张毕 徐灿华 叶书熙 游x辉 陈荣春 张树芳 曾芳俊 刘宁
赣州市人民医院脊柱外科 江西 赣州 ３４１０００ 作者简介:张毕,男,１９８５年７月,硕士,研究方向;脊柱外科与创伤骨科通讯作者:陈荣春,男,１９６９年１１月,主任医师,脊柱外科主任,研究方向:脊柱外科与创伤骨科.
【摘要】 目的:探讨３D打印技术指导复杂骨盆骨折手术,提高手术疗效的可行性.方法:回顾性分析２０１３年９月至２０１５年９月,我科共收治的４２复杂骨盆骨折患者,男２２例,女２０例;年龄１８~６８岁,平均３６岁.骨折按Tile分型:B型１９例,C型２３例.其中２２例患者术前采取CT三维重建、３D打印快速成型、计算机模拟与个体化模型模拟手术,术中按术前计划手术(３D组);２０例患者常规术前检查及手术(常规组).记录两组患者术中出血量、手术时间等,术后根据Matta等标准评定骨折复位质量.结果:与常规组相比,３D 组术中出血量,手术时间缩短,骨折复位优良率较高.常规组手术时间(３．４１±０．８２)h、术中出血量(８２０±２４３)ml,高于３D组(３．１０±０．６４)h、(６４８±１９８)ml,差异具有统计学意义(P＜０．０５);３D组解剖复位优良率９５．４％,常规组８０．０％,差异具有统计学意义(P＜０．０５).结论:３D打印技术在复杂骨盆骨折手术中可使骨盆骨折获得最佳的复位及内固定,缩短手术时间、减少术中出血,提高手术疗效. 【关键词】 骨盆骨折;３D打印技术【中图分类号】R３１８【文献标识码】B 【文章编号】１００８－６３１５(２０１５)１２－０９７７－０２
骨盆骨折约占全身骨折的３％[１],常伴有内出血、盆腔脏器损伤、休克,一般伤情较重,处理难度大,预后差,致残率、死亡率高.手术是治疗不稳定尤其是复杂骨盆骨折的主要方法.近年来损伤控制理念的推行极大的提高的骨盆骨折手术效用,多数骨盆骨折患者采用分期手术可获得救治,骨盆骨折死亡率得到初步控制,但术中出血量、手术时间、术后功能障碍等仍不理想[２].对于复杂骨盆骨折,因骨盆骨折块重叠率高,手术往往易受周围结构组织、体位干扰,手术不可预测风险较高,精确化操作是决定手术是否成功、手术效果的关键.以往医师主要依据X线、CT影像学资料拟定手术操作策略,但这些资料直观效果并不理想,且无法进行模拟操作,手术疗效仍不理解,术中操作风险仍较高.３D打印技术是根据三维CT模型,通过离散堆积方法,直接、快速、精确的加工出实体模型的一种技术,近年来已被广泛应用于骨科等手术之中[３]. 本研究旨在探讨３D 打印技术指导复杂骨盆骨折手术,提高手术疗效的可行性. １ 资料及方法
１．１ 一般资料 以２０１３年９月~２０１５年９月,我科收治的复杂骨盆骨折患者作为研究对象.纳入标准:TileB型、C型不稳定骨盆骨折且需行手术治疗的患者.排除标准:①合并严重的心脏病、肝肾功能不全、凝血功能障碍等基础疾病患者;②术前失血性休克、合并内脏严重损伤患者;③因开放性损伤、感染、复杂合并伤等的处理导致伤后３周之后才处理骨盆骨折的患者.共纳入４２例,其中男２２例,女２０例;年龄１８~６８岁,平均３６岁.骨折按Tile分型:B 型１９例,C型２３例男２５例、女１７例,年龄２３~７８岁、平均(４６．１±８．４)岁.骨折按Tile分型:B型１９例,C型２３例.合并尿道损伤２例、膀胱损伤３例、骶神经损伤６例、盆腔脏器损伤７例、胸部外伤４例.致伤原因:车祸伤３４例、高处坠落跌伤７例、砸伤１例.两组患者年龄、性别、分型、合并伤等临床资料差异无统计学意义(P＞０．０５).所有患者均由一组医师诊断、治疗.医师均由较丰富的骨盆骨折手术处理经验. １．２ 方法
１．２．１ 常规组 常规组行X线、三维CT 检查.X线检查包括骨盆前后位片、骨盆出口位X线片、骨盆入口X 线片.CT 平扫采用西门子AS扫描仪,层厚５．０mm,螺距１．５,骨算法重建,层距１mm.三维CT 采用１２８层螺旋三维重建技术,将CT平扫数据传送至工作站处理,层厚０．６２５mm、间距０．５mm,从骨窗、软组织进行观察,进行MPR、MIP、VR处理,据人体解剖学坐标轴,逐层旋转,选择对手术有参考意义层面摄取图像,采用立体切割法显示,以方便观察感兴趣区域,全面评估骨折情况,及周围解剖结构关系,拟定手术策略.手术入路采用髂腹沟入路,对于合并髋臼后壁、后柱骨折的患者采用髋关节后外侧入路(KocherＧLangenbeck切口).
