济南白癜风医院 http://baidianfeng.39.net/a_zzzl/131229/4319047.html

本文原载于《中华骨科杂志》年第4期

本文由医院陈伟医师推荐

骨盆骨折是骨科严重损伤，主要由高能量损伤导致，患者常因合并其他严重损伤使骨盆骨折延迟复位固定导致畸形愈合。骨盆骨折畸形愈合的手术治疗通常为择期手术，需要充分的术前准备，否则常因为手术设计不合理导致患者治疗失败。过去，骨盆骨折畸形愈合的手术往往根据术者主观的基于X线或CT等影像学检查的评估，带有很大的不确定性。计算机辅助技术近年来兴起，本研究采用了计算机辅助技术，制定骨盆骨折畸形愈合的手术策略，不仅仅在于恢复骨盆的正常解剖，更重要的是采用有限元技术模拟其生物力学改变，使得患者具有了良好功能恢复的必要基础。文章立意新颖，设计合理，结果详细、可信，讨论层次清晰、逻辑关系严谨，结论具有指导意义，十分值得广大同行学习。

骨盆骨折是继颅脑及胸部损伤之后最常见的创伤后致死原因之一［1］。近年来，随着急救医疗技术的不断进步，目前骨盆骨折患者生存率已高达90%［2］。对严重的多发伤患者，医护人员常先处理颅脑、胸腹部损伤，而骨盆骨折则待生命体征稳定后进行二期治疗；这常导致骨盆骨折畸形愈合。骨盆骨折畸形愈合可引起骨盆垂直及旋转畸形，造成跛行、体态不平衡及疼痛［3-4］；同时手术治疗过程中难以准确量化矫形程度，导致预后存在不确定性。目前，手术是治疗骨盆骨折畸形愈合的主要方法。Matta等［5］于年提出的三步手术法进行截骨并重建骨盆环已得到广泛认可及使用，该方法主要步骤为软组织及骨痂清理、截骨并移动截骨端、复位、固定，三步分别在半骨盆环的不同侧面完成，顺序为前-后-前或后-前-后。周东生等［6］认为，骨盆截骨矫形术可以通过恢复骨盆环的完整性和对称性来改善骨盆垂直及旋转畸形，是治疗骨盆骨折畸形愈合的主要方法。Vanderschot等［7］认为，骨盆骨折畸形愈合后正常解剖结构消失，术中面临术野显露不清、操作困难、骨折复位不理想等问题，易出现血管神经损伤、感染等并发症。因此，术前计划显得尤为重要。

计算机辅助技术作为新兴学科，已在脊柱、骨盆、颌面部等［8-10］复杂部位的手术中体现出优势。通过三维重建及计算机模拟手术可以多次试验，寻找出最适合患者的手术方式并确定治疗方案。骨盆作为躯干的枢纽，其生物力学重要性不言而喻，通过有限元分析可以就模拟手术后的骨盆及髋臼生物力学情况进行分析，以此判断恢复情况，并通过生物力学结果对截骨面进行微调。通过计算机模拟手术及有限元分析可以模拟出虚拟的理想术式，并且此虚拟手术能否实现可以通过快速成型模型进行预手术加以验证。然而，术前使用计算机辅助技术规划骨盆截骨矫形术临床鲜有报道。

鉴于此，年1月起，我们术前使用计算机辅助技术规划骨盆截骨矫形术治疗骨盆骨折畸形愈合，本研究对这组病例进行回顾性分析，目的是：（1）介绍术前采用计算机辅助技术进行三维重建、模拟手术、有限元分析等方式辅助骨盆截骨矫形的方法；（2）探讨应用计算机辅助技术对骨盆截骨矫形术中操作及术后治疗效果的影响。

资料与方法

一、一般资料

年1月至年12月，收治9例骨盆骨折畸形愈合患者，依据术前是否使用计算机辅助技术规划骨盆截骨矫形术，将患者分为两组，其中4例应用数字模拟手术、截骨方案设计、预手术等计算机辅助技术进行手术计划（计算机组），5例未应用计算机辅助技术（常规组）（表1）。

