3D打印技术在髋臼骨折手术治疗中的应用及疗效观察

发布时间：2017-10-12 22:29

  本文关键词：3D打印技术在髋臼骨折手术治疗中的应用及疗效观察

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【摘要】：目的本课题初步探讨3D打印技术在髋臼骨折手术治疗中的应用,为患者制订精确、个体化手术方案,提供个性化的手术治疗,并回顾性分析3D打印技术应用于髋臼骨折手术治疗中的临床疗效,评价3D打印技术在髋臼骨折手术治疗中的应用价值及优势,为手术治疗髋臼骨折提供一种有效的辅助手段。方法第一部分:对51例髋臼骨折患者在术前应用3D打印技术,所有患者均签署知情同意书,通过PACS系统下载患者Dicom格式骨盆三维图像数据,导入Mimics软件中,应用阈值分割、区域增长、3D重建等功能获得三维髋臼图像,全方位观察髋臼骨折情况,再利用三维编辑功能分割骨折模块并模拟手术复位,制订虚拟复位策略;同时将“STL”格式骨盆数据导入3D打印软件(Maker Bot)中进行打印,获得髋臼骨折模型,去除骨折块间的支撑,游离骨折块模型,参照虚拟复位策略模拟手术操作,完成内固定装置的布局及预弯塑形,选取最优术前个体化手术方案,并在实际手术中实施,验证术前设计方案的可行性。第二部分:根据预先制订的入选、排除、剔除和脱落标准筛选研究对象,收集2010年09月至2015年12月广州军区武汉总医院收治髋臼骨折患者资料,并按骨折类型确定两个研究对象:涉及髋臼后壁骨折和复杂髋臼骨折。(1)涉及髋臼后壁骨折患者53例,男27例,女26例;年龄为20~66岁,骨折按Letournel-Judet分型:后壁27例,后柱伴后壁16例,横行伴后壁10例.根据是否应用3D打印技术分为2组:3D技术组20例,男9例,女11例,平均年龄(44.3±13.1)岁;常规组33例,男18例,女15例,平均年龄(42.6±11.8)岁。(2)复杂髋臼骨折患者74例,男39例,女35例;年龄为19~65岁,骨折按Letournel-Judet分型:T型18例,前柱伴后半横型14例,双柱型42例。根据是否应用3D打印技术分为2组:3D技术组31例,男19例,女12例,平均年龄(43.3±11.7)岁;常规组43例,男20例,女23例,平均年龄(41.5±11.5)岁。两研究对象中3D技术组在术前将患者Dicom格式骨盆三维图像数据导入Mimics软件中构建虚拟骨折模型,并应用3D快速成型打印个体化骨折模型进行预手术,制订手术方案。常规组通过术前X片及CT三位重建检查了解骨折情况为患者实施手术。分别比较两研究对象中3D打印组和常规组患者的手术入路、手术时间、术中出血量、术中透视次数、髋臼复位质量、末次随访时髋关节功能及术后并发症的发生率。结果第一部分:应用Mimics软件可构建髋臼虚拟三维模型,制订虚拟复位策略,并应用3D打印技术获得高仿真髋臼模型,准确的进行分型和诊断,通过在模型上实施虚拟复位策略,反复操作,制订最优复位、植骨、内固定手术方案,指导实际手术安全、顺利的进行。51例髋臼患者应用3D打印技术顺利进行术前个体化手术方案的精确设计,包括手术入路、复位策略、内固定装置的布局及预塑形、螺钉的方向及长度等,所有手术均顺利的完成,实际手术情况与术前设计方案基本一致,术后复查未见螺钉进入关节腔。第二部分:(1)53例涉及髋臼后壁骨折患者均获得6~30个月(平均11.8个月)随访。3D技术组与常规组患者手术时间分别为(84.4±14.4)min和(98.3±15.2)min、术中出血量为(258.5±66.8)m L和(323.4±75.8)m L、术中透视次数为(2.7±0.8)次和(3.3±0.8)次,两组间差异均有统计学意义(P0.05)。术后根据Matta复位标准评定髋臼骨折复位质量优良率分别为95%(19/20)和90.9%(30/33);末次随访时根据改良Merle d'Aubigné-Postel评分分别为(16.4±1.5)分和(16.1±1.6)分;术后并发症发生率分别为20.0%(5/20)和30.3%(10/33),两组间差异均无统计学意义(P0.05)。(2)74例复杂髋臼骨折患者均获得6~32个月(平均13.3个月)随访。3D打印组采用单一髂腹股沟入路25例,前后联合入路6例,常规组分别为24例、19例;3D打印组与常规组手术时间分别为(171.8±27.9)min和(200.9±31.3)min、术中出血量为(563.7±154.4)ml和(696.4±214.9)ml、术中透视次数为(2.7±0.8)次和(3.4±0.9)次,两组间差异均具有统计学意义(P0.05)。术后根据Matta复位标准评定髋臼骨折复位质量优良率分别为90.3%(28/31)和86.1%(37/43),末次随访时根据改良Merled'Aubigné-Postel评分系统髋关节功能评分为(16.2±1.4)分和(15.8±1.5)分;术后并发症发生率为35.4%(11/31)和62.8%(27/43);两组间差异均无统计学意义(P0.05)。结论应用3D打印技术可以为涉及后壁或复杂髋臼骨折的手术患者制订精确、个体化手术方案,明显减少手术时间、术中出血量及术中透视次数,提高手术治疗髋臼骨折,尤其是经单一髂腹股沟入路采用方形区螺钉系统治疗复杂髋臼骨折的安全性和可行性,手术创伤更小,是手术治疗髋臼骨折的一种有效辅助手段。
【关键词】：髋臼 骨折 骨折固定术 内 计算机辅助 3D打印技术 疗效
【学位授予单位】：湖北中医药大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R687.3;TP391.73
【目录】：

