探讨3D打印骨折模型模拟操作与传统术前计划对复杂髋臼骨折手术效果的影响

李惠锡，张国富，张健荣，邹建平

(江门市新会区人民医院，广东 江门 529100)

因我国经济快速发展，受高能量创伤等因素影响，髋臼骨折发病率逐年攀升。目前临床针对明显移位、不稳定的髋臼骨折，均采用手术治疗。髋臼骨折移位>3 mm，会影响到髋关节功能，进而诱发创伤性骨关节炎，所以确保术中复位骨折块的质量为髋关节功能恢复良好的基础之一[1]。在实施手术前，患者接受影像学检查，并根据检查结果做出精密的分析，了解骨折移位程度和粉碎状况，此为术中良好复位骨折块的关键。但因CT、X线片检查各存在局限性，医生在做术前计划时，仍难以准确分型骨折，此对复位计划的制定不利。为改善此点，近年已有学者指出，将3D打印骨折模型模拟操作应用到复杂髋臼骨折手术中，可三维立体显示骨折分离、移位状态，比传统术前计划更良好[1]。但目前此方面报告较少，现纳入40例髋臼骨折手术患者分组讨论，现报告如下。

1 资料及方法

1.1一般资料：按术前计划分组40例髋臼骨折手术患者。入选标准：①髋臼前后柱移位>3 mm；②伴股骨头半脱位或脱位；③髋臼后壁骨折或后柱粉碎性骨折，前柱移位>3 mm；④存在关节内游离骨块；⑤患者与其家属均签字同意此次诊治方案。排除标准：①合并颅脑损伤者；②合并股骨头颈部骨折、脊髓损伤、骨盆骨折者；③有关节炎史、股骨头坏死史者；④局部软组织剥脱者；⑤中途脱落研究者。对照组：Letournel-Judet分型：3例T型，9例双柱骨折，8例前柱+后半横形骨折，体重指数21.3～27.9 kg/m2，平均为(24.8±2.3)kg/m2，年龄27～58岁，平均为(37.6±1.2)岁，女9例，男11例；研究组：Letournel-Judet分型：2例T型，8例双柱骨折，10例前柱+后半横形骨折，体重指数21.6～27.8 kg/m2，平均为(24.6±2.2)kg/m2，年龄26～59岁，平均为(37.2±1.1)岁，女8例，男12例。两组一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

1.2方法：对照组接受传统术前计划，按照骨盆X线片、髋臼双斜位X线片，以及CT检查结果确定手术入路，并结合操作者经验预弯接骨板。研究组接受3D打印骨折模型模拟操作，用电脑、3D打印机和3D-OR-THO骨科三维手术规划系统、Dell M6600图形工作站、螺旋CT等做三维编辑，制定各骨块分离颜色，用区域增长功能和阀值分隔功能快速分离骨折块，旋转、移动单个骨折块，虚拟复位髋臼骨折，定性骨折复位三维模型，把复位骨折块合并为复位模型，可见骨折线，将模型保存为STL格式，导入到3D打印软件中，打印实物模型。术前分析骨折块移位及形态状况，并做髋臼骨折分型，确定手术入路方式。在模型上标记骨折走向和骨折线形状，确定螺钉、钢板放置位置，用2.5 mm克氏针模拟螺钉进行植入，记录螺钉方向和长度，分析复位、固定最佳方案。

1.3指标判定：记录各患者术中出血量、手术时间、术后引流量等。术后即刻则评估患者复位效果，术后第3天患者均接受闭孔斜位、髂骨斜位、骨盆正位X线片检查，依据Matta影像学标准评估其骨折复位状况，解剖复位：骨折移位<1 mm，复位满意：骨折移位2～3 mm，复位不满意：骨折移位>3 mm。用Harris髋关节功能评分评估患者髋关节功能状况，包含疼痛(0～44分)、功能(0～49分)、畸形(0～4分)、活动度(0～9分)等方面，评分越高越良好。

2 结果

2.1两组复位效果比较：研究组解剖复位率15.00%高于对照组10.00%，但差异无统计学意义(P>0.05)，复位满意度75.00%高于对照组40.00%，复位不满意率10.00%低于对照组50.00%，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组复位效果比较[例(%)]

2.2两组围术期指标比较：研究组手术时间、术中出血量、术后引流量低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 两组围术期指标比较

2.3两组Harris髋关节功能评分比较：术前两组髋关节功能评分比较差异无统计学意义(P>0.05)，术后，研究组Harris髋关节功能评分高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 两组Harris髋关节功能评分比较分)

3 讨论

目前来看，采用手术治疗复杂髋臼骨折仍然具有较大挑战性，术前对髋臼骨折的认识和理解，以及术中透视的准确性，均对骨折复位和固定有利。完善术前计划、接骨板的准确塑形均为确保手术效果理想的关键环节[2]。传统的术前计划，术中广泛剥离软组织，让骨折断端完全暴露出，术中按照骨折形态对接骨板进行塑形，显著增加了手术时间、术中出血量等，手术创伤性较大。而术前仅按照传统影像学所提供的信息做术前计划，如三维、二维数字图像等，无法为手术操作者提供直观、立体的骨折形态和解剖结构，且三维重建操作复杂。因此，目前部分学者倡议采用3D打印骨折模型模拟操作，认为可缩短手术时间，降低手术创伤性[3]。本研究结果也显示，研究组围术期指标、髋关节功能评分、复位满意率均优于对照组，与以往报告结果相符[3]，同时证实了3D打印骨折模型模拟操作的优势。笔者分析其优势为：将3D打印骨折模型模拟操作应用到术前计划中，手术操作者和手术助手可在术前接触到骨折实物模型，可更好的认识和理解骨折形态，骨折复位精确度更高，术前全面了解骨折块移位、骨折粉碎类型和程度，术前准确诊断，选择合适的手术入路方式，且可避免术中浪费时间去塑形接骨板，此对患者术后恢复非常有利。

综上所述，实施复杂髋臼骨折手术前，用3D打印骨折模型模拟操作，可提升医生操作熟练度，降低术中出血、术后引流量，缩短手术时间，患者术后各指标更为优良，利于疾病康复。