3D打印联合导航治疗移位的Dennis Ⅰ、Ⅱ区骶骨骨折的效果观察

孙煜杰，赫 天，王 新

骶骨纵行骨折属于高能量损伤，临床上并不少见，严重的骶骨纵行骨折常导致骨盆垂直不稳定，常伴有骶神经损伤，在治疗中常被忽视。早期的复位、减压与内固定仍是治疗此类损伤的重要方法，其在减轻骶丛神经损伤、控制出血、维持骨盆稳定等方面发挥着重要作用[1-3]。及时、确切地恢复骨盆稳定性对于患者全身情况进一步处理及改善预后尤为重要[4]。近年来对于骶骨纵行骨折手术治疗的报道日益增多，方法各有所长。对于DennisⅠ区和Ⅱ区的骶骨骨折，骶髂关节螺钉固定通过生物力学测试后被认为是一种“中心性固定”，其固定强度超过钢板内固定[5]。三维导航技术[6]的应用大大提高了置钉的准确性及安全性，而且随着3D打印技术的兴起，成为目前骨科领域的研究热点，使医师能够更直观地了解骨折的情况，可为制定手术方案提供更好的临床依据，为临床医生提供新的思路[7-8]。笔者医院2013年12月—2016年3月采用3D打印联合导航引导下的经皮骶髂螺钉固定术治疗患者12例，效果较好。

临床资料

1 一般资料

本组男性10例，女性2例；年龄19～55岁，平均30.4岁。道路交通伤7例，高处坠落伤3例，其他损伤2例。12例患者均有骶骨骨折，其中Dennis Ⅰ区骨折7例，Dennis Ⅱ区骨折5例。Tile B型8例、Tile C型4例。11例合并耻骨支骨折，其中2例耻骨支骨折合并耻骨联合分离；1例单纯合并耻骨联合分离。合并腹腔脏器损伤2例，合并尿道损伤2例，合并骶丛神经损伤2例。伤后至手术时间5～58d，平均12.3d。

2 手术方法

术前进行骨盆CT薄层扫描，将数据导出(Dicom格式)，进行3D模型打印，得到1∶1 的3D打印模型，初步了解伤侧骨盆的垂直移位和旋转移位情况(图1a)。去除模型上骨折处的连接，模拟复位。一般先复位纵向垂直移位，再复位水平方向旋转移位，最后复位前后移位和矢状面移位，制定术中复位计划。有骨盆垂直移位的患者术前患肢采用大重量股骨髁上骨牵引，牵引后复查骨盆平片，证实骨盆纵向移位纠正后方可手术(图1b)。采用全麻或椎管内麻醉。术中通过患肢牵引复位纵向垂直移位。

合并耻骨联合分离和(或)合并耻骨支骨折需固定者，术中先采取仰卧位，切开或闭合复位骨折并固定。透视骨盆正位、出口位、入口位，了解骶骨骨折复位情况，如复位满意，可直接在仰卧位行导航下的骶髂螺钉固定；如复位欠满意，术中对抗牵引纠正纵向移位，同时于双侧髂嵴或髂前下棘上置入斯氏针或Schantz钉把持，根据复位计划进行复位，复位满意后用克氏针或外固定架维持复位(图1c)，再进行三维导航(Medtronic Stealth Station S7)下骶髂螺钉固定(图1d)。如骨盆前环不需固定，可直接俯卧位，行骶髂螺钉固定。

根据术前3D打印模型，笔者发现1例L5/S1关节突交锁(图1e)，无法进行闭合复位，故术中在俯卧位下予以后路切开，咬除交锁的关节突，复位骨折并在直视下行克氏针临时固定，注意避免血管神经损伤，最后再行骶髂螺钉的固定。1例患者骶神经损伤症状明显，术前3D打印发现S1神经前根经S1骶前孔处有一骨片卡压，故术中直接行后路切开，咬除半椎板复位骨折并去除卡压的骨块后行骶髂螺钉的固定。

结 果

本组12例均行骶髂螺钉内固定，1例单独1枚S1螺钉固定，1例行S1、S2各1枚螺钉固定，7例行骨盆前环内固定+1枚S1螺钉固定，3例行骨盆前环外固定架固定+1枚S1螺钉固定。1例因关节突交锁行切开复位，1例因S1神经损伤行切开复位神经根探查松解。术后均行骨盆正位、出入口位X线及骨盆CT检查，见骶髂螺钉位置满意，未突破骨皮质，术后未发现医源性血管神经损伤(图1f)。

术后12例患者均获得随访，随访时间2～12个月，平均4.5个月，骶骨骨折均达到临床愈合，无明显骨折再移位。其中2例出现骶髂关节不适，予以取出骶髂螺钉。其中1例S1神经损伤者行术中神经探查松解术后12个月神经症状恢复。

讨 论

随着三维C型臂在临床的应用，使得术中三维透视断层成像成为可能。其有着独特的图像优势：(1)术中三维透视断层成像可在显示器上同时显示矢状面、冠状面和横断面上骶骨的图像，有利于术者在3个切面上监测螺钉位置是否最佳、是否突破骶骨皮质；(2)类似断层CT的三维透视图像可以清晰显示骨折线以及螺钉和骨折块的位置关系；(3)三维重建使得术者可以更形象、更直观地在虚拟导针的指引下置入螺钉[9]。

