虛擬重建術前規劃在股骨遠端粉碎性骨折的應用研究

吳瑋偉 黃 儉 陳路遙 王小平 胡世鏘 韋展圖

廣東省中山市小欖人民醫院骨科，廣東中山 528415

股骨遠端與關節面、干骺端鄰近，約占所有股骨骨折比例中的4%，骨折會對患者關節面造成損害，使患者的行走功能下降，嚴重時還可致殘[1]。目前，股骨遠端骨折的手術方案主要是根據患者的CT 片、X 片來制定，但其實際運用效果并不理想[2]。MIMICS 軟件可以幫助醫師了解患者內部相關細節以及解剖結構，利于確定手術入路及手術體位，實現動態可視化仿真手術[3]。為加強股骨遠端粉碎性骨折患者的治療效果，本文對MIMICS 軟件進行分析，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取我院2015 年1 月～2018 年12 月收治的股骨遠端粉碎性骨折患者66 例，按照隨機數字表法分為對照組和研究組，各33 例。兩組一般資料比較差異無統計學意義（P ＞0.05），見表1。本研究經我院倫理委員會批準。

納入標準[4]：（1）經臨床診斷以及CT 檢測等確診為股骨遠端粉碎性骨折；（2）無語言交流障礙；（3）對研究知情且簽署知情同意書；（4）病例資料完善。

表1 兩組一般資料比較

表2 兩組疼痛評分比較，分）

表2 兩組疼痛評分比較，分）

組別 n 術前 術后3個月 術后4個月 術后6個月研究組 33 7.25±1.41 4.41±1.39 1.28±1.31 0.72±0.48對照組 33 7.37±1.20 7.13±1.24 7.11±1.49 7.20±1.44 t 0.372 8.388 16.881 24.524 P ＞0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

排除標準[5]：（1）合并精神疾病；（2）陳舊性骨折；（3）因骨腫瘤、多發性骨髓瘤、代謝性骨病等疾病引發的病理性骨折；（4）合并其他部位骨折；（5）合并顱腦、脊柱、脊髓損傷。

1.2 方法

對照組以常規診療方法制定手術方案，研究組于常規診療方法基礎上結合MIMICS 軟件制定手術方案。

1.2.1 對照組 治療前對患者膝關節行CT 片、X光拍攝，根據結果制定手術方案，確定內固定材料以及手術入位[6]。

1.2.2 研究組 治療前對患者膝關節行CT 片、X光拍攝，將患者的CT 片結果上傳至MIMICS15.0（醫學圖像建模軟件）中生成實體數字模型以及骨折圖像（三維），對骨折塊進一步關節離斷、細化分割，探討整體以及骨折的具體走向，結合X 光結果，對骨折進行分型分類，按照骨折塊情況選擇手術入路[7]。隨后建立鋼板、螺釘的數字模型，進行手術模擬，其中骨折塊復位模擬方法為：各碎骨塊經過分割處理之后能夠獨立顯示，按照手術流程，在MIMICS 中對骨折塊進行旋轉、移位復位，從多個角度觀察復位效果，記錄骨折塊復位順序[8-9]。內固定模擬方法為：根據手術步驟，在MIMICS 軟件中對鋼板、螺釘固定的手術過程進行模擬，記錄置入螺釘順序。由各位醫師對復位的骨折模型進行研究，進一步確定骨折塊復位、內固定的順序，討論出最適合的操作順序，確定最終手術方案。術者按照手術方案進行手術，術后再行X 線檢查，觀察手術效果，發現不足，進一步修正手術步驟。

1.3 觀察指標

（1）以疼痛視覺模擬評分（VAS）[10]評價患者疼痛程度，總分10 分，分值與疼痛程度成反比，分別記錄術前、術后3、4、6 個月的VAS 評分。（2）治療效果標準[11]：通過HSS 膝關節功能評分量表來評價患者治療前后的關節功能情況，總分100 分，85 ～100 分以上為優，70 ～84 分為良，60 ～69 分為可，60 分以下為差，優良率=（優例數+良例數）/總例數×100%。（3）觀察兩組術后并發癥（內固定斷裂、畸形愈合、膝關節僵直、膝關節疼痛、感染）的發生情況。（4）統計兩組手術時間、術中失血量以及住院時間。

