鐵嶺市中心醫(yī)院骨科 (遼寧 鐵嶺 112000)

苗 鵬*

髂骨、坐骨與恥骨共同組成了髖臼，此部位骨折常常是由高能量損傷(間接或擠壓暴力)引發(fā)的伴有髓關(guān)節(jié)局部疼痛、下肢畸形及活動局限等表現(xiàn)的一類骨折。雖然髖臼骨折(acetabular fractures，AF)發(fā)病率并不高(所占比例甚至未達(dá)全身骨折的2%)，但通?？衫奂爸車笱芗吧窠?jīng)，特別是復(fù)雜AF為關(guān)節(jié)內(nèi)骨折，位置深、解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，現(xiàn)階段AF手術(shù)風(fēng)險并未顯著降低，術(shù)后可能出現(xiàn)多種不良事件(如早期內(nèi)固定失效、脂肪感染或液化、坐骨神經(jīng)損害、下肢靜脈血栓等)，這就要求手術(shù)治療復(fù)雜AF時，術(shù)前對骨折形態(tài)、骨盆結(jié)構(gòu)有全面而準(zhǔn)確的判斷[1-2]。隨著數(shù)字醫(yī)學(xué)不斷發(fā)展，3D打印技術(shù)也逐漸成熟，其是以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，借助可粘合材料(如粉末塑料、金屬等)完成逐層打印來構(gòu)建實物的技術(shù)[3]?，F(xiàn)階段，借助CT后處理技術(shù)可實現(xiàn)復(fù)位骨折三維模型建立，為3D打印提供了條件，使得骨科手術(shù)更為精確和具有個性化[4]，多層螺旋CT(multi-detector CT，MSCT)三維重建輔助3D打印技術(shù)已在AF手術(shù)中得到一定應(yīng)用[5]，但推廣應(yīng)用仍較局限。基于此背景，現(xiàn)回顧性分析MSCT三維重建輔助3D打印技術(shù)對復(fù)雜AF手術(shù)的指導(dǎo)作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料回顧性抽取2017年4月至2019年3月我院骨科收治的83例復(fù)雜AF患者的臨床資料，其中以MSCT三維重建輔助3D打印技術(shù)進行術(shù)前計劃的38例為指導(dǎo)組，以傳統(tǒng)方法行術(shù)前計劃的45例為常規(guī)組，二者各基線資料(性別、年齡、體重指數(shù)、骨折復(fù)雜程度及手術(shù)入路)差異比較無顯著性(P＞0.05)，見表1。

表1 兩組基線資料比較(例)

納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡≥20歲；均明確診斷的復(fù)雜AF，即髖臼前后柱移位超過3mm，合并后柱嚴(yán)重粉碎骨折或后壁骨折，合并股骨頭脫位或半脫位，合并關(guān)節(jié)內(nèi)游離骨塊；復(fù)雜AF分型包括前柱+后半橫形骨折、雙柱骨折、T形骨折；認(rèn)知功能正常，可正常溝通交流；簽署手術(shù)知情同意書；臨床診治、手術(shù)信息資料詳實。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并脊髓損傷及胸部、頭頸部部位的骨折；既往接受過其他盆骨、髖部關(guān)節(jié)手術(shù)；有股骨頭壞死、關(guān)節(jié)炎病史；術(shù)前明確存在重要臟器功能障礙與重大心腦血管病變；合并骨巨細(xì)胞瘤、骨軟骨瘤及骨肉瘤等影響局部骨質(zhì)的疾?。粐?yán)重視聽障礙，無法正常交流；伴發(fā)腰椎間盤突出、繼發(fā)性腰椎椎管狹窄等影響下肢功能的腰部疾病。

