阿吉木·克熱木，祖麗菲亞·買買提艾力，梁志林，艾克白爾·吐遜

骨盆骨折是骨科常見的高能量損傷，受盆骨解剖結(jié)構(gòu)及傷情復(fù)雜等因素影響，患者的致殘率及病死率均很高[1]。盆骨骨折的治療方法可分為保守治療和手術(shù)治療，其中保守治療周期長(zhǎng)，易導(dǎo)致肌肉萎縮，且難以準(zhǔn)確理想的對(duì)骨折進(jìn)行修復(fù)，因此臨床上以手術(shù)治療為主[2-3]。傳統(tǒng)的手術(shù)治療，常因不穩(wěn)定性骨折、手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)及復(fù)位不夠穩(wěn)定等因素影響，增加患者手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，并且手術(shù)計(jì)劃制定主要通過影像片在醫(yī)生腦中進(jìn)行模擬，對(duì)手術(shù)的準(zhǔn)確性造成影響[4]。近些年計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在骨科臨床被推廣應(yīng)用，通過計(jì)算機(jī)輔助數(shù)字化模型設(shè)計(jì)，可對(duì)骨盆骨折進(jìn)行迅速且準(zhǔn)確的診斷，并通過3D打印技術(shù)制作個(gè)性化的導(dǎo)板，從而在術(shù)前進(jìn)行準(zhǔn)確規(guī)劃[5]。目前關(guān)于計(jì)算機(jī)輔助數(shù)字化模型及3D打印導(dǎo)板技術(shù)在骨盆骨折手術(shù)中的報(bào)道較少，因此筆者通過對(duì)盆骨骨折患者給予計(jì)算機(jī)輔助數(shù)字化模型及3D打印導(dǎo)板技術(shù)治療，以期為骨盆骨折的快速診斷及治療提供依據(jù)，報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2015年6月—2018年4月新疆喀什地區(qū)第一人民醫(yī)院創(chuàng)傷骨科收治的96例骨盆骨折患者作為研究對(duì)象，入選者均符合盆骨骨折診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]，經(jīng)影像學(xué)檢查確診。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并有心肝腎功能障礙者；(2)手術(shù)禁忌證者；(3)長(zhǎng)期使用非甾體類及糖皮質(zhì)激素類藥物者；(4)合并其他部位骨折者。采用隨機(jī)數(shù)字表法分為對(duì)照組和觀察組2組，各48例。2組患者一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性，見表1。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者及家屬知情同意并簽署知情同意書。

表1 2組患者基線資料比較

1.2 手術(shù)方法 對(duì)照組采用傳統(tǒng)的盆骨折修復(fù)手術(shù)：消毒鋪巾，氣管插管全麻后，髂腹股溝入路切口進(jìn)行盆骨復(fù)位，C臂X線機(jī)引導(dǎo)下，取仰臥位，沿髂骨前嵴做髂腹股溝入路的第一窗口切口。切口向前延長(zhǎng)至髂嵴的最上部，向下達(dá)髂前下棘，骨膜下分離髂肌，向內(nèi)側(cè)牽開髂肌和腹腔器官，暴露骶髂關(guān)節(jié)，將2個(gè)尖Hohmann拉鉤插入骶骨翼，向內(nèi)側(cè)牽開腹腔器官，骶髂關(guān)節(jié)通過筋膜顯露后，用髂嵴上的大骨鉗復(fù)位半骨盆。復(fù)位后用2個(gè)多孔骨盆重建鋼板和3.5 mm螺絲釘將骶髂關(guān)節(jié)固定，置引流后關(guān)閉軟組織，生理鹽水沖洗傷口，檢查無異常后，縫合包扎。

觀察組采用計(jì)算機(jī)輔助數(shù)字化模型及3D打印導(dǎo)板技術(shù)治療：術(shù)前在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上將骨盆骨折斷層以DICOM數(shù)據(jù)的形式導(dǎo)入Mimics 20.0軟件中，通過定義上下、左右、前后方向后顯示出水平面、冠狀面、矢狀面進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)觀察，建立三維模型，從而確立骨盆骨折的部位、診斷及分型。將三維模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為STL格式，輸入3D打印機(jī)(杭州銘展網(wǎng)絡(luò)科技有限公司)中，打印出與真實(shí)骨盆骨折形狀大小一致的全方位、立體骨折模型，根據(jù)此模型設(shè)計(jì)手術(shù)導(dǎo)板三維模型，將三維導(dǎo)板數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為STL格式，輸入3D打印機(jī)中，打印出個(gè)體化設(shè)計(jì)的手術(shù)導(dǎo)板(見圖1)，模擬手術(shù)操作從而制定手術(shù)方案。

