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北京专科雀斑医院 http://m.39.net/pf/a_8713959.html 本文作者 陈昌博1姚升2* 2 作者单位 1华中科技大学同济医医院骨科，湖北武汉，；2华中科技大学同医院骨科，湖北武汉， 3 作者简介 [作者简介]陈昌博（-）男，本科，副主任医师。研究方向：骨关节创伤修复及功能重建。 *[通信作者]姚升（-）男，博士。研究方向：骨盆损伤与修复。 2 引用信息 陈昌博,姚升.3D打印结合UnionPlate跨弓状缘髋臼解剖钢板在复杂髋臼骨折中的应用[J].生物骨科材料与临床研究,,18(1):13-16,26. [摘要]目的探讨术前在3D打印模型上规划后柱螺钉用于髋臼骨折内固定的可行性和安全性，评价这种联合技术对复杂髋臼骨折治疗的早期临床结果。方法回顾性分析华中科技大学同医院自年6月至年8月行复杂髋臼骨折的15例患者资料，根据CT数据行骨盆3D打印，得到1∶1（含髂血管）仿真模型，术前在三维模型上模拟手术固定，并规划后柱拉力螺钉，将螺钉消毒以备术中使用。术中采用高位髂腹股沟入路，并使用UnionPlate跨弓状缘髋臼解剖钢板+后柱拉力螺钉进行固定。结果全部患者的手术均按照术前计划顺利进行，平均手术时间min（～min），术中平均出血量mL（～0mL）；所有后柱螺钉均成功置入，术中透视螺钉位置、长度良好。术后根据Matta标准评价骨折复位情况。其中优9例，良6例，优良率%。按照Matta改良的MerledAubigne和Postel评分评价髋关节功能，其中优8例，良5例，可2例，优良率为86.7%。围术期出现闭孔神经麻痹1例，随访3个月好转;未观察到切口感染、血栓形成、螺钉松动或断裂等并发症。结论通过术前3D打印模拟手术、规划后柱拉力螺钉，结合跨弓状缘髋臼解剖钢板治疗复杂髋臼骨折置钉成功率高，安全性好，个体化强，效果可靠。[关键词]髋臼；骨折；骨折固定术，内；内固定器；3D打印 髋臼骨折多由高能量损伤所致，Judet等[1]将其分为5种简单骨折（后壁骨折、后柱骨折、前壁骨折、前柱骨折、横断骨折）和5种复杂骨折（“T”形骨折、后柱伴后壁骨折、横形伴后壁骨折、前柱或前壁骨折伴后半横形骨折、双柱骨折），复杂髋臼骨折更为常见，约占所有髋臼骨折的44%。关节面的解剖复位是恢复髋关节功能的重要前提条件，对关节内骨折部位牢固的固定是维持复位状态、促进骨折愈合、保证患者早期活动的关键[2]。对于复杂髋臼骨折，基本的固定原则是恢复髋臼的框架结构[3]。顺行后柱拉力螺钉是固定髋臼骨折的常用手段[4]，但是传统的后柱螺钉固定难度大且术中需要折弯重建钢板贴附骨面，可能出现折弯不理想导致骨折二次移位。因此，本研究中利用术前3D打印技术获得1∶1的半骨盆模型，在模型上模拟手术过程，并规划后柱拉力螺钉，术中根据规划的螺钉进针点、方向和深度完成后柱螺钉的固定。利用UnionPlate跨弓状缘髋臼解剖钢板[5]完成前柱、四方区和后柱的固定，无需额外折弯钢板，节约手术时间，降低手术风险。本研究回顾性分析了年6月至年8月期间采用3D打印结合跨弓状缘髋臼解剖钢板治疗的复杂髋臼骨折病例资料，旨在：①探讨术前在3D打印模型上规划后柱螺钉用于内固定的可行性和安全性；②评价这种联合技术对复杂髋臼骨折治疗的早期临床结果。1资料与方法 1.1一般资料选择年6月至年8月华中科技大学同医院收治的髋臼骨折患者15例。其中，男9例，女6例；年龄28～65岁，平均48.5岁；受伤原因为交通伤8例，摔伤4例，重物砸伤3例；骨折按Judet-Letournel分型，横形骨折3例，“T”形骨折2例，前方伴后半横形骨折2例，双柱骨折8例。均采用UnionPlate髋臼解剖钢板固定。以上手术由同一术者完成，医院伦理学会的批准（[]伦审字S号），所有患者均知情同意并签署知情同意书。1.2纳入与排除标准纳入标准：①新鲜不稳定髋臼骨折；②闭合骨折；③年龄18岁。