快速成型技术在复杂胫骨平台骨折诊治中的应用研究

刘建敏, 李全义

(陕西省人民医院 急诊外科, 陕西 西安, 710068)



快速成型技术在复杂胫骨平台骨折诊治中的应用研究

刘建敏, 李全义

(陕西省人民医院 急诊外科, 陕西 西安, 710068)

快速成型; 常规轴位CT; 多层螺旋CT; 三维重建; 复杂胫骨平台骨折

研究[1]认为，累及关节面的复杂骨折必须要接受手术治疗。在手术治疗前要做好手术器械、手术入路、手术内植物等多方面的准备工作。当前骨科已经能够广泛使用数字化技术。快速成型模型便属于数字化技术的一种，其在骨科中能够实现术前虚拟模拟到现实支撑的重大转变。本研究探讨快速成型模型在复杂胫骨平台骨折诊断治疗中的应用效果，报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取本院2009年8月—2015年8月收治的46例复杂胫骨平台骨折患者患者，采用电脑随机抽取的方式将所有患者分为对照组和观察组各23例。对照组中男17例，女6例，年龄在18～72岁，平均年龄(41.16±2.08)岁。观察组中男19例，女4例，年龄在17～75岁，平均年龄(42.24±2.217)岁。2组患者性别、年龄等一般资料均无显著差异(P>0.05), 具有可比性。

1.2 方法

2组患者均采用相同的手术方法，术前对照组患者予以常规轴位CT检查进行诊断，观察组患者予以多层螺旋CT检查三维重建并制作出快速成型模型。多层螺旋CT选用由德国西门子公司生产的16排螺旋CT扫描机。扫描参数为：电压120 kV, 电流260 mA, 螺距1 mm, 层厚1.25 cm。① 快速成型打印患者复杂胫骨平台骨折三维模型。将观察组患者经过CT扫描所获得的数据保存并且使用三维重建技术处理软件进行定位、分割、编辑、平均处理等，采用Mimiccs16.0对粉碎性骨折块进行进一步的分割与染色，获得三维重建数字模型。获得快速成型模型后导入快速成型仪，将骨折模型打印出来。② 构建数字化内植物库与数字模拟手术。利用3D扫描设备对比较常见的内植物库中的3D数据进行预先获取，并且将其导入到Mimiccs16.0当中形成相应的内植物三维模型数据库。根据复杂胫骨平台骨折三维模型进行三维数据的测量，选择恰当的内植物规格、种类，并且将其应用到复杂胫骨平台骨折三维模型当中进行装配的模拟，以便确定固定骨折块的螺钉、钢板长度。③ 对本组患者予以体外模拟手术。所打印的复杂胫骨平台骨折三维模型中，将骨折块进行旋转以及平移的复位模拟，以便实现初步的患者体外模拟手术复位。将该三维模型与正常人体的骨模型作出对比后，确定准确的复位位置。利用Mimiccs16.0将所选取的恰当螺钉、钢板放置于所打印出的三维模型当中，便于进一步确定螺钉、钢板的规格和类型。所有螺钉、钢板等手术材料均要进行常规的严格消毒。

1.3 判定指标

对2组患者的检查明确诊断率情况、术中与术后情况(手术时间、术中透视次数、术中出血量、骨折愈合时间)、临床治疗有效率进行对比分析。

1.4 统计学处理

采用SPSS 19.0统计软件进行处理，计数资料采用数[n(%)]表示，组间比较采用卡方(χ2)检验; 计量资料采用均数±标准差表示，组间比较采用t检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

对照组患者的明确诊断率为69.57%, 观察组患者为100.00%, 对照组显著低于观察组(P<0.05)。观察组患者的手术时间、术中透视次数、术中出血量均显著优于对照组(P<0.05); 2组患者骨折愈合时间无显著差异(P>0.05)。见表1。2组患者临床治疗有效率无显著差异(P>0.05)。见表2。

表1 2组患者术中及术后情况比较

与对照组比较, *P<0.05。

表2 2组患者临床疗效比较[n(%)]

3 讨 论

临床针对复杂胫骨平台骨折的治疗原则为准确复位的同时保证内植物稳定[2]。治疗当中所采用的手术方法一般为关节面的解剖复位、内植物、塌陷骨折的植骨等[3]。无论采用何种手术方法，在手术前均必须要根据影像学的恰当诊断，与手术入路相互结合做好术前的一切准备，以免手术不当对患者骨折的关节造成严重的不良影响[4]。若手术当中出现不恰当的情况，严重时会导致患者承重关节出现不可逆性的损伤、创伤性关节炎以及残疾[5]。对复杂胫骨平台骨折患者进行手术治疗，必须要依据患者具体的骨折类型设计具有针对性的有效手术治疗防范。此时，要充分掌握患者骨折移位程度、骨折块的形态以及大小[6-7]。快速成型技术所需要的螺旋CT扫描则在检查当中对患者的体位要求比较低，能够进行无间断的容积扫描，既有效提高检查的明确诊断率，又能够降低对患者产生的辐射伤害[8]。

当前，快速成型模型已经能够在骨科进行广泛的应用，其能够将原本抽象的、复杂的骨折进行虚拟模拟，采用实物化的形式进行呈现[9]。手术医师可以根据该快速成型模型对患者的骨折类型、手术方案进行进一步的明确与制定。同时，手术医师能够利用计算机技术将所得的快速成型模型进行手术过程模拟，找到准确的复位点，明确内植物的螺钉与钢板长度、固定方向等[10-13]。本研究中，对照组患者在术前予以常规轴位CT检查进行诊断，而观察组患者予以多层螺旋CT检查三维重建并制作出快速成型模型。结果显示，对照组患者的检查明确诊断率为69.57%, 观察组患者为100.00%, 差异有统计学意义(P<0.05); 观察组患者的手术时间、术中透视次数、术中出血量均显著优于对照组(P<0.05); 2组患者骨折愈合时间以及临床治疗有效率均无显著差异(P>0.05)。

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2017-01-18

陕西省科学技术研究发展计划项目(2009K17-01)

R 683

A

1672-2353(2017)13-139-02

10.7619/jcmp.201713043