圖1 女性骨盆骨折患者計(jì)算機(jī)輔助數(shù)字化模型

實(shí)際操作：術(shù)前對(duì)手術(shù)導(dǎo)板進(jìn)行消毒，患者氣管插管全麻，仰臥于可透視手術(shù)臺(tái)上，于腰骶椎下方墊一軟枕，將患者稍抬離手術(shù)臺(tái)。根據(jù)3D打印盆骨模型及3D打印導(dǎo)板，術(shù)前確定應(yīng)使用的螺絲釘數(shù)目和位置。將3D打印導(dǎo)板與外固定支架匹配契合并貼合，根據(jù)恥骨支螺釘導(dǎo)向孔方向插入克氏針，從而確定皮膚穿入位置，做好切口，沿導(dǎo)板導(dǎo)向孔方向通過切口將導(dǎo)針鉆入骨內(nèi)，C臂X線機(jī)確定好深度，然后松動(dòng)導(dǎo)板連接處，沿導(dǎo)針的逆方向去下，沿導(dǎo)針擰入空心拉力釘，C臂X線機(jī)透視骨盆正位、閉孔斜位、髂骨斜位確定螺釘位置合適，活動(dòng)髖關(guān)節(jié)無異常后，縫合包扎。

2組患者術(shù)后給予為期5 d的常規(guī)預(yù)防感染治療，并進(jìn)行早期康復(fù)訓(xùn)練。

1.3 觀察指標(biāo)與方法

1.3.1 手術(shù)效果情況：對(duì)2組手術(shù)效果情況進(jìn)行觀察，包括手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、術(shù)中輸血量及骨折愈合時(shí)間。

1.3.2 骨折愈合及盆骨功能情況：(1)術(shù)后3個(gè)月，對(duì)骨折愈合情況進(jìn)行評(píng)價(jià)[7]。①優(yōu)，術(shù)后患者步態(tài)正常且無疼痛，關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍>75%；(2)良，術(shù)后步態(tài)正常但有輕微疼痛，關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍在50%～75%之間；③及格，術(shù)后患者輕度跛行伴中度疼痛，關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍<50%；④差，術(shù)后患者跛行伴明顯疼痛，關(guān)節(jié)畸形。優(yōu)良率=(優(yōu)+良)/總例數(shù)×100%。(2)骨折復(fù)位質(zhì)量滿意度評(píng)價(jià)[8]。術(shù)后6個(gè)月，采用Matta評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。①非常滿意，術(shù)后X線片顯示，移位<1 mm；②滿意，術(shù)后X線片顯示，移位1～3 mm；③不滿意，術(shù)后X線片顯示，移位>3 mm。(3)盆骨功能評(píng)估[9]。隨訪1年，根據(jù)Majeed骨盆骨折評(píng)分系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估。①優(yōu)，評(píng)分≥85分；②良，評(píng)分在70～84分之間；③可，評(píng)分在55～69分之間；④差，評(píng)分<55分。

1.3.3 術(shù)后并發(fā)癥情況：統(tǒng)計(jì)2組患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率，包括神經(jīng)損傷、切口感染、骨折愈合不良、深靜脈血栓等。

2 結(jié) 果

2.1 2組手術(shù)相關(guān)指標(biāo)的比較 觀察組患者的手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、輸血量及骨折愈合時(shí)間均明顯短于/低于對(duì)照組(P<0.01)，見表2。

2.2 2組術(shù)后骨折愈合情況比較 觀察組患者術(shù)后骨折愈合的優(yōu)良率為95.84%(46/48)，明顯高于對(duì)照組患者的79.17%(38/48)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表3。

2.3 2組術(shù)后骨折復(fù)位質(zhì)量滿意度情況 隨訪1年，術(shù)后觀察組Matta功能評(píng)分滿意率明顯高于對(duì)照組(P<0.01)，見表4。

表4 2組患者術(shù)后骨折復(fù)位質(zhì)量滿意度情況 [例(%)]

2.4 2組術(shù)后盆骨功能情況比較 隨訪1年，觀察組Majeed骨盆骨折評(píng)分優(yōu)良率均明顯高于對(duì)照組(P<0.01)，見表5。

2.5 2組術(shù)后并發(fā)癥情況比較 觀察組患者術(shù)后并發(fā)癥總發(fā)生率明顯低于對(duì)照組(χ2=5.031，P=0.025)，見表6。

表2 2組患者手術(shù)相關(guān)指標(biāo)的比較

表3 2組患者術(shù)后骨折愈合情況比較 [例(%)]

表5 2組患者術(shù)后盆骨功能情況比較 [例(%)]

3 討 論

盆骨骨折是臨床常見的骨科損傷，在全身骨折中可占到3%左右，骨盆骨折常會(huì)合并多發(fā)損傷，導(dǎo)致患者傷情嚴(yán)重，具有較高的致殘率和病死率[10-11]。因盆骨形態(tài)不規(guī)則，解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，周圍分布重要的神經(jīng)和血管，臨床治療難度大、風(fēng)險(xiǎn)高，若處理不當(dāng)會(huì)加重患者創(chuàng)傷，導(dǎo)致畸形及神經(jīng)損傷等并發(fā)癥，給患者生活質(zhì)量帶來嚴(yán)重影響，因此盆骨骨折是骨科臨床最棘手的問題之一，骨盆骨折修復(fù)是骨科領(lǐng)域最具挑戰(zhàn)性的手術(shù)[12-13]。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助骨科手術(shù)在骨科領(lǐng)域中被越來越廣泛地應(yīng)用，并使骨科微創(chuàng)技術(shù)得到不斷提高[14]。通過結(jié)合醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)，利用快速成型技術(shù)制作的骨模型，對(duì)骨科手術(shù)有極大的應(yīng)用價(jià)值。3D打印技術(shù)是一種新型的快速成型技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行三維數(shù)據(jù)重建，逐層打印、疊加成型的方式將可黏合材料打印成目標(biāo)物體[15]。有研究表明[16]，計(jì)算機(jī)輔助數(shù)字化模型及3D打印技術(shù)，可對(duì)盆骨骨折進(jìn)行準(zhǔn)確的診斷，明顯高于傳統(tǒng)的CT和X線診斷。

