朱春冀，雷大林，劉應(yīng)旭，崔家平，李梅烽，胡建邦，吳曉涵

云南省昭通市第一人民醫(yī)院，云南昭通 657000

近十年來隨著交通的不斷發(fā)展，人們的生活空間也變得越來越大，車輛的大量增加了車禍的發(fā)生率，大能量的損傷導(dǎo)致了許多復(fù)雜的骨折類型，帶來了許多手術(shù)治療方面的難題。傳統(tǒng)手術(shù)方式雖然能夠解決部分問題，但很難做到手術(shù)設(shè)計(jì)的精確化。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展將手術(shù)設(shè)計(jì)帶入了數(shù)字化時(shí)代，為其提供了新的工作平臺(tái)，能夠非常直觀、精確地將手術(shù)方案展示在手術(shù)醫(yī)生面前。近年來，3D打印技術(shù)日漸興起，數(shù)字化設(shè)計(jì)的手術(shù)方案可通過3D打印手術(shù)個(gè)體化模板，實(shí)現(xiàn)于手術(shù)前的模擬復(fù)位，固定，內(nèi)固定術(shù)前預(yù)定型，手術(shù)過程中操作指導(dǎo)。

1 資料與方法

1.1 一般資料及術(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

25例復(fù)雜骨折患者，男21歲，女14歲；年齡6～67歲，平均22.7歲。骨盆骨折12例，股骨骨折5例，脛腓骨骨折4例，關(guān)節(jié)周圍骨折3例，脊柱骨折1例。患者入院時(shí)進(jìn)行手術(shù)評(píng)估，確定常規(guī)處理有難度，行螺旋CT掃描檢查，將其DICOM數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)中采用Mimics軟件進(jìn)行處理，然后將數(shù)據(jù)交由院外專業(yè)3D打印公司采用選擇性激光燒結(jié)技術(shù)（SLS）按1∶1比例打印骨折模型。

1.2 手術(shù)方法

1.2.1 模擬手術(shù) 術(shù)前根據(jù)骨折影像學(xué)資料及3D模型對(duì)骨折進(jìn)行分型，然后制定手術(shù)入路。按照手術(shù)方案在3D模型上對(duì)骨折塊進(jìn)行復(fù)位操作，并選擇合適長度的鋼板、螺釘，將鋼板塑形后放置于骨折復(fù)位后的模型上并固定，確定鋼板放置的合適位置和螺釘數(shù)量、打入方向和長度并記錄。

1.2.2 實(shí)際手術(shù) 按照術(shù)前制定手術(shù)方案進(jìn)行，術(shù)后行X線對(duì)骨折復(fù)位情況進(jìn)行評(píng)估。將術(shù)前設(shè)計(jì)手術(shù)方案和實(shí)際手術(shù)過程相比較，比較內(nèi)容包括鋼板長度、螺釘數(shù)量，同時(shí)記錄了實(shí)際手術(shù)所需的時(shí)間。

圖1 患者為兒童骨折使用3D打印定制個(gè)性鋼板治療

此例為兒童脛腓骨下段粉碎性骨折，有明確的手術(shù)指征，需切開復(fù)位內(nèi)固定。常規(guī)無特定的兒童鋼板，成人鋼板過寬，針眼設(shè)計(jì)不符合兒童解剖。利用3D打印1:1個(gè)性模型，特制一塊個(gè)性化鋼板，術(shù)中使用鋼板貼服較好，與術(shù)前規(guī)劃一致，見圖1。

圖2 患者為骨盆粉碎性骨折3D打印個(gè)性模型術(shù)前預(yù)折鋼板術(shù)前規(guī)劃

骨盆粉碎性骨折利用3D打印個(gè)性化模型術(shù)前確定鋼板放置的位置、鋼板的長度以及術(shù)中所需螺釘?shù)臄?shù)量、長度、進(jìn)釘方向，同時(shí)對(duì)鋼板進(jìn)行預(yù)彎塑形，見圖2。

2 結(jié)果

所有病例骨折術(shù)前均利用3D打印技術(shù)制定了手術(shù)方案，并利用3D打印模型進(jìn)行了手術(shù)步驟的模擬操作。骨折均按術(shù)前手術(shù)方案進(jìn)行手術(shù)，手術(shù)入路、鋼板長度、螺釘數(shù)量及長度均與術(shù)前方案一致。

3 討論

傳統(tǒng)骨科手術(shù)方式以臨床經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，參照普遍性解剖結(jié)構(gòu)，在手術(shù)的方案制定上多以固定模式為主，忽視了個(gè)體差異的存在。每個(gè)個(gè)體骨折均存在差異，僅按傳統(tǒng)手術(shù)方式治療很難滿足個(gè)人不同骨折情況的具體要求[1]。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)及影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展，骨折情況可以通過CT進(jìn)行三維重建了解得更清楚，進(jìn)而再行切割、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等操作設(shè)計(jì)手術(shù)方案。但是其對(duì)醫(yī)生的空間立體重建的思維能力有較高要求，并直接影響到手術(shù)方案的制定及術(shù)后的預(yù)后。借助3D打印模型，一方面能夠很好地了解骨折的具體情況并對(duì)骨折進(jìn)行分型，指導(dǎo)選擇合適的手術(shù)方案，初步確定術(shù)中可能存在的難點(diǎn)；另一方面可以在模型上進(jìn)行手術(shù)方案的模擬操作，結(jié)合骨折特點(diǎn)及軟組織解剖結(jié)構(gòu)選擇手術(shù)入路、制定骨折的復(fù)位固定順序、采用的內(nèi)固定方式，并可以在術(shù)前確定鋼板放置的位置、鋼板的長度以及術(shù)中所需螺釘?shù)臄?shù)量、長度、進(jìn)釘方向，同時(shí)對(duì)鋼板進(jìn)行預(yù)彎塑形[2]。從而在實(shí)際手術(shù)操作過程中可以做到有條不紊地進(jìn)行骨折復(fù)位固定，術(shù)中還可以隨時(shí)參考模型，減少術(shù)中透視頻率，縮短了手術(shù)時(shí)間，減少了不必要的手術(shù)創(chuàng)傷，在一定程度上提高手術(shù)成功率和降低手術(shù)并發(fā)癥發(fā)生率。合理設(shè)計(jì)的導(dǎo)板可以將手術(shù)前的設(shè)計(jì)準(zhǔn)確地帶人手術(shù)中。而且隨著3D打印技術(shù)的逐步普及，導(dǎo)板的加工難度逐漸降低，3D打印手術(shù)導(dǎo)板技術(shù)已成為基層骨科醫(yī)生的最佳選擇。

[1]付軍，等.數(shù)字化結(jié)合3D打印個(gè)體化導(dǎo)板的設(shè)計(jì)加工及其在骨腫瘤手術(shù)中的應(yīng)用[J].中華創(chuàng)傷骨科雜志，2015，1，17（1）：50-54.

[2]周偉，力雷青，等.3D打印技術(shù)在髖臼骨折手術(shù)中的臨床應(yīng)用[J].醫(yī)學(xué)臨床研究，2014 ，6，31（6）：1097-1103.