3D打印技术在快速治疗老年股骨转子间骨折医患沟通中的应用

梁国光，付茂庆，刘永明，黄冠就，唐理英，徐亚非

南方医科大学第七附属医院骨科，广东 佛山 528000

老年转子间骨折是临床常见病，快速治疗理念认为老年转子间骨折宜于入院后48～72 h内手术，其在防止并发症、提高患者生活质量、延长寿命等方面有明确优势[1]。良好的术前医患沟通尤为重要，其可能影响患者手术时机、围手术期依从性、术后恢复等问题。3D打印技术是近年出现的一种从图像到三维实物模型转化的新兴技术。以往的医学影像图片多为二维图像，阅读相对困难，导致患者及其家属对疾病的理解及认知有限，一定程度上影响医患沟通效果；3D打印技术可以直观展示立体模型、模拟手术过程，可以触摸仿真物，能很好弥补上述不足[2,3]。本研究通过随机对照实验对本院2018年7月至2019年4月收治的老年股骨转子间骨折病例进行研究，初步探讨3D打印技术在快速治疗老年股骨转子间骨折医患沟通中的应用价值。

1 材料与方法

1.1 实验对象

选取2018年7月～2019年4月老年股骨转子间骨折患者30例，利用随机数表将患者分成实验组和对照组，每组15人。实验组利用3D打印模型进行术前医患沟通，对照组采用传统的术前医患沟通方式，最后进行相关的评价比较。

纳入标准：（1）单纯转子间骨折患者，Evans分型为I～Ⅳ型者；（2）年龄60岁以上，性别不限；（3）无其他严重内科疾病者，如高血压病、冠心病、糖尿病等；（4）签署知情同意书并同意随机分组治疗。排除标准：（1）术前检查发现严重内科疾病，不能耐受手术者；（2）拒绝参加临床实验者以及其他特殊情况。

1.2 实验方法

1.2.1 术前医患沟通（1）实验组：急诊行CT检查，收集CT资料，利用MIMICS 15.0软件（Materialise公司，比利时）快速建模，3D打印机（Raise3D N2，上海）打印模型，利用MIMICS18.0软件术前规划功能进行相关测量及手术模拟，选择合适器械；同时配合三维打印模型进行术前医患沟通。此项工作在入院24 h内完成。（2）对照组：采用常规影像学数据进行术前医患沟通，确定治疗方案，沟通手术时机，同样在入院24 h内完成，见图1～2。然后即时进行调查问卷信息采集。问卷内容包括：对病情的了解，对手术的了解，围手术期护理要点认识；各个大类分5个小问题，每个小问题2分，总评分1～10分，10分代表最高分，表示患方对术前谈话理解度、认同度高。两名骨科医师在单盲的情况下对两组患者的相关指标进行评分并统计分析。

图1 股骨转子间骨折虚拟复位A：复位前 B：位后Fig.1 3D reconstruction and virtual reductions of intertrochanteric fracture of femurA:before reduction;B:after reduction

图2 利用3D模型进行术前医患沟通A：骨折3D模型 B：医患沟通场景Fig.2 Doctor-patient communication before the surgery by 3D printing modelA:3D printing model of fracture;B:Scene of doctor patient communication

1.2.2 手术指标采集 麻醉均采用连续硬膜外方式。手术由同一位资深主任医师在单盲的情况下实施，同一组医护人员协助完成，采用标准防旋股骨近端髓内钉（proximal femoral nail antirotation，PFNA）手术（图3）。同时记录手术相关信息：手术时机（入院到手术的间隔天数），手术总时间，出血量等。

图3 体内实际手术过程Fig.3 The operation processin vivo

1.3 统计分析

应用SPSS 20.0软件（IBM Corporation,Armonk，NY，美国）进行统计学分析，计量资料用（）表示，两组入院到手术间隔天数比较采用两个独立样本T检验，患者应用3D打印模型回答调查问卷对比采用两个独立样本非参数Wilcoxon秩和检验，α=0.05为检验水准。

2 结果

本研究采集30例患者信息，其中实验组15例，女性11例，男性4例，年龄（82.62±6.85）岁；对照组15例，女性10例，男性5例，年龄（81.71±8.26）岁。均顺利完成手术。一般信息如表1。

表1 患者一般资料（）Tab.1 General information of patients(Mean±SD)

表1 患者一般资料（）Tab.1 General information of patients(Mean±SD)

