3D打印技术联合腹直肌外侧入路手术治疗髋臼骨折

李永军，陈棉智，张志辉，郑光明，潘跃然

髋臼骨折通常是高能量的损伤，严重的髋臼骨折可能损伤血管[1]、神经、泌尿道。对于移位的髋臼骨折如不能对骨折进行良好的复位，很容易遗留髋关节疼痛、活动障碍等并发症。良好的暴露是骨折复位的关键，而传统的髋臼前方入路——髂腹股沟入路需解剖腹股沟、血管，存在暴露时间长、对髋臼四边体骨折块暴露、复位、固定困难等缺点[2]。杨晓东等[3]报道的腹直肌外侧切口治疗髋臼骨折具有切口小、暴露范围广、可直视四边体等优点。骨盆髋臼骨折发病率不高，对于很多基层医院，存在局部解剖不熟悉，髋臼骨折手术开展困难。近年来3D打印技术在骨科得到广泛应用，其应用于髋臼骨折的手术治疗，可缩短手术时间，降低手术难度，提高术后愈合效果[4]。为此，笔者医院自2014年开始应用3D打印技术联合腹直肌外侧切口治疗32例髋臼骨折患者，现对该组资料进行回顾分析。

临床资料

1一般资料

笔者医院2014年1月—2017年12月应用3D打印技术联合腹直肌外侧切口治疗32例髋臼骨折患者。男性20例，女性12例；年龄17～65岁，平均39.59岁。Letournel-Judet分型：前壁骨折2例，前柱伴后半横行5例，前柱骨折6例，T型骨折7例，双柱骨折12例。本组患者均为新鲜骨折。合并骨盆骨折6例，颅脑创伤2例，泌尿道损伤5例，四肢多发骨折8例。7例髋臼骨折患者受伤后出现休克，予损害控制处理，包括5例使用临时外固定支架。

2术前3D打印骨盆模型、模拟手术

所有患者应用GE LighSpeed(通用公司，美国)64排螺旋CT行骨盆扫描，层厚0.625mm，导出Dicom数据，应用Mimics 16.0软件(Materialise公司，比利时)对数据进行处理：予阈值分割出骨组织(226～3071)，区域增长去除骨盆外结构，重建骨盆3D模型，利用Medcad模块对3D模型加支撑结构、底座。输出Binary STL文件，将该文件导入快速成型机器(深圳三帝公司)用PLA打印出1∶1的骨盆模型，去除支撑结构、底座，完成骨盆模型制作。术前模拟骨折块复位，塑型钢板，设计钢板放置的位置、螺钉置入的方向和长度。将钢板、螺钉消毒备用。

3手术方法

采用气管插管全麻，平卧位，常规碘酒、乙醇消毒术野，铺巾。切口近端位于髂前上棘与脐连线中外1/3，远端取腹股沟中点。切口可根据术中需要向近端延长。切开皮肤、筋膜，经腹直肌外侧纵向切开腹外、内斜肌及腹横肌，至腹膜外脂肪层。于腹膜外钝性游离，将腹膜向内侧牵开，暴露腹壁下动静脉并切断结扎。切口分3个窗。第1窗为髂血管束与腹膜间，可观察到冠状动脉、耻骨支、耻骨联合、髋臼前柱。暴露该窗时如看到冠状动脉则予切断结扎。第2窗为髂血管束与髂腰肌间隙。髂血管束向内侧牵开，髂腰肌向外侧牵开，患侧髋关节屈曲，可观察到四边体、髋臼顶部、小骨盆环、骶髂关节、髂内动静脉，部分髂骨翼。第3窗为髂腰肌外侧，可暴露髂骨翼。

按照术前计划对髋臼骨折复位，克氏针临时固定，置入预弯的钢板，分别钻孔、测深，拧入螺钉。如患者存在后柱骨折，无合并后壁骨折，可通过第2窗对骨折复位并予1枚拉力螺钉固定后柱骨折块。术中透视评估骨折复位情况，钢板位置和螺钉有无穿入髋臼内。冲洗伤口，留置橡胶引流管，逐层缝合切口，注意修复切断的腹肌。

4术后处理

术后应用抗生素2～3d，双下肢气压治疗2次/d、低分子肝素钙0.4mL皮下注射2周，引流管于术后1～2d拔除。术后第2天开始下肢主动功能锻炼。

5术后评估

记录手术时间、术中出血量、切口长度、骨折暴露时间(从切开皮肤到暴露髋臼骨折时间)。术后第2天复查X线片按Matta影像学标准[5]评价骨折复位情况。术后6个月按Harris标准[6]评价髋关节功能。

结果

本组患者获得6个月～3年的随访。手术时间(148.00±44.82)min，术中出血量(445.31±194.42)mL，切口长度(7.88±1.29)cm，骨折暴露时间(13.50±2.71)min。按Matta影像学标准评价术后X线片：优15例，良12例，可5例，优良率84.38%。术后髋关节功能按Harris标准评价：优14例，良10例，可8例，优良率75.00%。本组患者术后未发生伤口感染、腹股沟疝等并发症。典型病例见图1。

图1 患者男性，46岁，道路交通事故致左侧髋臼双柱骨折。a.切口体表划线;b、c.术前CT;d.3D打印模型;e.术前模拟手术;f～h.术后X线片；i、j.术后CT;k、l.术后冠状位、矢状位CT断层

