3D打印技术在复杂肱骨近端骨折中的应用

危小东 肖勋刚 邹康 陈永岗

南华大学附属郴州市第一人民医院（湖南郴州 423000）

肱骨近端骨折约占所有骨折的5%［1］，该骨折常常为关节内骨折或邻近关节，通常需要手术内固定治疗，复杂肱骨近端骨折的治疗已成为研究的重点和难点之一。近来3D应用于临床已成为趋势［2］，已有众多利用3D打印技术辅助治疗粉碎性骨折实例报道，其优良的近中期疗效总体上得到了验证，利用此技术辅助治疗肱骨近端骨折，目前报道极少，现将我院相关治疗情况报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集我院2015年1月至2016年9月收治的患者共20例，均为单侧肱骨近端粉碎性骨折，根据是否运用3D打印技术辅助治疗，分为A、B两组：A组为3D打印技术组，共9例，男 4例，女 5例，平均（63.54±5.01）岁；B组为传统手术组，共11例，男6例，女6例，平均（65.56±5.86）岁。伴有高血压患者8例，糖尿病6例，冠心病2例，肾功能不全（代偿期）1例。经统计学分析两组患者具有可比性。

1.2 纳入与排除标准

1.2.1 纳入标准 （1）明确诊断为肱骨近端骨折者；（2）手术指征明确，患者有意愿行手术治疗者；（3）随访4个月以上且病例资料完整者。

1.2.2 排除标准 （1）不符合以上纳入标准；（2）伴有明显周围软组织损伤，如肩袖损伤者；（3）单纯性Neer一部分骨折者；（4）合并有其他严重感染性疾病、严重心脑血管疾病及精神疾病患者；（5）随访不足4个月，病例资料不完整者；（6）患有凝血功能障碍等血液系统疾病或有出血倾向者。

1.3 术前准备

1.3.1 3D模型打印 术前行肱骨近端薄层CT扫描，采用计算机辅助技术行肱骨近端三维重建解剖学模型，利用3D打印技术制作出1∶1肱骨近端模型。

1.3.2 术前处理 均在受伤1周内行手术治疗，麻醉方式均选择全身麻醉。

1.3.3 手术相关准备 根据患者各项检查及3D等比例模型，评估手术难点、骨折入路、骨折复位思路、内固定方式等个体化手术方案。按照模型，预先准备合适大小及长度内固定，必要时术前模拟手术入路及骨折复位步骤。术前根据模型测量所需螺钉的长度，估计骨质压缩导致骨质缺损的大小。

1.4 手术方法

1.4.1 3D打印组（A组） 采取沙滩位，按照术前模拟手术步骤，清理骨折端，牵引复位肱骨近端骨折，插入术前已预弯的肱骨近端锁定钢板，拧入螺钉固定。活动肩关节，检查骨折稳定性。C臂透视示检查内固定位置及螺钉长度。大量双氧水及生理盐水冲洗伤口，清点纱布及器械，对数后，逐层缝合、包扎。

1.4.2 传统手术组（B组） 采用与A组相同的手术入路，暴露骨折端。由于术前无等比例3D打印模型参考，没有模拟手术过程，术中需要观察、讨论骨折复位步骤，进行锁定钢板的选择及预弯，螺钉长度也需要反复测量及C臂透视，直至满意为止。余步骤基本与3D打印组相同。

1.5 术后处理 常规预防感染，术后1周左右开始腕关节屈伸、握拳功能锻炼，术后2～3周开始肘关节屈伸锻炼，4周左右视情况行肩关节各方向功能锻炼。

1.6 观察指标及数据处理 对患者术中出血量（mL）、手术时间（min）等数据统计，分值用±s表示，计量资料组间组间比较采用两独立样本t检验，两组解剖复位率用卡方检验。

2 结果

本研究中所有患者均获得有效随访，随访时间为6～10个月，平均8.5个月。两组患者年龄经统计无可比性（t=-0.86，P＞0.05）。利用SPSS 18.0统计软件，比较发现，两组患者在手术时间、术后3个月肩关节功能评分等方面比较，差异有统计学意义（P＜0.05），在骨折愈合时间及骨折解剖复位率方面比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。A组肩关节Neer评分78.43±5.47，功能优良率为92.5%；B组70.15±8.23，关节功能优良率为91.6%。见表1，图1～ 3。

