3D打印骨折模型在发育性髋关节脱位治疗中的应用

唐仕忠

（贵州省人民医院 贵州 贵阳 550002）

儿童发育性髋关节脱位（developmental dysplasia of the hip，DDH）是临床中较常见的儿童下肢畸形。手术的疗效不仅与临床医师的经验有关，还取决于患儿髋关节的病理结构[1]。DHH患儿大多在患侧股骨近端有过度前倾情况，一般需要股骨去旋转截骨术进行矫正，但一旦旋转过度或方向错误，极可能引发股骨头再脱位。因此，如何提高DHH手术成功率，是目前临床中的重要课题之一[2]。本次研究探讨了3D打印骨折模型在发育性髋关节脱位治疗中的效果，具体报告如下。

1.资料与方法

1.1 基本资料

选取我院2017年3月—2018年3月共52例发育性髋关节脱位患儿作为研究对象，随机分为实验组和对照组各26例。实验组中男性15例，女性11例，年龄3～12岁，平均年龄（6.10±2.84）岁；对照组中男性16例，女性10例，年龄2～12岁，平均年龄（5.85±2.52）岁。两组基本资料对比无明显差异（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法

对照组采用常规手术治疗，实验组通过3D打印骨折模型制定术前手术方案，对患儿双下肢全长进行扫描，参数如下：电压80KVP；电流120mA；层厚5.0mm；层间距5.0mm。数据扫描后通过工作站进行薄层处理，层厚设置为0.625mm。再将数据导入至MIMICS17.0软件中，通过多种交互分割方法建立有软骨的患儿髋关节模型，在软件中对相关形态学参数进行测量并保存。将数字模型导入至Magics17.0软件中，整理为可打印的数据，制作切片数据导入至快速成型机中，外界环境温度控制在26℃左右，湿度控制在20%左右，功率设置为450W。模型制作完成后，通过95%乙醇进行冲洗，清除残留的树脂，再去除支撑，并对毛刺位置打磨后二次固定，保证模型光滑，体腔内无树脂、毛刺等。根据3D打印的骨折模型，观察外观形态与数字化模型之间的差异，在模型上模拟不同的手术方案，最终确定手术计划。确定计划后在软件中设计截骨导板，输入快速成型机中打印成型，通过离子封装技术进行灭菌并用于手术中。

1.3 观察指标

对比两组手术时间、术中出血量、辐射次数以及治疗成本。

1.4 统计学分析

通过SPSS22.0软件进行统计学分析，其中计量资料通过（±s）表示，采用t检验。若P＜0.05，则对比具有统计学意义。

2.结果

实验组手术时间、术中出血量、辐射次数均低于对照组，P＜0.05；两组治疗成本对比无明显差异，P＞0.05。如表所示。

表 两组临床指标对比（±s）

表 两组临床指标对比（±s）

组别 例数 手术时间（h） 术中出血量（ml） 辐射次数（次） 治疗成本（元）实验组 26 2.76±0.51 284.27±37.25 5.58±1.13 27651.28±1531.26对照组 26 3.38±0.64 361.08±52.19 13.82±4.58 27342.28±1418.39 t - 3.863 6.108 8.907 0.755 P - 0.000 0.000 0.000 0.227

3.讨论

目前，随着医学技术的发展，3D打印技术与螺旋CT、MRI等影像学三维图像重建功能相结合，在临床中各个科室均得到了广泛的应用，例如骨科、心血管外科等，显示出了良好的应用前景[3]。目前在骨科领域，3D打印技术主要用于复杂创伤、脊柱外科以及关节外科疾病的治疗，能够重建出多种数字化模型，设计椎弓根、髋臼等手术导航模板，在临床治疗、教学中均有明显的效果。

本次研究显示，实验组手术时间、术中出血量、辐射次数均低于对照组，P＜0.05；两组治疗成本对比无明显差异，P＞0.05。3D打印技术能制作出与实体相同的模型，还原患儿髋关节的病理形态结构，能在术前为临床医师提供有效的参考，对髋关节脱位治疗具有较强的指导作用，有利于缩短手术时间，减少手术对患儿造成的损伤，使手术更加精确。在设计股平面时，不仅需要考虑截骨平面的精准性，还需要结合患儿实际情况，分析截骨定位导板的安装问题[4]。对于与骨骼贴合的部分，应采用逆向工程技术，将内翻截骨与旋转截骨定位在同一个导板上，有效简化了手术步骤。3D打印技术结合了多项学科，这也对临床医师提出了更高的要求，需要掌握更多的基础知识与理论，从而进一步缩短术前计划时间。从目前的情况来看，3D打印技术在打印速度方面仍存在一定的缺陷，这也是未来需临床中有需要解决的关键问题。

综上所述，3D打印骨折模型在发育性髋关节脱位治疗中具有良好的效果，能有效缩短手术时间，减少手术对患儿造成的损伤，值得推广应用。