3D 打印導板輔助下空心螺釘內固定治療復雜骨盆骨折患者的效果及其對骨盆功能的影響及安全性評價

海嘯 王琦 洪云飛

（鄭州市骨科醫院創傷外科，河南 鄭州 450051）

復雜骨盆骨折多為直接暴力或高處墜落沖撞致傷，可造成骨盆撕脫性骨折，以及常伴有大量出血，嚴重者危急患者生命，外科手術內固定治療是首選。

臨床常規在術前行CT檢查評估骨折情況、確定骨折類型，擬定手術復位順序，但其評價骨盆骨折不夠立體，不足以準確了解骨折情況，術中需切開皮膚組織，盡量暴露骨折位置，會使得切口較大，創傷大，不利于患者術后恢復[1]。

隨著3D打印技術的發展，其在醫療行業、建筑行業的應用逐漸增多，其以數字模型文件為基礎，應用特殊的材料構造出實物。其用于輔助空心螺釘內固定術，在術前打印出1:1的骨折模型，醫生根據模型制定手術方案，精準定位手術位置，術中實施精準操作，可能會縮小手術切口，利于患者術后骨盆功能康復。基于此，本研究將探討3D打印導板輔助下空心螺釘內固定治療復雜骨盆骨折患者的效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究經醫院倫理委員會批準（倫理批號：2022醫院倫審第（002）號），患者及家屬簽訂知情同意書。選取我科2019年1月至2020年12月期間收治的95例復雜骨盆骨折患者作為研究對象，按隨機數字表法分為對照組（n=47）和觀察組（n=48）。納入標準：復雜骨盆骨折[2]，擬行空心螺釘內固定手術治療；均為閉合性骨折；凝血功能正常；耐受全身麻醉。排除標準：骨折時間超過2周者；伴有失血性休克者；合并骨腫瘤者；既往盆骨手術史者。

其中對照組男16例，女31例；年齡31～52歲，平均年齡45.70±5.13歲；致傷原因：交通意外傷23例，重物砸傷9例，高出墜落傷15例；骨折Tile分型：B型26例，C型21例。觀察組男14例，女34例，年齡31～52歲，平均年齡45.62±5.20歲；致傷原因：交通意外傷19例，重物砸傷13例，高出墜落傷16例；骨折Tile分型：B型22例，C型26例。兩組患者上述一般資料差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法

對照組患者采用CT平掃對骨盆骨折進行評估，并進行空心螺釘內固定治療。CT重點評估骨盆骨折端、骨折周圍重要血管、神經，根據骨折類型確定復位順序及固定方式。患者全身麻醉后，醫生根據自身經驗及體表標志，切開皮膚及組織，暴露骨折斷端，肉眼直視下行骨折端復位，并選用合適的解剖型鈦板進行塑性彎曲，依次攻入長度合適的空心釘固定。

觀察組給患者采用3D打印導板輔助下行空心螺釘內固定治療。術前3D-CT檢查，掃描層厚0.625mm，導出并保存掃描圖像，然后應用Mimics軟件對骨盆進行三維建模。在3D打印機中導入骨盆三維模型文件，執行3D打印，使用的打印材料為ABS樹脂，得到與骨盆1:1的骨折模型。醫生根據骨折模型進行骨折分型，詳細了解骨折形態，并在軟件上測量骨折移位及關節面塌陷的距離。根據3D模型行模擬手術：選擇手術入路、切口長度，以骨盆健側鏡像為標準進行骨折模擬復位、安置鋼板、塑性、螺釘置入位置及角度，方向等模擬操作。并觀察釘棒系統的復位效果，調整后確定最佳手術方案，并進行模型的模擬固定，將已固定好的骨盆模型進行全方位拍照后打印成導板，粘合于骨盆相應位置。在手術時，全身麻醉，取仰臥位，將導板根據骨性標志定位點固定至體表，術中C形臂透視體外導板位置，還原滿意后，根據最佳手術方案進行復位、固定。

兩組術后均給予抗生素預防感染，觀察至患者出院后6個月，每三個月于門診復查一次。均無失訪病例。

1.3 觀察指標

1.3.1 圍手術指標

記錄兩組的手術時間、出血量、切口長度、住院時間。

1.3.2 骨盆功能[4]

于術后6個月，應用骨盆骨折復位Matta評分及骨盆功能Majeed評分評價，Matta評分是根據骨折移位距離評價，距離＜4 mm為優，4～10mm為良，(10～20 mm)為中，≥20 mm為差[3]。Majeed總分100分，得分越高則骨盆功能越好，＞85分為優，70～85分為良，55～69分為中，＜55分為差。

1.3.3 并發癥

記錄患者住院期間發生的發熱、神經損傷、髖部活動受限和貧血、切口感染情況。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 圍手術指標對比