1.2 術(shù)前規(guī)劃及手術(shù)方法

1.2.1 指導(dǎo)組 先行MSCT檢查，設(shè)備為GE Medieal Systems/Lightspeed 64排螺旋CT機；平臥位下掃描，范圍自髂前上棘至坐骨結(jié)節(jié)；先行薄層掃描(參數(shù)：電壓/電流130kV/120mA，層距與間隔均為3.0mm，螺距0.625，準(zhǔn)直器寬度1.2mm)，后行進行圖像薄層重建(層厚改為0.75mm，增量3.0mm)，借助CT后處理技術(shù)包括MPR、SSD及VR等實現(xiàn)三維重建成像，結(jié)合術(shù)前三維重建成像評估AF情況。然后結(jié)合MSCT三維重建結(jié)果建立復(fù)位骨折模型，將骨折模型與各單一骨折塊以STL格式導(dǎo)入3D打印軟件(3D打印機及配套3D-ORTHO骨科三維手術(shù)規(guī)劃系統(tǒng)購自于華森公司)，確認(rèn)打印方位后打印實物模型。觀察模型并明確骨折塊形態(tài)、移位情況，確定手術(shù)體位、入路方式(取髂腹股溝入路或Stoppa入路)。逐一取單一骨折塊打印模型按照復(fù)位步驟借助強力膠水逐一粘合以模擬術(shù)中復(fù)位，于模型上標(biāo)記骨折線形狀與走形，確定鋼板、螺釘放置部位，并結(jié)合虛擬設(shè)計螺釘方向完成模擬螺釘植入，對應(yīng)記錄螺釘長度、方向等信息，最終確定理想的AF復(fù)位與固定計劃。

1.2.2 傳統(tǒng)組 術(shù)前獲取并分析骨盆前后位及患側(cè)髖臼雙斜位X線片、MSCT掃描等影像學(xué)資料，確定AF手術(shù)入路等計劃，結(jié)合醫(yī)師經(jīng)驗確定并預(yù)彎接骨板。

1.2.3 手術(shù)方法 兩組手術(shù)均由同一組醫(yī)護人員進行，均給予全身麻醉，常規(guī)進行術(shù)區(qū)與患肢消毒、鋪單，均借助骨盆復(fù)位器械完成AF復(fù)位操作。取髂腹股溝入路或Stoppa入路以良好顯露髖臼前柱、前壁、髖臼后柱內(nèi)側(cè)面等區(qū)域，術(shù)中注意避免傷及股動脈、靜脈與神經(jīng)等。顯露滿意后，優(yōu)先復(fù)位股骨頭(通常表現(xiàn)為向內(nèi)側(cè)移位)，采取縱向牽引患側(cè)肢體的方式；明確髖臼前柱骨折線，經(jīng)髂骨脊上置入Schanz釘后進行內(nèi)旋髂骨，并復(fù)位髖臼前柱，然后以重建接骨板完成固定。其次于直視下復(fù)位發(fā)生移位的髖臼后柱及方形區(qū)，滿意后以克氏針固定；真骨盆緣下予以鋼板彈性支撐及穩(wěn)固方形區(qū)，再次于骨盆前后位、患側(cè)髖臼透視明確復(fù)位滿意即可。術(shù)后傷口常規(guī)內(nèi)置引流管，配合給予抗生素48h，24h后即可進行股四頭肌、屈髖與屈膝訓(xùn)練等功能鍛煉，4周左右扶拐下地，8周左右可嘗試負(fù)重，之后可結(jié)合骨折愈合情況負(fù)重訓(xùn)練。

