徐明方，黃榮東，周冬長(zhǎng)

[惠陽(yáng)三和醫(yī)院（有限合伙）骨科，廣東 惠州 516211]

髖臼骨折是盆骨骨折的一種特殊類型，與高能量創(chuàng)傷有關(guān)，臨床表現(xiàn)為髖部疼痛、紅腫、壓痛等癥狀，其中髖臼后壁骨折在髖骨骨折中較為常見(jiàn)，直接影響患者髖關(guān)節(jié)的整體穩(wěn)定性，限制其日常活動(dòng)，降低生活質(zhì)量[1]。外科手術(shù)是治療髖臼后壁骨折的首選方法，以重建鈦板輔助髖關(guān)節(jié)后側(cè)入路手術(shù)較為常用，但由于髖臼為一個(gè)不規(guī)則的球面形狀，鈦板的彎曲度無(wú)法很好地與髖骨貼合，因此無(wú)法達(dá)到良好的預(yù)期恢復(fù)目標(biāo)[2]。隨著數(shù)字醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，3D打印技術(shù)已被廣泛用于醫(yī)療模型、醫(yī)療器械、康復(fù)器械等領(lǐng)域，結(jié)合臨床實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，3D打印技術(shù)可運(yùn)用于術(shù)前虛擬復(fù)位手術(shù)和設(shè)計(jì)方案，根據(jù)3D打印模型對(duì)骨折部位進(jìn)行診斷分型，從而制定個(gè)體化手術(shù)方案，為骨科手術(shù)提供了良好條件[3]。為此，本研究選取46例髖臼骨后壁骨折患者開(kāi)展研究，旨在探討3D打印技術(shù)設(shè)計(jì)和定制數(shù)字化鎖定鈦板聯(lián)合髖關(guān)節(jié)后側(cè)入路在臨床運(yùn)用中的效果，現(xiàn)將研究結(jié)果報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取惠陽(yáng)三和醫(yī)院（有限合伙）2015年7月至2021年3月收治的46例髖臼后壁骨折患者，按照隨機(jī)數(shù)字表法分成對(duì)照組和觀察組，各23例。對(duì)照組患者中男性12例，女性11例；年齡30～70歲，平均（45.10±1.02）歲；致病原因：車(chē)禍11例，高處墜落傷7例，砸傷5例。研究組患者中男性15例，女性8例；年齡33～70歲，平均（45.01±1.39）歲；致病原因：車(chē)禍13例，高處墜落傷6例，砸傷4例。兩組患者一般資料（性別、年齡、致病原因等）比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），組間具有可比性。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合《骨科疾病診療指南（第3版）》[4]中的相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)者；經(jīng)CT或X線檢查確診，且符合手術(shù)指征者；受傷前雙側(cè)髖關(guān)節(jié)活動(dòng)正常者；無(wú)既往髖關(guān)節(jié)手術(shù)史者等。排除標(biāo)準(zhǔn)：認(rèn)知障礙者；病理性/開(kāi)放性骨折者；合并心、肝腎功能不全、惡性腫瘤等疾病者；伴有嚴(yán)重骨質(zhì)疏松者等。本研究經(jīng)惠陽(yáng)三和醫(yī)院（有限合伙）醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者及其家屬均已簽署知情同意書(shū)。

