張晨威,費 駿,曹天一,胡金平

結(jié)核病是臨床上較常見的傳染性疾病，骨骼和關(guān)節(jié)結(jié)核約占肺外結(jié)核的10%～15%，骶髂關(guān)節(jié)結(jié)核約占骨骼結(jié)核的10%[1-2]。骶髂關(guān)節(jié)結(jié)核目前多采用能維持骨盆后環(huán)生物力學(xué)特性及骨盆后環(huán)強度效果較佳的骶髂螺釘固定方式治療[3]。因骶髂關(guān)節(jié)特殊的解剖結(jié)構(gòu)，故置釘時存在神經(jīng)及血管損傷風(fēng)險[4]。傳統(tǒng)影像學(xué)檢查并不能在術(shù)前制定出精準(zhǔn)化、個體化的手術(shù)及置釘方案，并且由于透視角度和次數(shù)的限制，術(shù)中透視難以直觀下觀察到骨質(zhì)破壞與需清除的病灶范圍。對于骶髂關(guān)節(jié)結(jié)核患者，在全身支持治療、局部制動、足程和足量應(yīng)用抗結(jié)核藥物的同時，采用3D打印技術(shù)輔助置釘可優(yōu)化術(shù)前手術(shù)方案規(guī)劃，提供個體化及精準(zhǔn)化的治療方案[5]。2014年2月～2018年2月，我科采用3D打印技術(shù)制作30例骶髂關(guān)節(jié)結(jié)核患者的術(shù)前等比例骨盆模型，輔助術(shù)前設(shè)計及應(yīng)急預(yù)案的選擇，規(guī)劃詳細的個體化手術(shù)方案，效果滿意，報道如下。

1 材料與方法

1.1 病例選擇納入標(biāo)準(zhǔn): ① 確診為骶髂關(guān)節(jié)結(jié)核；② 影像學(xué)結(jié)果顯示骶髂關(guān)節(jié)有關(guān)節(jié)間隙增寬模糊、骨質(zhì)破壞、伴或不伴關(guān)節(jié)處膿腫形成；③ 患者主訴下腰部及臀部疼痛，以站立及行走時為甚。排除標(biāo)準(zhǔn)：① 化膿性關(guān)節(jié)炎等感染性疾??；② 類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎及強直性脊柱炎等自身免疫性疾??；③ 致密性骨炎；④ 無法堅持常規(guī)抗結(jié)核治療方案。

1.2 病例資料本研究共納入30例，男12例，女18例，年齡26～73(42.35±15.76)歲。病程2～13(3.35±2.01)個月。骶髂關(guān)節(jié)受累:左側(cè)19例，右側(cè)11例。合并癥：18例合并脊柱結(jié)核，2例合并恥骨結(jié)核。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，患者均簽署知情同意書。

1.3 術(shù)前準(zhǔn)備① 常規(guī)抗結(jié)核治療：入院即給予四聯(lián)抗結(jié)核藥物(異煙肼 0.3 g/d，利福平 0.45～0.60 g/d，乙胺丁醇 0.75 g/d，吡嗪酰胺 1.5 g/d)治療3周以上；有合并癥者請相關(guān)科室會診協(xié)助治療。② 治療目標(biāo)：患者結(jié)核中毒癥狀和全身情況明顯改善，連續(xù)3 d體溫≤38 ℃，紅細胞沉降率≤60 mm/1 h 且呈下降趨勢，白蛋白≥30 g/L，血紅蛋白≥100 g/L，肺功能正常或稍低，肝、腎功能以及電解質(zhì)基本正常。③ 影像學(xué)檢查并用3D打印設(shè)備制作等比例骨盆模型，具體實施步驟如下：a) CT掃描：行64層螺旋CT掃描，掃描層厚設(shè)置為0.625 mm，對掃描結(jié)果以DICOM格式進行保存，并導(dǎo)入Mimics 10.01軟件中分割閥值進行三維重建和簡單光滑處理; b) 設(shè)計骨折3D模型：基于Edit Mask in 3D軟件對三維蒙版進行編輯、修補，設(shè)計骨折3D模型，獲得3D模型后從Mimics 10.01軟件中導(dǎo)出，以.stl格式保存。將.stl數(shù)據(jù)信息輸入Marker Bot系統(tǒng)，調(diào)整打印角度及位置后完成等比例實物模型的3D構(gòu)建打印。④ 設(shè)計、模擬手術(shù)方案：根據(jù)3D打印模型明確骨破壞、骨缺損情況以及膿腫部位及范圍，分析骨破壞部位與血管、神經(jīng)的位置關(guān)系，確定最佳病灶清除范圍與骶髂螺釘型號、置釘方向及進釘深度，模擬手術(shù)方案，制定個性化內(nèi)固定及病灶清理方案。

