改良Galveston 技术结合3D 打印治疗垂直不稳定骨盆骨折的效果

马 腾， 魏代好， 寇 涛， 安维军

（1.宁夏医科大学总医院创伤骨科，银川 750004； 2.宁夏医科大学临床医学院，银川 750004）

高暴力损伤导致的骨盆骨折占住院骨折的2%～5%[1]。垂直不稳定骨盆骨折（Tile C3），常由严重的高能量损伤导致，是骨盆骨折Tile 分型中最严重、最复杂的骨折类型[2]。生物力学上属于双侧垂直不稳定型（经骶骨）。常规的治疗方式为后路切开复位钢板内固定结合骨盆前环外固定架固定、骶髂螺钉内固定，有固定强度不牢靠、术后感染、双下肢不等长、腰骶部疼痛及固定失败、高并发症发生率等缺点[3-4]。改良Galveston 技术的髂腰固定较后路横向钢板固定更符合生物力学固定，特别是对于骨质薄弱的患者，髂骨螺钉具有较好的固定效果[5]。本研究采用改良Galveston技术结合3D 打印对42 例Tile C3 型骨盆骨折患者进行治疗，疗效显著，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2017 年3 月至2021 年6 月在宁夏医科大学总医院收住院的82 例骨盆骨折（Tile C3 型）患者临床资料。受伤因素：交通事故53例，高处坠落伤29 例，受伤至手术时间5～10 d。其中采用改良Galveston 技术结合3D 打印固定治疗的为观察组，采用传统方法固定术治疗的为对照组。两组患者性别、年龄、合并内科疾病情况差异均无统计学意义（P 均＞0.05），具有可比性，见表1。

表1 两组患者一般资料情况

1.2 纳入、排除标准

纳入标准：有手术适应证，诊断为Tile C3 型骨盆骨折并且为14 d 以内的新鲜骨折的均纳入研究对象。排除标准：1）病理性骨折；2）陈旧性骨折；3）开放性骨折；4）合并下肢其余部位骨折；5）合并严重慢性疾病不能耐受手术；6）病历资料不全或不能配合临床研究。

1.3 方法

1.3.1 术前准备 1）所有研究对象根据体质量术前均予以患肢骨足量牵引，以便于术中牵引复位；2）术前预防压疮，平衡翻身护理；3）入院后排除腹部器官损伤后，予以常规抗凝预防下肢深静脉血栓形成，术前12 h 停药；4）术前30 min 给予头孢唑林钠静滴预防感染。

1.3.2 观察组手术方案 首先术前进行数字化设计：1）行128 排螺旋CT 薄层扫描，将其DICOM数据刻录光盘后输入计算机中，采用Mimics20.0软件进行骨折三维建模，360°观察骨盆整体形态、骨折移位情况、骨折粉碎程度等局部细节，观察重要血管、神经毗邻关系，见图1。2）模拟复位，进行单个骨折块分离并指定颜色，进行移动、旋转等操作恢复骨盆后环（骶骨）解剖结构，确定骨折复位顺序。3）根据腰4、5 椎体及髂骨形态，结合患者的骨折具体情况，测量椎弓根螺钉及髂骨钉长度，观察进钉角度。然后通过3D 打印技术打印1∶1 等比例骨盆骨折模型（包括腰4、5 椎体），进行模拟手术操作：1）选择后正中手术入路，切割分离模型骨块，模拟进行复位；2）按照数字化设计的椎弓根螺钉及髂骨钉长度、角度置钉；3）观察髂骨钉和椎弓根螺钉的轨迹，预弯钛棒，连接固定，观察复位效果，调整确认最佳的手术方案。最终将模拟手术的螺钉长度、置钉角度等参数应用于实际手术。预弯钛棒送手术室提前消毒备用，见图2。

