3D 打印导板辅助下空心螺钉内固定治疗复杂骨盆骨折患者的效果及其对骨盆功能的影响及安全性评价

海啸 王琦 洪云飞

（郑州市骨科医院创伤外科，河南 郑州 450051）

复杂骨盆骨折多为直接暴力或高处坠落冲撞致伤，可造成骨盆撕脱性骨折，以及常伴有大量出血，严重者危急患者生命，外科手术内固定治疗是首选。

临床常规在术前行CT检查评估骨折情况、确定骨折类型，拟定手术复位顺序，但其评价骨盆骨折不够立体，不足以准确了解骨折情况，术中需切开皮肤组织，尽量暴露骨折位置，会使得切口较大，创伤大，不利于患者术后恢复[1]。

随着3D打印技术的发展，其在医疗行业、建筑行业的应用逐渐增多，其以数字模型文件为基础，应用特殊的材料构造出实物。其用于辅助空心螺钉内固定术，在术前打印出1:1的骨折模型，医生根据模型制定手术方案，精准定位手术位置，术中实施精准操作，可能会缩小手术切口，利于患者术后骨盆功能康复。基于此，本研究将探讨3D打印导板辅助下空心螺钉内固定治疗复杂骨盆骨折患者的效果。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究经医院伦理委员会批准（伦理批号：2022医院伦审第（002）号），患者及家属签订知情同意书。选取我科2019年1月至2020年12月期间收治的95例复杂骨盆骨折患者作为研究对象，按随机数字表法分为对照组（n=47）和观察组（n=48）。纳入标准：复杂骨盆骨折[2]，拟行空心螺钉内固定手术治疗；均为闭合性骨折；凝血功能正常；耐受全身麻醉。排除标准：骨折时间超过2周者；伴有失血性休克者；合并骨肿瘤者；既往盆骨手术史者。

其中对照组男16例，女31例；年龄31～52岁，平均年龄45.70±5.13岁；致伤原因：交通意外伤23例，重物砸伤9例，高出坠落伤15例；骨折Tile分型：B型26例，C型21例。观察组男14例，女34例，年龄31～52岁，平均年龄45.62±5.20岁；致伤原因：交通意外伤19例，重物砸伤13例，高出坠落伤16例；骨折Tile分型：B型22例，C型26例。两组患者上述一般资料差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法

对照组患者采用CT平扫对骨盆骨折进行评估，并进行空心螺钉内固定治疗。CT重点评估骨盆骨折端、骨折周围重要血管、神经，根据骨折类型确定复位顺序及固定方式。患者全身麻醉后，医生根据自身经验及体表标志，切开皮肤及组织，暴露骨折断端，肉眼直视下行骨折端复位，并选用合适的解剖型钛板进行塑性弯曲，依次攻入长度合适的空心钉固定。

观察组给患者采用3D打印导板辅助下行空心螺钉内固定治疗。术前3D-CT检查，扫描层厚0.625mm，导出并保存扫描图像，然后应用Mimics软件对骨盆进行三维建模。在3D打印机中导入骨盆三维模型文件，执行3D打印，使用的打印材料为ABS树脂，得到与骨盆1:1的骨折模型。医生根据骨折模型进行骨折分型，详细了解骨折形态，并在软件上测量骨折移位及关节面塌陷的距离。根据3D模型行模拟手术：选择手术入路、切口长度，以骨盆健侧镜像为标准进行骨折模拟复位、安置钢板、塑性、螺钉置入位置及角度，方向等模拟操作。并观察钉棒系统的复位效果，调整后确定最佳手术方案，并进行模型的模拟固定，将已固定好的骨盆模型进行全方位拍照后打印成导板，粘合于骨盆相应位置。在手术时，全身麻醉，取仰卧位，将导板根据骨性标志定位点固定至体表，术中C形臂透视体外导板位置，还原满意后，根据最佳手术方案进行复位、固定。

两组术后均给予抗生素预防感染，观察至患者出院后6个月，每三个月于门诊复查一次。均无失访病例。

1.3 观察指标

1.3.1 围手术指标

记录两组的手术时间、出血量、切口长度、住院时间。

1.3.2 骨盆功能[4]

于术后6个月，应用骨盆骨折复位Matta评分及骨盆功能Majeed评分评价，Matta评分是根据骨折移位距离评价，距离＜4 mm为优，4～10mm为良，(10～20 mm)为中，≥20 mm为差[3]。Majeed总分100分，得分越高则骨盆功能越好，＞85分为优，70～85分为良，55～69分为中，＜55分为差。

1.3.3 并发症

记录患者住院期间发生的发热、神经损伤、髋部活动受限和贫血、切口感染情况。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 围手术指标对比

