张玉东 谢丁丁 吴仁愿 何毅 滕飞 张磊

[摘要] 目的 采用 Meta 分析評价3D打印技术对髋臼骨折手术治疗效果的影响。方法 在CNKI、万方、维普、PubMed等数据库等利用计算机检索收集3D打印技术应用于髋臼骨折术前规划或术中导航的临床对照试验，选取时间为2017年3—9月。按照事先制定的纳入与剔除标准筛选相关文献，然后评价纳入研究的质量，提取有效数据资料，采用RevMan5.3软件进行Meta分析。观察指标包括骨折复位质量、髋关节功能和并发症等。结果 该研究共纳入13个临床对照试验研究，患者693例；3D技术组320例，常规组373例。Meta分析结果显示，3D技术组患者术后并发症发生率均小于常规组（OR=0.47，95%CI=0.29～0.75），而3D打印技术组在术后的骨折复位优良率（OR=2.13，95%CI=1.37～3.32）、髋关节功能优良率（OR=1.94，95%CI=1.21～3.11）方面均优于常规组。结论 髋臼手术中3D打印技术的应用能够降低并发症发生率，且能够提高髋臼骨折复位质量和术后髋关节功能。

[关键词] 髋臼骨折；3D打印技术；Meta分析

[中图分类号] R4 [文献标识码] A [文章编号] 1674-0742（2018）03（b）-0171-03

Meta Analysis of Treatment Effect of 3D Printing Technology on the Fracture of Acetabulum

ZHANG Yu-dong1， XIE Ding-ding2， WU Ren-yuan3， HE Yi1， TENG Fei1， ZHANG Lei4

1.Experimental Teaching Center， Department of Basic Surgery， Clinical College of Xuzhou Medical College， Xuzhou， Jiangsu Province， 221004 China；2.Department of Orthopedics， Municipal Hospital Affiliated to Xuzhou Medical University， Xuzhou， Jiangsu Province， 221004 China；3.Imaging College， Xuzhou Medical University， Xuzhou， Jiangsu Province， 221004 China；4.Department of Emergency， Affiliated Hospital of Xuzhou Medical University， Xuzhou， Jiangsu Province， 221004 China

[Abstract] Objective To study the meta analysis of treatment effect of 3D printing technology on the fracture of acetabulum. Methods The clinical control test in the preoperative plan and intraoperative navigation of fracture of acetabulum by the 3D printing technology collected from CNKI， Wanfang， Weipu， PubMed， and the retrieve time was March to September 2017， and the related literatures were screened according to the standards， and the quality was evaluated then and the effective data were extracted and the RevMan5.3 software was used for Meta analysis， and the observation indicators included the fracture resection quality， hip joint function and complication. Results 13 clinical control tests were included in the study， of 693 cases， there were 320 cases in the 3D technology group and 373 cases in the routine group， and the Mata analysis results showed that the incidence rate of postoperative complications in the 3D technology group was lower than that in the routine group，（OR=0.47，95%CI=0.29～0.75）， and the excellent and good rate of fracture resection after surgery in the 3D printing technology group and excellent and good rate of hip joint function were respectively （OR=2.13，95%CI=1.37～3.32） and （OR=1.94，95%CI=1.21～3.11）， which were better than those in the routine group. Conclusion The application of 3D printing technology on the fracture of acetabulum can reduce the incidence rate of complications， and improve the acetabulum resection quality and postoperative hip joint function.

[Key words] Acetabulum； 3D printing technology； Meta analysis

髋臼骨折多为高能量损伤所致，通常伤势严重、骨折类型复杂、解剖位置深、有明显的骨折移位，精确和细致模型有助于外科手术计划的制定，并能更好地帮助术者选择最合适的手术方式。计算机图像处理和3D打印技术的发展，为髋臼骨折的治疗等提供了新思路和新方法。Seel等[1]曾在全髋置换手术的术前规划中使用虚拟手术，Li等[2]也利用3D打印技术辅助Tile C型骨盆骨折的手术并进行长期的随访，均取得了满意的效果。研究表明，骨盆髋臼手术中应用3D打印技术能够缩短手术时间短、减少手术出血等[3]。然而，有些研究[4-9]认为，3D打印技术组和常规组的髋臼骨折复位的优良率、术后髋关节功能优良率以及并发症没有差异，不同的研究中统计结果并不完全一致，而这些研究中病例数又较少，因此该文针对髋臼骨折治疗中采用3D打印技术对手术临床疗效，在2017年3—9月期间收集相关文献进行Meta分析，以期为临床诊治提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 纳入标准与排除标准

