范士潔 趙濱 陳洪強
(1.貴陽中醫(yī)學(xué)院研究生院,貴州 貴陽 550002;2.貴陽市第四人民醫(yī)院,貴州 貴陽 550002)
·經(jīng)驗交流·
3D打印技術(shù)輔助手術(shù)治療髖臼骨折初步體會
范士潔1趙濱2△陳洪強2
(1.貴陽中醫(yī)學(xué)院研究生院,貴州 貴陽 550002;2.貴陽市第四人民醫(yī)院,貴州 貴陽 550002)
目的 探討3D打印1∶1模型輔助手術(shù)治療髖臼骨折的臨床應(yīng)用。方法 采用3D打印1∶1模型輔助手術(shù)治療5例髖臼骨折。采集CT數(shù)據(jù),3D打印1∶1模型,通過模型制定個體化治療方案。結(jié)果 手術(shù)時間140~200 min,術(shù)中失血400~1 000 mL。術(shù)后效果滿意,據(jù)Matta功能標準評定:優(yōu)3例,良2例。結(jié)論 采用3D打印1∶1模型輔助手術(shù)治療,制定個體化的治療方案,可降低手術(shù)風(fēng)險及難度,縮短手術(shù)時間,減少軟組織剝離,減少失血量,體現(xiàn)微創(chuàng)治療與精準治療,術(shù)后X線片示髖臼骨折復(fù)位滿意。
髖臼骨折; 3D打印模型
隨著社會的發(fā)展,車禍傷及高墜傷等逐年上升,髖臼骨折也隨之增加,約1/50 000[1]?;贚etoumel和Judet對髖臼骨折手術(shù)治療開創(chuàng)性探索,推動了治療理念和技術(shù)的進步。切開復(fù)位內(nèi)固定已是髖臼骨折治療的金標準,傳統(tǒng)方法盡管可以滿足治療的需要,但存在創(chuàng)傷大、操作復(fù)雜、手術(shù)時間長、出血多和并發(fā)癥多等不足。髖臼骨折作為極具挑戰(zhàn)性的手術(shù)之一[2],應(yīng)用新技術(shù)降低手術(shù)風(fēng)險及難度顯得十分必要。3D打印技術(shù)作為新興技術(shù),被首先應(yīng)用于航天及醫(yī)療等領(lǐng)域[3]。利用3D打印模型制定個體化的手術(shù)治療方案,在骨折分型、術(shù)前規(guī)劃、手術(shù)模擬及術(shù)中模型參考等方面有較大優(yōu)勢。因此,3D打印技術(shù)應(yīng)用于髖臼骨折有其現(xiàn)實意義。筆者自2014年6月至2015 年8月采用3D打印1∶1模型輔助手術(shù)治療髖臼骨折5例,初步療效滿意,現(xiàn)報告如下。
1.1 臨床資料 本組共5例,均為男性,年齡25~45歲,平均35歲。車禍傷3例,墜落傷2例。均攝骨盆前后位、Judet位X線片、骨盆CT及三維重建等檢查,獲取CT數(shù)據(jù)并打印模型。按照Letournel-Judet分型:橫形骨折2例,橫形加后壁骨折1例,前柱骨折1例,T形骨折1例。
1.2 操作方法 利用3D打印模型多角度、多方向觀察骨折情況,明確骨折分型,根據(jù)分型選擇手術(shù)入路;了解骨折塊移位,模擬術(shù)中復(fù)位,恢復(fù)髖臼正常解剖結(jié)構(gòu),黏結(jié)各骨折塊,得到復(fù)位后模型;利用復(fù)位后模型,確定鋼板植入位置并預(yù)彎;打孔并測量記錄每枚螺釘?shù)拈L度及釘?shù)赖慕嵌?。術(shù)前常規(guī)備血,均采用自體血回輸及全身麻醉;常規(guī)操作到達骨折端,按術(shù)前模擬復(fù)位各骨折塊,利用預(yù)彎鋼板作為復(fù)位模板指導(dǎo),提高復(fù)位質(zhì)量,縮短復(fù)位時間,減少軟組織剝離及出血;復(fù)位完成后,置入預(yù)彎鋼板;按模擬操作角度擰入螺釘。C型臂X光機透視檢查骨折復(fù)位和鋼板及螺釘位置。
手術(shù)時間140~200 min,平均194 min;失血量400~1 000 mL,平均580 mL。根據(jù)術(shù)后X線片并參照Matta復(fù)位標準[4]:髖臼骨折2例解剖復(fù)位(移位≤1 mm),3例滿意復(fù)位(移位≤3 mm)。5例獲隨訪4.5~19個月。療效根據(jù)Matta功能標準評定[4]:優(yōu)3例,良2例。未發(fā)生血管神經(jīng)損傷。