图1 Mimics 20.0 软件进行骨折三维建模

图2 模拟手术过程

1.3.3 手术过程 所有研究对象全身麻醉后，患者取俯卧位，术中G 型臂辅助透视。自L3 椎体棘突至肛裂做正中切口。沿切口体表投影切开皮肤及皮下组织，将竖脊肌自腰椎和骶椎上分离显露腰4、5 椎弓根，髂后上棘及骨折断端，清理断端肉芽组织及血肿，在透视监视下，过伸及牵引髋关节辅助复位器械进行复位。骨折的固定采用标准内固定系统，参考术前设计及3D 模型模拟手术参数，在双侧腰4、5 节段置入椎弓根螺钉，见图3。自髂后上棘向髂前下棘在髂骨上置入髂骨钉，用预弯好的钛棒连接椎弓根螺钉和髂骨钉，附加2 个横连杆连接两侧的钛棒，增加旋转稳定性。术中透视确认复位及内固定情况，闭合切口，留置引流管。卧床期间药物预防深静脉血栓；术后2 周视伤口愈合情况决定是否拆线；术后12 周允许患肢部分负重；术后6～9 个月，通过拍摄骨盆正位、骨盆入口位、骨盆出口位X 线结合三维CT 重建证实骨折愈合后可去除内固定。

图3 改良Galveston 技术术中双侧腰4、5 置入椎弓根螺钉

1.3.4 术后随访 术后第2 天换药引流量小于30 mL 时拔除引流管；术后2 周左右拆线；术后1、2、3、6、12 个月定期复查，并完善相关X 线及三维CT 重建检查，完成数据记录；卧床患者常规口服抗凝药物预防血栓。对照组患者在复查过程中，根据影像学资料决定外固定架拆除时间，一般为2 个月。

1.4 骨折复位评价标准

采用Tornetta-Matta 标准[6]评价骨盆骨折术后X 线片复位质量。分级标准：1）骨盆后环分离移位＜4 mm 为优；2）骨盆后环分离移位4～20 mm为良；3）骨盆后环分离移位10～20 mm 为中；4）骨盆后环分离移位＞20 mm 为差。使用Majeed 评分评估骨折患者术后康复情况[7]，包括疼痛、工作、坐立、性生活以及站立等，总分为100 分。能恢复至受伤前工作的患者分级标准：85 分以上为优，70～84 分为良，55～69 分为中，55 分以下为差。未能恢复至受伤前工作的患者分级标准：70 分以上为优，55～69 分为良，45～54 分为中，45 分以下为差。结果以优良率来表示。

1.5 观察指标

1）记录手术时间、术中出血量、麻醉时间、透视次数；2）术后第2 天、1 个月行X 线片、骨盆三维CT 重建检查，记录骨折愈合时间。

1.6 统计学方法

采用SPSS 26.0 统计学软件进行数据分析，计量资料均服从正态分布，以均数±标准差（±s）表示，采用t 检验；计数资料以百分比（%）表示，采用χ2检验。P≤0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 围手术期情况

两组患者麻醉及手术过程顺利，术中均无血管、神经损伤情况。观察组患者比对照组手术时间短、透视次数少（P 均＜0.05）。两组患者术中麻醉时间、术中出血量比较差异均无统计学意义（P均＞0.05），见表2。

表2 两组患者围手术期相关指标比较（±s）

表2 两组患者围手术期相关指标比较（±s）

?组别n手术时间/min麻醉时间/min术中出血量/mL透视次数/次对照组40121.98±1.19133.33±6.27170.45±6.4620.50±5.56观察组4289.67±4.51122.50±5.77149.86±5.605.05±1.06 t 值-43.837-8.142-15.436-17.695 P 值＜0.0010.6950.366＜0.001

2.2 复位质量评估

观察组患者术中骨折移位所见情况与术前三维重建模型吻合度高。术前预弯钛棒在术中微调后贴合良好，有助于骨折复位。根据Tornetta-Matta 标准，两组患者骨折复位质量差异无统计学意义（P＞0.05），见表3。