通过比较应用3D打印技术与传统方法进行术前谈话效果评价发现：实验组患方对疾病认识、手术方案及护理宣教方面有较高评分（P<0.05），尤其在手术方式的直观认识方面有明显优势：实验组（8.73±0.80），对照组（5.93±0.80），P<0.05，见表2。本研究重点关注了患者入院到手术的间隔时间，实验组为（2.92±1.16）d，对照组（4.36±2.10）d；两组之间有统计学差异。

表2 术前医患沟通的评分情况（，分）Tab.2 The scores of preoperative doctor-patient communication

表2 术前医患沟通的评分情况（，分）Tab.2 The scores of preoperative doctor-patient communication

3 讨论

3.1 医患沟通在老年股骨转子间骨折快速治疗中的意义

老年转子间骨折是临床常见病，以其并发症多、病死率高等被称为人类“最后一次骨折”。随着治疗理念的革新，目前普遍认为及早的手术治疗是优于保守治疗的首选方法。过去10年医学界已发布多个髋部骨折治疗指南：英国国家健康与临床优化研究所制定的NICE指南、澳大利亚国家卫生和医学研究委员会的NHMRC指南、苏格兰校际指南组织的SIGN指南及美国骨科协会制定的AAOS指南。这些指南均建议及早进行手术干预，争取伤后72 h内手术治疗，这样会有较好的临床效果[1,4～6]。但是我国很多患者不能及时行手术治疗。这一现状是由多方面原因造成的，主要涉及部分医务工作者对髋部骨折认识不深，医疗机构缺乏髋部骨折手术快速通道，患者及家属方面的延误。其中患方因素导致手术延误是重要原因之一，患者多为高龄患者，往往因其对病情、手术方案及预后认识不清、心理准备不充分等导致手术延误，错过最佳手术时机[1,7,8]。

本院2018年6月成立老年髋部骨折治疗中心，建立“老髋”患者手术治疗绿色通道，相关部门高度配合，力争为患者及早手术干预[9,10]。针对老年股骨转子间骨折的术式选择为PFNA手术，它以创伤小、恢复快、力学性能好等优点被广大医师所接受[11～13]。但是不少患者由于医患沟通不良或者患方对手术过度担忧等原因导致了手术的延误，错过最佳治疗时机。因此良好的医患沟通，是及时手术治疗的前提。

3.2 3D打印技术在医患沟通中的作用

3D打印技术是一种通过材料的逐渐累积来实现制造的技术。它利用计算机相关技术将3D模型切成一系列“薄片”，3D打印设备自下而上地制造出每一层“薄片”最后叠加成形为三维的实体零件。这种制造技术可以实现传统工艺难以或无法加工的复杂结构的制造，可以有效简化生产工序，缩短制造周期。3D打印技术已经被广泛应用于骨科领域：包括健康宣教、手术规划与设计等方面[14～16]。目前，老年股骨转子间骨折的治疗策略为早期手术干预，快速治疗；术前积极医患沟通，可以帮助患方及时决定手术治疗，提高生活质量。为达到有效沟通的目的，本研究利用3D打印技术制作出患者个体化骨折实体模型，可以让患方对骨折有真实的认识与感受，提高对此类疾病的认知；同时利用3D打印相关技术进行术前规划，患方可以直观感受手术方法，降低对手术的忧惧。

本实验采用随机对照方法探索了利用3D打印技术进行术前沟通的效果，发现从入院到手术平均间隔时间实验组（2.92±1.16）d，明显短于对照组（4.36±2.10）d，基本达到快速治疗的目的。在术前谈话效果评价中发现实验组在病情认知、手术理解程度、护理要点等方面均有明显优势；尤其在手术方案理解方面评分较高（8.73±0.80）分，明显高于对照组（5.93±0.80）分。这说明3D打印相关技术能够帮助患方较好地理解诊疗方案，提高医患沟通效果，避免无效沟通，帮助患方及时决定治疗方案，并能充分理解手术风险；整个治疗过程患方满意度较高。两组手术在手术时间、出血量等方面差别不大。手术医师按实验设计并未参与术前3D规划，本研究的侧重点为3D打印技术对患方的指导作用。

本研究存在一些不足：样本量相对较少,只分析了术前谈话效果的评价，未进行术后功能恢复情况的随访。

综上所述，3D打印技术辅助快速治疗老年股骨转子间骨折医患沟通有显著效果，可以提高术前医患沟通效率，起到快速手术治疗的作用。