纳入标准：①研究类型：将3D打印技术应用于髋臼骨折术前诊断和术前规划等的临床对照试验，语言仅限于中文和英文；②研究对象：通过临床资料、X线和CT明确诊断为髋臼骨折且需行手术治疗的患者；③干预措施：利用CT数据进行数字三维重建并快速制作骨折的个体化模型以进行手术设计；④测量指标：髋臼骨折复位优良率、髋关节功能评价、术后并发症等。排除标准：①动物实验；②非对照的临床病例报告及综述；③重复发表的文献；④设计不严谨的研究。

1.2 文献检索

主题词采用“髋臼骨折（acetabular fracture）、3D打印（3D printing）” 检索中国生物医学文献数据库、CNKI、维普、万方、PubMed、Web of Science，时间从建库至2017年，查找3D打印技术应用于髋臼骨折的临床对照试验。由2名评价员严格按照纳入标准与排除标准对文献进行初筛和全文筛选，，提取数据，交叉核对。

1.3 方法

学质量评价 评价按照Cochrane系统评价员手册进行，评价内容包含：随机；盲法；资料基线是否一致；失访。研究质量分为A、B、C 3级。

1.4 结局指标

髋臼骨折复位优良率、髋关节功能优良率和术后并发症发生率。

1.5 统计方法

采用RevMan 5.3软件进行Meta分析。经过异质性检验，选取固定效应模型（P>0.05）或随机效应模型（P≤0.05）计算合并效应量OR值及其95% CI，绘制森林图。

2 结果

2.1 文献检索、筛选及分析评价

初检出相关文献221篇。根据研究目的、纳入和排除标准进行筛选，阅读摘要剔除重复文献、排除个案报道等152篇，阅读全文排除非对照34篇、低质量的文献8篇，最终纳入13篇文献[3-15]。共693例患者，其中320例患者术前使用3D打印技术，373例仅行传常规手术治疗；研究设计方面，13篇文献中6篇是随机对照试验。各篇研究的基线资料均一致，仅有一篇[11]报道在3D技术组和常规组各有两例失访，各研究的质量评分为B。

2.2 Meta分析结果

2.2.1 髋臼骨折复位优良率 髋臼骨折复位优良率是指根据Matta标准评价术后3 d髋臼骨折复位质量。12篇文献报道了应用3D打印技术和常规手术方案进行手术治疗的骨折复位质量，共纳入649例患者，其中3D技术组298例，常规组351例。结果显示，各独立研究资料具有同质性（异质性检验χ2=8.05，P=0.71，I2=0%），因此，合并效应量OR采用固定效应模型，OR=2.13，95%CI=1.37～3.32。Meta分析结果显示，对比两组的髋臼骨折复位的优良率，3D技术组高于常规组。

2.2.2 髋关节功能优良率 髋关节功能是指根据改良Merle DAubigne评分系统进行功能评定 ：优18分，良15～17 分，可13～14分，差<13分。优良率=（优+良）/总例数。7个研究报道了术后骨盆功能的优良率，共纳入456例患者，3D技术组210例，常规组246例，各研究结果无统计学意义（χ2=8.47，P=0.21，I2=29%），采用固定效应模型对该效应量进行合并。Meta分析的结果表明，3D技术的应用能提高术后髋关节功能的优良率，OR=1.94，95%=1.21～3.11。

2.2.3 术后并发症 10个研究报道了术后并发症，如内固定失败、深静脉血栓形成、骨折不愈合、医源性血管神经损伤等，582例患者纳入研究，3D技术组264例，常规组318例，研究资料有统计学意义（χ2=6.31，P=0.79，I2=0%），因此采用固定效应模型对效应量进行合并分析。Meta分析结果，两组术后并發症发生率比较差异有统计学意义，OR合并=0.47，95%CI=0.29～0.75，表明3D技术组髋臼骨折的术后并发症发生率少于常规组。

3 讨论

随着技术的发展和添加剂加工速度的加快，3D打印技术在骨科手术中的应用也越来越多。治疗复杂髋臼骨折，取决于对骨折模式的认识和最适当的方法来切开和固定，需要根据各病例的具体情况进行术前评估。术前将计算分析、建模、设计和制造相结合，获得的3D打印病例模型有助于了解骨折的形态，可模拟外科手术，并实现解剖复位。在一项多中心的临床研究[16]，对50例手术病例打印了3D生物模型，了解病理解剖学和进行手术模拟，消毒后用于术中；最终提高了手术的准确性、缩短手术时间、减少术中出血和透视次数。此外，3D打印的模型能够达到对多个断裂碎片及其相对位移进行可视化的效果并进行相关评估，能改善患者的预后。

