3D打印技術輔助髂腹股溝入路治療髖臼雙柱骨折

楊杰，王朝暉，何波涌，趙快平，唐艷平，劉建偉，李凌霄，曹書杰

(南華大學附屬郴州市第一人民醫院創傷骨科，湖南 郴州 423000)

髖臼骨折大多是由沖擊導致的負重關節內骨折，其中雙柱骨折最為常見，約占髖臼骨折的22.7%，具有骨折移位明顯、復位困難、周圍解剖結構復雜等特點，是創傷骨科處理較棘手的問題，往往需手術治療[1]。前后聯合入路是經典的髖臼雙柱骨折手術入路，具有暴露廣、便于骨折復位固定等優勢，但創傷大、解剖復雜、并發癥多，而采取髂腹股溝等單一前入路治療髖臼雙柱骨折創傷明顯減少，療效滿意，近年來逐漸成為研究熱點[2-4]。由于髖臼解剖結構的特殊性，術前傳統的X線及CT等影像學資料具有一定局限性，往往難以精確再現骨折空間構象及移位，而3D打印髖臼骨折模型可1︰1精準復制髖臼骨折結構，直觀立體地觀測及操作骨折模型，使復雜髖臼骨折的復位固定更高效，從而提高手術安全與骨折復位固定質量[5-6]。本文回顧性分析自2016年1月至2019年5月，我科應用3D打印技術輔助髂腹股溝入路治療12例不伴后壁骨折的髖臼雙柱骨折患者，療效滿意，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究共12例，其中男9例，女3例；年齡24～70歲，平均(46.4±15.1)歲。受傷原因：交通事故傷6例，重物砸傷2例，高處墜落傷4例。新鮮骨折11例，陳舊骨折1例。受傷至手術時間6～26 d。合并顱腦損傷6例，脊柱、四肢骨折7例，肋骨骨折、肺挫傷4例，骶骨骨折并坐骨神經損傷1例。入院后常規行患側下肢骨牽引，請相應科室會診協助處理合并損傷，待病情平穩后再行髖臼骨折手術治療。

1.2 3D打印骨盆模型并模擬手術 所有患者均采用西門子64排螺旋CT掃描確認為不伴后壁骨折的髖臼雙柱骨折，獲取DICOM數據，將數據導入MIMICS 10.0軟件，完成三維模型重建。同時利用健側的鏡面圖像設計后柱螺釘導板模型，輸出模型的STL文件，再輸入3D打印機，打印出1︰1骨盆模型和后柱螺釘導板。在模型上模擬手術并對鋼板進行預塑形，指導術中骨折復位及內固定鋼板螺釘的置入[7-8]。

1.3 手術方法 氣管插管全身麻醉下取仰臥位。從髂后上棘近端沿髂嵴至恥骨聯合切開，逐層切開皮膚、皮下組織至腹外斜肌腱膜層，推開筋膜組織。分離組織并建立三窗，注意保護重要血管、神經以及精索或者子宮圓韌帶。分別自第1、2、3窗分離顯露探查骨折，先向外牽引復位向內脫位的股骨頭，再遵循“由近向遠，先前柱再后柱”順序進行骨折復位固定[9-10]。以手指觸摸四邊體，牽引下采用頂棒、復位鉗或復位鉤復位后柱骨折并克氏針臨時固定，利用導板或手指引導下置入后柱螺釘導針，C型臂X線機前后位、髂骨斜位、閉孔斜位透視骨折復位及后柱螺釘導針滿意后，用預塑形鋼板固定前柱骨折，以螺釘和/或通過3D模型預塑形的髂坐支撐鋼板固定后柱骨折。1例合并骶骨骨折的先予以后路骶髂螺釘聯合張力帶鋼板三角固定。術中均采用自體血回輸技術。

1.4 術后處理 術前30～60 min及術后24 h內預防性應用抗生素。圍術期應用低分子肝素鈉防靜脈血栓，術后1～2 d拔除引流管。術后第2天開始下肢主動功能鍛煉。術后1、2、3、6個月復查X線片，視骨折愈合情況指導下地負重行走時間。

1.5 術后評估 記錄手術時間、術中出血量、并發癥。術后拍攝患側前后位、髂骨斜位、閉孔斜位X線片并按Matta標準評估骨折復位質量[11]：測量術后X線片上骨折塊分離最大距離，優：<4 mm；良：4～10 mm；可：11～20 mm；差：>20 mm。半年后按改良的Merled’Aubigne和Postel評分系統評價髖關節功能[12]：疼痛2～6分，行走1～6分，關節活動范圍1～6分。優：18分；良：15～17分；可：13～14分；差：<13分。