不稳定骨盆骨折在三维空间的移位非常复杂，既有轴向的移位如垂直移位、前后移位及侧方分离压缩移位，又有水平面、矢状面甚至冠状面的不同方向旋转移位。这些移位主要在受伤时瞬间暴力作用下发生，但有些移位可能在伤后的急救搬运及牵引治疗中发生或加重。Linnau等[10]研究28例道路交通事故现场调查资料完整的骨盆骨折患者，发现从骨盆影像上判断暴力作用方向与现场调查实际暴力方向符合率仅为75%。目前广泛采用的Tile分型和Young-Burgess分型侧重于骨盆骨折的稳定性及损伤机制，对伤情的判断、急救及手术适应证的选择有明确的指导意义[11]。

图1 患者女性，19岁，道路交通伤致Tile B型骨盆骨折，Dennis Ⅱ区骶骨骨折。a. 术前3D打印模型;b. 患侧下肢牵引前后X线片对比;c. 术中复位后克氏针临时固定，3D导航下打入S1、S2空心钉导针后透视入口位及出口位;d. 计算机三维导航下定位，置入骶髂螺钉导针;e. CT扫描下发现L5/S1右侧关节突交锁;f. 术后骨盆正位、入口位、出口位X线片

经皮内固定技术因其微创、失血少、临床并发症少，现已越来越广泛地用于临床[12-15]。骨盆骨折的微创内固定治疗前提是要微创复位，要想取得微创、快速、满意的复位效果，关键是要正确判断骨盆骨折后半骨盆在三维空间真实的移位情况。石成弟等[16]研究了不稳定型骨盆骨折三维空间移位的X线诊断方法，对骨盆骨折的闭合复位提供了一定的帮助，但仍难以提供直观的复位步骤。一般对于骨盆的垂直移位可于术前采用大重量的骨牵引，术中于牵引床上可轻松纠正垂直移位。

笔者利用3D打印技术，术前获得患者的骨盆骨折模型，模拟复位，可提供直观的复位方向及步骤，为术中闭合复位提供指导。术中于双侧髂嵴或髂前下棘上置入2枚斯氏针或Schantz钉把持，根据术前计划的复位方向进行复位，以纠正骨盆旋转移位及前后移位，可显著提高复位的成功率及准确率。术中闭合复位成功后采取外固定架或克氏针临时固定，在透视下确认复位情况，然后在三维导航引导下完成骶髂螺钉的最终固定。另外，合并骨盆前环骨折的患者，可先行骨盆前环的切开或闭合复位及临时固定，对闭合复位后环骨折有明显的帮助。使用此方法进行后环的闭合复位技术仅限于单侧的骨盆后环损伤。而后环双侧损伤的患者，由于没有一侧正常骨盆来固定，所以无法进行闭合复位。对于Tile C型骨折，术前应该采用大重量的骨钉牵引首先纠正垂直移位，要注意矢状面上旋转移位的判断，其在骨盆前后位X线片上也表现为前后环骨性结构的上下移位，纵向牵引不能纠正甚至加重旋转移位，适度的屈髋位牵引可以改善外旋及前旋的畸形。手术争取在伤后1周内进行，否则闭合复位异常困难。术中采取在两侧髂嵴上各置入2枚斯氏针或Schantz钉把持复位，徒手固定正常侧半骨盆，复位损伤侧半骨盆，一般先纠正矢状面上的旋转移位，再根据透视影像纠正剩余的垂直移位，最后通过提拉、挤压和内外旋转纠正后方移位、分离移位及水平面旋转移位[16]。但对于陈旧骨盆骨折或伴有关节突交锁的骨折，闭合复位困难甚至无法有效复位，需要对骨折行切开复位。骶骨骨折的切开复位，采用后路正中切开，剥离骨折侧的肌肉，显露骨折的骶骨椎板，可通过对椎板的撬拨来进行骨折的复位。但骶骨椎板较薄弱，有时在撬拨复位时容易引起椎板骨折，无法复位，笔者在S1棘突上打孔，置入骨钩与髂后上棘进行对抗复位，可得到较满意的复位效果。复位满意后，克氏针进行临时固定，然后在三维导航引导下进行骶髂螺钉固定，仍可达到满意的临床效果。

对于骨折复位满意，而且无明显骶骨畸形的患者(术前CT或3D打印模型可明确)，笔者更喜欢应用二维导航置入骶髂螺钉。因为移位的骶骨骨折复位后均需要克氏针或外固定架进行临时固定维持骨折复位，有金属固定物干扰时三维导航的图像极其模糊，影响了置钉的准确性。笔者采用二维导航引导置入骶髂螺钉导针后用三维C型臂X线机进行验证，以确保螺钉置入的准确性[17]。综上所述，对于Dennis Ⅰ区和Ⅱ区的骶骨骨折，术前使用3D打印模型对于术中骨折的闭合复位有极大的帮助，再联合计算机导航辅助可准确置入骶髂螺钉，以达到真正的微创和精准有效的固定结果。