聂文波 汪明星(通讯作者) 王国昌 胡克正 张振华 孙付杰 刘宝帅

( 山东省单县中心医院——济宁医学院附属湖西医院骨外科 ， 山东 单县 274300 )

骨盆前环骨折的微创内固定技术在很多文献中都有了描述[1-4]，如何将微创内固定技术与个体化设计相结合并应用于临床一直困扰着骨科医生，应用于工业并推广至医用领域的3D打印技术的出现使之成为可能，它可以术前打印出模拟复位的仿真模型并在体外预弯钢板、模拟手术，使手术更加精确化、个体化。将微创技术及3D打印技术相结合应用于骨盆不稳定骨折前环损伤的资料及经验较少。将预弯钢板置于髂前下棘与耻骨结节的资料更少，我们实验性的将该手术方法与3D打印结合，观察术中及术后恢复情况。2015年8月-2017年10月收住入院的30名骨盆骨折前环损伤患者，术前均行3D打印骨盆骨折模型、体外模拟复位，并采用经髂前下棘联合耻骨结节的MIPPO(minimally invasive percutaneous plate osteosynthesis ,MIPPO)切口进行治疗。对30名患者进行随访、观察，内容包括手术时间、术中出血量、重要组织结构损伤情况、术后骨折复位及功能恢复情况等。报告如下。

临床资料

1 一般资料：对2015年8月-2017年10月收住入院的30名不稳定性骨盆骨折前环损伤患者，术前均行3D打印骨盆骨折模型、体外模拟手术，并采用经髂前下棘联合耻骨结节的MIPPO切口进行治疗。30名患者中，男 18 例，女12例；骨盆骨折按Tile分型：B1型 5例，B2型 21 例，C1型 4例。交通伤19例，高处坠落伤 6例，砸伤4例，打架伤1例。影像学检查示20例为单侧耻骨支骨折，10例为双侧耻骨支骨折。30 例患者均伴有合并伤，其中1 6 例合并有肺挫伤、5例合并肋骨骨折、7例合并有尿道损伤、1例合并股骨颈骨折、1例合并有失血性休克、1例合并踝关节骨折、1例合并有肠破裂、2例脑出血患者、1例合并有胫腓骨骨折、1例合并肱骨干骨折。

2 计算机辅助分析、模拟复位并制作快速成型模型：采用SIMENS256排螺旋CT扫描骨盆，扫描获得的图像以Dicom格式导入Mimics 10.01软件。通过阈值分割、设置灰度值为226-3071，得到数据的初始文件，然后对每一层图像中像素相连的骨、关节等硬组织进行分割、成像。运用软件中的旋转工具从各个角度观察骨盆骨折的移位情况，明确骨折的类型。应用软件的分割功能对三维重建图像进行碎骨快分割，并以不同的颜色标记骨折块。应用软件模拟功能中的复位功能，通过移动、旋转等复位碎骨快，重建骨盆的解剖形态。借助Mimics软件的手术模拟功能，在计算机上模拟骨盆骨折的复位和内固定。借助计算机软件来确定钢板放置的位置、螺钉长度、进钉角度等信息。将模拟复位后的数据导入打印机，等比例打印出患者骨盆模型。

3 手术方法：患者仰卧于手术床上，术前双髋关节及膝关节屈曲，会阴区备皮，麻醉方法采用气管插管全麻。手术步骤为：(1)术前对内固定物进行预弯，并在3D打印模式上进行模拟手术，将预弯钢板及螺钉送手术室消毒备用。(2)患者如存在后环不稳定，先采取俯卧位固定后环；然后采取仰卧位固定前环骨折。(3)切口定位: 骨盆前环单侧固定时需要做 2 个Mippo切口，分别是经髂前下棘的斜切口和以耻骨结节为中心的横切口;如骨盆双侧耻骨支骨折时则需要4个切口。(4)创建通道：应用骨膜剥离器于血管神经结构之下创建皮下通道。(5)内固定物导入：用纱布条将预弯好的钢板固定后应用卵圆钳导入皮下通道，然后去除纱布条。(6)固定：将钢板贴附于骨折端后，应用骨膜剥离器或血管钳将骨折块撬拔复位，应用在3D打印模型上模拟手术的螺钉直接固定。(7)C 型臂机透视骨盆正位片、入口位及出口位片确定内固定物位置。(8)清点手术器械、敷料后可吸收线逐层缝合皮下组织，皮内缝合伤口并无菌敷贴覆盖。

