3D打印技术辅助复杂骨盆骨折手术治疗的可行性研究

林龙波

复杂骨盆骨折是较为严重的骨科外伤，现代社会骨盆骨折多是发生于交通伤或者高处坠落伤[1]。由于盆腔内含有重要的血管、神经、盆腔内脏器等，骨盆骨折的发生可合并局部软组织、血管、盆腔内脏器的损伤，如果患者得不到及时救治，可发生失血性休克等严重并发症，甚至导致患者死亡[2]。复杂骨盆骨折临床手术治疗难度大，风险高，经常出现双下肢不等长、骨盆畸形、腰骶部疼痛等并发症[3]。降低复杂骨盆骨折的手术治疗难度，提高手术治疗效果成为当前创伤骨科需要解决的问题。随着3D打印技术的发展，国内外已有该技术被应用于医学领域的相关报道[4-6]，但其在复杂骨盆骨折手术治疗上的应用报道有限。本研究探讨3D打印技术辅助复杂骨盆骨折手术治疗的可行性，为临床手术方案的制定提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2015年9月—2017年12月期间医院接诊的复杂骨盆骨折患者38例，随机数字表法将患者分为观察组与对照组，每组19例。观察组中，男8例，女11例；年龄17～54岁，平均年龄(35.5±18.5)岁；骨折Tile分型：B型9例，C型10例；交通事故致伤患者11例，重物砸伤患者6例，高空坠落致伤患者2例。对照组中，男13例，女6例；年龄21～52岁，平均年龄(36.5±15.5)岁；骨折Tile分型：B型8例，C型11例；交通事故致伤患者10例，重物砸伤患者5例，高空坠落致伤患者4例。两组患者骨折分型、年龄等一般资料比较，差异无统计学意义，可进行比较。

1.2 纳入与排除标准

所有患者就诊后均根据患者的临床症状、体征，并结合髋部、骨盆的X光片、CT扫描等相关辅助检查，确定诊断为复杂骨盆骨折。同时排除要求保守治疗，拒绝接受手术治疗的患者；排除合并有凝血功能障碍、严重心肝肾功能不全、急性心脑血管事件以及其它手术禁忌症的患者。排除既往有髋部、骨盆疾患可能影响手术临床疗效评价的患者。

1.3 方法

对照组患者行复杂骨盆骨折术前常规检查与手术。X线检查主要包括骨盆入口X线片、骨盆出口X线片、骨盆前后位片。三维CT检查采用螺旋三维重建技术将扫描数据进行传送处理，观察患者软组织、骨窗等具体情况，结合人体解剖学采用VR等进行处理，对患者骨折情况、周围关系进行评估，制定手术方式。术后处理同观察组。

观察组患者术前采取CT三维重建、3D打印技术、血管造影等模式建立手术计划，包括：①术前准备：术前指导患者采取仰卧位，对全骨盆进行扫描并行血管造影，采用医学影像处理软件得到动静脉血管、骨盆三维重建图像，判断患者骨盆骨折的部位、分型；采用计算快速自动成型机制作含有动静脉以及骨盆骨折的标本，于计算机上模拟手术复位，对复位方式、距离、角度等进行模拟；同时确定手术入路方式，并对手术中所用到的钢板、螺钉的位置、角度等进行模拟分析。②术中处理：对于耻骨的联合分离：首先于耻骨联合上行弧形切口，将腹外斜肌腱膜切开，充分暴露耻骨并进行复位，然后将6孔重建钢板置于耻骨上缘，术后常规放置引流管；对于双侧高位耻骨支骨折处理：于脐下处至耻骨处联合行纵行切口，将腹膜分离，于两侧复位并利用重建钢板将骨折端进行固定；对于耻骨支骨折：于耻骨联合上行弧形切口，将腹外斜肌腱膜切开，充分显露血管鞘、肌肉神经鞘，将其分离，切口内侧充分显露耻骨支，复位后于血管鞘和肌肉神经鞘下缘置入重建钢板，并采用螺钉进行固定。③术后处理：所有患者术前及术后均采用抗生素进行治疗，避免引发伤口感染、尿路感染等，影响到患者的预后；并给予患者低分子肝素钙进行治疗，预防静脉血栓等并发症的发生；术后切口常规引流2 d左右，若患者术后大量出血则给予输血治疗；术后指导患者进行早期康复训练。

1.4 观察指标

比较两组患者手术效果，观察两组患者手术基本情况，包括手术时间、切口长度、术中出血量。观察两组患者术后不良反应发生情况，例如切口感染、尿路感染、静脉血栓等。

1.5 疗效评价标准[7]

