3D打印技术在成人肱骨远端骨折治疗中的应用

马俊昌 陈进 宋志会 陈思 袁键冰

[摘要] 目的 研究3D打印技术在成人肱骨远端骨折治疗中的应用效果。 方法 选择2014年3月～2017年3月广东省东莞康华医院收治的肱骨远端骨折患者60例。按照随机数字表法将其分为实验组（n = 30）与对照组（n = 30）。对照组予以常规手术治疗，实验组则通过3D打印技术制作骨折部位模型，予以个性化手术治疗。对两组患者均进行为期3个月的随访观察，分别比较两组各项手术指标水平，肘关节功能（Cassebaum）评分以及活动度情况，术后并发症发生情况。 结果 实验组手术时间、骨折愈合时间均短于对照组，术中出血量少于對照组（均P < 0.01）。术后实验组Cassebaum评分优良率高于对照组（均P < 0.05）。实验组术后肘关节旋前、旋后、屈曲、背伸活动度高于对照组（均P < 0.01）。实验组未出现骨不连和骨折畸形愈合以及内固定变形等并发症，而对照组出现1例骨折术后内固定物变形，最终骨折畸形愈合。 结论 3D打印技术应用于成人肱骨远端骨折治疗中效果明显，有利于促进患者术后早日康复，同时可显著改善肘关节功能以及活动度，降低术后并发症发生风险。安全性较好，值得临床推广应用。

[关键词] 肱骨远端骨折;3D打印技术;肘关节功能;术后并发症;Cassebaum评分

[中图分类号] R683          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-7210（2019）03（c）-0083-04

[Abstract] Objective To investigate the effect of 3D printing in the treatment of distal humeral fractures in adults. Methods Sixty cases of distal humeral fractures admitted to Dongguan Kanghua Hospital from March 2014 to March 2017 were selected. According to the random number table method， they were divided into experimental group （n = 30） and control group （n = 30）. The control group received conventional surgical treatment， while the experimental group made fracture site models through 3D printing technology and received personalized surgical treatment. Patients in both groups were followed up for 3 months， and the levels of various surgical indicators， elbow function （Cassebaum） score and activity， and postoperative complications were compared between the two groups. Results The operative time and fracture healing time of the experimental group were shorter than those in the control group， and the intraoperative blood loss was less than that in the control group （all P < 0.01）. The excellent and good rate of Cassebaum score in the experimental group was higher than that in the control group （all P < 0.01）. The activities of postoperative elbow rotation， postrotation， flexion and dorsiflexion in the experimental group were higher than those in the control group （all P < 0.05）. In the experimental group， there were no complications such as bone nonunion， fracture malunion and internal fixation deformity， while in the control group， there was one case of postoperative deformity of internal fixation， resulting in fracture malunion. Conclusion The application of 3D printing technology in the treatment of adult distal humerus fracture has obvious effect， which is conducive to the early postoperative recovery of patients， and can significantly improve the elbow joint function and range of motion， and reduce the risk of postoperative complications. It is safe and worthy of clinical application.

[Key words] Distal humerus fracture; 3D printing technology; Elbow function; Postoperative complications; Cassebaum score

肱骨远端骨折主要是指发生在肱骨干、肱骨踝间、肱骨内上髁、肱骨踝上等部位的骨折，可在任何年龄阶段中发生[1]。主要是由直接或间接暴力导致，如重物撞击、挤压和扑倒时手或肘部率先着地，暴力通过前臂或肘部传至各部位等[2]。目前，临床上治疗肱骨远端骨折的方式包括药物保守治疗以及手术治疗等。其中，由于肱骨远端骨折普遍存在粉碎性骨折，病情较为复杂，采用药物保守治疗易导致患者肘关节伸屈不良，甚至引发肘关节功能丧失，存在一定的局限性。另有临床研究[3]证实，骨折的良好复位以及可靠固定是获得良好治疗效果的基础，如治疗不当易发生上肢功能障碍等，不利于患者的术后康复。常规手术复位固定难度较大，不利于患者预后。随着近年来医疗水平的不断提高以及3D打印技术的应用日益广泛，3D打印技术开始被应用于多种骨折手术治疗中。且有研究[4]报道证实，3D打印技术应用于胫骨Pilon骨折中的效果明显，有利于促进患者早日康复，且能有效降低术后并发症。然而，迄今为止临床上关于3D打印技术应用于肱骨远端骨折的相关研究报道并不多见。鉴于此，本研究通过研究3D打印技术在成人肱骨远端骨折治疗中的应用效果，旨在为临床肱骨远端骨折提供一种有效手段，现作以下报道：