• 摘要7-10
• Abstract10-15
• 缩略词表15-16
• 前言16-18
• 第一部分 3D打印技术在髋臼骨折手术治疗中的应用18-27
• 1 资料18
• 1.1 资料来源18
• 1.2 骨折分型标准18
• 1.3 病例纳入标准18
• 1.4 实验器材及软件18
• 2 方法18-22
• 2.1 数据采集18-19
• 2.2 骨盆髋臼模型制作19-20
• 2.3 虚拟手术规划20-21
• 2.4 3D快速成型打印21
• 2.5 手术模拟21-22
• 3 结果22-23
• 4 讨论23-27
• 4.1 3D打印技术在髋臼骨折手术治疗中的应用23-25
• 4.2 3D打印技术应用于髋臼骨折手术治疗中的注意事项25-26
• 4.3 3D打印技术应用于髋臼骨折手术治疗中的不足26-27
• 第二部分 3D打印技术应用于髋臼骨折手术治疗中的临床研究27-53
• 一、3D打印技术应用于髋臼后壁骨折手术治疗中的临床研究27-39
• 1 资料27-28
• 1.1 资料来源27
• 1.2 骨折分型标准27
• 1.3 病例纳入标准27
• 1.4 病例排除标准27-28
• 1.5 病例的剔除和脱落标准28
• 2 方法28-29
• 2.1 一般资料28
• 2.2 随访计划28
• 2.3 功能评价方法28-29
• 2.4 统计方法29
• 3 结果29-35
• 3.1 一般资料结果29-30
• 3.2 治疗情况30-32
• 3.2.1 术前处理30
• 3.2.2 髋臼虚拟模型构建及快速成型打印30-31
• 3.2.3 个性化手术设计31
• 3.2.4 手术方法31-32
• 3.2.5 术后处理32
• 3.3 临床结果32-34
• 3.4 典型病例34-35
• 4 讨论35-39
• 4.1 研究背景35-36
• 4.2 3D打印技术应用于髋臼后壁骨折手术治疗中的优势36-37
• 4.3 结果分析37-38
• 4.4 结论38-39
• 二、3D打印技术应用于复杂髋臼骨折手术治疗中的临床观察39-53
• 1 资料39-40
• 1.1 资料来源39
• 1.2 骨折分型标准39
• 1.3 病例纳入标准39
• 1.4 病例排除标准39
• 1.5 病例的剔除和脱落标准39-40
• 2 方法40-41
• 2.1 一般资料40
• 2.2 随访计划40
• 2.3 功能评价方法40-41
• 2.4 统计方法41
• 3 结果41-48
• 3.1 一般资料结果41-42
• 3.2 治疗情况42-44
• 3.2.1 术前处理及检查42-43
• 3.2.3 个性化手术设计43
• 3.2.4 手术方法43-44
• 3.2.5 术后处理44
• 3.3 临床资料结果44-46
• 3.4 典型病例46-48
• 4 讨论48-53
• 4.1 研究背景48-49
• 4.2 3D打印技术应用于复杂髋臼骨折手术治疗中的优势49-50
• 4.3 结果分析50
• 4.4 3D打印技术在髋臼骨折手术治疗中的合理应用50-51
• 4.5 祖国医学对髋臼骨折的认识51-52
• 4.6 本研究的不足之处52
• 4.7 结论52-53
• 结语53-54
• 参考文献54-60
• 附录 综述 3D打印技术在骨盆与髋臼骨折手术治疗中的应用进展60-70
• 参考文献66-70
• 发表文章情况70-71
• 致谢71

【参考文献】

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本文编号：1021294