①X线检查提示骨折移位距离<4 mm；②良：4 mm≤骨折移位距离<10 mm；③可：10 mm≤骨折移位距离<20 mm；④差：X线检查提示骨折移位距离≥20 mm。复位优良率=(优+良)/总病例×100%。

1.6 统计学方法

采用SPSS 19.0软件包统计分析数据，符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示，两组间比较经独立样本t检验或配对t检验；不符合正态分布的计量资料采用非参数秩和检验比较；以百分比表示计数资料，比较经Fisher确切率检验(样本资料少)，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者手术效果比较

观察组手术优良率94.74%，显著高于对照组的68.42%，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1两组患者手术效果比较

[n=19,n(%)]

2.2 两组患者手术基本情况比较

观察组手术时间(126.39±23.42)min、切口长度(6.17±1.28)cm、术中出血量(628.19±213.26)mL，均优于对照组相应指标，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

2.3 两组患者术后不良反应发生率情况比较

复杂骨盆骨折手术治疗常见不良反应为切口感染、尿路感染、静脉血栓等。观察组不良反应发生率10.53%，显著低于对照组的36.84%，差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3两组患者术后不良反应发生率情况比较[n=19 ，n(%)]

组别切口感染率尿路感染率静脉血栓发生率不良反应发生率观察组1(5.26)0(0.00)1(5.26)2(10.53)对照组2(10.53)3(15.79)2(10.53)7(36.84)21.90417.1551.90419.196P0.1680.0000.1680.000

3 讨论

骨盆骨折对人体危害较大，临床常表现为局部疼痛、淤血、阴部膨胀等，严重者可能引发创伤性失血性休克、直肠损伤等严重并发症[8]。临床上常采用手术治疗骨盆骨折，但对于复杂骨盆骨折来说，手术高危因素较多，处理难度较大，对手术的效果以及患者的预后造成了极大的影响，尤其是骨盆周围组织结构的复杂等，常规的CT、X线检查无法满足手术的具体需求[9]。基于此，临床上提出了采用3D打印技术于术前进行手术模拟，选择合适的入路、切口、复位方式等，极大地提高了手术的效果。3D打印技术精度极高，在医药卫生领域得到了较广泛的应用[10-12]，并且能够制造出极大的模型，对于骨盆骨折患者来说，模型更直观、更清晰，能够全面地体现出骨折处与周围组织之间的关系，手术医师根据模型，能够确定手术入路的方式、复位方法等，帮助医师划分出安全区域与危险区域，从而手术时更加注意避免对重要器官造成损伤[13-16]。而且3D打印技术能够提高手术医师的操作水平，从而维持患者骨盆的稳定性，降低出血以及不良反应的发生。骨盆骨折手术中动静脉血管分布较为复杂，因此术前一般采用血管造影CT对动脉血管、骨盆骨折等进行三维重建，并制作出包含患者动静脉血管以及骨盆骨折的标本，因此无论是对于复位效果、手术出血、术后恢复等方面都更具优势，极大地降低了患者骨盆的容量，以及手术的风险，促进了患者的恢复和预后[17]。

临床上对于神经系统被严重损伤、骨盆稳定性极差的患者，可以适当加以牵引方式进行治疗，纠正骨折处的畸形，并避免对神经系统造成进一步损伤。而且患者入院后尽量不要搬动患者，将其安置于硬板床上，并迅速对其进行止血控制，加以血容量的补充和吸氧治疗，提高患者的存活率。对于骨盆骨折患者来说，术后长期的卧床导致了患者压疮、泌尿感染、肌肉萎缩等不良症状的发生，并且对患者的心理造成了严重的影响，阻碍到患者的恢复进程，因此术后需要注意做好预防和护理工作[18-19]。例如，建立健康的饮食习惯，食用清淡、易消化的食物，禁止食用辛辣、肥腻、刺激性食物，不要盲目补充钙质，不能过量食用含糖量高以及高脂肪的食物。同时在身体情况允许的基础下，进行早期康复训练，例如练习肺部的通气以及换气、负重功能训练等，一般骨盆骨折B、C型患者术后8周左右可以开始进行负重训练，在康复训练中，患者可能因为疼痛而拒绝锻炼，因此需要给予患者一定的心理辅导，并告知患者正确有效的锻炼方法。此外，患者在进行功能锻炼的过程中，医务人员需要注意观察患者的适应性以及骨折情况，根据患者具体情况适当的增加训练强度，避免盲目训练导致效果适得其反[21-22]。本研究结果显示，观察组手术优良率高于对照组，观察组手术时间、切口长度、术中出血量均低于对照组，观察组不良反应发生率低于对照组。

综上所述，3D打印技术运用到复杂骨盆骨折手术中的效果较为理想，帮助手术医师更直观、精确地对骨折进行复位，提高了手术的效果，临床价值较高，值得推广使用。