基于3D打印股骨远端骨折标准件库接骨板的数字化内固定

• 作者: 余正希 吴献伟 吴长福 张国栋 林海滨 郑祖高 陈宣煌 陈旭 高小强
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 骨科植入物 骨植入物 股骨远端 骨折内固定 数字化设计 3D打印 标准件 福建省自然科学基金
• 年，卷（期）: 2016,（13）
• 所属期刊栏目: 研究与报告 -- 数字化骨科
• 页码范围: 1895-1903
• 页数: 9页
• 分类号: R318
• 字数: 7422字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2016.13.010

摘要

背景：CT重建骨折三维模型不能进行虚拟复位、内固定，不能制定合理的修复方案，数字化设计可以满足临床骨科医师的需要。标准件库为虚拟及现实手术选择理想的内固定物提供了可能性，而3D打印使得合理的修复方案得以在临床准确实施。目的：分析在数字化软件设计配合3D打印模块基础上进行标准件库接骨板、螺钉导航置入内固定修复股骨远端骨折的方法，探讨其准确性、可行性及微创性。方法：①9侧成人下肢解剖标本，连续进行薄层多平面CT扫描，采集Dicom格式图像。利用Mimics三维重建软件处理数据，按AO分型，虚拟制作股骨远端骨折A1-3、B1-3、C1-3型各1例。从标准件库中选择接骨板、螺钉虚拟内固定。设计带钉道的导航模块，并通过3D打印机生产出实体模块，将导航模块在手术中进行导航放置接骨板、螺钉，观察卡位、板钉位置情况，利用X射线、CT扫描评价内固定置入效果。②将上述内固定方案临床应用于30例股骨远端骨折患者，记录手术时间、术中出血量及术后引流量，术后随访进行影像学评价及疗效评定。结果与结论：①9侧解剖标本内固定术后再次行X射线、CT扫描，三维重建结果显示接骨板位置、螺钉进钉点，进钉方向、长度、直径均与Mimics软件中模拟预设的一致。导航模块和相对应的股骨远端外侧骨性结构贴合紧密，嵌合度良好，在导航应用时卡位及稳定性良好，可以很好指引接骨板放置、螺钉置入。②临床应用30例，手术时间(104.63±26.12) min，术中出血量(121.74±11.49) mL，术后引流量(30.29±6.38) mL。所有患者均获随访，根据Schatzker标准评定疗效，优22例，良6例，可2例，优良率为93%。修复术中应用术前选择的接骨板和螺钉规格，进钉长度、直径、位置、角度等与术前高度一致。③提示在3D打印导航模块的辅助下，股骨远端骨折标准件库接骨板内固定置入准确率高，具有缩短手术时间、减少术中出血、安全性较高、并发症少、内固定精准等优点。基于3D打印的标准件库接骨板数字化内固定技术有望良好实现骨科内固定物置入导航并普及应用。