观察组的手术时间和住院时间短于对照组，出血量少于对照组，切口长度短于对照组（P＜0.05），见表1。

表1 两组围手术指标对比（）

表1 两组围手术指标对比（）

注：与对照组相比，*P＜0.05。

2.2 骨盆功能对比

术后6个月，观察组骨盆骨折复位Matta评分的优良率为87.50%，对照组优良率为70.21%，观察组骨盆骨折复位Matta评分的优良率明显高于对照组（χ2=4.270，P=0.039）；观察组骨盆功能Majeed评分的优良率为85.42%，对照组的优良率为65.09%，观察组骨盆功能Majeed评分优良率明显高于对照组（χ2=4.009，P=0.045）。见表2。

表2 两组骨盆功能对比（例（%））

2.3 并发症对比

观察组并发症发生率为25.00%，对照组并发症发生率为44.68%；观察组并发症发生率明显低于对照组（χ2=4.901，P=0.027），见表3。

表3 两组并发症对比（例（%））

3 讨论

复杂性骨盆骨折可行内固定治疗，但因骨盆处软组织较多，解剖结构复杂，另外骨折形态多变，常合并复合伤，手术难度较大，在术前制定合理、科学的手术方案对于手术成功很关键。术前需行影像学检查，了解骨折部位及类型，但CT图像缺乏立体性，医生无法直观、详细地观察到骨盆内骨折的详细情况，对于手术规划有一定局限性，且无法在术前提供模拟操作的机会，术中仅可依据医生自身经验暴露骨折处后进行复位、固定，损伤微小神经的风险较高，导致患者的骨盆功能恢复效果欠佳[5,6]。3D打印可打印出骨盆的实物模型，可更加明确地观察、分析骨折处的情况，避开血管、神经，以及能在术前模拟手术操作，拟定最佳手术方案，其用于辅助空心螺钉内固定治疗复杂骨盆骨折，可能会提高术中复位和固定治疗的操作精度，进而提高患者术后骨盆功能的恢复效果。

本研究中，观察组的手术时间和住院时间短于对照组，出血量少于对照组，切口长度短于对照组，观察组的并发症发生率低于对照组，说明3D打印导板辅助下空心螺钉内固定治疗复杂骨盆骨折，可缩短手术时间，减小切口，有助于患者术后恢复，且并发症少。术前行3D-CT检查后再行三维建模，3D打印机打印出与骨盆1：1的实体骨盆模型，可准确地了解骨折部位，在模型上模拟处理骨折复位，利于术中避开血管和神经，可降低术后神经损伤，同时能避免出血过多引起的贫血风险。在了解骨折部位后可早期选取最优切口，避免因术中需暴露骨折断端而根据经验选择的切口过大，可降低术后切口感染、发热风险，利于患者术后恢复出院，与殷勇[7]的研究一致。此外，术前规划空心钉置入位置、方向、深度，以及规划骨折的复位顺序，有详尽计划的手术可减少手术时间，也可减少术中出血。并且3D打印导板下辅助引导能提高内固定治疗的质量，一定程度上可降低骨折的手术难度，减少患者术后髋关节活动受限的情况，与张郭锐的报道相符[8]。

本研究中术后6个月，观察组的骨盆骨折复位Matta评分及骨盆功能Majeed评分的优良率均高于对照组，说明3D打印导板辅助下空心螺钉内固定治疗利于复杂骨盆骨折患者术后骨盆功能的恢复。3DCT检查较平面CT检查更直观了解骨折形态，可通过三维建模直观判断关节内情况，观察骨折周围重要血管，明确诊断骨折分型，为手术提供准确信息。术前直接在模型上处理骨折复位，医生可从直观视觉和触觉观察骨折线的走向，可在早期选取复位方法、内固定方式、钢板放置位置，制定的手术方案更加精准、详细，在术中实施精准化的内固定治疗，利于术后患者骨盆功能的恢复。韩天宇在复杂骨盆骨折个体化治疗中应用3D打印技术，表示其有利于医生在术前评估骨折和规划手术方案，能达到精准化、个体化的治疗目的，克服了以往在依靠X光、CT等影像资料构思手术方案，复位的精准性和安全性有效提高，利于骨盆功能恢复[9]；舒诗军的研究也表示3D打印技术可直接反应骨盆骶髂关节韧带损伤情况和骨盆环骨折情况[10]，进而协助医生术前模拟手术方案，优化手术效果。

综上所述，3D打印导板辅助下空心螺钉内固定治疗复杂骨盆骨折，可缩短手术时间，手术切口小，利于患者术后快速康复出院，且并发症少，患者的骨盆功能恢复较好。本研究不足之处在于：因骨盆骨折还会影响患者的肢体功能，而本研究未观察患者的肢体功能恢复情况，且观察的时间较短。在未来研究中，可延长观察时间，并补充肢体功能指标。