本组9例患者均符合骨盆骨折畸形愈合的手术指征，即双下肢不等长2cm、骨盆垂直移位1cm、旋转畸形10°、骶髂关节垂直移位显著并难以复位，故本组患者均行手术治疗。

计算机组4例，男3例，女1例；年龄23～45岁，平均34岁；车祸伤2例，坠落伤1例，砸伤1例。骨盆骨折Tile分型均为C型；其中1例为开放性骨盆骨折，2例伴颅脑损伤，2例伴胸部脏器损伤，2例伴腹部脏器损伤。创伤严重度评分（injuryseverityscore,ISS）为27～66分，平均42.0分；视觉模拟评分（visu?alanaloguescale,VAS）为4～8分，平均6.3分；受伤至手术时间3～12个月，平均6.0个月。

常规组5例，男3例，女2例；年龄20～41岁，平均32.6岁；车祸伤2例，坠落伤2例，砸伤1例。骨盆骨折Tile分型均为C型；其中1例为开放性骨盆骨折，2例伴颅脑损伤，3例伴胸部脏器损伤，1例伴腹部脏器损伤。ISS评分为33～47分，平均37.8分；VAS评分为4～8分，平均6.0分；受伤至手术时间3～8个月，平均5.6个月。

由于两组病例样本量较小，不具有统计学意义，故未进行统计学分析。

二、手术方法

（一）术前设计

1.三维重建

本组9例患者进行三维CT扫描（Aquilion64,Toshiba,日本），扫描层厚1mm，扫描条件：kV，mA，获取DICOM数据，将数据导入Mimics15.0软件（Materialise公司，比利时），运用阈值选取功能，根据CT值选取～0Hu的骨性结构，使用三维区域增长功能选取需要重建的骨盆结构进行三维计算，获得所选区域的三维图像，即患者骨盆骨折畸形愈合的三维重建模型（图1A）。

2.模拟手术及截骨方案设计

在重建的骨盆骨折畸形愈合三维模型上进行模拟手术，即去除骨痂后将已经骨性愈合的骨折断端分离并重新复位，尽量恢复骨盆解剖形态，获得理想的复位后重建模型（图1B）。将此模型与复位前模型进行配准，通过重叠面设计理想截骨方案，依据此截骨方案设计截骨导航模板（图1C）。

3.有限元分析

按照截骨方案模拟手术后获得的骨盆模型，将此模型与复位前模型导入Hypermesh12.0软件（Al?tair公司，美国）进行网格划分，生成有限元模型；再次导入Mimics15.0软件进行赋值，将赋值模型导入Abaqus6.13软件（HKS公司，美国）进行有限元分析，评价骨盆环及髋臼生物力学情况（图2）。

4.快速成型技术制备骨盆模型及预手术

将患者骨盆骨折畸形愈合的三维重建模型与截骨导航模板模型均采用STL格式导出，输入快速成型机（Objet30，Stratasys，美国）进行制作，其生成的模型进行预手术，并预弯钢板、预估螺钉长度及方向，测量所需植骨量并制作植骨模块（图3），评价手术可行性。

（二）手术操作

1.麻醉及体位

气管插管全麻后，患者侧卧取漂浮体位，常规手术区消毒铺巾，安放神经电生理监测探针。2.手术入路

根据截骨部位选取不同手术入路：（1）髂腹股沟入路：本组6例患者使用该入路。该入路适用于截骨部位在髂骨翼下方、骶髂关节前方、整个髋臼前柱、耻骨联合者，切口长约15cm，依次切开皮肤、皮下组织，钝性分离肌肉组织，注意保护血管、股外侧神经及腰骶干，显露髂骨及骶髂关节，暴露骨折畸形愈合部位；（2）Kocher?Langenbeck入路：本组3例患者使用该入路。该入路适用于截骨部位靠近髋臼后柱、后壁或合并髋臼骨折者，常需联合应用，切口长约15cm，依次切开皮肤、皮下组织，切开阔筋膜、臀大肌及部分外旋肌群，注意保护血管、坐骨神经，显露髂骨及髋臼后柱，暴露骨折畸形愈合部位；（3）联合入路：对于复杂的畸形愈合病例，可以选用髂腹股沟入路和Kocher?Langenbeck入路的联合入路。