讨论

髋臼骨折占全身骨折的2%[7]，虽然发病率低，但由于大部分由高能量损伤所致，同时其局部解剖复杂，手术难度大，风险高，并发症多，髋臼骨折对于很多骨科医生还是一个挑战。对于髋臼骨折，只有髋臼负重面获得解剖复位，股骨头获得同心复位，而且没有并发症才能获得满意的疗效。近年来，对髋臼骨折入路的研究是创伤骨科的一个热点。

髋臼骨折手术入路包括前侧、后侧和联合入路。对于前壁、前柱、前柱伴后半横型、T型、双柱骨折等髋臼骨折可应用单一前侧入路。前侧入路包括髂腹股沟入路、改良Stoppa入路、腹直肌外侧入路。髂腹股沟入路是Emile Letournel通过尸体解剖发明的，该入路的出现极大地推动了骨盆和髋臼骨折手术治疗的发展。髂腹股沟入路的优点是可完整暴露髋臼前柱、前壁。缺点包括：(1)切口较长：由髂前上棘到耻骨联合，长约20cm；(2)四边体位置深，对该区骨折块暴露、复位和固定相对困难；(3)对冠状动脉不能很好暴露：冠状动脉变异大，术中如不慎损伤该动脉，可能导致致命的意外[1]；(4)容易损伤股前外侧皮神经；(5)暴露第2窗时容易损伤股动静脉、股神经。改良Stoppa有横切口和纵切口，其最初只是应用于腹部外科手术。Cole和Bolhofner[8]率先将其应用于骨盆骨折和髋臼骨折，认为该切口可应用于横型、T型前柱、双柱和累及后半横的前柱骨折等髋臼骨折，并取得了良好的效果。该入路的优点：(1)可很好地显露整个髋臼前面、内侧面，特别是对四边体的暴露；(2)可直视四边体并对其进行支撑固定。其缺点是切口位于中间，暴露髂骨翼、骶髂关节、骶骨、骶丛困难，如有合并髂骨翼骨折通常需增加辅助切口。

杨晓东等[3]提出了腹直肌外侧切口，其具有以下优点：(1)切口距离髋臼近，局部无复杂的解剖：切开皮肤、腹直肌外侧的3层肌肉到达腹膜外，于腹膜外显露三个手术窗，无需解剖腹股沟处复杂的神经血管、精索等结构，大大简化了手术，缩短了暴露时间。在本组研究中从切开皮肤到暴露髋臼骨折平均显露时间为13.50min。(2)入路切口短，平均7.88cm。腹部皮肤延展性大，通过对切口的上下移动来达到暴露相应窗口目的。(3)该入路对骨盆的暴露范围广：向近端延长切口后可暴露骶髂关节、同侧骶骨、骶神经，方便进行骶髂关节固定，骶骨、骶神经探查。同时该入路靠近髂骨翼，通过第3窗可方便暴露髂骨翼，对骨折复位和固定。(4)方便进行后柱螺钉：双柱骨折如果采用髂腹股沟入路时对后柱暴露存在一定的困难，特别是肥胖患者。置入后柱螺钉时螺钉需要外展和较贴近水平面，髂腹股沟入路较低，置入后柱螺钉困难。这时通常需要前后联合入路而增加了对患者的损伤，增加了手术时间和手术出血。腹直肌外侧切口入路的方向与后柱的螺钉一致，容易置入螺钉，单一切口即可以处理双柱螺钉。

应用腹直肌外侧切口需注意事项：(1)术前灌肠：可排空粪便、积气，降低腹内压，便于术野暴露。(2)切口远端注意偏于内侧，避免损伤腹股沟浅环。缝合时注意修复各层切开的腹肌，避免发生切口疝。(3)暴露四边体时要紧贴闭孔内肌剥离，避免对闭孔神经过度牵引，引起神经损伤。(4)暴露髂血管予钝性分离，避免血管损伤。

髋臼骨折手术复杂，每例均不尽相同。对于复杂髋臼骨折的手术治疗，除了入路外，术者必须要充分了解骨盆的解剖，同时要做好术前设计。骨盆解剖包括对其3维立体结构、骨折移位的理解。通过研究患者3D打印的骨盆模型，术者可充分了解髋臼骨折的类型、骨折移位情况[9]，并对骨折进行术前模拟复位、钢板预弯，确定钢板放置的位置、螺钉置入的方向和长度，从而加快了手术的速度、减少并发症。髋臼附近有重要的血管，术中暴露时容易损伤血管。章莹等[10]通过对血管造影，将骨盆内的动静脉和骨盆同时打印，术前设计是将血管纳入，该方法可减少对血管的损伤。

总之，3D打印技术联合腹直肌外侧切口治疗髋臼骨折方法可行，术前3D打印骨盆模型可真实模拟手术。该方法具有切口小、暴露骨折端快、可充分暴露髋臼四边体、骨折复位好、出血少等优点。髋臼骨折手术有一个学习曲线。该入路与传统入路解剖有所不同，在开展该技术前应掌握局部解剖，并参加相关手术培训，由简单的髋臼骨折开始，待熟悉后再进行复杂的髋臼骨折手术。