1.4 治療方法全身麻醉下手術(shù)?；颊吒┡P位。根據(jù)病灶位置及3D打印模型，在骶髂關(guān)節(jié)部做長約10 cm斜行切口，逐層分離暴露皮下組織、筋膜直至病灶，清除病灶干酪樣組織、炎性肉芽組織、游離死骨及病灶膿性分泌物。根據(jù)病灶范圍選取自體髂骨皮質(zhì)骨或同種異體骨對骨缺損部位進行植骨。取患側(cè)髂前上棘與髂后上棘連線的中后1/3為進針點，將? 2 mm克氏針根據(jù)術(shù)中透視及術(shù)前設(shè)計的進針角度、方向、深度插入，確定導(dǎo)針位置及角度正確后予以攻絲，經(jīng)髂骨至S1椎體置入適當(dāng)長度的骶髂關(guān)節(jié)中空拉力螺釘。生理鹽水反復(fù)沖洗后止血，病灶內(nèi)注入鏈霉素，放置1根引流管1～2 d預(yù)防殘腔形成擴大，逐層縫合切口。術(shù)后繼續(xù)原有抗結(jié)核方案。

1.5 療效評價① 采用疼痛VAS評分評估患者腰臀部疼痛程度。② 采用Majeed評分標(biāo)準(zhǔn)評估骨盆功能。

2 結(jié)果

患者均獲得隨訪，時間12～43(19.5±5.4)個月。手術(shù)時間50～82(63.00±4.39)min。腰臀部VAS評分術(shù)后12個月1～4(1.98±1.25)分，明顯低于術(shù)前1周的5～9(7.12±1.68)分，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。Majeed評分術(shù)后12個月79～92(83.45±6.94)分，明顯高于術(shù)前1周的48～70(53.68±7.25)分，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。末次隨訪時均未出現(xiàn)結(jié)核復(fù)發(fā)情況。

典型病例見圖1～4。

圖1 患者，女，67歲，左側(cè)骶髂關(guān)節(jié)結(jié)核合并恥骨結(jié)核，行3D打印技術(shù)輔助左側(cè)骶髂關(guān)節(jié)結(jié)核病灶清除+左側(cè)骶髂螺釘置入 A、B.術(shù)前X線片及CT，顯示左側(cè)骶髂關(guān)節(jié)面毛糙,左側(cè)骶髂關(guān)節(jié)半脫位，骨質(zhì)破壞，邊緣不齊，周圍軟組織明顯腫脹；C、D.術(shù)后9個月X線片及CT，顯示左側(cè)骶髂關(guān)節(jié)骶髂螺釘內(nèi)固定在位，膿腫及死骨清除，關(guān)節(jié)面較平整 圖2 患者，女，60歲，左側(cè)骶髂關(guān)節(jié)結(jié)核合并腰椎結(jié)核，行3D打印技術(shù)輔助左側(cè)骶髂關(guān)節(jié)結(jié)核病灶清除+左側(cè)骶髂螺釘置入 A、B.術(shù)前X線片及CT，顯示左側(cè)骶髂關(guān)節(jié)面毛糙，關(guān)節(jié)間隙不均勻增寬，邊緣不齊，骨質(zhì)破壞；C、D.術(shù)后6個月X線片及CT，顯示左側(cè)骶髂關(guān)節(jié)骶髂螺釘內(nèi)固定在位，膿腫及死骨清除，關(guān)節(jié)面較平整 圖3 患者，男，28歲，左側(cè)骶髂關(guān)節(jié)結(jié)核合并腰椎結(jié)核，行3D打印技術(shù)輔助左側(cè)骶髂關(guān)節(jié)結(jié)核病灶清除+左側(cè)骶髂螺釘置入 A、B.術(shù)前X線片及CT，顯示左側(cè)骶髂關(guān)節(jié)間隙不均勻增寬，邊緣不齊，關(guān)節(jié)面毛糙，骨質(zhì)破壞；C、D.術(shù)后4個月X線片及CT，顯示左側(cè)骶髂關(guān)節(jié)2枚骶髂螺釘內(nèi)固定在位，關(guān)節(jié)間隙減小，關(guān)節(jié)面膿腫及死骨清除 圖4 患者，女，65歲，右側(cè)骶髂關(guān)節(jié)結(jié)核合并腰椎結(jié)核，行3D打印技術(shù)輔助右側(cè)骶髂關(guān)節(jié)結(jié)核病灶清除+右側(cè)骶髂螺釘置入 A.術(shù)前X線片，顯示右側(cè)骶髂關(guān)節(jié)面毛糙，關(guān)節(jié)間隙變窄;B.術(shù)后40個月X線片，顯示右側(cè)骶髂關(guān)節(jié)骶髂螺釘內(nèi)固定在位，關(guān)節(jié)面較平整，骨面愈合情況良好

