预弯；打孔并测量记录每枚螺钉的长度及钉道的角度。术前常规备血，均采用自体血回输及全身麻醉；常规操作到达骨折端，按术前模拟复位各骨折块，利用预弯钢板作为复位模板指导，提高复位质量，缩短复位时间，减少软组织剥离及出血；复位完成后，置入预弯钢板；按模拟操作角度拧入螺钉。C型臂X光机透视检查骨折复位和钢板及螺钉位置。

2 结 果

手术时间140～200 min，平均194 min；失血量400～1 000 mL，平均580 mL。根据术后X线片并参照Matta复位标准[4]：髋臼骨折2例解剖复位(移位≤1 mm)，3例满意复位(移位≤3 mm)。5例获随访4.5～19个月。疗效根据Matta功能标准评定[4]：优3例，良2例。未发生血管神经损伤。

3 讨 论

因髋臼位置较深、神经血管较多、解剖关系复杂，且为全身主要的负重关节[5]，手术治疗极具挑战性[2]。传统方法,术者以X线片和CT为依据，结合理论及经验，在想象中做术前模拟；术中以铝模板为钢板弯折依据，螺钉需术中C型臂X光机反复透视。传统方法存在诸多缺点：X线片及CT平扫为二维图像，提供信息有限，对骨折诊断尚且可靠，但对骨折分型有一定局限性。CT三维重建，尽管有效提高分型准确率[6]，但只能提供几个角度的图像，不能满足多角度多方向观察及术前手术模拟；髋臼骨折手术操作由经验丰富的外科医师操作，限制了操作技术及经验的传承、交流学习，不利于缩短医师培养曲线。传统医患沟通，缺少模型指导，使医患沟通复杂难懂。

随着数字骨科和3D打印技术的发展，为髋臼骨折手术治疗提供了良好的发展契机，使髋臼骨折个体化治疗方案的制定成为了现实，也真正实现了现实中1∶1骨折模型，并以此制定个体化治疗方案：(1)明确分型，选择手术入路；(2)了解骨折之间关系及移位程度；(3)优化置入物的设计；(4)体外模拟手术。数字医学及3D打印技术颠覆了传统方法，改变了之前仅通过影像资料为参考的分型方法，提高了分型的准确性；改变了传统术前规划方法，实现了由想象到现实的跨越；改变了传统的内置物准备方式，利用模型预弯钢板，避免了因反复预弯，影响钢板强度，且节省手术时间；预先测量螺钉深度与角度，不仅节省手术时间而且减少C型臂X光机透视检查次数，降低射线危害。3D打印模型有利于技术经验传承、学习及交流。

运用3D打印髋臼骨折模型制定个体化、精准化的手术方案，具有缩短手术时间、减少软组织剥离、减少失血、微创治疗、精准复位的优点，3D打印技术和骨科结合必将成为未来趋势。

[1] Laird A,Keating JF.Acetabular fractures:a 16-year prospective epidemiological study[J].J Bone Joint Surg Br，2005，87(7):969-973.

[2] Robert W,Buchol Z,James D.Heckman,CharlesCourt-Brown，裴国献，译.成人骨折学[M].北京:人民军医出版社,2009:1372．

[3] 王燎,戴尅戎.骨科个体化治疗与3D打印技术[J].医用生物力学,2014,29(3):193-199.

[4] Matta JM.Fractures of the acetabulum: accuracy of reduction and clinical results in patients managed operatively within three weeks after the injury[J].J Bone Joint Surg Am，1996，78(11):1632-1645.

[5] Gänsslen A,Frink M,Hildebrand F,et al.Both column fractures of the acetabulum: epidemiology, operative management and long-term-results[J].Acta Chir Orthop Traumatol Cech，2012，79(2):107-113.

[6] 魏伟明，郑建河，叶握球，等.三维CT重建影像增加髋臼骨折分型的可靠性[J].中国骨与关节损伤杂志，2012，27(6)：514-515.

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△通信作者