近些年3D打印技術(shù)在骨科被越來越多地應(yīng)用，包括術(shù)前計(jì)劃、手術(shù)導(dǎo)板、手術(shù)置入物打印等方面，其中3D打印導(dǎo)引板技術(shù)應(yīng)用最廣，尤其對(duì)復(fù)雜的骨盆骨折的診療效果明顯[17-18]。本研究結(jié)果顯示，觀察組患者的手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量及輸血量、骨折愈合時(shí)間均明顯低于對(duì)照組(P<0.01)，這是因?yàn)橥ㄟ^計(jì)算機(jī)輔助數(shù)字化模型，可對(duì)骨折部位進(jìn)行全方位的模擬觀察，并可觀察骨折部位骨質(zhì)的詳細(xì)情況，而傳統(tǒng)手術(shù)僅可通過術(shù)前CT三維重建結(jié)果觀察盆骨骨折情況，不能夠?qū)崿F(xiàn)任意角度的觀察，醫(yī)師術(shù)前在腦中模擬手術(shù)，然后制定手術(shù)計(jì)劃，從而嚴(yán)重影響手術(shù)的進(jìn)程，增加手術(shù)時(shí)間，并增加術(shù)中出血量。通過計(jì)算機(jī)輔助數(shù)字化模型及3D打印技術(shù)可使醫(yī)師觸摸盆骨骨折線的走行方向，充分了解骨折塊的具體形態(tài)，觀察周圍血管情況，從而術(shù)前可對(duì)手術(shù)進(jìn)行精確規(guī)劃，確保手術(shù)的順利進(jìn)行，縮短手術(shù)時(shí)間，減少術(shù)中出血量及術(shù)中輸血，利于患者術(shù)后快速康復(fù)，縮短骨折愈合時(shí)間[19]。

本研究結(jié)果顯示，觀察組患者的術(shù)后愈合優(yōu)良率比對(duì)照組高，且術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率較低(P<0.05)；隨訪1年，術(shù)后觀察組Matta功能評(píng)分滿意率和Majeed骨盆骨折評(píng)分優(yōu)良率均明顯高于對(duì)照組(P<0.01)。這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)手術(shù)操作難度大，為提高手術(shù)效果，醫(yī)師需要通過C臂X線機(jī)不斷進(jìn)行觀察，使得透視次數(shù)增多，患者輻射損害也增加[20]。傳統(tǒng)手術(shù)創(chuàng)傷大，對(duì)軟組織的損傷更重；盆骨解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，螺釘置入較困難，位置不當(dāng)易造成嚴(yán)重并發(fā)癥。而計(jì)算機(jī)輔助數(shù)字化模型及3D打印技術(shù)，可通過3D打印出骨折模型，使醫(yī)師進(jìn)行多次體外模擬手術(shù)，可設(shè)計(jì)出最適用的手術(shù)入路，減少創(chuàng)傷，通過有效固定達(dá)到精準(zhǔn)治療的效果，減少術(shù)中及術(shù)后并發(fā)癥[21]。通過3D打印導(dǎo)引板技術(shù)可避免傳統(tǒng)手術(shù)中器械與患者個(gè)體差異，導(dǎo)致匹配度低的情況，從而使器械與患者骨折部位達(dá)到最佳匹配，提高術(shù)后愈合率[22]。通過骨折模型可有效對(duì)骨折進(jìn)行診斷，并向患者及家屬介紹手術(shù)方案及操作的危險(xiǎn)性，提高患者依從性，利于患者術(shù)后愈合。通過在模型上反復(fù)復(fù)位演練，可取得良好的復(fù)位效果，提高骨折復(fù)位滿意度，從而有利于患者術(shù)后盆骨功能的穩(wěn)定恢復(fù)。

綜上所述，通過計(jì)算機(jī)輔助數(shù)字化模型及3D打印導(dǎo)板技術(shù)對(duì)盆骨骨折進(jìn)行診療，可使手術(shù)更精確，縮短手術(shù)時(shí)間，降低術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率，提高骨折復(fù)位滿意度，可獲得較好的療效。

表6 2組患者術(shù)后并發(fā)癥情況比較 [例(%)]

利益沖突：無

作者貢獻(xiàn)聲明

阿吉木·克熱木： 設(shè)計(jì)研究方案，實(shí)施研究過程，論文撰寫；祖麗菲亞·買買提艾力：分析數(shù)據(jù)，資料搜集整理;梁志林：進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研與整理;艾克白爾·吐遜：進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，論文撰寫