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基于3D打印腹直肌旁切口与腔镜辅助治疗骨盆髋臼骨折的临床研究

曾参军  
【摘要】:研究背景不稳定骨盆环损伤是一种严重的创伤,多因车祸,高处跌落等高能量损伤所致。由于血流动力学不稳定或其他合并损伤,患者死亡率较高。早期挽救患者生命的治疗完成后,为了维持骨盆环的稳定性,临床多需对患者实施骨盆固定手术。骨折“微创固定及生物学接骨”的理念是通过最大限度的降低手术创伤实现促进骨折愈合的目的。由于技术操作的复杂性,微创技术的临床应用并不广泛。腹腔镜技术在骨盆骨折修复领域的应用可大大减少手术创伤,术后无明显瘢痕,无需美容,基本达到微创和美容完美结合的目的。复杂不稳定型骨盆骨折手术过程复杂,难度大,风险高,使用传统手术疗法可在一定程度上降低手术风险和并发症,但偶尔会出现各种意外。骨盆骨折手术失败或术后出现并发症主要有2个原因:1)骨折复位和内固定技术欠佳,导致钢板和螺钉固定位置出现很大偏差,导致术后骨盆畸形:2)CT或X线片提供的二维图像信息量有限,医师无法全面掌握患者的骨折解剖结构,降低了手术的成功率,增加了风险,二维图像具有很强的主观性,对医师的临床经验依赖性强。采用三维图像可正确地判断骨盆骨折块的移位情况,实现骨盆骨折精确复位和内固定,这是避免手术失败和并发症的关键。因此,首先要加强临床医生专业技术的培养,掌握构建和分析三维图像的能力;术前进行模拟手术,制定详细的手术计划,通过三维图像正确评估骨盆骨折的移位情况及骨折类型。目前,通过三维图像进行经皮钢板和螺钉固定,治疗骨盆骨折的技术得到迅速发展,积累了丰富的临床经验。骨盆骨折的微创治疗技术热潮迭起,方兴未艾,运用其他微创内固定方法治疗骨盆骨折的研究越来越多,如经皮钢板固定、钉棒系统固定等,但由于设备价格昂贵、骨盆骨折手术复杂等问题,目前该技术在某些不发达地区的应用受到限制,这些地区医院治疗骨盆骨折采用的是C形臂X线机引导下经皮螺钉内固定技术。骨盆骨折手术治疗前,寻找安全合理的手术方案是患者康复的关键,在三维物理模型上模拟多种备选手术操作,可方便快速地比较不同手术方案的效果,确定预弯钢板的位置和方向以及螺钉的方向、位置和数量,还可以确定髓内钉型号、螺钉的长短。模拟手术结果可存为视频动画,方便患者了解手术过程,从而增强医患交流,减少纠纷。此外,3D打印技术还可为术前模拟手术方案的制定提供直观和可靠的参考,方便医师及时修改不足之处,从而提高实际手术的安全性和成功率,具有立体、直观、准确、全面的特点。与X线片或CT片提供的二维图像信息相比,3D打印技术采用先进的图像分割配准技术对骨盆骨折患者骨折处建模,三维图像更加逼真清晰,立体感强,通过观察计算机模拟的三维手术过程和效果,不再需要通过想象各骨折块的三维形态及相互关系,不同类型骨折采用的手术方法不同,在三维重建的图像上可以直观地看出骨折类型,制定手术方案更加方便,除此之外,还可通过三维图像判断骨折患者是否需要植骨,在UG界面下可测量骨缺损的量。但是,目前的问题是软件操作复杂,需要经过专业培训才能熟练应用,而且所实现的手术操作比较简单,人机交互性比较差,需要专业人士进行建模、匹配等。当前的骨盆骨折治疗方式仍然以切开复位钢板、螺钉固定为主。传统的开放手术在临床开展已经有几十年的历史,其手术操作创伤较大,术中出血较多,患者术后恢复期长,且并发症较为多见。