陳 凱，何 玲，陳 欣

(1.重慶醫(yī)科大學附屬兒童醫(yī)院骨科，重慶 400010；2.重慶醫(yī)科大學附屬兒童醫(yī)院放射科，重慶 400010)

發(fā)育性髖關(guān)節(jié)脫位(developmental dislocation of the hip，DDH)是常見的兒童肌肉骨骼系統(tǒng)疾病，其可以從單純的髖臼腔扁平化發(fā)展為完全性股骨頭脫位[1]，發(fā)病率為0.13%～2.36%[2-3]。DDH的治療按年齡大小選擇不同的治療方式，對于6個月以下的患兒，可通過Pavlik吊帶、支具固定治療；6～18個月的患兒臨床首選閉合復位治療；3歲以上的患兒一般以手術(shù)治療為主[4]。

3D打印技術(shù)是精準的快速成型技術(shù)，其以數(shù)字模型為模板，使用黏合材料，通過逐層堆疊累積的方式制造出解剖模型、導航導板、假體、內(nèi)植物等三維實體[5-6]。近年來，隨著3D打印技術(shù)及打印材料的不斷進步與升級，其已在口腔科、骨科廣泛應用，有助于術(shù)前手術(shù)方案的制定及模擬操作，進一步完善精準、個體化的手術(shù)治療[7-8]。雖然3D打印技術(shù)已應用于Salter骨盆截骨術(shù)輔助治療兒童髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良，但其在Pemberton髖臼截骨聯(lián)合股骨截骨術(shù)中的應用效果尚不清楚。本研究利用3D打印技術(shù)輔助兒童DDH手術(shù)，旨在提高手術(shù)的精準度，為患兒提供更佳的診療方案。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

回顧性分析2016年1月至2019年12月重慶醫(yī)科大學附屬兒童醫(yī)院骨科收治的62例DDH患兒的臨床資料，所有患兒均行Pemberton髖臼截骨聯(lián)合股骨截骨術(shù)，按照制定的手術(shù)方案分為3D打印組(30例)和常規(guī)手術(shù)組(32例)。3D打印組男8例，女22例；年齡3.2～7.2歲，平均(4.3±0.8)歲。常規(guī)手術(shù)組男9例，女23例；年齡3.0～7.1歲，平均(4.6±0.9)歲。2組患兒年齡、性別比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

納入標準：年齡3～8歲；因Pavlik挽具、髖關(guān)節(jié)閉合復位人字形石膏固定治療失敗入院；髖關(guān)節(jié)脫位程度Tonnis分度Ⅲ°～Ⅳ°；需矯正的髖臼指數(shù)>10°。排除標準：病理性髖關(guān)節(jié)脫位；存在嚴重心肺功能不全、嚴重凝血功能障礙等手術(shù)禁忌證。

1.2 方法

3D打印組術(shù)前進行三維CT掃描，掃描范圍：髂骨上緣至股骨上段。CT數(shù)據(jù)格式：DIOM、JPG轉(zhuǎn)化為常用的STL格式。基于STL格式的CT數(shù)據(jù)進行3D模型打印。利用3D模型制定術(shù)前手術(shù)方案，模擬手術(shù)操作，根據(jù)股骨前傾角及頸干角、髖臼指數(shù)，直接在模型中標記出術(shù)中髂骨截骨位置、方向、形態(tài)、大小，股骨截骨的位置、長度等(圖1)，術(shù)中根據(jù)3D模型制定的方案行Pemberton髖臼截骨聯(lián)合股骨截骨術(shù)。常規(guī)手術(shù)組術(shù)前行髖關(guān)節(jié)CT平掃加三維重建測定股骨前傾角、頸干角及髖臼指數(shù)，確定需要的髂骨截骨矯形的角度，股骨截骨的長度、旋轉(zhuǎn)角度等，術(shù)中根據(jù)術(shù)前制定的方案行Pemberton髖臼截骨聯(lián)合股骨截骨術(shù)。

圖1 髖關(guān)節(jié)3D打印模型及術(shù)前路徑規(guī)劃

1.3 觀察指標

比較2組患者手術(shù)時間、術(shù)中出血量；根據(jù)患者術(shù)前及術(shù)后1個月X射線片，計算髖臼指數(shù)矯正值；記錄患者術(shù)后沈通氏線是否連續(xù)，以判斷手術(shù)是否成功。

