3D打印技术辅助下全髋关节置换术对复杂髋部疾病患者影像学指标及髋关节功能的影响

周洪杰，王国宗，尹纪军，万磊

（日照市人民医院骨科，山东日照 276800）

髋部疾病的临床发病率较高，可引起髋部疼痛、活动受限等，降低患者的生存质量[1-2]。全髋关节置换术为当前治疗髋部疾病的重要手段，能够直接替换病损髋关节，快速重建局部结构，以促进髋关节功能恢复，改善日常活动能力[3-4]。但常规全髋关节置换术创伤较大，术中出血量多，尤其对于复杂髋部疾病患者，术中操作更为复杂，易引起多种并发症，不利于术后机体康复。随着3D打印技术的发展，该技术逐渐被应用于全髋关节置换术中，能够于术前打印出患侧髋关节模型，为临床提供更为全面的髋关节信息，从而进一步优化手术方案，便于手术顺利开展[5-6]。鉴于此，本研究回顾性分析2019年1月—2021年10月我院收治的52例复杂髋部疾病患者的临床资料，分析3D打印技术辅助下全髋关节置换术的临床效果。报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析我院收治的52例复杂髋部疾病患者的临床资料，将接受常规全髋关节置换术治疗的26例设为对照组，将接受3D打印技术辅助下全髋关节置换术治疗的26例设为观察组。对照组中17例男，9例女；年龄60~79岁，平均年龄（68.38±4.53）岁；病变位置：16例左侧，10例右侧；体质量指数19.56~38.16 kg/m2，平均体质量指数（25.80±5.11）kg/m2。观察组中16例男，10例女性；年龄61~78岁，平均年龄（67.58±5.13）岁；病变位置：17例左侧，9例右侧；体质量指数20.08~29.41 kg/m2，平均体质量指数（24.89±3.34）kg/m2。两组患者的各项一般资料比较，组间差异无统计学意义（P＞0.05）。本研究经我院医学伦理委员会批准。

1.2 入选标准

纳入标准：经影像学检查显示髋关节严重畸形，伴有髋关节疼痛、功能障碍等；精神状态正常；均为单侧手术治疗；临床资料完整。排除标准：存在肝肾障碍；存在凝血功能异常；伴有急慢性感染；存在免疫功能缺陷；存在髋部手术史。

1.3 方法

对照组接受常规全髋关节置换术治疗。具体如下：术前完善影像学检查，依据影像学资料制定手术计划，麻醉后取健侧卧位，取外侧入路，依次切开皮肤、皮下，劈开阔筋膜张肌，沿臀中肌股骨大粗隆止点处切断部分臀中肌，切开前方关节囊，松解周围组织，显露并脱位股骨头，沿转子间线于小转子上方约1 cm处截骨，取出股骨头，清理髋臼周围盂唇，根据经验确定旋转中心位置，以外展40°、前倾15~25°方向逐级扩大和加深髋臼，磨锉至骨质均匀渗血，安装臼杯及内衬，内收、外旋患髋，患肢呈4字，充分显露股骨近端，髓腔锉扩髓后，安装股骨假体试模，确定大小及位置后置入合适型号的股骨柄、股骨头假体，复位后确认髋关节活动度及稳定性良好进行冲洗，常规置管，关闭切口。

观察组接受3D打印技术辅助下全髋关节置换术治疗。具体如下：术前采用64层螺旋CT扫描髋关节，将影像学资料上传至计算机重建，并打印髋关节模型。根据模型分析患者的髋关节结构、髋臼损伤情况等，为其制定合适的手术方案，参照模型开展手术操作演练，确定患者髋臼位置及对应假体，并确定最佳手术方案。按照术前模拟方案开展全髋关节置换术，基于术前模型寻找重建髋臼的中心点，打磨髋臼，再基于术前设计植入股骨柄，调整前倾角，植入股骨头假体并复位，其余操作步骤同对照组。

两组术后均常规开展抗感染、预防血栓及镇痛等处理，并及早开展康复训练。

1.4 观察指标

（1）手术情况：包括出血量及手术、下床活动、住院时间。（2）影像学指标：术后行X线检测患髋情况，计算臼杯外展角、前倾角偏差及髋关节旋转中心的水平与垂直距离偏差。（3）髋关节功能：术前及术后3个月，评估患者的Harris髋关节功能评分，包括关节功能、畸形、疼痛程度等，满分100分，得分越高髋关节功能恢复越好。（4）并发症：包括脱位、感染、髋部疼痛、神经损伤、深静脉血栓等。