3 讨论

复杂的肱骨近端骨折多见于老年人［3］，保守治疗容易造成骨折畸形愈合及肩关节功能的丢失［4］，肱骨近端四部分骨折采用手术治疗，导致肱骨头塌陷坏死的风险较高［5］。本研究中的2例四部分骨折经3D打印模型评估为外翻压缩骨折，仍有内固定治疗的条件，故未选择人工肱骨头置换，但远期肱骨头坏死的风险仍有待随访。

3D打印技术在骨科手术中有着不可比拟的优势，它提供了最佳的形象化思维方式。在本次研究中，患者均为入院后1周左右行手术治疗，相比传统手术组增加了2～3 d住院时间。但3D打印的成本因素在仍去值得进一步分析［6］。

胸三角肌入路使目前最为常用的治疗肱骨近端骨折的手术入路，但随着BO及微创理念的发展，劈三角肌入路由于多数情况下比胸三角肌入路具有更少的肩袖等关节稳定系统破坏，近年来，此入路得到许多研究者的支持［7］。但尽管研究表明劈三角肌入路有其优点，但也有国外学者研究［8］发现该入路存在较大的腋神经损伤风险。本研究中患者均采用了胸三角肌路，此入路软组织剥离相对较大，但手术操作视野及空间俱佳，仍然值得在术中选用。

表1 两组患者相关指标数据比较Tab.1 Comparison of relevant indicatorsof the two groups ±s

表1 两组患者相关指标数据比较Tab.1 Comparison of relevant indicatorsof the two groups ±s

组别A组B组t/χ2值P值手术时间（min）97.86±9.51 118.80±11.66-8.36 0.002术中出血（mL）145.71±20.08 185.05±23.71-3.506 0.003术后3个月Neer评分78.43±5.47 70.15±8.23 2.297 0.038骨折愈合时间（周）8.64±2.07 8.01±1.84 0.792 0.442 C臂透视（次）2.86±1.07 5.45±1.23-3.664 0.03解剖复位率（%）88.9 72.7 1.684 0.319

图1 3D打印实物前面观 图2 骨折3D打印实物后面观 图3 3D组患者手术前后X片对比，骨折复位满意Fig.1 Sample of 3D printing Anterior view Fig.2 Sample of 3D printing Norma posterior Fig.3 Comparison of X films before and after operation in 3D printing group

肱骨近端骨折的内固定选择目前主要由锁定钢板内固定及交锁髓内钉内固定，其选择仍有争论，笔者均采用肱骨近端锁定钢板内固定。术前笔者均根据3D打印技术制作得等比例模型对内固定钢板进行了预弯，对钢板及螺钉得长度、大小均进行了合理的选择，缩短了手术时间。

3D打印辅助技术已被越来越多的学者证实其在复杂骨折复位术前准备方面具有优势［9］，本研究发现，首先其可以让术者及助手均对骨折复位的思路及步骤有一个立体的认识，术者及助手可以在术前模拟手术，节省了手术时间。其次，增加了术中骨折复位的精准度，减少了C臂透视次数。最后，患者能更加快速、准确的了解自己得疾病及期严重程度，非常有利于术前医患沟通，取得患者配合。

虽然利用3D打印技术辅助理论上有许多有利于骨折复位及愈合的条件。从统计数据总体来看，A组患者解剖复位率的确要大于B组，但差异无统计学意义（P＞0.05）。本研究的患者多数为55岁以上老年人，多伴有心脑血管疾病或糖尿病，但两组间在骨折愈合时间方面比较，差异无统计学差异（P＞0.05）。这可能由于本研究样本量较小的原因导致，但也不能排除利用3D打印技术在骨折解剖复位率方面确无优势的可能，值得进一步研究。本研究一共纳入了符合要求的病例共20例，为回顾性分析，样本量不大，随访时间较短，多中心、前瞻性的长期随访研究仍有待完善。

参考文献

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