１．２．２ ３D组 ３D组利用三维CT重建图像以Mimics软件进行３D重建,制作模型,以Geomagicstudio软件进行编辑处理,利用激光快速自动成型机,采用选择性激光烧结模式,根据计算机三维立体模型经过分层处理给出的路径,控制激光束逐点、逐线、逐面烧结固化再层层叠加,快速制作l:l等大的骨盆骨折模型.３D组患者术前在计算机上模拟手术复位,了解骨盆骨折块复位方式、移动距离、旋转角度及如何避开血管;在包含动、静脉血管及骨盆骨折的３D模型个体化标本上进行模拟手术,内容包括根据骨折情况决定手术入路,模拟骨折块的对合与复位,钢板的塑形、预弯与放置位置,螺钉长度、进钉位置与角度等.手术入路采用髂腹沟入路,对于合并髋臼后壁、后柱骨折的患者采用髋关节后外侧入路.典型病例如下: 女性患者,２５岁,车祸伤后２h入院,入院诊断为:失血性休克、骨盆骨折(TileC型),行输血补液抗休克治疗后生命体征稳定后行骨盆手术.图A、B: 骨盆三维CT示左髂骨粉碎性骨折,骶髂关节稍向上移位,左髋臼前柱、后柱、后壁骨折.术前在３D个体化１∶１模型上进行模拟手术,模拟骨折块的对合与复位,钢板的塑形、预弯与放置位置,螺钉长度、进钉位置与角度等.手术入路采用髂腹沟入路联合髋关节后外侧入路(KocherＧLangenbeck)入路.图C: 术后３d行骨盆X线片示左侧髂骨及髋臼骨折复位满意,左骶髂关节无移位, 复位按Matta评定标准为优.图D:术后１６个月复查骨盆X 线片示骨盆骨折已骨性愈合,左髋关节活动良好.
１．３ 观察指标 比较手术时间、术中出血量,依据Matta等[４、５]标准比较骨折复位质量.Matta等标准规定如下:优:解剖复位,无疼痛,肢体等长,步态正常,髋关节活动正常;良:复位良好,轻度疼痛,肢体等长,步态正常,髋关节活动正常;及格:复位基本满意,轻、中度疼痛,肢体缩短０．５~２．０cm,髋关节活动轻度受限;差:复位不满意,疼痛明显,行走困难,肢体缩短＞２．０cm,髋关节活动受限. １．４ 统计学处理 WPS收集录入数据资料,以SPSS２１．０_______软件包统计处理,计量资料采用(x－ ±s)表示,比较采用t检验,计数资料采用n(％)表示,采用Fisher精确检验,以P＜０．０５表示检验水平.
３ 讨论现代高速交通运输、高层建筑等行业迅速发展,由高能创伤所致的严重复杂骨盆骨折也逐渐增多,复杂性盆腔骨折,常合并多处骨折、粉碎性骨折、邻近软组织及盆腔脏器损伤,没有两位骨盆骨折患者伤情是完全相同的,骨盆骨折处理难度大.骨盆骨折手术风险大,难度高.即便高年资的骨科医生,在面对每一次复杂骨盆骨折手术前也都需要仔细思考关于手术入路、如何复位、如何避免损伤重要结构.
３D打印技术现已可制作出精度高达０．１mm 的１:１的等大的模型,模型可直观的显示骨折端与周围组织关系,相较于视频图像,直观性更强.同时,３D模型可进行模拟手术,帮助拟定安全、可靠的的手术操作路径.经验丰富的医师,可据３D 模型推测术中力学变化,控制继发性损伤.模型手术可帮助医师确定安全的手术范围,增强医师空间感,减少医源性损伤.研究中,常规组手术时间、术中出血量高于常规组,差异显著(P＜０．０５),提示３D 模型模拟手术确实有助于增强医师操作技术水平,减少术中探查操作,缩短停顿时间,同时规避误伤重大血管、组织,维持术中骨盆力学稳定,减少出血.３D 模型模拟手术,还可模拟力学稳定性,准确诊断局部挫伤边缘骨折、肌肉韧带收缩清理的撕脱骨折,并制定合理的手术路径,尽可能保护组织器官功能,恢复正常的解剖结构、力学稳定,促患者功能恢复,对于改善患者术后生命质量、增强患者生活与工作能力具有重要意义. 近年来,数字化手术辅助系统发展迅速,提高了手术操作的可控性,计算机辅助导航、术中导板在肿瘤外科已得到普及,但在多发伤情中应用仍较少,
工作量过大,设计耗时较长[５].３D 模型直接采用CT 三维图像重建,速度快, 可缩短设计时间,考虑到复杂骨盆骨折患者多采用分期手术,但一二期间隔时间并不长,采用３D模型打印技术有助于争取足够的治疗时间,特别适用于不稳定骨折,可有效降低继发损伤风险.实践才是检验真理的唯一标准,受思维方式影响,不同医师据CT三维图像拟定的手术策略可能存在一定差异,视频图像无法进行有效的手术模拟,不利于会诊,在３D模型上,可通过直观模型展示,进行会诊,共同交流、模拟,极大的提高会诊效率.３D打印技术在个体化植骨、内固定装置制作中也有一定的应用价值,拥有较大的发展前景[６]. 对于复杂骨盆骨折,通过３D打印技术全面、直观、精确地呈现骨盆的立体形态和各部位解剖结构的空间关系,术前制作出与实体l:１大小的骨盆模型, 在模型上模拟骨折复位、预弯钢板、选择合适长度的螺钉、钢板等,从而使骨盆骨折获得最佳的复位及内固定,减少手术时间及出血量,减少手术对患者的创伤,提高手术疗效,使患者得到最好的治疗.
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论文作者:张毕 徐灿华 叶书熙 游x辉 陈荣春 张树芳 曾芳俊 刘宁
论文发表刊物:《中国综合临床》2015年12月供稿
论文发表时间:2016/3/9
标签：骨盆论文; 手术论文; 患者论文; 模型论文; 损伤论文; 时间论文; 常规论文; 《中国综合临床》2015年12月供稿论文;