1.3 觀察指標(biāo)1)統(tǒng)計術(shù)中出血、透視及骨折愈合情況等各手術(shù)指標(biāo)。2)術(shù)后第3天采用Matta標(biāo)準(zhǔn)[6]評估骨盆及髖臼復(fù)位質(zhì)量，骨盆復(fù)位質(zhì)量通過測量X射線片上骨折斷端分離移位的最大距離評估，分為優(yōu)(距離＜4mm)、良(距離＜4～10mm)、中(距離11～20mm)、差(距離＞20mm)；髖臼復(fù)位質(zhì)量通過測量X射線片上(必要時進行CT檢查，于CT圖像上測量)移位程度評估，分為解剖復(fù)位(移位＜1mm)、滿意復(fù)位(＜1～3mm)、不滿意復(fù)位(＞3mm)。3)術(shù)前、術(shù)后3個月、6個月隨訪時采用Majeed骨盆量化評分[7]、Harris髖關(guān)節(jié)評分[8]評定骨盆功能、髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)情況，前者從疼痛、工作、就座、性生活和站立5方面評估，后者評分內(nèi)容為髖關(guān)節(jié)疼痛、功能狀態(tài)、活動范圍、下肢畸形，分?jǐn)?shù)均為0～100分，分值越高，功能越好。4)隨訪、統(tǒng)計術(shù)后不良事件。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法研究數(shù)據(jù)分析以SPSS 19.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行處理，計數(shù)資料以率(%)描述，組間基線資料、不良事件發(fā)生率對比進行χ2檢驗，骨盆及髖臼復(fù)位質(zhì)量對比采用等級資料秩和檢驗；計量資料以(χ-±s)描述，組間手術(shù)指標(biāo)、Majeed骨盆量化評分、Harris髖關(guān)節(jié)評分等對比行獨立樣本t檢驗，組內(nèi)比較行配對t檢驗；P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組手術(shù)指標(biāo)比較與常規(guī)組相比，指導(dǎo)組術(shù)中出血量明顯少，手術(shù)時間、術(shù)中透視時間、骨折愈合時間明顯縮短(P＜0.05)，見表2。

表2 兩組手術(shù)指標(biāo)比較(±s)

表2 兩組手術(shù)指標(biāo)比較(±s)

組別 例數(shù) 手術(shù)時間(min) 術(shù)中出血量(mL) 術(shù)中透視時間(s) 骨折愈合時間(d)指導(dǎo)組 38 105.30±21.08 353.30±55.46 21.15±5.05 82.64±12.45常規(guī)組 45 123.61±25.66 400.05±67.15 27.30±6.61 95.57±15.51 t 3.510 3.418 4.692 4.135 P 0.001 0.001 0.000 0.000

2.2 兩組骨盆及髖臼復(fù)位質(zhì)量比較兩組骨盆復(fù)位優(yōu)良率均超過80%，髖臼實現(xiàn)解剖復(fù)位、滿意復(fù)位者占比均超過85%，但組間骨盆及髖臼復(fù)位質(zhì)量經(jīng)秩和檢驗比較未見顯著差異(P＞0.05)，見表3。

表3 兩組骨盆及髖臼復(fù)位質(zhì)量比較(例)

2.3 兩組骨盆功能、髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)情況比較與術(shù)前相比，兩組術(shù)后3個月、6個月Majeed骨盆量化評分、Harris髖關(guān)節(jié)評分均顯著升高(P＜0.05)，指導(dǎo)組術(shù)后3個月Majeed骨盆量化評分、Harris髖關(guān)節(jié)評分高于常規(guī)組(P＜0.05)，而術(shù)后6個月兩項評分未見明顯差異(P＞0.05)，見表4。

表4 兩組骨盆功能、髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)情況比較(±s,分)

表4 兩組骨盆功能、髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)情況比較(±s,分)

注：＊表示與術(shù)前相比，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。

組別 例數(shù) Majeed骨盆量化評分 Harris髖關(guān)節(jié)評分 術(shù)前 術(shù)后3個月 術(shù)后6個月 術(shù)前 術(shù)后3個月 術(shù)后6個月指導(dǎo)組 38 33.01±5.92 68.45±6.65＊ 90.16±8.02＊ 37.59±4.79 77.20±4.69＊ 84.80±6.59＊常規(guī)組 45 32.93±6.12 63.94±5.71＊ 88.32±7.29＊ 38.11±4.58 73.58±4.18＊ 82.33±5.62＊t 0.060 3.325 1.094 0.505 3.717 1.843 P 0.952 0.001 0.277 0.615 0.000 0.069

2.4 兩組術(shù)后不良事件發(fā)生情況比較指導(dǎo)組、常規(guī)組患者均獲得隨訪，平均隨訪時間為9.5個月、10.2個月，期間指導(dǎo)組不良事件發(fā)生率略低于常規(guī)組，但差異不具統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=2.010，P＞0.05)，未有合并2種以上不良事件的病例，且均未出現(xiàn)股外側(cè)皮神經(jīng)損傷、深靜脈血栓等其他并發(fā)癥，見表5。

