3D打印骨折模型在发育性髋关节脱位治疗中的应用

3D打印骨折模型在发育性髋关节脱位治疗中的应用

(贵州省人民医院贵州贵阳550002)

【摘要】目的:探讨3D打印骨折模型在发育性髋关节脱位治疗中的应用。方法:选取我院2017年3月—2018年3月共52例发育性髋关节脱位患儿作为研究对象,随机分为实验组和对照组各26例。对照组采用常规手术治疗,实验组通过3D打印骨折模型制定术前手术方案,对比两组临床疗效。结果:实验组手术时间、术中出血量、辐射次数均低于对照组,P<0.05;两组治疗成本对比无明显差异,P>0.05。结论:3D打印骨折模型在发育性髋关节脱位治疗中具有良好的效果,能有效缩短手术时间,减少手术对患儿造成的损伤,值得推广应用。

【关键词】3D打印;骨折模型;发育性髋关节脱位;应用

【中图分类号】R319【文献标识码】A【文章编号】2095-1752(2018)36-0168-01

儿童发育性髋关节脱位(developmentaldysplasiaofthehip,DDH)是临床中较常见的儿童下肢畸形。手术的疗效不仅与临床医师的经验有关,还取决于患儿髋关节的病理结构[1]。DHH患儿大多在患侧股骨近端有过度前倾情况,一般需要股骨去旋转截骨术进行矫正,但一旦旋转过度或方向错误,极可能引发股骨头再脱位。因此,如何提高DHH手术成功率,是目前临床中的重要课题之一[2]。本次研究探讨了3D打印骨折模型在发育性髋关节脱位治疗中的效果,具体报告如下。

1.资料与方法

1.1基本资料

选取我院2017年3月—2018年3月共52例发育性髋关节脱位患儿作为研究对象,随机分为实验组和对照组各26例。实验组中男性15例,女性11例,年龄3~12岁,平均年龄(6.10±2.84)岁;对照组中男性16例,女性10例,年龄2~12岁,平均年龄(5.85±2.52)岁。两组基本资料对比无明显差异(P>0.05),具有可比性。

1.2方法

对照组采用常规手术治疗,实验组通过3D打印骨折模型制定术前手术方案,对患儿双下肢全长进行扫描,参数如下:电压80KVP;电流120mA;层厚5.0mm;层间距5.0mm。数据扫描后通过工作站进行薄层处理,层厚设置为0.625mm。再将数据导入至MIMICS17.0软件中,通过多种交互分割方法建立有软骨的患儿髋关节模型,在软件中对相关形态学参数进行测量并保存。将数字模型导入至Magics17.0软件中,整理为可打印的数据,制作切片数据导入至快速成型机中,外界环境温度控制在26℃左右,湿度控制在20%左右,功率设置为450W。模型制作完成后,通过95%乙醇进行冲洗,清除残留的树脂,再去除支撑,并对毛刺位置打磨后二次固定,保证模型光滑,体腔内无树脂、毛刺等。根据3D打印的骨折模型,观察外观形态与数字化模型之间的差异,在模型上模拟不同的手术方案,最终确定手术计划。确定计划后在软件中设计截骨导板,输入快速成型机中打印成型,通过离子封装技术进行灭菌并用于手术中。

1.3观察指标

对比两组手术时间、术中出血量、辐射次数以及治疗成本。

1.4统计学分析

通过SPSS22.0软件进行统计学分析,其中计量资料通过(x-±s)表示,采用t检验。若P<0.05,则对比具有统计学意义。

2.结果

实验组手术时间、术中出血量、辐射次数均低于对照组,P<0.05;两组治疗成本对比无明显差异,P>0.05。如表所示。

3.讨论

目前,随着医学技术的发展,3D打印技术与螺旋CT、MRI等影像学三维图像重建功能相结合,在临床中各个科室均得到了广泛的应用,例如骨科、心血管外科等,显示出了良好的应用前景[3]。目前在骨科领域,3D打印技术主要用于复杂创伤、脊柱外科以及关节外科疾病的治疗,能够重建出多种数字化模型,设计椎弓根、髋臼等手术导航模板,在临床治疗、教学中均有明显的效果。

本次研究显示,实验组手术时间、术中出血量、辐射次数均低于对照组,P<0.05;两组治疗成本对比无明显差异,P>0.05。3D打印技术能制作出与实体相同的模型,还原患儿髋关节的病理形态结构,能在术前为临床医师提供有效的参考,对髋关节脱位治疗具有较强的指导作用,有利于缩短手术时间,减少手术对患儿造成的损伤,使手术更加精确。在设计股平面时,不仅需要考虑截骨平面的精准性,还需要结合患儿实际情况,分析截骨定位导板的安装问题[4]。对于与骨骼贴合的部分,应采用逆向工程技术,将内翻截骨与旋转截骨定位在同一个导板上,有效简化了手术步骤。3D打印技术结合了多项学科,这也对临床医师提出了更高的要求,需要掌握更多的基础知识与理论,从而进一步缩短术前计划时间。从目前的情况来看,3D打印技术在打印速度方面仍存在一定的缺陷,这也是未来需临床中有需要解决的关键问题。

综上所述,3D打印骨折模型在发育性髋关节脱位治疗中具有良好的效果,能有效缩短手术时间,减少手术对患儿造成的损伤,值得推广应用。

【参考文献】

[1]方洪松,陈森,彭昊,等.3D打印技术在成人CroweⅣ型发育性髋关节脱位关节置换中的临床应用[J].临床外科杂志,2016,24(6):458-460.

[2]燕华,史强,吴伟平,等.3D打印技术在儿童髋关节脱位翻修术中的临床应用[J].中国数字医学,2015,10(5):18-19,22.

[3]王彭,杜智军,陆士蛟,等.3D打印对儿童发育性髋关节脱位手术策略的应用价值探讨[J].临床小儿外科杂志,2018,17(4):252-258.

[4]李文超,陈辉,许瑞江,等.3D打印模型技术在儿童髋关节脱位手术临床教学中的应用研究[J].中国医学教育技术,2018,32(3):311-314.

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