1.2 手術(shù)方法 患者入院后，均進(jìn)行常規(guī)檢查（心電圖、X線、CT、生化檢查及凝血4項(xiàng)等），排除其他疾病，制定手術(shù)方案。由同一組醫(yī)師、進(jìn)行髖關(guān)節(jié)后側(cè)入路手術(shù)。對(duì)照組患者行重建鈦板輔助治療，予以患者全麻，常規(guī)消毒，根據(jù)影像學(xué)資料判斷骨折類型，確定髖關(guān)節(jié)后側(cè)入路切口，逐層切開(kāi)皮膚組織，充分顯露骨折端，對(duì)骨折線周?chē)[及嵌頓軟組織進(jìn)行有效清除并復(fù)位，取克氏針進(jìn)行臨時(shí)固定，透視復(fù)位滿意，置入預(yù)彎重建鈦板。確定鈦板塑形貼合效果滿意，即可擰入螺釘，拔出克氏針；沖洗術(shù)腔，關(guān)閉切口，常規(guī)留置引流管。觀察組患者行3D打印技術(shù)聯(lián)合定制數(shù)字化鎖定鈦板輔助治療，術(shù)前設(shè)計(jì)和模擬手術(shù)，對(duì)患者骨盆區(qū)進(jìn)行CT檢查，獲取CT數(shù)據(jù)，并導(dǎo)入醫(yī)學(xué)三維軟件中，分析處理數(shù)據(jù)，得到骨盆、髓臼的三維重建模型，在三維軟件作用下，重建模型，利用“三維編輯”功能復(fù)位骨折塊，參照大骨折塊，結(jié)合骨盆解剖結(jié)構(gòu)形態(tài)，虛擬復(fù)位骨折塊；全部骨折塊復(fù)位后輸出，以3D打印機(jī)為工具，打印同比例的骨盆骨折整體形態(tài)模型和模擬復(fù)位后的骨盆模型，之后以虛擬復(fù)位骨盆為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)鋼板的最佳植入位置；同時(shí)準(zhǔn)確記錄螺釘數(shù)量、鋼板長(zhǎng)度、釘?shù)篱L(zhǎng)度及方向，結(jié)合骨折模型特征進(jìn)行虛擬復(fù)位，設(shè)計(jì)、定制3D數(shù)字化鎖定鈦板。后行髖關(guān)節(jié)后側(cè)入路切口，逐層切開(kāi)組織，顯露骨折端，清除骨折線周?chē)[、嵌頓軟組織，根據(jù)術(shù)前確定的復(fù)位螺釘置入點(diǎn)，取復(fù)位螺釘植入骨折線兩側(cè)或取克氏針臨時(shí)固定；根據(jù)模擬手術(shù)時(shí)確定的置板解剖標(biāo)志將定制鈦板置入，并輔以螺釘固定，拔出克氏針。透視復(fù)位良好后，常規(guī)留置引流管，縫合切口。兩組患者均于術(shù)后進(jìn)行常規(guī)抗感染、止血等治療，抬高患肢，于24～48 h內(nèi)拔除引流管，逐漸進(jìn)行關(guān)節(jié)、肌肉收縮功能鍛煉，定期復(fù)查。均于術(shù)后隨訪6個(gè)月。

1.3 觀察指標(biāo) ①手術(shù)相關(guān)指標(biāo)，包括手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、術(shù)后引流量。②血清炎性因子，包括白細(xì)胞介素-6（IL-6）、C-反應(yīng)蛋白（CRP），分別于術(shù)前與術(shù)后24、48 h采集兩組患者空腹靜脈血5 mL，離心（3 000 r/min，10 min），取血清，采用酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)法檢測(cè)。③髖關(guān)節(jié)功能，于術(shù)后6個(gè)月評(píng)價(jià)兩組患者髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)情況。選擇改良Merled’Aubigne-Postel髖關(guān)節(jié)評(píng)估系統(tǒng)[5]分別從疼痛、運(yùn)動(dòng)幅度、步行3方面進(jìn)行評(píng)分，3項(xiàng)相加分值≥ 18分即為優(yōu)；分值為15～17分即為良；分值為13～14分即為可；總分值＜13分即為差，總優(yōu)良率=（優(yōu)+良）例數(shù) / 總例數(shù)×100%。④并發(fā)癥，統(tǒng)計(jì)兩組患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生情況，包括切口感染、創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎、醫(yī)源性神經(jīng)刺激癥狀等。⑤典型病例分析。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)，計(jì)量資料以(±s)表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn)，多時(shí)間點(diǎn)比較采用重復(fù)測(cè)量方差分析；計(jì)數(shù)資料以[例(%)]表示，采用χ2檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 手術(shù)相關(guān)指標(biāo) 觀察組患者手術(shù)時(shí)間顯著短于對(duì)照組，術(shù)中出血量、術(shù)后引流量均顯著少于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），見(jiàn)表1。

表1 兩組患者手術(shù)相關(guān)指標(biāo)比較( ±s)

表1 兩組患者手術(shù)相關(guān)指標(biāo)比較( ±s)

組別 例數(shù) 手術(shù)時(shí)間(min) 術(shù)中出血量(mL) 術(shù)后引流量(mL)對(duì)照組 23 147.23±35.05 325.27±61.19 220.17±13.01觀察組 23 114.39±20.13 254.49±57.30 132.25±10.19 t值 3.897 4.049 25.515 P值 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

2.2 血清炎性因子水平 與術(shù)前比，術(shù)后24、48 h兩組患者血清IL-6、CRP水平均呈先升高后降低的趨勢(shì)，且觀察組各時(shí)間點(diǎn)均顯著低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），見(jiàn)表 2。

表2 兩組患者血清炎性因子水平比較( ±s, ng/L)

表2 兩組患者血清炎性因子水平比較( ±s, ng/L)