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2014年3月～2017年3月广东省东莞康华医院（以下简称“我院”）收治的肱骨远端骨折患者60例。按照随机数字表法将其分为实验组与对照组，每组30例。其中实验组男18例，女12例;年龄22～74岁，平均（41.42±10.50）岁;根据AO/ASIF分型：A型8例，B型12例，C型10例;受教育年限9～19年，平均（12.12±1.33）年。对照组男17例，女13例;年龄22～71岁，平均（41.38±10.55）岁;根据AO/ASIF分型：A型7例，B型13例，C型10例;受教育年限9～20年，平均（12.26±1.36）年。两组上述各项指标比较，差异无统计学意义（P > 0.05），具有可比性。纳入标准：①所有患者均经CT以及X线检查确诊;②入院前均未接受任何相关治疗;③年龄≥18周岁;④临床病历资料完整。排除标准：①合并心、肝、肾等脏器功能障碍;②存在精神疾病或交流沟通障碍;③正参与其他研究者;④随访过程中失访者。所有患者已知情同意，且本研究经我院医学伦理委员会批准。

1.2 研究方法

对照组予以常规手术治疗，术前予以臂丛神经阻滞或全麻处理，取侧卧位，选择肘后正中部位作一长度为13～15 cm的切口，根据患者具体骨折情况选择尺骨鹰嘴截骨入路、三头肌两侧劈开入路以及经肱三头肌舌形瓣翻转入路。随后对关节内骨折的关节面予以复位，采用克氏针进行临时固定，然后复位干骺端，选用合适的解剖鋼板进行固定，术后予以常规抗感染等治疗，同时在术后3 d开始指导患者进行肘关节小范围屈曲功能训练，7 d后进行全方位功能训练。实验组则通过3D打印技术制作骨折部位模型，予以个性化手术治疗，具体方式如下：采用3D打印机打印比例为1∶1的肱骨远端骨折模型，明确骨折情况，同时对骨折立体模型予以解剖学测量。按照骨折影像学资料和3D骨折模型，制订合理的手术体位、入路方式、复位方式以及钢板预弯程度以及数量。根据手术计划，首先与3D模型上进行骨折复位钢板内固定模拟手术，随后获得个性化手术设计，最后按照个性化手术设计，实施相关手术治疗。术后处理与对照组一致。两组患者均进行为期3个月的随访观察。

1.3 观察指标

分别比较两组各项手术指标水平，肘关节功能以及肘关节活动度情况，术后并发症发生情况。其中手术指标包括手术时间、术中出血量以及骨折愈合时间。以肘关节改良Cassebaum评分系统对患者肘关节功能进行评估[5-6]：伸肘15°，屈肘130°，且不存在疼痛和相关功能障碍即为优;伸肘30°，屈肘90°～120°，且存在轻度疼痛和功能障碍即为良;伸肘40°，屈肘90°～120°，且活动时疼痛明显，伴有重度功能障碍即为可;伸肘40°，屈肘低于90°，经常疼痛，且伴有严重功能障碍即为差。优良率=[（为优人数+为良人数）/总人数]×100%。肘关节活动度评价指标包括旋前、旋后、屈曲、背伸，采用关节活动度（ROM）量表进行评估，得分越高表示关节活动度越佳。术后并发症包括骨不连、畸形愈合以及内固定物变形等。

1.4 统计学方法

采用SPSS 20.0统计学软件对所得数据进行统计分析，计量资料采用均数±标准差（x±s）表示，两组间比较采用t检验;计数资料采用百分率表示，组间比较采用χ2检验。以P < 0.05为差异有统计学意义，P < 0.01为差异有显著统计学意义。

2 结果

2.1 两组各项手术指标水平比较

实验组手术时间、骨折愈合时间短于对照组，术中出血量少于对照组（均P < 0.01）。见表1。

2.2 两组术后肘关节功能比较

术后实验组Cassebaum评分优良率高于对照组（P < 0.05）。见表2。

2.3 两组术后肘关节活动度情况比较

实验组术后肘关节旋前、旋后、屈曲、背伸活动度高于对照组（均P < 0.01）。

2.4 两组术后并发症情况比较

实验组未出现骨不连和骨折畸形愈合，以及内固定变形等并发症，而对照组出现1例骨折术后内固定物变形，最终骨折畸形愈合。

3 讨论

相关研究[7-8]数据显示，肱骨远端骨折在成人中的发病率并不高，在全身所有骨折疾病中占2%。然而，该类骨折患者通常为关节内的粉碎性骨折，因关节面的完整性破坏严重，且常常合并关节囊以及周围软组织的广泛撕裂，临床治疗难度较大[9-10]。有研究[11-12]报道显示，成人肱骨远端骨折由于处理颇为麻烦，技术要求较高，大多数患者均需予以手术治疗。而由于手术暴露较难，部分患者存在骨质疏松和干骺端和/或关节面粉碎等，易发生一系列并发症，不利于术后康复。因此，寻找一种安全、有效的治疗成人肱骨远端骨折手术方式显得尤为重要。其中3D打印技术可实现虚拟的3D数值模型转变为实物模型，通过打印技术制作的1∶1骨折模型，有利于医生反复予以手术模拟和修正，从而使得医生在设计手术方案时获取更多数据支持，从而有助于复位达到解剖复位，降低手术风险，促进患者的早日康复[13-14]。