许永先 霍柱根 邹旭 肖树斌 章玲 张小平 谭聪 邹阳平

疑难复杂掌指骨粉碎性骨折是手外科实施中的难点,常因复杂骨折复位难、固定困难而导致手术失败,也是医患纠纷发生的主要原因［1］。鉴于此,为弥补常规手术技术治疗中的难点,通过应用 3D 打印技术 CT扫描,获得全手的 CT 三维模型及图像,重建出掌指骨骨折模型。在相关学者的研究中被证实为有效的方法,主要历经术前手术排演,程序化、标准化、形象的术前设计和模拟操作,结合实际手术,提高年轻医生技术水平,保障医疗质量,为疑难复杂掌指骨粉碎性骨折诊断治疗提供一种规范化、个性化、精确化方法［2］。本研究为探讨3D 打印技术在疑难复杂掌指骨粉碎性骨折患者中的临床应用价值,特选定本院2017年7月～2019年9月收治的60例疑难复杂掌指骨粉碎性骨折患者为观察对象,现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 应用医学样本勘验对比法,选取本院2017年7月～2019年9月收治的60例疑难复杂掌指骨粉碎性骨折患者,依照治疗环节所用技术不同分为参照组和实验组,各30例。参照组男20例,女10例；年龄18～63 岁,平均年龄(48.27±10.83)岁。实验组男21例,女9例；年龄18～62 岁,平均年龄(48.37±10.86)岁。两组患者的一般资料比较,差异无统计学意义(P＞0.05),具有可比性。两组患者均伴有不同程度的深部外伤口长度,一般在1～3 cm 左右,且掌指均伴有不同程度的软组织损伤、皮肤撕脱、多段骨折等。

1.2 方法 参照组施以常规技术,实验组施以3D 打印技术,常规技术以手术为主,常规辅助工具为手术依据。3D 打印技术即通过全手 CT 扫描,获得全手的 CT三维模型及图像,重建掌指骨骨折模型；于术前设计个性化手术方案,内植物选择,虚拟手术排演。具体流程为：①选用16 排螺旋CT 行骨关节周围平扫,间距2 mm,扫描数据以DICOM 格式保存,刻录成光盘,将二维DICOM 格式保存的数据导入Mimics 13.0 软件,设定适当的灰度阈值,对图像进行分割,通过Mimics 软件重建出疑难复杂掌指骨粉碎性骨折病例骨折三维结构,输出为STL 格式文件,连接3D 打印机,打印出1∶1比例骨折三维实物模型。②利用Mimics 10.01 软件对患者的骨骼CT 扫描数据进行三维重建,Unigraphics NX 软件对手术器械进行实体建模。利用Unigraphics NX 软件系统仿真模拟骨骼微创内固定系统钢板固定手术,对骨骼患者术前的虚拟手术研究,初步指导临床应用。③打印出1∶1 比例骨骼三维实物模型,对比分析临床教学、医患沟通之间的区别,并在模型上进行病情的评估和手术练习复位,术前将钢板预弯,并明确螺钉、克针针的轨道和尺寸［3］。

1.3 观察指标及判定标准 比较两组临床疗效、术中操作时间、X 线透视次数、出血量及随访＞3 个月的关节功能评分、手术并发症和患者满意度等。关节功能评分和护理满意度评分范围均为1～10 分,评分越高,效果越好。疗效判定标准：优秀：关节功能恢复显著,患者满意度高,无并发症发生；良好：关节功能部分恢复,患者满意度尚可,并发症发生不明显；差：患者术后出现疼痛、出血、术后骨折愈合不良等。优良率=(优秀+良好)/总例数×100%。

1.4 统计学方法 采用SPSS19.0 统计学软件进行统计分析。计量资料以均数±标准差(±s)表示,采用t检验；计数资料以率(%)表示,采用χ2检验。P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组临床疗效比较 实验组的优良率96.67%高于参照组的70.00%,差异具有统计学意义(P＜0.05)。见表1。

2.2 两组术中操作时间、X 线透视次数、出血量比较 实验组的术中操作时间(2.2±0.1)h 短于参照组的(4.6±0.2)h,差异具有统计学意义(P＜0.05)；实验组的X线透视次数、出血量分别为(2.4±0.1)次、(30.4±5.1)ml,少于参照组的(4.8±0.2)次、(129.8±7.0)ml,差异具有统计学意义(P＜0.05)。见表2。

2.3 两组关节功能评分、手术并发症和患者满意度比较 实验组的关节功能评分(9.0±0.5)分、患者满意度(9.5±0.1)分均高于参照组的(7.8±1.1)、(7.3±0.2)分,手术并发症(0.4±0.2)项少于参照组的(4.2±0.3)项,差异具有统计学意义(P＜0.05)。见表3。

表1 两组患者的临床疗效比较［n(%)］

表2 两组术中操作时间、X 线透视次数、出血量比较(±s)

表2 两组术中操作时间、X 线透视次数、出血量比较(±s)

注：与对照组比较,aP＜0.05

表3 两组关节功能评分、手术并发症和患者满意度比较(±s)

表3 两组关节功能评分、手术并发症和患者满意度比较(±s)

注：与对照组比较,aP＜0.05

3 讨论

3D 打印作为快速成形技术的一种,是以增材制造技术为主,改变以往二维影像图片不直观的缺点,通过3D 打印技术建立三维模型数据库,使年轻医生、医学生及患者可以直观伤情的三维结构,定制个性化手术方案［5］。利用 3D 打印模型,直观伤情模型及模拟手术操作,对提高医生对疾病的诊治水平,提升医疗效果,缩短患者住院时间,减轻患者经济负担效果明显［6,7］。

综合来讲,通过全手 CT 扫描,获得全手的 CT 三维模型及图像,重建出掌指骨骨折模型,即应用 3D 打印技术打印出骨折模型,实物模型“体验模式” 沟通,增强信任,有效减少了医患矛盾［8-12］。具体应用步骤为,术前设计个性化手术方案,内植物选择,虚拟手术排演,可解决复杂骨折复位难,固定困难,容易导致手术失败的问题,可避免手术盲目性,减少手术并发症,减少损伤,缩短手术时间；术后制作个性化康复支具解决手功能快速康复的问题。术前手术排演,程序化、标准化、形象的术前设计和模拟操作,结合实际手术,提高年轻医生的技术水平,保障医疗质量,为疑难复杂掌指骨粉碎性骨折诊断治疗提供一种规范化、个性化、精确化的方法［13-16］。医生根据掌指骨粉碎性骨折手术复杂程度开展3D 打印,明显减少了术中X 线透视次数、缩短手术时间,从而提高医生骨折手术水平,缩短患者住院时间,减轻了患者经济负担［17-20］。术后制作个性化康复支具解决手功能快速康复,提高疗效,降低医疗费用［9］。个性化品质医疗服务能有效化解医患矛盾,提升医院的服务竞争力、提高医院知名度,创新技术,与时俱进,实现医院社会、经济效益双丰收；还可解决骨折复位难、固定难,术后手部功能不满意难题；同时掌指骨骨折 3D 打印模型可以作为工伤事故伤残等级鉴定及赔付的参考［10］。

综上所述,3D 打印技术在疑难复杂掌指骨粉碎性骨折患者中的治疗效果确切,具有较高的临床有效性和安全性,对提高手术精准度、成功率、减轻患者痛苦效果显著,值得临床大力实施推广。