3 討論

3.1 骶髂關(guān)節(jié)結(jié)核的臨床特點骶髂關(guān)節(jié)位于骶椎與髂骨連接處，是由骶骨、髂骨耳狀面以及周圍軟組織連接構(gòu)成的關(guān)節(jié)。連接骶髂關(guān)節(jié)的軟組織可分為前下部的滑膜結(jié)構(gòu)及后1/3或2/3的韌帶結(jié)構(gòu)?；そY(jié)構(gòu)由完整的關(guān)節(jié)囊、關(guān)節(jié)軟骨及關(guān)節(jié)間隙構(gòu)成，屬于真性關(guān)節(jié)[6-7]。當(dāng)結(jié)核菌進入血液后，經(jīng)血液循環(huán)系統(tǒng)滲透入血管分布豐富的骨松質(zhì)、關(guān)節(jié)滑膜內(nèi)而引起骶髂關(guān)節(jié)結(jié)核[8]。由于骶髂關(guān)節(jié)特殊的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)及結(jié)核菌的傳播特點，導(dǎo)致骶髂關(guān)節(jié)結(jié)核的首發(fā)病變部位為關(guān)節(jié)滑膜部?；げ烤杭澳撘嚎墒龟P(guān)節(jié)軟骨潰破并侵蝕骨性結(jié)構(gòu)，進而破壞關(guān)節(jié)面及骨組織，累及骨性結(jié)構(gòu)的病變多發(fā)生在前下部的骶骨側(cè)[9]。骶髂關(guān)節(jié)結(jié)核早期病變可見關(guān)節(jié)邊緣不清、關(guān)節(jié)間隙增大、局部出現(xiàn)骨破壞病灶；晚期可進一步出現(xiàn)關(guān)節(jié)間隙狹窄甚至消失，同時伴有死骨及膿液形成。骶髂關(guān)節(jié)嚴重破壞者可并發(fā)骨盆前環(huán)向上脫位[10]。骨盆的形態(tài)為環(huán)狀，位于人體承重的中部，具有力學(xué)支撐及保護重要臟器及軟組織的作用。從解剖生物力學(xué)角度來說，骨盆是人體整體力量及重量傳導(dǎo)的重要結(jié)構(gòu)，其中骨盆后環(huán)約占總體功能的70%，而骨盆后環(huán)主要由骶骨及骶髂關(guān)節(jié)共同組成，具有支撐軀體重量，通過兩側(cè)耳狀面與髂骨相連的重要作用[11-12]。因此，當(dāng)發(fā)生骶髂關(guān)節(jié)結(jié)核伴關(guān)節(jié)骨質(zhì)破壞時，采用抗結(jié)核藥物控制及病灶清除的同時予以牢固的內(nèi)固定也是治療的關(guān)鍵。