排除标准：①开放性骨折或存在局部感染；②病理性、严重骨质疏松性骨折不具备置钉条件者；③有其他手术禁忌证，包括高龄且心肺功能不全或器官功能障碍无法完成手术者。1.3术前处理对于合并伤者积极处理，所有患者急诊处理后血流动力学稳定，常规行骨盆前后位、闭孔斜位、髂骨斜位片、CT平扫及三维重建。基于CT扫描数据，使用快速成形技术获得3D打印模型（1∶1含髂血管），分析骨折类型并由此设计出髋臼解剖钢板（见图1）。在模型上模拟复位后置钉，确定髋臼解剖钢板及后柱螺钉置钉方向及长度，测量顺行后柱螺钉的后倾角、外倾角、与骶髂关节合弓状缘间的距离（见图2）。保护套筒下用克氏针在打印模型上行体外试验，螺钉消毒后备用术前准备时间5～9d，一般不超过1周。术前1d常规导尿，灌肠，备血。图1术前3D打印髋臼骨折数字模型（1∶1含髂血管） 图2术前在镜像的3D打印（1∶1）半骨盆模型上规划顺行后柱拉力螺钉并测量螺钉的后倾角（58.1°）、外倾角（38.9°）、与骶髂关节间的距离（3.2cm）以及与弓状缘间的距离（1.0cm）1.4手术方法全身麻醉，患者取平卧位，取高位髂腹股沟入路[6-7]，结扎腹壁下动脉分支，显露男性精索（女性子宫圆韧带），游离并保护髂血管束，显露、结扎死亡冠血管，术野可显露髋臼前后柱及部分四方区，可触及后壁。借助顶棒，Schanz钉及辅助轴向牵引复位后，放置UnionPlate髋臼解剖钢板，骨折远近端各拧入2枚螺钉固定。在钢板上安置术前设置的保护套筒后向坐骨结节方向打入导针，感受导针在后柱内侧壁钻入，透视无误后拧入事先测量过的后柱拉力螺钉完成固定。在耻骨后方及髂窝分别放置引流。以上内固定材料均由大博医疗科技有限公司提供。1.5术后处理术后24h预防性使用抗生素，术后6h使用肝素钙针预防下肢深静脉血栓形成。术后48h内引流50mL，拔出引流管。常规摄骨盆X线片、CT。术后每个月门诊随访并拍X线片直至骨折愈合，指导患者行功能锻炼，骨折愈合前禁止完全负重。1.6观察指标记录每次切口的长度、置钉时间、透视次数、手术时间、出血量，以及骨折复位内固定质量，骨折愈合时间，术后切口感染、内固定物松动断裂、神经损伤等并发症情况。根据Matta影像评分标准[8]评定术后骨折复位质量：移位小于1mm为优，1～3mm为良，大于3mm为差。根据Matta改良的MerledAubigne和Postel评分[9]评价髋关节功能，从疼痛、行走、活动范围来对患侧髋关节进行功能评分，满分为18分，其中18分为优，15～17分为良，13～14分为可，13分为差。2结果 2.1一般结果 全部手术均采用高位髂腹股沟入路，切口6～12cm，平均9cm；置钉时间2～5min，透视2次，手术时间～min，平均min；出血量～0mL，平均mL；住院时间8～18d，平均10d。所有患者获得随访，随访时间9～23个月，平均12.4个月。 2.2骨折复位、固定及愈合情况 术前在模型上模拟手术复位固定并规划顺行后柱螺钉，测得平均后倾角58.3°、外倾角39.2°、与骶髂关节距离平均为2.3cm、与弓状缘距离平均为1.2cm。术中骨折均顺利复位，与术前在3D打印的模型模拟复位置钉的情况一致，且均按最佳位置置入钢板和螺钉。所有患者钢板与骨面贴附良好，固定牢靠。术中内固定物置入与术前模拟一致（一致率%）。除2例患者随访时间尚短外，其余随访均达临床愈合，愈合时间3～6个月，平均4.1个月。如图1、图2所示为1例术前3D打印髋臼骨折数字模型及模拟置钉的过程。 2.3影像学评价 术后影像学评估显示骨折复位良好。根据术后拍摄的骨盆前后位X线片及骨盆CT+三维重建片，采用Matta标准评价，其中优9例，良6例，优良率%。 2.4髋关节功能 末次随访，按照Matta改良的MerledAubigne和Postel评分评价髋关节功能，其中优8例，良5例，可2例，优良率为86.7%（13/15）。本组2例评价为可的原因为受伤时间较长，术后患髋功能锻炼不足而导致髋关节疼痛伴轻微活动受限。 2.5并发症情况 本组1例患者于术后1d出现闭孔神经麻痹症状，随访3个月好转；未观察到切口感染、血栓形成、螺钉松动或断裂、腹壁疝等其他并发症。 