4 围术期处理：所有患者于手术前1天清洁灌肠、会阴区备皮；术前0．5小时给予头孢唑啉2.0 g静脉滴注，术后常规行心电监护检测生命体征变化，术后1天复查血常规及大生化、骨盆X 片，根据Matta 影像学评分标准[5]评定骨折复位情况。术后12小时开始行低分子肝素钙皮下注射，持续至术后4周，预防下肢深静脉血栓形成。术后第1天行患肢肌等长收缩功能锻炼，术后前3个月每月复查X线片，查看骨折愈合情况。

典型病例：患者，女性，55岁，车祸伤致骨盆疼痛、活动受限2小时收入院，于当地医院行骨盆外固定术及右股骨颈骨折空心钉内固定术治疗，术后患者为求进一步治疗转入我院。CT资料为患者入住我院后检查结果，将CT结果以数据形式导入Mimics软件，进行分割、成像后模拟复位，导入打印机进行等比例打印出骨盆骨折模型。

患者术前备皮、进行刀口设计，并于3D打印的骨盆骨折模型上行模拟手术，术中采用经髂前下棘及耻骨结节的微创切口，术后复查骨盆正位片。

5 观察指标：观察内容包括手术时间、术中出血量、重要组织结构损伤情况、术后骨折复位及功能恢复情况等。门诊随访时间为术后1、2、3个月及末次随访，记录患者骨折完全愈合情况，末次随访时肢体功能采用 Majeed评分系统评定。

7 结果：30例患者经X线、CT、MRI检查证实均存在骨盆后环骨折或骶韧带损伤，其中14例仅需耻骨支固定，16例患者行耻骨支固定结合骶髂关节固定。所有30例患者均存在并发症，最常见的是肺挫伤，5例患者需要在重症监护病房(ICU)进一步治疗，其中肠破裂1例，脑出血1例，休克3例。有4名病人在围术期需要输血，包括失血性休克3例，股骨干骨折1例。这名股骨干骨折的病人同时存在骨盆前后环损伤，这位病人接受了1200ml的非自体血液，另外3名病人各接受了1次800ml的输血治疗。耻骨支固定手术时间为(41.6±8.1)分钟，术中平均出血量为(30.6±11.3)ml，手术时间较长和出血较多的患者多合并有骨盆后环损伤或其它部位骨折，并需要手术治疗。本组30例患者刀口均Ⅰ期愈合，包括尿道损伤或肠破裂的患者均未发生刀口感染。6例(20%)患者发生股外侧皮神经麻痹症状。骨折复位按Matta标准评定，优22例(73.3%)、良8例(26.7%)。功能评分基于Majeed标准，其中优21例(70%)，良9例(30%)。

讨 论

骨盆前环是骨盆环中最薄弱的部位，往往较后环更易发生骨折。Scheyerer等[6]发现单纯骨盆前环骨折并不多见，多合并有隐匿的骨盆后环损伤。Matta等[7]认为，对骨盆前环进行固定可维持其原有解剖结构，并增加骨盆的稳定性。因此骨盆前环骨折的治疗对恢复骨盆稳定性、改善预后具有重大意义。