3.2 現(xiàn)有影像學(xué)檢查對骶髂螺釘置入的限制臨床上常用骶髂螺釘治療伴有骨盆破壞及不穩(wěn)的骶髂關(guān)節(jié)結(jié)核，尤其對骨盆后環(huán)破壞的治療效果更佳。Padalkar et al[13]比較了S1椎體置入2枚骶髂螺釘與張力帶鋼板固定的臨床療效，前者對骨盆后環(huán)穩(wěn)定性的改善更佳明顯。文獻[14]研究顯示，骶髂螺釘固定是骨盆后環(huán)固定的較堅固方式。骶髂關(guān)節(jié)解剖較為復(fù)雜且個體差異較大，其中骶髂部有重要的器官及血管神經(jīng)伴行，僅憑X線、CT、MRI等影像學(xué)檢查都只能顯示骨折部位的二維圖像，存在非動態(tài)連續(xù)化、提供信息量有限等缺點。傳統(tǒng)二維透視因缺少三維立體定位，同時受骶骨變異等因素[15-16]影響，使得術(shù)者在術(shù)前難以全面了解病變骶髂關(guān)節(jié)全部骨質(zhì)破壞的情況，術(shù)中極有可能發(fā)生神經(jīng)血管損傷及病灶清除不完全等嚴重后果，故極大限制了骶髂螺釘?shù)膽?yīng)用。

3.3 3D打印技術(shù)在骶髂關(guān)節(jié)結(jié)核治療中的應(yīng)用3D打印技術(shù)是一種完全不同于傳統(tǒng)材料制作加工的新型技術(shù)[17]。近年來3D打印技術(shù)在生物工程領(lǐng)域的應(yīng)用取得不斷進步[18]，其在骨科疾病中的應(yīng)用也日益增多，特別是在骨科術(shù)前手術(shù)計劃方面。王德偉 等[19]治療骨盆骨折時采用3D打印技術(shù)，可針對不同病例進行個性化術(shù)前設(shè)計、模擬手術(shù)和應(yīng)急預(yù)案的設(shè)置，具有明顯縮短手術(shù)時間的優(yōu)點。魏新旺 等[20]采用3D打印模型設(shè)計個性化的修復(fù)方案治療20例骨盆骨折患者，臨床療效良好。由于骶髂關(guān)節(jié)結(jié)核疾病的特殊性，術(shù)后療效常與患者期望不符，導(dǎo)致醫(yī)患糾紛發(fā)生概率急劇上升[21]。3D 打印技術(shù)可將復(fù)雜的骶髂關(guān)節(jié)損傷破壞轉(zhuǎn)變?yōu)椴∽儾课粚嶓w模型，便于手術(shù)醫(yī)師進行動態(tài)觀察，并在術(shù)前將手術(shù)的難點在3D模型上模擬，明確術(shù)中各項操作的注意事項以及預(yù)估術(shù)中可能出現(xiàn)的情況，規(guī)劃詳盡的術(shù)前個體化方案，確立相對的應(yīng)急處理方案，降低手術(shù)風(fēng)險，提升治療效果[22-23]。同時以直觀的模型向患者及家屬講解病情、手術(shù)的必要性及風(fēng)險，能夠取得患者最大程度的信任，提高其依從性。3D打印技術(shù)輔助置釘及病灶清除提高了骶髂關(guān)節(jié)結(jié)核手術(shù)成功率及效果，但由于3D打印無法顯示軟組織結(jié)構(gòu)，醫(yī)師不能直觀評估骶髂關(guān)節(jié)周圍軟組織的損傷。另外，打印材料成本偏高以及完成所需時間長等問題也限制了其應(yīng)用。

綜上所述， 3D打印技術(shù)輔助置釘治療骶髂關(guān)節(jié)結(jié)核，具有縮短手術(shù)時間、緩解患者疼痛、恢復(fù)患者站立行走能力等優(yōu)點，更利于病灶完全清除，建立良好的醫(yī)患關(guān)系，為獲得理想手術(shù)效果提供新的技術(shù)保障。