表3 两组患者术后Tornetta-Matta 标准评价［例（%）］

2.3 随访结果评价

所有研究对象均获得随访，随访总时间为12个月，末次随访均达到骨性愈合，并且无内固定松动及神经、血管损伤等并发症发生，见图4。所有患者末次随访腰椎屈伸旋转活动及下地负重行走满意，达到外伤前活动水平。观察组术后负重时间［（12±1.2）周］短于对照组［（16±2.1）周］（P＜0.05）。Majeed 评分（末次随访）评价，两组骨盆功能恢复情况差异无统计学意义（P＞0.05），见表4。观察组1 例患者在随访中发现骶尾部突起不适感，但不影响日常生活，后期去除内固定后，症状消失。对照组患者早期因无法下地需卧床护理，2 例患者出现外固定架针道感染，外固定架拆除后，创面愈合良好。

图4 Tile C3 型骨盆骨折患者治疗12 个月后X 线片

表4 两组患者术后Majeed 评价［例（%）］

3 讨论

骨盆的稳定性依靠前后环骨性结构及周围韧带和软组织联合维持，其中骨盆后环的完整性可提供60%的作用[8]，Tile C3 型骨盆骨折在生物力学上之所以极度不稳定，是因为骨盆后环吊桥样结构的骶髂复合体损伤和骶骨骨折，后环完整性的破坏，使得骨盆-脊椎分离，致残率较高[9]。临床上手术治疗Tile C3 骨盆骨折传统方案较多，如后路髂后上棘双重建钢板固定结合前路外固定架固定，骶髂螺钉固定等。观察发现传统手术有诸如术中出血多，术后外固定针道的感染，固定不稳，固定物松动等弊端。本研究对照组患者因骨盆前环外固定架外置固定，常需卧床，翻身困难，影响坐立，术后不易于护理，生活不便，其中2 例患者出现针道感染后松动。并且传统手术在固定骨折方面，钢板及骶髂关节螺钉内固定主要针对横向稳定性，纵向稳定性差，术后功能锻炼进程中易出现松动、固定不稳等情况，导致术后下地负重晚，阻碍骨盆功能恢复[10]。

随着手术技术更新，本研究采用改良Galveston 技术结合3D 打印治疗垂直不稳骨盆骨折，结果显示观察组患者下地时间较传统手术早，骨折固定的稳定性好，表明与Galveston 手术技术的优点紧密相关。此技术能为骨盆后环提供水平方向和垂直方向的稳定性，对于不稳定性骨盆骨折治疗有良好的效果[11]。改良Galveston 技术生物力学固定方面致髂骨螺钉松动负荷较S2 双皮质螺钉高达3 倍[5]，髂骨螺钉具有良好抗拔出力及把持力，重建和维持骨盆旋转的同时可提供垂直方向的稳定性[12]。

但是在临床手术操作中，Galveston 技术也存在一些弊端：螺钉的进针点、进针方向皆可影响螺钉的稳定性，因此螺钉植入的要求大大提高，同时不能损伤周围神经血管，这就需要术中反复透视，无论对医生还是患者都是不利的。尤其对于肥胖患者，术区暴露困难，复位难度大，手术耗时大大增加，同时容易损伤神经、血管[13-14]。为有效避免此弊端，本研究将改良Galveston 手术技术与3D 打印结合，利用3D 打印技术优势，测量螺钉的长短，预估螺钉置钉角度，在模型上模拟手术操作，预估术中可能遇到的关键点及难点，提高了手术成功率及安全性。本研究结果显示，观察组手术时间较对照组短，术中透视次数少。与应用3D 打印技术有关，该技术以术前三维CT的数据模型为基础，在软件上进行设计，明确骨折移位情况及骨折块大小、塌陷等局部细节，打印出等比例的模型，做好术前参数测量，用于手术时可有效减少射线对医务人员及患者的辐射伤害，此外利用3D 打印的骨折模型直观讲解病情和治疗方案，利于良好地进行医患沟通。

综上所述，改良Galveston 技术结合3D 打印治疗Tile C3 型骨盆骨折，将骨折固定的稳定性和精准性相结合，具有固定可靠、手术时间缩短、术中出血量少、术中透视次数少且术后功能恢复较好等优势。随着数字骨科及导航技术在骨科临床治疗中的应用，Galveston 技术的应用将更加广泛。本研究为单中心的回顾性研究，样本量相对少，仍需进一步进行多中心、大样本临床前瞻性病例及循证医学研究。