术前3D打印骨折模型在股骨转子间骨折中的应用效果

王 锋 吴银生 滕红林

(温州市中西医结合医院创伤骨科 温州 325000)

作为临床中一种极为常见的骨科疾病，股骨转子间骨折主要指的是发生于股骨颈基底与小转子水平以上部位的骨折现象，其主要由直接或间接暴力所致[1]。随着数字医学及3D打印技术的发展，3D打印骨折模型在股骨转子间骨折中得以应用，其能够客观、准确地反映出复杂解剖结构，为手术计划的制定提供参考。为探究其应用效果，研究收集我院40例股骨转子间骨折患者的病例资料予以分析，对研究结果予以总结与报告。

1 资料与方法

1.1 一般资料

病例来源于2015年1月～2017年1月我院收治的40例股骨转子间骨折患者，数字随机法对患者实施分组，观察组与对照组各20例。观察组男11例，女9例，年龄为27～78岁，平均年龄为(58.5±6.6)岁；对照组男12例，女8例，年龄为25～76岁，平均年龄为(58.1±6.8)岁。纳入标准：(1)经过临床诊断及X线片扫描、股骨CT扫描检查，所有患者均符合股骨转子间骨折的临床诊断标准[2]；(2)临床科室对本次研究同意并支持，医学伦理会批准此次研究，纳入病例均表示自愿参与研究，并在知情同意书上签署患者及家属姓名。排除标准：(1)存在重要脏器疾病者及伴随心、肝、肾功能疾病者；(2)意识模糊及精神紊乱者；(3)合并严重器质性病变者；(4)合并其他部位骨折及明显骨质疏松者；(5)存在手术禁忌症患者[3]。两组患者一般资料无统计学意义(P>0.05)。

1.2 方法

1.2.1术前3D打印模型的制作

研究采用Philips MRC 600 16排螺旋CT对患者骨盆及股骨轴向容积予以扫描，容积层厚以5mm为宜，矩阵为512×512，扫描完成后实施骨窗重建，厚度设置为1mm，并将扫描结果按照Dicom格式导入Mimics 10.0，根据域值分割及区域增长功能获得患髋三维模型3D模型。通过医学影像处理软件CHAOS II(上海麦递途工贸有限公司提供)将所获得的3D影像模型数据转化为打印格式，能够被3D打印机识别；并由该公司生产的盘古IV系列3D医学打印机，选取聚乳酸材料，经过层层加工后将支撑以及平台去除，获得1∶1模型。

1.2.2手术方法

观察组患者实施麻醉后保持仰卧位，躺于骨科牵引床，在C型臂X线机透视作用下，实施闭合复位，然后于距离大转子近端5cm位置于头侧行一3～4cm外侧切口，对肌肉实施钝性分离，手术期间加强对臀中肌的保护，将大转子作为顶点进行进针，采用3.2mm螺纹导针进行钻孔，扩髓处理后将PFNA主钉插入其中，采用瞄准器对前倾钻入股骨头颈内导针进行有效控制，然后对外侧皮质实施扩口处理；术前选取合适长度螺旋刀片，待其解锁后直接将其打入，对螺旋刀片进行锁定，然后在瞄准器作用下将其打入远端，并对螺钉进行锁定，将尾帽拧入，也可采用骨腊对主钉尾孔实施封闭处理。对照组不建立模型，采用同样的手术体位及入路，置入股骨头颈内导针，测深后扩外侧皮质，将螺旋刀片打入标记好的深度；同样的方法置人远端锁定螺钉；透视证实螺旋刀片在正位片上位于股骨头中心或下1/3，侧位片上位于股骨头中心，冲洗切口，逐层关闭切口。

1.3 观察指标

对不同手术治疗方式下患者手术治疗情况、透视次数及一次置钉成功率进行综合评价，并对观察组术前规划、术中实际应用的PFNA主钉直径、主钉长度等进行比较。髋关节Harris评分包括疼痛、功能、关节活动度等4个方面，共计100分，分值越高，患者髋关节功能越好[4]。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 观察组与对照组患者手术治疗情况比较

