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3D打印技术在股骨远端骨折诊断与治疗中的应用研究(二)

        如图1所示,患者,男,54岁,摔伤。入院当天即行患肢股骨CT扫描, 并将其所得D I C O M 数据导入Mimics16.0软件,制作患者股骨远端数字模型(见图1A-B),并以STL打印格式存储,输入3D打印机制作所需3D模型(见图1 C-D),发现骨折发生在关节外未累股骨髁,根据AO分型确诊为A型骨折,在患者股骨远端骨折的3D模型上对骨折内固定的模拟,预演手术过程;第3天按术前计划行手术治疗。

3 讨论
        股骨远端骨折系股骨下端15cm以内的骨折,占到整个股骨骨折的4%左右。股骨远端骨折病情复杂,并发症多,致残率高,是临床上最为难治的骨折之一。目前对于股骨远端骨折的治疗多采用牵引、石膏夹板外固定等保守方式和髓内钉、LISS钢板、髁钢板以及解剖钢板固定等手术方式,因保守治疗需要长期卧床,易引起坠积性肺炎、PE、DVT以及压疮等并发症且患者预后患肢功能恢复较差,现已较少应用,而手术方式因其能够使患者伤骨迅速达到解剖或功能复位,患者早期即可下地负重行走,而且并发症较少,成为治疗股骨远端骨折的主要途径。但是,关于采取哪种手术方式才能够获取更好的力学稳定性能一直没有定论,因为手术方式的选择要受到包括患者年龄、自身情况、股骨远端骨折分型等多种因素的影响,同时由于不同人群的差异性以及不同个体间的变异性,尤其在复杂的股骨远端骨折时,股骨远端的解剖结构发生严重变化,传统依靠X线片、CT等辅助检查资料判断患者股骨远端骨折分型,进而制定手术方案进行手术的方法已逐渐显现出诸多弊病,明显与医生和患者对于疾病治疗日益增高的标准不相适应。

        传统X线片检查虽能提供基本的骨折信息,但对于股骨远端骨折损伤程度及分型却只能给出大体的指导,有误诊的风险。普通CT扫描虽能很好地显示股骨远端的骨折情况例如患肢膝关节有无脱位、股骨髁凹陷骨折的位置、范围及其粉碎程度等,但对骨折端移位程度的判断,因CT断层扫描平面不连续的影响,不能直接显示骨折块上下方向的移位程度。

        CT的三维重建技术虽能弥补X线片、普通CT的不足,但因其所呈图像较为抽象,不能以实物真实具体的反映患者伤骨的骨折情况,骨科医师往往面临着诸多可能影响患者伤骨预后恢复的混杂因素,术中仅能依靠个人经验调整手术方案,无法做到因人而异个体化的对症治疗,影响患者患肢术后功能的恢复,进而降低手术的成功率。针对这一难点,程建岗等认为只有充分的术前准备,并且对骨折深入、细致的理解及骨折分型准确判断的情况下精确诊断,才能制定最佳的个体化手术方案,避免伤骨预后混杂因素的影响,确保患者预后优良,提高手术成功率。

        随着3D打印技术的新兴,借助于其快速成型、个体化、数字模拟等优势,通过术前将CT三维重建扫描所得的患者股骨远端骨折数据导入到3D打印机中,制作出与患者伤骨1:1的股骨远端骨折3D模型,通过对骨折深入、细致的观察与理解,准确判断骨折分型,制定最佳手术方案,并通过3D模型对其进行模拟验证,预演手术过程,熟练术中操作,减少术中用时和出血量,增加了股骨远端骨折患者术后的优良率。

        通过3D打印技术在股骨远端骨折诊断及治疗的应用研究,认为3D打印技术在股骨远端骨折尤其是复杂的股骨远端粉碎性骨折诊断及治疗中,具有如下重要意义:术前通过3D模型预演手术过程,不仅可熟练操作,而且理论上可缩短术中用时,减少X线透视次数和术中出血量;通过3D打印技术制作的伤骨3D模型,能使患者股骨远端骨折情况得到全面、细致、直观的观察和了解,降低
误诊率的同时,利于制定个体化的临床治疗方案;术前通过3D模型可以让患者及家属更加直观地了解手术过程及可能的预后信息,减少患者及其家属的焦虑和担忧,促进医患沟通。

        综上所述,利用3D打印技术制作的伤骨数字模型,在股骨远端骨折的治疗中有着深远而且重要的临床意义,应用前景广阔。
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