3D打印技術(shù)在手術(shù)治療浮肩損傷中的臨床應用及意義

章 震，方 杰，吳星火，劉 融，陸 林，安 穎，楊述華，邵增務，葉哲偉

（1.武漢市蔡甸區(qū)中醫(yī)院骨科，湖北 武漢 430100；2.華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬協(xié)和醫(yī)院骨科，湖北 武漢 430030；3.武漢市普仁醫(yī)院骨科，湖北 武漢 430081）

3D打印技術(shù)在手術(shù)治療浮肩損傷中的臨床應用及意義

章 震1，方 杰1，吳星火2，劉 融3，陸 林2，安 穎2，楊述華2，邵增務2，葉哲偉2

（1.武漢市蔡甸區(qū)中醫(yī)院骨科，湖北 武漢 430100；2.華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬協(xié)和醫(yī)院骨科，湖北 武漢 430030；3.武漢市普仁醫(yī)院骨科，湖北 武漢 430081）

目的探討3D打印技術(shù)在浮肩損傷手術(shù)治療的應用及療效。方法選取2014年1月～2014年12月我院收治的浮肩損傷患者12例，均接受手術(shù)治療；術(shù)前基于患者的CT影響學資料，采用3D打印技術(shù)打印患者的損傷模型，模擬手術(shù)。術(shù)后進行臨床和影像學隨訪。結(jié)果所有患者均獲得隨訪（5～12個月），平均隨訪6.5個月；患者術(shù)后骨折均獲得愈合，愈合時間為12～20周，平均愈合時間14.5周。末次隨訪肩關(guān)節(jié)功能評分，按照美國肩肘協(xié)會（ASES）評分標準評分，優(yōu)良率為91.6%。結(jié)論骨折切開復位內(nèi)固定是治療浮肩損傷的有效方法，而3D打印技術(shù)提高手術(shù)精度，優(yōu)化治療方案，提高手術(shù)療效。

浮肩損傷；3D打印；骨折；固定

“浮肩”這一術(shù)語，由Herscovici在1928年最早提出，用以描述同側(cè)肩胛頸和鎖骨骨折。之后，浮肩”的定義已經(jīng)被許多作者修正，目前”浮肩損傷（FSI）”被學者廣泛接受的定義為同側(cè)的鎖骨干和肩胛頸同時骨折而造成肩關(guān)節(jié)上部懸吊復合體結(jié)構(gòu)（Superior suspensory shoulder complex，SSSC）雙重破壞[1-3]。一般來說，造成傷害是高能創(chuàng)傷直接傷及肩關(guān)節(jié)，交通事故是最常見的原因之一。

浮肩損傷的治療方法包括以下三種：保守治療，手術(shù)治療鎖骨骨折，和手術(shù)治療鎖骨和肩胛頸骨折；目前多傾向于手術(shù)治療。選取我科2014年1月～2014年12月收治浮肩損傷患者12例，均在3D打印技術(shù)的基礎上行骨折切開復位內(nèi)固定術(shù)，手術(shù)療效滿意，現(xiàn)匯報如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取我科2014年1月～2014年12月收治浮肩損傷患者12例作為研究對象，其中男7例，女5例；年齡24～52歲，平均年齡34.5歲。合并傷：同側(cè)肱骨骨折1例，多發(fā)肋骨骨折4例，創(chuàng)傷性濕肺3例，合并腦外傷1例。損傷類型：肩胛岡和肩胛頸骨折合并同側(cè)鎖骨骨折8例，肩胛盂粉碎性骨折并同側(cè)鎖骨骨折4例。受傷機制：高處墜落傷3例，車禍傷9例。入院后常規(guī)性X線和CT檢查和三維重建，了解骨折類型及移位情況。受傷時間到手術(shù)時間為3～7天。