表5 兩組術(shù)后不良事件發(fā)生情況比較[n(%)]

2.5 MSCT三維重建輔助3D打印技術(shù)指導(dǎo)手術(shù)典型病例見圖1～3。

患者男，58歲；胸廓有壓痛，腰臀部腫脹，下肢畸形。圖1～圖2 術(shù)前X線片、MSCT三維重建示AF，即髖臼粉碎骨折，前后柱及后壁骨折，股骨頭脫位；圖3 MSCT三維重建輔助3D打印技術(shù)，VR三維成像可直觀觀察到骨折線、骨折范圍、骨折碎片移位等空間信息，經(jīng)3D骨折模擬復(fù)位模型完成手術(shù)固定計劃，取髂腹股溝入路，先常規(guī)行股骨、脛骨切開復(fù)位鋼板內(nèi)固定術(shù)，之后行髖臼骨折復(fù)位固定，術(shù)后X線片示AF整體復(fù)位與固定位置較好，后路解決前后柱及后壁骨折。

3 討 論

隨著醫(yī)療技術(shù)不斷發(fā)展、骨折手術(shù)經(jīng)驗不斷充實，髖臼手術(shù)時間進一步縮短，手術(shù)風(fēng)險不斷下降，手術(shù)效果也較為滿意，可幫助患者恢復(fù)正常的骨盆、髖關(guān)節(jié)功能，但受骨折位置、解剖結(jié)構(gòu)、患者實際情況(合并傷、年齡等)的影響，現(xiàn)階段復(fù)雜AF手術(shù)的順利進行及取得理想效果并不容易，而術(shù)前對于AF的全面理解、認(rèn)識，制定完善計劃、準(zhǔn)確塑形接骨板及術(shù)中準(zhǔn)確透視對于獲得滿意的骨折復(fù)位及良好固定均至關(guān)重要[9]。事實上，即使是經(jīng)驗豐富的骨科醫(yī)師，在復(fù)雜骨折手術(shù)中做到解剖復(fù)位和固定也有一定難度，特別是復(fù)雜AF，可能為了獲得滿意復(fù)位，必須獲得較大手術(shù)切口，且長時間暴露往往伴隨著更高的并發(fā)癥風(fēng)險[10]。

3D打印技術(shù)能夠幫助骨科醫(yī)師全面了解AF情況，如粉碎、骨折塊移位程度，以便做出準(zhǔn)確術(shù)前診斷與評估，幫助做出完備的術(shù)前規(guī)劃。本研究回顧性分析了近2年我院骨科83例復(fù)雜AF患者的臨床資料，發(fā)現(xiàn)采用MSCT三維重建輔助3D打印技術(shù)進行術(shù)前指導(dǎo)，明顯較傳統(tǒng)術(shù)前計劃縮短手術(shù)時間、術(shù)中透視時間，減少術(shù)中出血量，加快骨折愈合，與國內(nèi)柳鑫等[11]、黃佳軍等[12]的結(jié)果類似。這是因為基于MSCT三維成像使得3D打印技術(shù)能夠滿足構(gòu)建3D模型的需求，其屬于實物模型，有報道證實其與三維數(shù)字模型相比更加直觀、形象，能夠幫助術(shù)者在充分考慮術(shù)中可能存在的風(fēng)險基礎(chǔ)上于術(shù)前作出更準(zhǔn)確診斷，給出更多可行、詳細(xì)的手術(shù)計劃，并在實物模型上練習(xí)操作，可準(zhǔn)確預(yù)測術(shù)中情況與最終手術(shù)效果[13]。毫無疑問，復(fù)雜的外科手術(shù)進行術(shù)前演練可一定程度確保手術(shù)成功與效果。對于復(fù)雜AF而言，3D打印技術(shù)結(jié)合鋼板、手術(shù)輔助器械能實施模擬手術(shù)，在充分了解每例患者術(shù)中AF復(fù)位固定要點的條件下，結(jié)合骨折移位個性化情況，提前確定入路方式、鋼板尺寸、螺釘長度等，模擬術(shù)中骨塊復(fù)位固定思路，復(fù)位后明確鋼板理想位置，并進行術(shù)前精確預(yù)彎鋼板，能夠避免術(shù)中因反復(fù)預(yù)彎導(dǎo)致手術(shù)時間延長等[14]；其中選擇最佳手術(shù)入路及固定方法尤為重要，入路主要基于術(shù)前正確的骨盆髓臼骨折分型，相比于髂腹股溝入路，Stoppa入路是一種無需暴露股神經(jīng)、髂外血管束、髂腰肌，且操作簡單、穩(wěn)定性高的治療髖臼骨折的入路方式，但由于此入路無法直視后方結(jié)構(gòu)，不能直接對其進行處理，故不適宜運用于后壁骨折，對于骨盆髖臼骨折后部的復(fù)位較困難，往往需另作入路或選擇髂腹股溝入路，而基于MSCT三維成像的3D打印技術(shù)能夠為手術(shù)入路選擇提供指導(dǎo)。而傳統(tǒng)術(shù)前手術(shù)計劃AF復(fù)位模擬多在骨科醫(yī)師腦中進行，通常帶有明顯的局限性與主觀性，且術(shù)中復(fù)位多基于個人經(jīng)驗，存在較大不確定風(fēng)險。