注：與術(shù)前比，*P＜0.05；與術(shù)后24 h比，#P＜0.05。IL-6：白細(xì)胞介素-6；CRP：C-反應(yīng)蛋白。

組別 例數(shù) IL-6 CRP術(shù)前 術(shù)后24 h 術(shù)后48 h 術(shù)前 術(shù)后24 h 術(shù)后48 h對(duì)照組 23 144.43±20.47 297.75±20.66* 265.56±34.69*# 14.20±3.11 84.53±7.21* 78.34±7.26*#觀察組 23 151.35±21.48 243.38±23.34* 228.60±25.38*# 14.35±2.84 73.02±5.40* 69.88±12.41*t值 1.118 8.365 4.124 0.171 6.128 2.822 P值 ＞0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＞0.05 ＜0.05 ＜0.05

2.3 髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)情況 術(shù)后6個(gè)月觀察組患者髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)總優(yōu)良率顯著高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)表 3。

表3 兩組患者髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)情況比較[例(%)]

2.4 并發(fā)癥 兩組患者并發(fā)癥總發(fā)生率比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見(jiàn)表4。

表4 兩組患者并發(fā)癥發(fā)生率比較[例(%)]

2.5 典型病例分析 患者1，女性，64歲，左髖臼骨折，接受3D打印技術(shù)聯(lián)合定制數(shù)字化鎖定鈦板治療，術(shù)前制定髖部3D打印模型，見(jiàn)圖1-A；術(shù)中采用定制數(shù)字化鎖定鈦板固定，術(shù)后1個(gè)月門(mén)診復(fù)查X線片顯示內(nèi)固定位置良好，見(jiàn)圖1-B?；颊?，女性，59歲，左髖臼骨折，接受3D打印技術(shù)聯(lián)合定制數(shù)字化鎖定鈦板治療。于術(shù)前建立髖部3D打印模型，見(jiàn)圖2-A，后行3D打印技術(shù)聯(lián)合定制數(shù)字化鎖定鈦板治療，并于術(shù)后1個(gè)月門(mén)診復(fù)查，結(jié)果顯示骨折復(fù)位，固定良好，髖臼形態(tài)基本恢復(fù)，見(jiàn)圖2-B。

圖1 典型病例1術(shù)前髖部3D打印模型與術(shù)后X線片

圖2 典型病例2術(shù)前髖部3D打印模型與術(shù)后X線片

3 討論

重建鈦板輔助治療是治療髖臼后壁骨折中常用的固定方案，但由于髖臼后壁骨折結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，所以治療難度較高，即便在內(nèi)固定過(guò)程中依據(jù)影像學(xué)檢查資料，但仍會(huì)造成患者術(shù)后發(fā)生金屬疲勞、螺釘孔進(jìn)入關(guān)節(jié)等問(wèn)題，增加并發(fā)癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，影響髖關(guān)節(jié)恢復(fù)[6-7]。

3D打印技術(shù)是一種以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。近年來(lái)，3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中得到廣泛運(yùn)用，有研究指出，3D打印技術(shù)在骨科手術(shù)中具有良好的輔助應(yīng)用價(jià)值，術(shù)前通過(guò)以影像學(xué)圖像為基礎(chǔ)構(gòu)建模型，使醫(yī)師直觀了解骨折狀況，以擬定個(gè)性化手術(shù)方案，提高手術(shù)效果，確保手術(shù)安全性[8-9]。黃旭科等[10]研究指出，髖臼粉碎性骨折患者輔以數(shù)字化設(shè)計(jì)、3D打印模型，可縮短手術(shù)時(shí)間，且無(wú)嚴(yán)重并發(fā)癥（血管、神經(jīng)損傷等），而隨訪期間所有患者骨折復(fù)位總優(yōu)良率可達(dá)83.33%。王爾健等[11]研究指出，3D打印技術(shù)輔助髖臼后壁骨折手術(shù)患者復(fù)位有效率高達(dá)97.22%，髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)優(yōu)良率提高至97.22%，由此可見(jiàn)，3D打印技術(shù)在骨科手術(shù)中具有一定的可行性、有效性。