因此,对于盆骨折,寻找安全合理的手术方案是患者康复的关键。研究目的1.明确腹直肌旁切口手术入路治疗骨盆骨折的解剖学特点,评估该手术入路的临床应用价值及可行性2.结合3D打印采用腹直肌旁入路或联合K-L入路复位钢板、螺钉内固定的髋臼骨折治疗,为该改良手术入路的临床应用提供科学依据3.明确腹膜外腹腔镜辅助骨盆前环解剖学特点,开展3D打印腔镜辅助下内固定骨盆前环骨折的治疗,为腹腔镜辅助下治疗骨盆骨折的临床应用提供科学依据,同时奠定3D打印在腹腔镜辅助下骨盆骨折的临床应用价值。研究方法1收集2013年9月至2015年6月骨盆骨折患者,首先虚拟骨折复位、内固定设计、模拟内固定、钢板预弯,然后应用腹直肌旁切口微创下利用模拟内固定时已预弯好植入体内的钢板和螺钉进行手术。术中,运用微创方法进行骨折复位术和内固定。观察平均手术时间、术中失血量和平均切口长度。通过Matta和Majeed评分评估治疗效果,通过影像学方法评估内固定和术后骨盆骨折恢复情况。2收集2013年6月至2015年2月髋臼骨折患者,首先进行虚拟骨折复位、内固定设计、模拟内固定、钢板预弯,然后应用腹直肌旁切口或联合K-L切口利用模拟内固定时已预弯好植入体内的钢板和螺钉进行现实手术。观察平均手术时间、术中失血量和平均切口长度。通过Matta和Majeed评分评估治疗效果,通过影像学方法评估内固定和术后骨盆骨折恢复情况。比较3D打印模拟手术设计钢板螺钉数和现实手术后钢板螺钉数有无统计学意义,统计髋臼关节面术前最大移位与术后关节面最大移位。3筛选1例骨盆前环患者,首先进行虚拟骨折复位、内固定设计、模拟内固定、钢板预弯,然后行腹膜外腹腔镜辅助下利用模拟内固定时已预弯好植入体内的钢板和螺钉进行现实手术。观察平均手术时间、术中失血量和平均切口长度。通过Matta和Majeed评分评估治疗效果,通过影像学方法评估内固定和术后骨盆骨折恢复情况。研究结果1.3D打印结合腹直肌旁切口微创治疗骨盆骨折Matta评分结果表明,骨盆骨折患者复位的优良率为96%;Majeed评分结果表明,骨折术后功能评定优良率为94%;影像学检查结果表明内固定与模拟手术具有高度的一致性;所有患者均达到临床康复效果,骨盆骨折复位良好,术后未发生畸形移位,无严重并发症,平均康复时间为8周。2.3D打印结合腹直肌旁切口或联合K-L切口治疗髋臼骨折虚拟手术设计、3D打印模拟手术设计与现实手术操作钢板、螺钉数一致术前虚拟、模拟内固定钢板与螺钉位置方向与术后基本一致,无一螺钉进入关节腔;术后骨折复位按Matta评分衡量:解剖复位7例、满意复位3例。Matta评分标准进行评价:术后骨折移位优良率100%;Majeed功能评分评估标准评价术后骨盆功能优良率100%。3.3D打印结合腹腔镜技术治疗骨盆前环盆折相对传统手术,该手术方式创伤小、切口小、出血少、术后疼痛轻,术后更早功能锻炼。结论1.相对于传统手术,这种联合治疗方法在临床应用中具有很多优势:创伤小、切口小、失血量低、术后疼痛轻、康复快、骨折复位满意度高,术后可更早进行功能锻炼。2.3D打印技术体外模拟手术可使实际手术更加精准、安全、完美,腹直肌旁切口和腹腔镜技术可减少了患者痛苦,缩短手术时间,使患者早日重返工作岗位,提高康复效果,降低医疗成本,为社会节约了血源,值得广泛推广。


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