1.2 術(shù)前準備

基于患者的CT DICOM數(shù)據(jù)，采用3D打印技術(shù)制造出肩模型（圖2）。術(shù)前，受傷的肩關(guān)節(jié)3 D打印模型可用來評估骨骨折塊的大小和形狀，然后在模型上模擬操作，制定手術(shù)計劃，預彎鋼板。

1.3 手術(shù)方法

全身麻醉成功后，患者被放置在射線可透過的手術(shù)床上，左側(cè)臥位。首先，暴露鎖骨遠端和肩峰，清理骨折斷，復位骨折塊，交叉克氏針固定，然后直接置入術(shù)前預彎好的鋼板，重建的肩峰，然后復位和固定鎖骨（圖3）。肩胛骨骨折采用肩關(guān)節(jié)后側(cè)入路，從肩峰內(nèi)側(cè)緣糊致肩胛下角，顯露肩胛頸部和體部；解剖復位移位肩胛頸骨折后，置入預彎好的鋼板，鎖定、固定；術(shù)后要特別保護好進出三邊孔、四邊孔的神經(jīng)血管。此外，尤其要注意的是，重建肩關(guān)節(jié)的軟組織結(jié)構(gòu)非常重要，術(shù)中用可吸收線加強縫合肩鎖膜韌和喙突韌帶韌帶。

1.4 術(shù)后處理

術(shù)后給予消腫、消炎及對癥支持治療，佩戴肩關(guān)節(jié)外展架，將肩關(guān)節(jié)固定到功能位；術(shù)后第三天開始在外展架上進行功能鍛煉，外展架佩戴8～12周。

2 結(jié) 果

術(shù)中平均出血量（440±40）mL，手術(shù)時間為（120±25）min。傷口均獲得一期愈合，術(shù)中無血管神經(jīng)損傷并發(fā)癥發(fā)生。所有患者術(shù)后獲得隨訪，隨訪時間為5～12個月，平均隨訪6.5個月；所有患者術(shù)后骨折均獲得愈合，愈合時間為12～20周，平均愈合時間14.5周。目次隨訪肩關(guān)節(jié)功能評分，按照美國肩肘協(xié)會（ASES）評分標準評分：80～100分為優(yōu)，9例，70～79分為良2例；60～69分為中等，1例。典型病例見圖1～4。

典型病例。

圖1 同側(cè)鎖骨和肩胛骨骨折的浮肩損傷患者。（A）術(shù)前X線；（B-D）術(shù)前CT+三維重建。

圖2 損傷肩關(guān)節(jié)3D打印模型正面觀（A）和側(cè)面觀（B）。

圖3 手術(shù)過程。（A）患者術(shù)中采用左側(cè)臥位；（B）術(shù)中復位肩峰；（C）測試預彎鋼板弧度；（D）鋼板固定肩峰；（E）鋼板固定鎖骨；（F）復位固定肩胛頸

圖4 術(shù)后右肩正側(cè)位X線平片。

3 討 論

浮肩損傷（FSI）涉及肩胛骨頸部和鎖骨骨折的雙重破壞，以及肩鎖及喙鎖韌帶的破壞。FSI是一種少見的損傷，同側(cè)鎖骨和肩胛頸骨骨折通常合并較大多的并發(fā)癥及傷殘率，其發(fā)病率為0.10%～0.15%。肩上方懸吊復合體（SSSC），是由骨與軟組織環(huán)組成（包括關(guān)節(jié)盂、喙突、喙鎖韌帶、鎖骨遠端、肩鎖關(guān)節(jié)和肩峰）。每個組件都有自己的單獨功能，聯(lián)合在一起，維持肩關(guān)節(jié)的正常穩(wěn)定性。SSSC受傷，也稱為浮動損傷，導致不良效果和長期功能不穩(wěn)定的后果[2]。建立在SSSC概念基礎上，肩關(guān)節(jié)骨和軟組織結(jié)構(gòu)的雙重破壞可能很好地解釋受傷肩關(guān)節(jié)的不穩(wěn)定性。

