数字化设计与3d打印技术在肱骨髁间骨折中的应用

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1、数字化设计与3D打印技术在肱骨髁间骨折中的应用左睿1孙永建2(通讯作者)李伟成2孔圳2周正震1陈辉文1(1广东医学院广东湛江524023)(2南方医科大学第五附属医院骨科广东广州510900)【摘要】目的：利用数字化设计和3D打印技术设计手术方案、制作个体化导向模板,实现个体化肱骨髁间骨折的复位与固定。方法:2012年6只至2015年6月收治肱骨髁间闭合性骨折20例，根据入院先后顺序对患者进行编号，编号为奇数患者纳入A组，编号为偶数患者纳入B组。A组CT数据使用Mimics进行三维重建、虚拟复位并设计导向模板、3D打印及个性化模型预手

2、术，B组采用常规术前准备。比较两组复位固定时间、术中是否调整克氐针、B组克氏针使用数与虚拟设计最佳置入数等。结果：A组在复位固定时间(25.66±3.67min)小于B组(38.66±9.29min),差异有统计学意义(P<0.05),术中A组未行克氏针调整，B组有4例进行了调整。B组打入克氐针实际数与设计数差值最小为1，最大为3,均值为1.7,差异有统计学意义(P<0.05)。结论：数字化设计与3D打印技术可以有效提升肱骨髁间骨折的手术质量。【关键词】肱骨髁间骨折：3D打印；数字化设计【中图分类号】R31

3、9【文献标识码】A【文章编号】2095-1752(2016)14-0224-03肱骨髁间骨折骨折是一种较难处理的关节内骨折，早期切开复位内固定是首选的治疗方案。骨折的解剖复位与坚强固定是治疗的重点，而实现解剖复位需要术者对骨折有全面、深入的了解［1］。以往对于骨折的了解主要来自于X线片与CT扫描，对于制定详尽手术方案的指导意义有限。我院自2012年6月至2015年6月对20例肱骨髁间闭合性骨折患者采用Mimics虚拟手术与3D打印技术设计手术方案、制作个体化导向模板，旨在探讨该技术对于肱骨髁间骨折手术治疗的指导作用。1.资料与方法1.

4、1一般资料我院自2012年6月至2015年6月年在我院进行治疗的肱骨髁间闭合性骨折患者20例，其中男12例，女8例，年龄22〜67岁，平均39岁。致伤原因：车祸伤11例，高处坠落伤5例，跌伤4例。按照AO分型[2],C1型3例，C2型5例，C3型12例。所有患者均在术后2周内手术。其中A组C1型1例，C2型3例，C3型6例；B组C1型2例，C2型2例，C3型6例。1.2分组方法根据入院先后顺序对患者进行编号，编号为奇数患者纳入A组，编号为偶数患者纳入B组。为了消除由于术者经验上的差异，所有手术均为同一术者完成。1.3数字化设计与3D打

5、印A组患者肘关节64排CT平扫数据（层距0.5mm）导入Mimics中，建立蒙版并三维重建。运用Mimics与3-matic虚拟复位，设计克氏针、松质骨导向模板。最后用3D打印机打印出各骨折块及导向模板，在骨折块模型上进行预手术，用制作的导向模板对骨折模型进行克氏针固定。导向模板在术前经过低温消毒，带入手术室。1.4手术方法患者取侧卧或仰卧位，臂丛神经阻滞麻醉，上气囊止血带。肘后正中纵行切U，经尺骨鹰嘴截骨或经尺骨鹰嘴骨折端进入，常规游离、保护尺神经。骨折先进行复位，A组使用导向模板打入克氏针临时固定，并通过模板导向，在髁间打入一至两

6、枚4.0mm松质骨螺钉。之后再进行钢板固定。B组则不使用导向模板，术者根据经验打入克氏针与松质骨螺钉。固定钢板采用丫钢板或解剖双钢板。1.5评测指标记录两组手术自复位开始至固定完成所用吋间，记录克氏针打入过程是否进行过调整。克氏针调整定义为任何需要调整克氏针的情况，包括克氏针在骨面上滑动而造成的重新定位。记录B组在固定骨折吋所用克氏针数，并在所冇手术完成后，通过虚拟设计导向模板，得到克氏针虚拟设计置入数。克氏针虚拟设计置入数是根据Mimics虚拟手术结果，设计的在保证肱骨髁间骨折稳定临吋固定的前提下，置入克氏针最小数量。1.6统计学方

7、法所有病人原始资料录入电脑，数据采用SPSS19.0统计软件包。对于手术时间的比较采用独立样本t检验，对是否调整克氏针的比较采用Pearson卡方检验，对B组实际克氏针置入数与最佳置入数的比较采用配对样本t检验，P<0.05认为差异具有统计学意义。1.结果两组病例均解剖复位。A组10例全部在一个止血带吋间内完成，平均为25.66±3.67min；B组8例在一个止血带时间内完成,2例超出,平均为38.66±9.29min。采用独立样本t检验，t=3.189,P<0.05,差异具有统计学意义。A组克氏针均一次性

8、置入，B组有4例进行一次或多次调整，采用Pearson卡方检验，χ2=5,P<0.05。B组打入克氏针实际数与设计数差值最小为1,最大为3,均值为1.7,最佳数较实际数平均减少41.4%,采用配对样本t检验，t=