观察组患者手术时间、术中出血量、术后引流量及住院时间均少于对照组，髋关节Harris评分明显高于对照组(P<0.05)，两组间比较有统计学意义，见表1。

组别n手术时间(min)术中出血量(mL)术后引流量(mL)住院时间(d)髋关节Harris评分(分)观察组2046.42±5.74102.32±3.1242.76±5.528.21±1.3683.24±4.35对照组2061.82±7.56132.51±9.3259.67±6.5212.08±2.2668.52±6.36t/5.7386.8484.7568.57212.569P/<0.05<0.05<0.05<0.05<0.05

2.2 观察组与对照组患者透视次数及一次置钉成功率比较

观察组平均透视次数为(5.21±0.83)次、一次置钉成功率达到90.0%(27/30)，对照组平均透视次数为(9.53±1.83)次、一次置钉成功率为43.3%(13/30)，两组比较差异较大(P<0.05)，统计学有意义，见表2。

表2 观察组与对照组患者透视次数及一次置钉成功率比较

组别n透视次数(次)一次置钉成功率(%)观察组205.21±0.8318(90.0)对照组209.53±1.839(45.0)t/χ2/9.69325.793P/<0.05<0.05

2.3 观察组患者术前计划及实际手术应用主钉直径、长度、螺旋刀片长度及TAD比较

观察组实际手术操作中的主钉直径、主钉长度及螺旋刀片长度等指标与术前计划差异不大(P>0.05)，无统计学意义，见表3。

组别主钉直径(mm)主钉长度(mm)螺旋刀片长度(mm)TAD术前计划9.46±0.63177.46±12.9184.57±5.9323.28±0.76实际手术9.54±0.73178.35±20.3285.41±5.3523.26±0.74t0.5760.1290.3850.742P>0.05>0.05>0.05>0.05

3 讨论

临床研究报道，股骨转子间骨折多发于老年群体，其在65岁以上老年人群中占90%，且随着年龄的增长，其发病率呈显出增高趋势。目前临床中对股骨转子间骨折多采用的是手术治疗方式。有学者在研究中对人工股骨头置换术及PFNA术治疗股骨转子间骨折的效果进行分析，结果显示，与人工股骨头置换术相比，PFNA所用时间更短，患者住院时间少，有利于患者康复治疗[5]。高龄患者多伴随不同程度骨量丢失，因此，必须选择头颈部骨质量最好的部位予以固定。

此次研究对观察组给予的是术前3D打印技术，并构建了相应的骨折模型，其能够帮助医师增加对患者骨折块三维结构的了解与把握，确定移位方向及骨块间的位置关系，对骨折分型进行细化，从而为闭合牵引复位治疗提供参考，一方面降低了透析次数，缩短了手术时间，另一方面可直观的进行牵引复位，确保手术的成功进行。通常，为确保内固定的稳定性，骨折线累计大转子需要主钉穿过以为骨折块，其会影响到进针点的选择，而在3D模型体骨折复位指导下，有利于恢复其正常解剖结构，了解需要穿过的骨折块，选择合适的进针点。此次研究结果显示观察组患者手术时间、住院时间均短于对照组，且术中出血量少(P<0.05)，手术效果优于传统手术治疗的对照组，提示3D打印技术在术前牵引复位阶段发挥了极为重要的作用。此次研究观察组患者实际手术主钉直径、长度及螺旋刀片长度等均与手术计划相差无几，说明其具有较强的精度与准确度。综上所述，对股骨转子间骨折患者给予术前3D打印骨折模型能够为手术治疗提供可靠的参考依据，降低手术创伤，缩短手术及住院时间，促进患者早日活动训练，疗效优于传统手术治疗，可广泛应用于临床。

1 林钢,李鹏,肖菊姣,等.3D打印技术在股骨髁上骨折医患沟通中的效果研究.中国临床解剖学杂志,2017,35(3):336～340.

2 游新茂,叶秀益,邵永科.闭合复位防旋股骨近端髓内钉治疗老年股骨转子间骨折效果分析.现代实用医学,2013,25(7):824～825.

3 欧娈海,苏伟,赵劲民,等.3D打印技术在复杂骨折手术治疗中的应用.中国骨与关节损伤杂志,2016,31(8):890～891.

4 杨龙,王建吉,孙琦,等.胫骨平台骨折植入物内固定修复中3D打印技术的辅助应用.中国组织工程研究,2016,20(13):1904～1910.

5 张伟,王庆雷,张铁良,等.3D打印技术在移位髋臼骨折合并不稳定型骨盆后环损伤治疗中的应用.中华创伤骨科杂志,2017,19(8):182～184.