觀察組的手術時間和住院時間短于對照組，出血量少于對照組，切口長度短于對照組（P＜0.05），見表1。

表1 兩組圍手術指標對比（）

表1 兩組圍手術指標對比（）

注：與對照組相比，*P＜0.05。

2.2 骨盆功能對比

術后6個月，觀察組骨盆骨折復位Matta評分的優良率為87.50%，對照組優良率為70.21%，觀察組骨盆骨折復位Matta評分的優良率明顯高于對照組（χ2=4.270，P=0.039）；觀察組骨盆功能Majeed評分的優良率為85.42%，對照組的優良率為65.09%，觀察組骨盆功能Majeed評分優良率明顯高于對照組（χ2=4.009，P=0.045）。見表2。

表2 兩組骨盆功能對比（例（%））

2.3 并發癥對比

觀察組并發癥發生率為25.00%，對照組并發癥發生率為44.68%；觀察組并發癥發生率明顯低于對照組（χ2=4.901，P=0.027），見表3。

表3 兩組并發癥對比（例（%））

3 討論

復雜性骨盆骨折可行內固定治療，但因骨盆處軟組織較多，解剖結構復雜，另外骨折形態多變，常合并復合傷，手術難度較大，在術前制定合理、科學的手術方案對于手術成功很關鍵。術前需行影像學檢查，了解骨折部位及類型，但CT圖像缺乏立體性，醫生無法直觀、詳細地觀察到骨盆內骨折的詳細情況，對于手術規劃有一定局限性，且無法在術前提供模擬操作的機會，術中僅可依據醫生自身經驗暴露骨折處后進行復位、固定，損傷微小神經的風險較高，導致患者的骨盆功能恢復效果欠佳[5,6]。3D打印可打印出骨盆的實物模型，可更加明確地觀察、分析骨折處的情況，避開血管、神經，以及能在術前模擬手術操作，擬定最佳手術方案，其用于輔助空心螺釘內固定治療復雜骨盆骨折，可能會提高術中復位和固定治療的操作精度，進而提高患者術后骨盆功能的恢復效果。

本研究中，觀察組的手術時間和住院時間短于對照組，出血量少于對照組，切口長度短于對照組，觀察組的并發癥發生率低于對照組，說明3D打印導板輔助下空心螺釘內固定治療復雜骨盆骨折，可縮短手術時間，減小切口，有助于患者術后恢復，且并發癥少。術前行3D-CT檢查后再行三維建模，3D打印機打印出與骨盆1：1的實體骨盆模型，可準確地了解骨折部位，在模型上模擬處理骨折復位，利于術中避開血管和神經，可降低術后神經損傷，同時能避免出血過多引起的貧血風險。在了解骨折部位后可早期選取最優切口，避免因術中需暴露骨折斷端而根據經驗選擇的切口過大，可降低術后切口感染、發熱風險，利于患者術后恢復出院，與殷勇[7]的研究一致。此外，術前規劃空心釘置入位置、方向、深度，以及規劃骨折的復位順序，有詳盡計劃的手術可減少手術時間，也可減少術中出血。并且3D打印導板下輔助引導能提高內固定治療的質量，一定程度上可降低骨折的手術難度，減少患者術后髖關節活動受限的情況，與張郭銳的報道相符[8]。

本研究中術后6個月，觀察組的骨盆骨折復位Matta評分及骨盆功能Majeed評分的優良率均高于對照組，說明3D打印導板輔助下空心螺釘內固定治療利于復雜骨盆骨折患者術后骨盆功能的恢復。3DCT檢查較平面CT檢查更直觀了解骨折形態，可通過三維建模直觀判斷關節內情況，觀察骨折周圍重要血管，明確診斷骨折分型，為手術提供準確信息。術前直接在模型上處理骨折復位，醫生可從直觀視覺和觸覺觀察骨折線的走向，可在早期選取復位方法、內固定方式、鋼板放置位置，制定的手術方案更加精準、詳細，在術中實施精準化的內固定治療，利于術后患者骨盆功能的恢復。韓天宇在復雜骨盆骨折個體化治療中應用3D打印技術，表示其有利于醫生在術前評估骨折和規劃手術方案，能達到精準化、個體化的治療目的，克服了以往在依靠X光、CT等影像資料構思手術方案，復位的精準性和安全性有效提高，利于骨盆功能恢復[9]；舒詩軍的研究也表示3D打印技術可直接反應骨盆骶髂關節韌帶損傷情況和骨盆環骨折情況[10]，進而協助醫生術前模擬手術方案，優化手術效果。

綜上所述，3D打印導板輔助下空心螺釘內固定治療復雜骨盆骨折，可縮短手術時間，手術切口小，利于患者術后快速康復出院，且并發癥少，患者的骨盆功能恢復較好。本研究不足之處在于：因骨盆骨折還會影響患者的肢體功能，而本研究未觀察患者的肢體功能恢復情況，且觀察的時間較短。在未來研究中，可延長觀察時間，并補充肢體功能指標。