FSI治療有保守治療和手術(shù)治療兩種方式。非手術(shù)治療浮肩損傷，骨折復位非常困難，且即使可獲得復位，仍難以維持其穩(wěn)定性。15例浮肩損傷的患者，均采用保守治療；經(jīng)過隨訪，術(shù)后預后極差，僅1例患者恢復功能。近年來，隨著對該病的認識逐步加深，我們發(fā)現(xiàn)FSI本身固有鎖骨不穩(wěn)定性，可以選擇單純鎖骨骨折切開復位內(nèi)固定或鎖骨和肩胛骨骨折切開復位內(nèi)固定。在骨折的復位固定順序上也有爭議，是否應當首先行鎖骨骨折的復位固定呢？鎖骨的初始固定可以間接輔助肩胛骨骨折的復位。如果骨折移位得到有效地糾正，單純的鎖骨固定治療該疾病就夠了；否則，肩胛頸骨折的應該復位和固定。另外一種觀點為：移位的肩胛骨骨折的復位和固定更為重要，應首先復位和固定肩胛骨，而不是鎖骨。此外，喙所韌帶（CAL）是唯一的連接肩關(guān)節(jié)近端（肩胛體，脊椎和肩峰）和遠端（關(guān)節(jié)窩的和喙突）部分的重要韌帶結(jié)構(gòu)，因此，肩胛頸骨折而言，該韌帶必須有效地修復，這樣才能確保肩關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。因此，本組病例的喙鎖韌帶均得到有效地修復和重建。

在創(chuàng)傷骨科中，骨折良好的復位和固定是患者術(shù)后更獲得最佳的肢體功能的重要保證。3D打印技術(shù)是一種快速原型（RP）的過程，與傳統(tǒng)的激光快速成形技術(shù)相比，它更快、更方便、更便宜、更合適。基于計算機輔助設計（CAD）數(shù)據(jù)，三維（3D）可視化模型可以產(chǎn)生，它可以精確地顯示組織的解剖細節(jié)。CAD技術(shù)已廣泛應用于制造業(yè)的設計，并應用于醫(yī)學中，尤其是用于植入物假體的設計和術(shù)前計劃。在三維重建模型中，外科醫(yī)生可以直觀、準確地獲取目標區(qū)域的信息，這將有利于術(shù)前手術(shù)規(guī)劃，減少手術(shù)創(chuàng)傷，縮短手術(shù)時間和提高手術(shù)療效。如果沒有很好的認識肩關(guān)節(jié)周圍復雜的骨性結(jié)核和軟組織結(jié)構(gòu)，處理起浮肩損傷就非常的困難。建立在良好的解剖基礎之上，當前的最佳實踐方法獲得的受傷肩關(guān)節(jié)地三維（3 d）可視化影像學資料。尤其是快速發(fā)展的三維（3 d）打印技術(shù)，該技術(shù)可以制造的3D肩關(guān)節(jié)模型具有較高精準度。近年來，3D打印技術(shù)被廣泛應用于醫(yī)學領(lǐng)域，如在顱骨畸形，下頜骨畸形，面部畸形等等。本文的研究目的是初步研究低成本3D打印模型在FSI手術(shù)治療中的作用及意義。

3D打印模型可以提高外科醫(yī)生的對形態(tài)的理解，便于制定患者的術(shù)前計劃。3D打印模型可以直觀地反映患者的病理狀態(tài)，因此，可以提高手術(shù)的準確性和優(yōu)化FSI的操作方案。

[1] Ganz R,Noesberger B. [Treatment of scapular fractures].Hefte Unfallheilkd,2015,(126)：59-62.

[2] Goss TP.Double disruptions of the superior shoulder suspensory complex.J Orthop Trauma,2013,7(2)：99-106.

[3] Kumar VP,Satku K. Fractures of clavicle and scapular neck.J Bone Joint Surg Br,2013,75(3)：509.

本文編輯：吳玲麗

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ISSN.2095-8242.2017.003.469.02