3D打印技术在复杂肱骨近端骨折中的应用及分析

郭仕鑫 张晓峰（通讯作者）

（上海市第六人民医院金山分院 上海 201599）

1.资料和方法

1.1 一般资料

2015年1月—2016年9月我院收治的80例患者都是一侧的肱骨近端粉碎性骨折。根据是否采用3D打印技术辅助治疗，分为观察组和对照组：观察组组为3D打印技术组，共40例，男18例，女22例，平均年龄（63.54±5.01岁）。对照组为传统手术组，40例，男20例，女02例，平均年龄65.56±5.86岁。高血压患者有10例，糖尿病7例，冠心病3例，肾功能不全2例（代偿期）。两组在统计上具有可比性。

1.2 纳入和排除标准

1.2.1 入选标准 （1）已经确认诊断为肱骨近端骨折。（2）手术适应症非常明确，患者愿意接受手术治疗的。（3）病人的病例过程比较完整，随访的时间也到达4个月。

1.2.2 排除标准 （1）不符合上述纳入标准的；（2）周围软组织损伤明显，如肩袖损伤者；（3）部分单纯性Neer骨折；（4）有其他严重传染病、严重心脑血管疾病和神经系统疾病的；（5）随访时间不够4个月，病例过程不完善；（6）有凝血功能障碍或其他血液系统疾病或者有其他的大出血的患者。

1.3 术前准备

1.3.1 3 D模型打印 术前对肱骨近端进行一定的薄层的CT扫描，计算机在得到肱骨近端的数据后用3D打印技术打印出了和原型一样的肱骨近端的模型。

1.3.2 术前治疗 伤后3～5天内行手术治疗，选择全身麻醉。

1.3.3 手术准备 根据患者检查及三维比例模型，对手术难度、骨折入路、骨折复位思路、内固定方法等个性化手术方案进行评价。根据模型，提前准备合适的内固定尺寸和长度，可以提前准备好手术的途径和骨折的复位的方法。根据模型所要求的螺钉长度，在术前估计骨压缩导致骨头受损的大小程度。

1.4 手术方法

1.4.1 3 D打印组（观察组） 手术前模拟手术步骤，肱骨近端锁定钢板在手术前已预弯，常规消毒铺巾后，三角肌胸大肌入路，显露肩关节，按照术前模拟的手术方案及入路复位骨折端，用预弯的钢板进行固定，C臂机透视位置好后，缝合伤口。

1.4.2 传统手术组（对照组） 两组骨折端的手术入路的方向和方法都应该一样，显露骨折端。由于没有参考的3D打印模型，不能够还原在手术的假想的过程，断裂的还原步骤需要在操作、观察和讨论的选择，和螺钉的大小都是需要精确测定和c臂透视需要执行，直到手术的效果得到满足。其余步骤必须和3D打印组基本相同控制变量减少影响因素。

1.5 术后治疗

手术基本操作就是保证患者的无菌避免感染，握紧功能锻炼，术后2～3周开始肘关节屈伸功能的锻炼，4周作为肩关节的全方位的功能性的锻炼。

1.6 观测指标及数据处理

术中失血（ml），操作时间（分钟）和骨折愈合时间的数据统计分析，用（±s）表示，进行t检验，用卡方检验比较两组复位率，P＜0.05说明具有统计学意义。

2.结果

表 两组指标比较（±s）

表 两组指标比较（±s）

组别 例数 术中失血（mL）操作时间（min）骨折愈合时间（周）解剖复位率（%）观察组 40 145.71±20.08 97.86±9.51 8.64±2.07 88.9对照组 40 185.05±23.71 118.80±11.66 5.45±1.23 72.7 t值 - -3.506 -8.36 0.792 1.684 P值 - ＜0.05 ＜0.05 ＞0.05 ＞0.05

本研究所有患者均有效随访6～10个月，平均8.5个月。两组患者间年龄无统计学可比性（t=-0.86，P＞0.05）。SPSS18.0统计软件是用于比较，发现两组之间有显著差异在手术时间，术中失血量、骨愈合时间及骨折复位率，观察组优于对照组，P＜0.05。

3.讨论

老人中存在的比较复杂的肱骨的近端的骨折是较为常见，不做手术的话可能引起骨折不愈合和肩关节功能丧失。四个部分的肱骨近端骨折的手术治疗的手术效果疗效不是很好，肱骨的坏死的几率比较大。这个实验中采用3D打印模型有3例的骨折情况是四部分的外翻性的压缩性的骨折，内固定情况尚可。因此，没有实行人工手术没有把肱骨置换出来，但长期肱骨头坏死的影响因素的风险还是需要测定仍需随访。

3D打印技术因为其的不可替代的优势能够在肱骨手术中发挥其作用，它提供了最好的可视化思维模式。本研究所有的病患都需要在入院一星期里接受手术治疗，比传统的手术的时间还要多两到三天。然而，3D打印技术还需要对成本进行不断地缩减以便方便进一步发展。在胸三角这个地方入路是现在最常见的入路手段。但是，随着技术的发展人们逐渐认识到现在的在胸三角入路技术的局限性，劈裂三角入路由于在大多数情况下比胸三角入路具有较少的肩袖等关节稳定系统损伤，因为这一优越性也得到其他的学者的支持。但是，劈三角入路是新兴的技术手段肯定有其的缺点有还存在着入路腋窝神经损伤的风险较大。所以在此研究中全部选用胸三角肌入路，在软组织解剖中体积较大。

但由于手术区域和空间较好，在手术中仍值得选择。目前肱骨近端骨折内固定的选择主要由锁定钢板内固定和交锁髓内钉内固定两种方式来决定，其选择还存在争议。采用锁定钢板内固定治疗肱骨近端骨折。在手术前对所需要的钢板进行预处理，合理选择钢板和螺钉的长度和尺寸，从而减少手术治疗时间。3D打印辅助技术在复杂骨折复位术前制备中已经被众多学者认可。本研究发现，首先，它可以使术者和助手对骨折复位的思路和步骤有一个基础三维的认识，术者和助手可以手术前预手术一次防止出现意外还减少手术时间。其次，提高了术中骨折复位的准确性，减少操作的步骤。最后，患者可以更快更准确地了解自己的病情和I期的严重程度，这对于术前医患沟通和患者合作非常有利。虽然理论上有许多条件有利于骨折的复位和愈合，但3D打印技术的辅助。统计学上，观察组患者的解剖复位率确实高于对照组，但差异无统计学意义（P＞0.05）。本研究患者多为55岁以上心脑血管疾病或糖尿病患者，两组骨折愈合时间差异无统计学意义（P＞0.05）。这可能与本研究样本量较小有关，但也不能排除3D打印技术在骨折解剖复位率方面没有优势，值得进一步研究。