本研究顯示，兩組間骨盆及髖臼復(fù)位質(zhì)量未見顯著差異，且指導(dǎo)組術(shù)后3個月Majeed骨盆量化評分、Harris髖關(guān)節(jié)評分高于常規(guī)組，而術(shù)后6個月未見明顯差異，提示MSCT三維重建輔助3D打印技術(shù)進行術(shù)前指導(dǎo)并未顯著改善骨盆及髖臼復(fù)位質(zhì)量，但可促進骨盆、髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)進程，與MSCT維重建輔助3D打印技術(shù)進行指導(dǎo)的手術(shù)更具個性化、術(shù)后骨折愈合時間短等有關(guān)。而漆啟華等[15]報道顯示MSCT維重建輔助3D打印技術(shù)能顯著改善骨盆、髖臼復(fù)位質(zhì)量及髖關(guān)節(jié)功能，與本研究結(jié)果有所出入，可能與入選樣本量、隨訪評估時間及患者的個體差異等有關(guān)。孟羿彬等[16]研究與本研究結(jié)果一致，認(rèn)為MSCT維重建輔助3D打印技術(shù)并不能顯著提高復(fù)雜AF復(fù)位質(zhì)量，但認(rèn)為其有助于經(jīng)驗不足的年輕或新手醫(yī)師對手術(shù)過程的理解，縮短學(xué)習(xí)曲線。此外，隨訪期間指導(dǎo)組不良事件發(fā)生率略低于常規(guī)組，差異不顯著的原因可能為樣本量較小，仍可提示MSCT三維重建輔助3D打印技術(shù)進行術(shù)前指導(dǎo)有望減少不良事件發(fā)生。有文獻(xiàn)指出，借助3D打印技術(shù)，結(jié)合模擬鋼板固定常規(guī)操作，還能夠細(xì)致記錄螺釘長度、位置等信息，繼而有效避免螺釘植入關(guān)節(jié)腔等事件[17]。通過本次手術(shù)，本研究認(rèn)為入路選擇時要同時綜合考慮髖臼的趾骨聯(lián)合、界線、骶骨情況，盡可能以單一的體位和最少的入路完成手術(shù)，否則可能因不同手術(shù)入路切口增加感染和壞死風(fēng)險，影響切口的愈合；且還需要指出的是，MSCT三維重建輔助3D打印技術(shù)增加了治療費用，且需要有較長的準(zhǔn)備時間，有可能貽誤最佳手術(shù)時機，建議術(shù)前盡可能縮短準(zhǔn)備時間，高?；颊哂山?jīng)驗豐富的醫(yī)師進行以減少不良事件發(fā)生。本研究病例隨訪時間較短，MSCT三維重建輔助3D打印技術(shù)進行術(shù)前指導(dǎo)對復(fù)雜AF手術(shù)患者遠(yuǎn)期功能恢復(fù)的影響還需進一步明確，且相關(guān)結(jié)論仍需擴大樣本量、多中心地研究論證。