1.4 統(tǒng)計學分析

2 結(jié)果

2組患者髖臼指數(shù)矯正、術(shù)后沈通氏線連續(xù)比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。3D打印組手術(shù)時間、術(shù)中出血量短/少于常規(guī)手術(shù)組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表1。

表1 手術(shù)相關(guān)指標比較

3 討論

DDH患兒早期主要表現(xiàn)為雙側(cè)皮紋不對稱，容易被忽略，在生長發(fā)育過程中逐漸出現(xiàn)雙下肢不等長、跛行、疼痛、髖關(guān)節(jié)活動受限等癥狀，對患兒運動產(chǎn)生一定影響[9]。若發(fā)現(xiàn)DDH時患兒年齡大于3歲，一般需要手術(shù)治療。治療DDH的常用手術(shù)方式包括Salter骨盆截骨術(shù)、三聯(lián)截骨術(shù)、Pemberton髖臼成形術(shù)等，目的是復位髖臼同心圓，但手術(shù)操作均較為復雜[4,10]。從解剖學角度考慮，髖關(guān)節(jié)解剖層次比較復雜，有較為豐富的血供，患者髖關(guān)節(jié)脫位程度不同，臨床手術(shù)難度也不完全相同，手術(shù)的截骨方式、形態(tài)可影響術(shù)中出血量、手術(shù)時間、手術(shù)成功率、治療效果及預后等。Pemberton髖臼成形術(shù)及股骨截骨術(shù)中髂骨的截骨線是從髂前下棘稍上方向后下截斷全層髂骨，其后側(cè)止于Y形軟骨；完全截骨后維持髖臼頂壁在正確位置，截骨部位插入楔形骨塊。手術(shù)的難點是髂骨截骨位置、截骨方向、形態(tài)、大小及股骨截骨位置、長度、旋轉(zhuǎn)角度等的選擇，因此，良好的手術(shù)截骨設(shè)計、熟悉患者脫位情況及周圍解剖，可以大大縮短手術(shù)時間，提高手術(shù)療效[11]。

近年來，隨著打印材料及精準度的提高，3D打印技術(shù)已廣泛應用于臨床[5,12-16]。常規(guī)的DDH手術(shù)依賴于手術(shù)醫(yī)生的臨床經(jīng)驗及應對能力，而3D打印的實體模型可在術(shù)前全面了解髖臼情況，使兒童DDH手術(shù)更具科學性。3D打印技術(shù)已應用于Salter骨盆截骨術(shù)輔助治療兒童髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良，可使手術(shù)更精確，但其在Pemberton髖臼截骨聯(lián)合股骨截骨術(shù)中報道少見。本研究根據(jù)CT數(shù)據(jù)打印3D模型，可等比例呈現(xiàn)脫位的髖臼情況及股骨的前傾角、頸干角，使術(shù)者在術(shù)前能全面、直觀地了解病髖的情況；同時，利用打印的3D模型進行模擬手術(shù)，指導術(shù)中具體的髂骨截骨位置、形態(tài)、大小及股骨截骨的位置、長度、旋轉(zhuǎn)角度等的選擇，能夠提高截骨精準度及髖臼復位率，減少手術(shù)的誤差。本研究中，3D打印組手術(shù)時間及術(shù)中出血量均短/少于常規(guī)手術(shù)組，提示3D打印能減少出血，減輕手術(shù)創(chuàng)傷，與李曉博[17]關(guān)于3D打印技術(shù)應用于兒童DDH的臨床研究結(jié)果一致。張念軍等[18]發(fā)現(xiàn)，術(shù)前應用3D打印技術(shù)輔助全髖關(guān)節(jié)置換個體化治療成人髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良可減少術(shù)中出血量，并縮短手術(shù)時間，本研究結(jié)果與之一致。本研究中，2組患者術(shù)后沈通氏線連續(xù)率均較術(shù)前明顯提高，但2組間無統(tǒng)計學差異。常規(guī)手術(shù)組和3D打印組髖臼指數(shù)矯正雖無明顯統(tǒng)計學差異，但較術(shù)前均有改善，與文獻報道結(jié)果一致[19]。說明3D打印技術(shù)可有效矯正沈通氏線的連續(xù)性，提高髖關(guān)節(jié)復位率。

綜上，術(shù)前應用3D打印技術(shù)進行手術(shù)模擬，能有效縮短手術(shù)時間，減少術(shù)中出血量，同時提高手術(shù)成功率，改善預后，為兒童DDH手術(shù)治療提供了更精準及個性化的治療方案。