1.5 统计方法

采用SPSS 22.0统计学软件进行数据分析。性别等计数资料用[n(%)]表示，采用χ2检验；手术情况等计量资料用（±s）表示，采用t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组手术情况比较

观察组的手术、下床活动及住院时间均短于对照组，出血量少于对照组，组间差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 两组手术情况对比（±s）

表1 两组手术情况对比（±s）

组别观察组（n=26）对照组（n=26）t值P值手术时间（min）67.50±8.21 80.19±5.95 6.380 0.000出血量（mL）313.46±27.99 353.08±35.53 4.466 0.000下床活动时间（d） 住院时间（d）2.19±0.40 3.38±0.50 9.522 0.000 9.38±1.53 12.12±1.93 5.669 0.000

2.2 两组影像学指标及髋关节功能比较

术后，观察组的臼杯前倾角偏差、外展角偏差、髋关节旋转中心垂直与水平距离偏差均低于对照组，组间差异有统计学意义（P＜0.05）。术前，两组的Harris髋关节功能评分比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；术后3个月，观察组的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2。

表2 两组影像学指标及髋关节功能对比（±s）

表2 两组影像学指标及髋关节功能对比（±s）

组别观察组（n=26）对照组（n=26）t值P值臼杯前倾角偏差（°）2.55±0.30 4.87±0.50 20.281 0.000臼杯外展角偏差（°）髋关节旋转中心偏差（mm）垂直距离 水平距离1.99±0.38 4.56±0.51 20.672 0.000 9.48±1.28 13.33±1.61 9.537 0.000 6.23±1.17 7.93±1.32 4.916 0.000 Harris评分（分）术前 术后3个月50.41±5.36 50.84±5.42 0.025 0.980 84.12±7.09 76.73±5.86 4.093 0.000

2.3 两组并发症发生情况比较

对照组出现1例关节脱位，2例切口延迟愈合，1例小腿肌间静脉血栓；观察组出现1例关节脱位，1例髋部疼痛。观察组的并发症发生率为7.69%，略低于对照组的15.38%，但二者比较，差异无统计学意义（χ2=0.188，P=0.664）。

3 讨 论

复杂髋部疾病患者的病情更为复杂，髋臼或股骨近端形态常发生异常变化，使得髋部疼痛、活动受限等症状更明显，严重影响其日常活动能力。临床治疗髋部疾病主要有保守治疗及手术治疗，其中保守治疗多以药物及物理方法为主，能够在一定程度上缓解临床症状，但整体效果有限，对病情严重患者仍需开展手术治疗，以改善髋关节功能[7]。

全髋关节置换术是复杂髋部疾病患者的重要手术方式，利用人工髋臼及人工股骨头替代病损关节组织，能够快速重建髋部结构，加快髋关节功能恢复。但该术式术中需剥离病损组织，术中出血量多，且传统全髋关节置换术对术者技术熟练度要求较高，一旦操作不当则可能增加手术风险，影响髋关节功能恢复。本研究结果显示，观察组的手术、下床活动及住院时间均短于对照组，出血量少于对照组，术后臼杯前倾角偏差、外展角偏差、髋关节旋转中心垂直与水平距离偏差均低于对照组，术后3个月的Harris髋关节功能评分高于对照组，并发症发生率略低于对照组（P＜0.05），提示3D打印技术辅助下的全髋关节置换术效果更佳，能够减轻手术创伤，提升髋关节稳定性，促进关节功能恢复。3D打印技术是一种快速成型技术，术前通过影像学技术获得患髋部位资料，再借助可粘合材料经逐层打印方式构建出髋关节个体化生物模型，有助于术者掌握患处空间解剖结构，制定更具个体化、针对性的手术方案，从而减轻术中损伤，减少术中出血量[8]。同时，在3D打印技术辅助下可于术前计算出假体相关参数，简化术中假体匹配过程，进一步提高手术效率，且术前即可参照模型开展演练，优化手术操作，缩短手术用时。3D打印技术还可提高扫描、建模及制作模型的精确性，便于选取假体植入的最优位置，确定臼杯前倾角、外展角等，有助于增强关节稳定性，促进术后髋关节功能恢复。

综上所述，3D打印技术辅助下全髋关节置换术能够缩短复杂髋部疾病手术用时，减轻手术创伤，减少术中出血量，减小臼杯前倾角、外展角偏差，加快髋关节功能恢复，且安全性良好，值得临床推广使用。