因髖臼位置較深、神經(jīng)血管較多、解剖關(guān)系復(fù)雜,且為全身主要的負重關(guān)節(jié)[5],手術(shù)治療極具挑戰(zhàn)性[2]。傳統(tǒng)方法,術(shù)者以X線片和CT為依據(jù),結(jié)合理論及經(jīng)驗,在想象中做術(shù)前模擬;術(shù)中以鋁模板為鋼板彎折依據(jù),螺釘需術(shù)中C型臂X光機反復(fù)透視。傳統(tǒng)方法存在諸多缺點:X線片及CT平掃為二維圖像,提供信息有限,對骨折診斷尚且可靠,但對骨折分型有一定局限性。CT三維重建,盡管有效提高分型準確率[6],但只能提供幾個角度的圖像,不能滿足多角度多方向觀察及術(shù)前手術(shù)模擬;髖臼骨折手術(shù)操作由經(jīng)驗豐富的外科醫(yī)師操作,限制了操作技術(shù)及經(jīng)驗的傳承、交流學(xué)習(xí),不利于縮短醫(yī)師培養(yǎng)曲線。傳統(tǒng)醫(yī)患溝通,缺少模型指導(dǎo),使醫(yī)患溝通復(fù)雜難懂。
隨著數(shù)字骨科和3D打印技術(shù)的發(fā)展,為髖臼骨折手術(shù)治療提供了良好的發(fā)展契機,使髖臼骨折個體化治療方案的制定成為了現(xiàn)實,也真正實現(xiàn)了現(xiàn)實中1∶1骨折模型,并以此制定個體化治療方案:(1)明確分型,選擇手術(shù)入路;(2)了解骨折之間關(guān)系及移位程度;(3)優(yōu)化置入物的設(shè)計;(4)體外模擬手術(shù)。數(shù)字醫(yī)學(xué)及3D打印技術(shù)顛覆了傳統(tǒng)方法,改變了之前僅通過影像資料為參考的分型方法,提高了分型的準確性;改變了傳統(tǒng)術(shù)前規(guī)劃方法,實現(xiàn)了由想象到現(xiàn)實的跨越;改變了傳統(tǒng)的內(nèi)置物準備方式,利用模型預(yù)彎鋼板,避免了因反復(fù)預(yù)彎,影響鋼板強度,且節(jié)省手術(shù)時間;預(yù)先測量螺釘深度與角度,不僅節(jié)省手術(shù)時間而且減少C型臂X光機透視檢查次數(shù),降低射線危害。3D打印模型有利于技術(shù)經(jīng)驗傳承、學(xué)習(xí)及交流。
運用3D打印髖臼骨折模型制定個體化、精準化的手術(shù)方案,具有縮短手術(shù)時間、減少軟組織剝離、減少失血、微創(chuàng)治療、精準復(fù)位的優(yōu)點,3D打印技術(shù)和骨科結(jié)合必將成為未來趨勢。
[1] Laird A,Keating JF.Acetabular fractures:a 16-year prospective epidemiological study[J].J Bone Joint Surg Br,2005,87(7):969-973.
[2] Robert W,Buchol Z,James D.Heckman,CharlesCourt-Brown,裴國獻,譯.成人骨折學(xué)[M].北京:人民軍醫(yī)出版社,2009:1372.
[3] 王燎,戴尅戎.骨科個體化治療與3D打印技術(shù)[J].醫(yī)用生物力學(xué),2014,29(3):193-199.
[4] Matta JM.Fractures of the acetabulum: accuracy of reduction and clinical results in patients managed operatively within three weeks after the injury[J].J Bone Joint Surg Am,1996,78(11):1632-1645.
[5] G?nsslen A,Frink M,Hildebrand F,et al.Both column fractures of the acetabulum: epidemiology, operative management and long-term-results[J].Acta Chir Orthop Traumatol Cech,2012,79(2):107-113.
[6] 魏偉明,鄭建河,葉握球,等.三維CT重建影像增加髖臼骨折分型的可靠性[J].中國骨與關(guān)節(jié)損傷雜志,2012,27(6):514-515.
R683
B
1000-744X(2016)04-0380-02
2016-01-14)
△通信作者