切开复位内固定是不稳定骨盆骨折的首选治疗方法，但其操作复杂，寻找一种操作简单、创伤小的手术方式是骨科医师面临的一个难题。2012年Cole[1]等首先报道了“经骨盆前环皮下钢板内固定 ( anteriorpelvic internal fixation ，APIF) 治疗骨盆前环骨折”，与Cole教授的方法不同，唐春晖等[8]学者提出将重要的神经血管结构置于钢板之上的“双隧道汇聚技术”，避免了对神经血管压迫的风险。他们一致的认为微创手术治疗骨盆前环骨折可以减少出血、软组织损伤，并降低感染率，使病人能够快速康复。Cole 等[1]认为应用微创内固定治疗骨盆前环骨折在术后疼痛、切口并发症、患者死亡率等方面具有明显优势，Kuttner[3 ]等人通过椎弓根钉植入的方法对骨盆骨折进行固定，他们的研究表明髂前下棘(AIIS)处放置椎弓根螺钉[9]是一个损害股外侧皮神经的高风险区，股外侧皮神经麻痹率高达36.8%，但患者的愈后结果优良率为94.8%。自此国外学者对骨盆骨折微创内固定进行了大量的研究，国内学者也在不断的探索，并相继进行了报道[10-12]。我们通过术前对尸体进行解剖，设计了经髂前下棘及耻骨结节的Mippo切口，术中我们将钢板放置于髂前下棘及耻骨结节，这项研究虽然数量不足和随访时间不长，而且也没有生物力学的论证，但病人的功能评分及术后生活质量均比较高。30例患者中有6例出现股外侧皮神经损伤，Vaidya等的研究发现微创内固定治疗骨盆骨折，32%的患者并发股外侧皮神经麻痹，而且发现这在很多情况下是暂时的[2,3,4,6]。该组病例中的6例患者大腿前外侧区麻木症状逐渐好转，并于末次随访时消退，考虑为术中牵拉股外侧皮神经所致。我们发现经髂前下棘和耻骨结节的微创切口在操作中比较简单，除肥胖患者外很容易于术前触摸到该解剖结构。对于肥胖患者术前我们通过X线透视来定位髂前下棘和耻骨结节，然后记号笔标记并设计切口。30例患者经过随访我们并未发现有螺钉松动、感染情况，2例患者的耻骨结节处缝合口出现脂肪液化的情况，但经过换药处理后缝合口愈合。但是无论采用何种微创手术方式，很难做到将内固定物与骨折端良好适配，达到创伤小、复位好的结果。通过3D打印技术，在术前对骨折有详尽和全面的了解，也可以在近似真实的骨折模型上进行模拟手术，从而制定出个性化手术方案。术前打印出等比例模型，在模型上进行钢板预弯并模拟手术复位、固定。应用该技术可以使手术时间明显缩短，本组30例患者平均手术时间为(41.6±8.1)分钟，手术时间长者往往合并有双侧耻骨支损伤或者后环损伤。30例患者平均出血量为(30.6±11.3)ml。对于骨盆前后环均有损伤的患者，我们的观点同Goldstein一致：优先重建和固定后环，再决定是否行前环固定；如果后环稳定，只固定前环[13]。本组30例患者中有16例后环需要固定。虽然骨盆骨折的患者常合并机体多器官损伤，从肢体到胸腹脏器、泌尿系统、颅脑损伤以及脊柱损伤[11,12],这些伴随骨盆损伤出现的合并损伤使得在骨盆损伤的后续中很难将功能受限单独归咎与骨盆损伤本身，但在在临床工作Majeed标准对评估骨盆骨折术后功能仍具有重要的指导意义。依据功能评分Majeed标准[14]，其中优21例，良9例。30例患者术后12小时均行低分子肝素钙抗凝治疗，经随访未见有血栓形成患者；而Inanir[15]在骨盆骨折患者预防血栓的方法则是术后6小时低分子肝素钙常规剂量的一半，第2天恢复正常剂量。通过3D打印技术，术前可以根据模型行钢板预弯、模拟手术，术中直接将钢板植入、螺钉内固定。对30例患者的分析，女性病人使用10孔接骨板，男性病人选择12孔接骨板即可，髂前下棘处及耻骨结节处分别行2枚或3枚普通螺钉固定。但是术中仍发现有7例贴敷不佳，考虑其原因主要是预弯的钢板是根据3D打印模型塑形的。术中我们发现采取微创切口，骨折端复位困难，仅靠钢板进行复位很难做到解剖复位，只能通过对钢板重新塑形后固定骨折端。但是按照Matta标准进行术后骨折复位评价发现：本组骨折复位优22例 ，良8例。Tornetta认为复位至位移<10mm对于功能结果而言已经足够，而且增进复位质量并不能减少术后疼痛或相关神经症状。

3D打印计算机辅助技术在临床工作中已被证实具有很强的实用性[16-17]。在本研究中我们采用3 D 打印结合微创技术治疗骨盆前环骨折，术前通过计算机辅助系统进行模拟手术，术后结果显示，手术时间及出血量明显减少，术后患者功能恢复良好。尽管3D打印技术在材料学及计算机操作方面要求较高，但其可以帮助我们更好的了解骨折类型并进行有效的术前规划，可以提高手术的准确性和安全性，相信在未来的骨科领域中可以广泛应用，使越来越多的患者能够获益。