快速成型技術在復雜脛骨平臺骨折診治中的應用研究

劉建敏, 李全義

(陜西省人民醫院 急診外科, 陜西 西安, 710068)

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快速成型技術在復雜脛骨平臺骨折診治中的應用研究

劉建敏, 李全義

(陜西省人民醫院 急診外科, 陜西 西安, 710068)

快速成型; 常規軸位CT; 多層螺旋CT; 三維重建; 復雜脛骨平臺骨折

研究[1]認為，累及關節面的復雜骨折必須要接受手術治療。在手術治療前要做好手術器械、手術入路、手術內植物等多方面的準備工作。當前骨科已經能夠廣泛使用數字化技術。快速成型模型便屬于數字化技術的一種，其在骨科中能夠實現術前虛擬模擬到現實支撐的重大轉變。本研究探討快速成型模型在復雜脛骨平臺骨折診斷治療中的應用效果，報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取本院2009年8月—2015年8月收治的46例復雜脛骨平臺骨折患者患者，采用電腦隨機抽取的方式將所有患者分為對照組和觀察組各23例。對照組中男17例，女6例，年齡在18～72歲，平均年齡(41.16±2.08)歲。觀察組中男19例，女4例，年齡在17～75歲，平均年齡(42.24±2.217)歲。2組患者性別、年齡等一般資料均無顯著差異(P>0.05), 具有可比性。

1.2 方法

2組患者均采用相同的手術方法，術前對照組患者予以常規軸位CT檢查進行診斷，觀察組患者予以多層螺旋CT檢查三維重建并制作出快速成型模型。多層螺旋CT選用由德國西門子公司生產的16排螺旋CT掃描機。掃描參數為：電壓120 kV, 電流260 mA, 螺距1 mm, 層厚1.25 cm。① 快速成型打印患者復雜脛骨平臺骨折三維模型。將觀察組患者經過CT掃描所獲得的數據保存并且使用三維重建技術處理軟件進行定位、分割、編輯、平均處理等，采用Mimiccs16.0對粉碎性骨折塊進行進一步的分割與染色，獲得三維重建數字模型。獲得快速成型模型后導入快速成型儀，將骨折模型打印出來。② 構建數字化內植物庫與數字模擬手術。利用3D掃描設備對比較常見的內植物庫中的3D數據進行預先獲取，并且將其導入到Mimiccs16.0當中形成相應的內植物三維模型數據庫。根據復雜脛骨平臺骨折三維模型進行三維數據的測量，選擇恰當的內植物規格、種類，并且將其應用到復雜脛骨平臺骨折三維模型當中進行裝配的模擬，以便確定固定骨折塊的螺釘、鋼板長度。③ 對本組患者予以體外模擬手術。所打印的復雜脛骨平臺骨折三維模型中，將骨折塊進行旋轉以及平移的復位模擬，以便實現初步的患者體外模擬手術復位。將該三維模型與正常人體的骨模型作出對比后，確定準確的復位位置。利用Mimiccs16.0將所選取的恰當螺釘、鋼板放置于所打印出的三維模型當中，便于進一步確定螺釘、鋼板的規格和類型。所有螺釘、鋼板等手術材料均要進行常規的嚴格消毒。

1.3 判定指標

對2組患者的檢查明確診斷率情況、術中與術后情況(手術時間、術中透視次數、術中出血量、骨折愈合時間)、臨床治療有效率進行對比分析。

1.4 統計學處理

采用SPSS 19.0統計軟件進行處理，計數資料采用數[n(%)]表示，組間比較采用卡方(χ2)檢驗; 計量資料采用均數±標準差表示，組間比較采用t檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

對照組患者的明確診斷率為69.57%, 觀察組患者為100.00%, 對照組顯著低于觀察組(P<0.05)。觀察組患者的手術時間、術中透視次數、術中出血量均顯著優于對照組(P<0.05); 2組患者骨折愈合時間無顯著差異(P>0.05)。見表1。2組患者臨床治療有效率無顯著差異(P>0.05)。見表2。

表1 2組患者術中及術后情況比較

與對照組比較, *P<0.05。

表2 2組患者臨床療效比較[n(%)]

3 討 論

臨床針對復雜脛骨平臺骨折的治療原則為準確復位的同時保證內植物穩定[2]。治療當中所采用的手術方法一般為關節面的解剖復位、內植物、塌陷骨折的植骨等[3]。無論采用何種手術方法，在手術前均必須要根據影像學的恰當診斷，與手術入路相互結合做好術前的一切準備，以免手術不當對患者骨折的關節造成嚴重的不良影響[4]。若手術當中出現不恰當的情況，嚴重時會導致患者承重關節出現不可逆性的損傷、創傷性關節炎以及殘疾[5]。對復雜脛骨平臺骨折患者進行手術治療，必須要依據患者具體的骨折類型設計具有針對性的有效手術治療防范。此時，要充分掌握患者骨折移位程度、骨折塊的形態以及大小[6-7]。快速成型技術所需要的螺旋CT掃描則在檢查當中對患者的體位要求比較低，能夠進行無間斷的容積掃描，既有效提高檢查的明確診斷率，又能夠降低對患者產生的輻射傷害[8]。

當前，快速成型模型已經能夠在骨科進行廣泛的應用，其能夠將原本抽象的、復雜的骨折進行虛擬模擬，采用實物化的形式進行呈現[9]。手術醫師可以根據該快速成型模型對患者的骨折類型、手術方案進行進一步的明確與制定。同時，手術醫師能夠利用計算機技術將所得的快速成型模型進行手術過程模擬，找到準確的復位點，明確內植物的螺釘與鋼板長度、固定方向等[10-13]。本研究中，對照組患者在術前予以常規軸位CT檢查進行診斷，而觀察組患者予以多層螺旋CT檢查三維重建并制作出快速成型模型。結果顯示，對照組患者的檢查明確診斷率為69.57%, 觀察組患者為100.00%, 差異有統計學意義(P<0.05); 觀察組患者的手術時間、術中透視次數、術中出血量均顯著優于對照組(P<0.05); 2組患者骨折愈合時間以及臨床治療有效率均無顯著差異(P>0.05)。

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2017-01-18

陜西省科學技術研究發展計劃項目(2009K17-01)

R 683

A

1672-2353(2017)13-139-02

10.7619/jcmp.201713043