本研究結(jié)果顯示，觀察組患者手術(shù)時(shí)間顯著短于對(duì)照組，術(shù)中出血量、術(shù)后引流量均顯著少于對(duì)照組，且兩組患者并發(fā)癥總發(fā)生率比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明3D打印技術(shù)聯(lián)合定制數(shù)字化鎖定鈦板輔助治療可縮短手術(shù)時(shí)間，減少出血量，促進(jìn)髖關(guān)節(jié)后側(cè)入路手術(shù)的順利進(jìn)行，原因在于，3D打印技術(shù)能在3D打印模型技術(shù)的基礎(chǔ)上，指導(dǎo)醫(yī)護(hù)人員在術(shù)前借助CT檢查，掃描、重建患者骨盆區(qū)，結(jié)合CT三維重建數(shù)據(jù)，數(shù)字化模擬骨盆骨折形態(tài)，打印出3D模型，再根據(jù)模型行虛擬復(fù)位，而后應(yīng)用3D數(shù)字化定制鎖定鈦板，做到專板專用；同時(shí)，其無(wú)需反復(fù)對(duì)定制鈦板進(jìn)行塑形，經(jīng)鉆孔擰入螺釘固定，固定效果極佳，因此，3D打印技術(shù)的運(yùn)用能確保實(shí)現(xiàn)個(gè)體化、精確化。此外，本研究還對(duì)術(shù)后近期的炎性因子進(jìn)行觀察，結(jié)果顯示，與術(shù)前比，術(shù)后24、48 h兩組患者血清IL-6、CRP水平均呈先升高后降低的趨勢(shì)，而觀察組患者各時(shí)間點(diǎn)均顯著低于對(duì)照組，說(shuō)明無(wú)論是重建鈦板輔助治療，還是3D打印技術(shù)聯(lián)合定制數(shù)字化鎖定鈦板輔助治療，都可造成一定程度的損傷，但相較于重建鈦板輔助治療，3D打印技術(shù)聯(lián)合定制數(shù)字化鎖定鈦板輔助治療對(duì)髖臼后壁骨折患者機(jī)體損傷更小，其原因在于，3D打印技術(shù)聯(lián)合定制數(shù)字化鎖定鈦板輔助治療可于術(shù)前先模擬手術(shù)過(guò)程，術(shù)中所使用的三維記憶內(nèi)固定系統(tǒng)是由鎳鈦形狀記憶合金制作而成，生物相容性良好，具有較強(qiáng)的固定強(qiáng)度，且其術(shù)中只需暴露骨折鄰近部位即可，無(wú)需較大范圍的顯露，從而減小對(duì)患者機(jī)體的創(chuàng)傷；同時(shí)，由于其手術(shù)時(shí)間較短，故而造成的手術(shù)應(yīng)激反應(yīng)也較小，進(jìn)而減少炎性因子的釋放。

髖關(guān)節(jié)功能的恢復(fù)是髖臼后壁骨折手術(shù)的治療關(guān)鍵，本研究結(jié)果顯示，術(shù)后6個(gè)月觀察組患者髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)總優(yōu)良率顯著高于對(duì)照組，提示3D打印技術(shù)聯(lián)合定制數(shù)字化鎖定鈦板輔助手術(shù)治療利于髖關(guān)節(jié)功能的恢復(fù)。究其原因，術(shù)前模擬骨折與復(fù)位情況，可確保術(shù)中精準(zhǔn)定位，游離骨塊，提高復(fù)位滿意效果；術(shù)前模擬螺釘置入、內(nèi)固定塑形，能夠有效避免復(fù)位丟失；術(shù)前設(shè)計(jì)需處理的骨塊，可確保術(shù)中骨塊的解剖復(fù)位效果滿意，恢復(fù)關(guān)節(jié)面平整，以及微調(diào)整髖臼關(guān)節(jié)面、同心圓結(jié)構(gòu)的恢復(fù)情況；使用克氏針臨時(shí)模擬螺釘植入固定，明確螺釘長(zhǎng)度、方向，可減少實(shí)際手術(shù)時(shí)間，保證手術(shù)的安全性更高、內(nèi)固定分布更合理、固定效果更理想，極大程度上避免了術(shù)后早期功能鍛煉導(dǎo)致的復(fù)位丟失現(xiàn)象，促使患者盡早恢復(fù)髖關(guān)節(jié)功能，恢復(fù)正常生活[12]。

綜上，針對(duì)髖臼后壁骨折患者，3D打印技術(shù)和定制數(shù)字化鎖定鈦板聯(lián)合髖關(guān)節(jié)后側(cè)入路方案可縮短患者的手術(shù)操作時(shí)間，減少出血量；同時(shí)還可減輕手術(shù)應(yīng)激反應(yīng)，減少術(shù)后血清炎性因子的釋放，進(jìn)而利于髖關(guān)節(jié)功能的早期恢復(fù)，且不會(huì)增加并發(fā)癥的發(fā)生，安全性良好。但介于本次研究樣本量較少，存在一定的局限性，今后仍需臨床繼續(xù)探究3D打印技術(shù)對(duì)髖臼后壁骨折患者的影響，以期豐富研究成果，提升對(duì)該病患者的治療水平。