1.4 統計學方法

采用SPSS18.0 統計學軟件分析數據，計數資料以%表示，采用χ2檢驗，計量資料以（）表示，采用t 檢驗，P ＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組疼痛評分比較

術前兩組疼痛評分差異無統計學意義（P＞0.05），術后研究組較對照組疼痛評分更低，差異有統計學意義（P ＜0.05），見表2。

2.2 兩組治療效果比較

研究組較對照組治療優良率更高，差異有統計學意義（P ＜0.05），見表3。

2.3 兩組并發癥發生率比較

研究組較對照組并發癥發生率更低，差異有統計學意義（P ＜0.05），見表4。

2.4 兩組手術時間、術中失血量以及住院時間比較

研究組較對照組手術時間、住院時間更短，術中失血量更少，差異有統計學意義（P ＜0.05），見表5。

3 討論

股骨遠端15cm 范圍之內的骨折為股骨遠端骨折，該病病情復雜，并發癥多，是較難治療的骨科疾病。目前，股骨遠端骨折治療方法分為保守治療與手術治療，保守治療療效較差，且需要患者長期臥床，容易導致其出現多種并發癥，因此臨床更建議使用手術方式治療[12]。采用手術方式能縮短患者傷骨功能或解剖復位的時間，患者在早期即能下地進行負重行走，并發癥發生情況較少，備受醫生信賴。臨床對于何種方式進行手術尚無統一定論，其需要綜合考慮患者骨折分型、年齡、解剖結構等因素。應當注意的是，患者解剖結構會因個體或群體差異出現嚴重變化，X 線片及普通CT 重建可以顯露股骨遠端骨折粉碎程度、范圍、位置等，但骨折較為復雜的時候，其無法顯示骨折塊詳細移位程度（上下方向及旋轉），術者容易被患者各種混雜因素所影響，僅憑自身經驗在術中調整手術方案，無法做到個體化治療，不利于患者術后恢復[13-14]。因此，在術前更為細致地了解患者的骨折情況，精確判斷骨折塊移位及復位順序，才能為患者制定最適宜的手術方案，改善預后情況以及手術成功率。

表3 兩組治療效果比較[n（%）]

表4 兩組并發癥發生率比較[n（%）]

表5 兩組手術時間、術中失血量、住院時間比較

表5 兩組手術時間、術中失血量、住院時間比較

組別 n 手（術mi時n）間 術（中m出L血）量住（院d時）間對照組 33 84.75±14.66 230.45±23.72 13.84±5.11研究組 33 68.60±13.31 181.39±20.62 7.38±2.64 t 4.685 8.967 6.452 P ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

隨著數字骨科技術發展，在手術前將CT 薄層數據結果上傳至MIMICS 軟件中，對CT 數據進行單獨碎骨塊的三維重建能夠對普通CT 以及X 線片的不足進行彌補，骨科醫生可以根據其對患者骨折塊的移位以及形狀進行研究，在手術前使用MIMICS 進行復位內固定的模擬，內固定選擇以及術中復位起到指導作用，對骨折分型進行判斷，制定最適宜患者病情的手術方案[15]。本組患者中，研究組患者術后疼痛評分更低，提示基于虛擬三維重建技術進行術前規劃可以最大程度保障手術順利進行，減輕患者疼痛應激。同時，研究組患者的優良率更高，說明使用虛擬三維重建進行術前規劃使得術式選擇更為合理，提高了手術效果。研究組患者術后并發癥發生率較低，且手術時間、住院時間更短，術中失血量更少，這是因為在術前對手術過程進行模擬，不僅可使醫師熟悉手術操作，還可使術中出血量、X 線投照檢查次數、術中用時得到有效控制；通過對患者骨折情況進行更為直觀、細致、全面的了解，制定更符合患者病情的手術方案，使手術精確性提高，降低誤診率；此外，該方法可讓患者更加了解預后信息和手術過程，減輕其擔憂、焦慮，增強醫患溝通，加強復健依從性，預防并發癥發生。

綜上所述，利用MIMICS 軟件進行術前規劃，可提高股骨遠端骨折治療效果，促進股骨遠端骨折患者康復，顯著減少疼痛，控制并發癥發生，值得推廣。