该Meta分析综合多篇同类研究的试验数据后经合并分析发现，3D技术组患者术后并发症出现少于常规组，而3D技术组在术后短期内根据Matta标准评定的髋臼骨折复位优良率、根据改良Merle DAubigne评分系统评定的髋关节功能优良率方面均优于常规组，与陆俭军等人研究的结果一致[10-15]。纳入的一些文献[4-6，9，14]中报道的术后髋臼骨折复位质量、髋关节功能优良率或并发症发生率，3D技术组和常规组比较没有统计学上的差异。然而，研究结果数据显示3D技术组的优良率还是要高于常规组，只是两组数据的差别并没有达到统计学上出现差异的程度。另一方面，在髋关节功能优良率指标统计的口径不同，有的研究采用的是根据改良Merle DAubigne评分评定，而另外的一些研究[5]则是参考Harris或者Majeed评分标准进行；后者的随访得到的3D技术组和常规组的髋关节功能数据，在术后两个月以内是有统计学差异的，3D技术组的髋关节功能优良率高于常规组；而术后半年左右及以后得到的Harris评分的结果多为两组差异无统计学意义。这也需要更多的长期随访研究的结果来进一步验证。因此，从循证医学的角度看，髋臼骨折手术中应用3D打印技術能够降低髋臼手术中并发症发生率、提高髋臼骨折复位质量和术后髋关节功能。

综上所述，3D打印技术的应用有助于明确诊断和手术规划，能够准确修复髋臼骨折，降低对患者的伤害，减少手术并发症的发生，提高髋臼骨折复位质量，改善术后髋关节功能。由于纳入研究的局限性，应纳入更多高质量的随机、双盲、对照临床研究进一步评价3D打印技术对髋臼骨折的临床疗效和安全性的影响。

[参考文献]

[1] Seel MJ，Hafez MA，Eekman K，et al.Three-dimensional planning and virtual radiographs in revision total hip arthoplasty for instability[J].Clin Orthop Relat Res，2006，（442）：35-38.

[2] Li L，Gao J，Bi L，et al. Comparison of three-dimensional printing and conventional imaging in surgical treatment of Tile C pelvic fractures： a long-term follow-up study[J].Int J Clin Exp Med，2017，10（8）：12433-12439.

[3] Maini L，Sharma A，Jha S，et al.Three dimensional printing and patient specific pre contoured plate：future of acetabulum fracture fixation[J].Eur J Trauma Emerg Surg.

[4] 张国明，周东生，贺宇，等.3D打印技术在复杂髋臼骨折治疗中的应用[J].中华创伤骨科杂志，2016，18（4）：306-311.

[5] 仇道迪，周东生，许维澄，等.3D打印技术在陈旧性髋臼骨折治疗中的应用[J].中华创伤骨科杂志，2017，19（7）：624-629.

[6] 柳鑫，曾参军，卢键森，等.3D打印计算机虚拟辅助技术在髋臼骨折术前规划中的应用[J].南方医科大学学报，2017，37（3）：378-382.

[7] 王雨辰，马勇，俞伟忠，等.计算机虚拟复位结合3D打印技术在髋臼骨折中的临床应用[J].中国骨伤，2017，30（7）：627-632.

[8] 王锋，汪国栋，Chao Xie，等.3D打印技术在髋臼后壁骨折手术治疗中的应用[J].中华创伤骨科杂志，2016，18（2）：120-125.

[9] 陈东栋，石颖会，张可，等.采用3D打印技术辅助手术治疗髋臼骨折疗效分析[J].中国骨与关节损伤杂志，2017，32（8）：827-828.

[10] 陆俭军，秦豪，陆声愉，等.3D打印技术在髋臼骨折手术中的应用[J].右江医学，2016，44（5）：506-509.

[11] 陆俭军， 谭海涛，张国栋，等.数字化设计联合3D打印技术在髋臼骨折手术中的应用[J].广西医科大学学报，2016， 33（5）：818-820.

[12] 王锋.3D打印技术在髋臼骨折手术治疗中的应用及疗效观察[D].武汉：湖北中医药大学，2016：26-30.

[13] 刘洪涛.计算机辅助髋臼骨折的个性化诊疗方案的设计[J].中国医疗器械信息，2017（8）：27-28.

[14] 梁英，雷春芳，陆俭军.数字化设计联合3D打印技术辅助下髋臼骨折内固定术手术配合[J].实用临床护理学杂志，2017，2（6）：172-173.

[15] 陈希聪，张念军，陈金雄，等.3D打印技术辅助腹股沟两窗切开治疗髋臼骨折的研究.[J].现代中西医结合杂志，2017，26（10）：1046-1048，1076.

[16] Bagaria V，Chaudhary K. A paradigm shift in surgical planning and simulation using 3Dgraphy：Experience of first 50 surgeries done using 3D-printed biomodels[J].Injury，2017，48（11）：2501-2508.

（收稿日期：2017-12-18）