髋臼骨折中应用3D打印技术术后的康复策略

髋臼骨折是常见的严重创伤，多由高能量损伤所致，近年来发生率呈增长趋势[1]。内固定的质量、手术创伤的程度及并发症的预防是运用复位内固定术治疗髋臼骨折的关键[2]。有学者应用数字医学技术通过三维重建模型进行骨折复位、内固定模拟操作提高了手术的成功率[3]。然而，平面显示的三维图像不能完全给人直观、立体的感觉，影响医患双方沟通，医生不易解释手术方案，不利于构建和谐医患关系。为使手术更精准、安全，3D打印技术应运而生，但目前还处在早期产业阶段，国内外文献对该技术应用于疾病治疗的报道较少，效果也有待长期随访，应用该技术指导手术，术后的康复策略亦未见报道，因此，需进一步积累临床应用经验[4]。2014年1月24日我院率先将3D打印技术应用到髋臼骨折手术中，成功实施了世界首例髋臼骨折应用3D打印技术，腹腔镜辅助下内固定术，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料患者，男，43岁，因“外伤致右腕及髋关节肿痛、活动受限2 h余入院。我院骨盆及右腕关节CT示：右侧髋臼及右侧耻骨下支、右髂骨骨折，骨折部分移位，右桡骨远端骨折，涉及桡腕关节面，关节面不平整，后侧部分碎骨块。入院后诊断为：(1)骨盆骨折(Tile分型：A2.2 型);(2)右侧髋臼骨折(Judet-Letournel分型：T型);(3)右桡骨远端骨折(Frykman 分型：Ⅲ型);(4)2 型糖尿病。入院后完善相关检查，予石膏外固定患肢、消肿、镇痛等治疗，并予胰岛素泵控制血糖，患者无明显手术禁忌症。

1.2 手术方法对患者骨盆进行薄层CT扫描三维重建，将薄层CT 扫描数据用DICOM格式保存导入Mimics进行三维编辑、虚拟骨折复位后，采用3D技术打印患者仿真骨盆模型，提前在3D打印模型上模拟手术，将植入人体的钢板置入最佳位置，并进行钢板预弯、螺钉进入方向设计、螺钉长度等一系列数据测量，然后行微创腹腔镜辅助下右

1.3 康复策略 1.3.1 康复目标急性期：减轻患肢肿胀、疼痛;手术期：复位固定;术后：增大髋膝的关节活动度，增强肌力;强化关节活动度，改善关节稳定性，患侧逐步负重;恢复步行能力，恢复日常功能。髋臼骨折复位内固定术(图1);右桡骨远端骨折行切开复位内固定术。1.3.2 康复治疗方案由于3D打印腹腔镜辅助下复位内固定术创伤小，固定结实，患者恢复时间缩短，因此，我们对患者术后康复方案进行了调整，并分别与实施切开复位内固定术、腹腔镜辅助下复位内固定术的康复方案进行对比(表1)。

2 结果

与平面显示三维图像比较，采用3D技术打印患者仿真骨盆模型，并进行钢板预弯、螺钉长度测量、螺钉进入途径设计等一系列术前模拟手术，可节约手术时间约 30 min，术中出血量小，约80 ml，患者术后当天就可以翻身活动，第2 天能坐起来，第10 天能下床，手术创伤小，康复可早期介入，缩短康复时间从而降低住院时间和医疗成本(图2)。

3 讨论

3D打印技术是一种基于三维数字模型，应用粉末状或液体的金属或塑料等可黏合材料，通过逐层打印方式来构造实物的技术。作为一项前沿制造技术，目前在颌面外科、骨科等手术中得到逐步应用和发展，主要用于制定手术方案、个性化假体制作及骨组织工程[5-6]。 1999年，有学者在小儿颅缝早闭的手术方案中运用3D 打印技术取得了良好的效果[7]。为提高人工髋关节置换术的成功率，Won等[8]利用该技术进行精确植入，使手术时间明显缩短。对于人工髋关节置换术后发生的假体松动伴髋臼内陷，应用该技术同样获得了成功[9]。 Hurson 等[10]将3D技术应用于20例髋臼骨折患者，认为该技术可使医生对骨折类型更加清晰，有利于培训年轻医师。本例中我们对患者骨盆进行薄层CT扫描，用 Mimics软件虚拟复位骨折后，采用3D技术打印患者的仿真骨盆，提前在模型上进行钢板预弯、螺钉长度测量、螺钉进入途径设计等一系列术前模拟手术，节约了手术时间，减少了术中出血量，使手术更加精准，有利于开展个体化量身定制手术。使用微创腹腔镜辅助下腹膜外复位钢板内固定髋臼骨折使手术创伤小，避开了神经、血管、肌肉等重要组织，患者第10天就能下床，从而减少了深静脉血栓、褥疮、坠积性肺炎、泌尿系统感染等术后并发症的发生。同时，仿真实物模型可使患者更加直观的了解病情，让医生更直观的解释手术方案，有利于和谐医患关系的建立。髋臼骨折术后进行早期功能锻炼对关节功能的恢复尤为重要。由于3D打印腹腔镜辅助下复位内固定术的应用，患者术后当天就可以翻身活动，第2天能坐起来，第10天能下床，缩短了卧床时间，由于该手术创伤小，没有二次损伤，不影响神经、肌肉的功能及本体感觉，患者的康复周期较切开复位内固定术及腹腔镜辅助下复位内固定术明显缩短，患者无疼痛等不适。患者可早日重返工作岗位，从而减少了住院日，降低了医疗成本。对本例患者，我们还应运用髋关节创伤后功能评分标准对患者进行随访，以评估远期效果。

参考文献：

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