典型病例：患者，男，48岁，车祸致左侧髋臼Leturonel-Judet前柱伴后半横行骨折，采用术前3D打印模拟手术复位固定规划后柱拉力螺钉，术中结合UionPlate跨弓状缘髋臼解剖板在高位髂腹股沟入路下行切开复位内固定治疗（见图3）。 图3A-C.术前骨盆X线正位、CT平扫和三维重建；D-E.术前3D打印1∶1半骨盆模型显示左侧髋臼骨折、移位明显；F-H.术后骨盆X线正位、CT平扫和三维重建；I.左下腹切口（缝合后） 3讨论 3.1髋臼骨折特点 髋臼骨折类型复杂，对复位及内固定稳定性要求较高。目前缺乏理想的手术入路及内固定器械，特别是骨折线靠近坐骨棘者[10]，高位髂腹股沟入路可较好显露髋臼前后柱及四方区，根据后柱骨折类型常常选择拉力螺钉或者髂坐钢板阻挡。 3.2UnionPlate髋臼解剖钢板+后柱拉力螺钉特点 本院结合各种内固定的优略，设计的UnionPlate髋臼解剖钢板已获国际专利（专利号：PCT/CN/），与同类内固定物相互比较有以下优势：①UnionPlate髋臼解剖钢板相较于其他接骨板更方便置入，可随意组合，如主板+髂坐+耻坐+四方区接骨板。不用预弯并可单独设置后柱拉力螺钉及髋臼下螺钉钉道方向（3孔、7孔），对于无拉力螺钉置钉条件者，单用髋臼解剖接骨板（结合髂坐板）在10～12孔置钉固定后柱高位，仍可起到框架+阻挡的固定，适用于几乎所有的复杂髋臼骨折。②单用后柱/髋臼下螺钉不适合于四方区粉碎性骨折，但对简单骨折把持力强于髂坐钢板。可根据不同骨折部位及粉碎情况灵活使用。③传统徒手置钉技术要求高，反复置钉易导致钉道松动，in-out-in进入关节/损伤血管神经，放射线辐射剂量大且透视体位要求高。因此提前通过术前规划3D打印（1∶1含髂血管）模型设计髋臼解剖钢板及拉力螺钉规格长度，行体外实验后并应用于髋臼复杂骨折可使手术更安全，置钉更精准，手术时间更短。 髋臼后柱内固定形式多样[11]，螺钉置入方式包括顺行及逆行，目前国内已有学者开展髋臼后柱骨折顺行拉力螺钉置钉导向器的研究[12]，骨科机器人导航下微创置入逆行拉力螺钉[13]，值得借鉴。骨盆髋臼骨折微创治疗也是今后发展的方向。 3.3手术处理要点 术前应根据骨折的类型选择正确的手术入路，准备充分的复位器械和拟定好复位固定的顺序。复位顺序：对于双柱骨折合并股骨头中心脱位和骶髂关节脱位者应先复位固定骶髂关节，然后纠正股骨头脱位，最后依次复位固定前柱和后柱；对后柱伴后壁骨折者，先复位固定后柱，再复位固定后壁；对横形或横形伴后壁骨折者，当一侧（前方或后方）骨折粉碎严重，则复位内固定应首先从无粉碎或粉碎不严重侧进行。对于复杂的不稳定骨折要考虑前后联动复位固定。需熟悉血管神经束的解剖结构，操作小心轻柔，对损伤腹膜等重要组织及时修复，可有效避免并发症。因受切口阻挡，打入导针有时需要从另外开口（保护套筒孔径纵轴，髂前上区域开口）。 因属于回顾性分析，纳入病例数较少，随访时间尚短，前瞻性不足，每例患者均需术前3D打印建立骨折髋臼数字模型并行模拟体外实验，内固定物设计使用属“私人定制”，增加了术前准备时间及经济费用，需进一步研究改进。综上所述，通过术前3D打印模拟手术固定并规划后柱拉力螺钉结合UnionPlate跨弓状缘髋臼解剖钢板治疗复杂髋臼骨折置钉成功率高，安全性好，个体化强，效果可靠，值得临床推广。 参考文献 [1]JudetR,JudetJ,LetournelE.Fracturesoftheacetabularclassificationandsurgicalapproachesforopenreduction[J].JBoneJointSurgAm,,46-A(8):-. [2]BorrelliJ,Jr,GoldfarbC,CatalanoL,etal.Assessmentofarticularfragmentdisplacementinacetabularfractures:A
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