2 結 果

本組患者除1例加作K-L入路外，其余均采用單一髂腹股溝入路完成手術。全部患者均獲得隨訪，隨訪時間0.5～2.5年，平均(1.5±0.7)年。骨性愈合時間8～10周。手術時間130～245 min，術中出血量600～1 600 mL，自體血回輸300～800 mL。術后按Matta標準評估骨折復位質量：優6例，良4例，可2例，優良率83.3%。股外側皮神經牽拉損傷2例，大腿前方麻木感于2周后逐步恢復正常。無血管損傷、傷口感染、深靜脈血栓、腹股溝疝、異位骨化、復位丟失、內固定失效等。采用改良的Merled’Aubigne和Postel評分系統評價髖關節功能：優5例，良4例，可3例，優良率75.0%。

典型病例為一70歲男性患者，因高處墜落致左髖部疼痛、活動受限2 d入院，入院時診斷為左側髖臼雙柱骨折。常規予以左下肢骨牽引，術前利用數字技術3D打印1︰1骨盆模型，模擬手術和預塑形鋼板，受傷后8 d在全身麻醉下經左髂腹股溝入路行左髖臼雙柱骨折切開復位預塑形鋼板螺釘內固定術，術后3個月復查X線片顯示骨性愈合，可棄拐行走。手術前后影像學資料見圖1～4。

3 討 論

雙柱骨折為高能量所致的復雜髖臼骨折，骨折線呈多平面，多由兩條或者多條骨折線會聚組成“T”型或者“Y”型骨折，髖臼前后柱與骶髂關節脫離使整個髖臼呈漂浮狀，稱為“浮動髖臼”。目前，尚無一種方法能全面詳細地對所有髖臼骨折進行準確分類。Luca把髖臼雙柱骨折分為三個部分，髂后部：固定于骶髂關節，與髖關節無任何連接；髂恥部(前柱)：與股骨頭接觸，包括髖臼窩中央1/3和前角；坐骨部(后柱)：通過髖臼窩后角與股骨頭接觸。根據骨折線形態分為兩型，I型：前線自髂前上、下棘之間水平向后，與髖臼上方“T”型骨折相似；Ⅱ型：前線自髂嵴垂直向下，與髖臼上方“Y”型骨折相似[1，13]。由于髖臼雙柱骨折移位通常超過3 mm，牽引等保守治療很難獲得滿意的二次匹配，會引起臼頂區域的高應力狀態，從而易于發生創傷性關節炎、股骨頭壞死、關節僵硬等并發癥[14]。臨床上往往建議采取手術治療，其療效與初始損傷的嚴重程度、骨折復位固定質量及術后康復鍛煉等多方面因素有關，其中恰當的手術入路在骨折的暴露和復位固定中是不可忽略的一環。

前后聯合入路暴露廣，便于較好的完成骨折復位固定，但創傷大、手術時間長、學習曲線長，易出現感染、神經血管損傷、外展肌無力和異位骨化等并發癥[14-15]。近年來，單一前入路成為髖臼雙柱骨折治療的研究熱點，主要包括經典的髂腹股溝入路、Stoppa入路、改良髂腹股溝入路、腹直肌外側入路等。髂腹股溝入路可提供整個同側半骨盆內側表面的廣泛視野來復位，包括骨盆前環、髖臼前柱、前壁，很大程度促進骨盆、髖臼骨折手術發展，很多術式都是以此改良及補充，至今仍是金標準。臨床應用發現髂腹股溝入路可直視下復位固定前柱骨折，通過牽引下采用頂棒、復位鉗或復位鉤等復位后柱骨折，并以后柱通道螺釘/髂坐支撐鋼板固定后柱骨折。本組病例除2例出現股外側皮神經牽拉損傷外，無其他并發癥發生。本組1例術中發現后柱骨折難以獲得滿意復位，加作了后方K-L入路，療效滿意，是治療雙柱骨折的有效方法。

圖2 術前CT三維重建示左髖臼雙柱骨折 圖3 3D打印1︰1骨盆模型大體照

圖4 髂腹股溝入路術后3個月X線片示骨折愈合

除了選擇恰當的手術入路以及提供充分的暴露外，術者還需充分熟悉骨盆解剖并做好術前設計。為此，我們通過CT掃描重建髖臼骨折的立體、直觀的三維模型，直接觀察及模擬骨折的復位固定，通過3D打印的髖臼骨折患側鏡面模型，術前進行鋼板的預彎處理和確立后柱螺釘的理想進釘點及植入方向，術中可通過預彎的鋼板協助和判斷骨折復位，從而進一步避免骨折復位不良的發生，有效縮短了手術時間，提高了安全性，優化手術方案[5，16]。數字技術為臨床醫生提供了虛擬的治療環境，模擬了臨床操作步驟、內固定的位置和角度，與常規手術相比，具有直觀、無損傷、可視化、可重復性等特點，結合血管造影，將血管和骨盆一并打印，從而將血管也納入術前設計中，可減少對髖臼周圍重要血管及周圍結構的損傷，從而更完善手術方案，實現對復雜髖臼骨折安全精準的手術治療[17]。本組病例采用3D打印技術輔助單一髂腹股溝入路治療髖臼雙柱骨折，骨折復位優良率達83.3%。

總之，3D打印技術輔助髂腹股溝入路治療不伴后壁骨折的髖臼雙柱骨折，方法可行，療效肯定，值得推廣。