3.截骨、复位及固定

根据截骨导航模板于髋臼上缘横行截骨，使用骨刀截取髂骨翼上缘骨板，将所取骨板根据预手术制备的植骨模块制成楔形骨块备用（图4A）。以耻骨联合为原点将截骨远端向反畸形方向移位（图4B），将楔形骨块填塞截骨断端间（图4C），使用螺钉或重建钢板固定（图4D）。术中透视确认骨盆环及髋臼形态满意且固定可靠，有条件者可行术中全骨盆正位透视，观察畸形矫正情况。如有髋臼骨折，则需重建髋臼形态，并使用重建钢板固定。术毕，使用生理盐水反复冲洗，放置引流管，逐层缝合。

术中常规使用神经电生理监测及自体血回输技术。

三、术后处理

术后生命体征持续监护48h以上，定期监测各项生化指标，补液量不低于ml。根据术后血常规监测情况，如血红蛋白低于90g/L则输血治疗。术后24h内行常压引流，24h后更换为负压引流，引流量低于50ml/d时去除引流管，引流管留置时间不超过72h。术后24h即应用抗凝药物预防血栓形成，应用时间一般不少于35d。术后3d内应用广谱抗生素预防感染。

如患者术前双下肢不等长超过4cm或伴有复杂髋臼骨折，则术后持续骨牵引患肢2周。术后常规行肌电图检查腰骶神经功能。术后患者即行床上功能锻炼，术后6个月内每2～4周行骨盆正位、入口位及出口位X线检查；结合X线检查示骨痂形成情况，一般于术后6周可非负重行走，术后8周部分负重行走，术后12周可逐步完全负重行走。

四、疗效评价标准

采用视觉模拟评分（visualanaloguescore，VAS评分）评价患者疼痛情况。该评分满分为10分，0分表示不痛，10分表示难以忍受的剧痛。使用Majeed评分［11］评价患者术后功能恢复情况。该评分从疼痛程度、工作、坐、站立、行走、性功能等方面进行评价，满分为分，其中85分为优，70～84分为良，55～69分为可，55分为差。

结果

一、计算机辅助技术模拟分析

计算机组通过计算机辅助技术三维重建，对患者骨盆畸形愈合情况进行分析，可知骨盆垂直畸形3例，骨盆垂直畸形合并旋转畸形1例。3例骨盆垂直畸形患者采用患侧髋臼上缘横行截骨；1例骨盆垂直畸形合并旋转畸形患者，由于旋转畸形未超过15°，通过计算机模拟手术发现通过髋臼上缘截骨远端移动结合耻骨联合微动即可达到纠正旋转畸形目的，所以未行耻骨及坐骨截骨。全部4例患者按照截骨方案进行预手术后发现骨盆垂直畸形及旋转畸形均得到纠正。在确定截骨方案后行有限元分析观察骨盆环及髋臼应力分布时发现，3例骨盆垂直畸形患者骨盆环及髋臼应力分布较术前明显改善，骨盆垂直畸形合并旋转畸形患者骨盆环应力分布未得到明显改善而髋臼应力分布基本恢复正常，考虑到该患者患侧骶骨骨折与腰椎形成骨性愈合难以恢复骨盆环解剖形态，该应力分布结果较满意。

二、内固定方式

全部4例患者通过预手术对重建钢板进行预弯，并且预估螺钉长度，其中3例患者按术前计划使用重建钢板进行截骨及植骨固定，1例患者术中发现楔形骨块植入后截骨断端稳定性差，未按照术前计划使用重建钢板固定，最终选择使用两枚长螺钉在髂骨内垂直于截骨端固定。

三、一般结果

计算机组手术时间～min，平均.3min；术中出血量～ml，平均ml；围手术期输血量6～16U，平均11.0U；术中透视次数6～11次，平均7.8次；双下肢长度改善程度2～75px，平均2.5cm（图5）；末次随访Majeed评分78～90分，平均85.8分，其中优3例，良1例，优良率为%；术后VAS评分0～4分，平均2.0分（表2）。本组无一例发生血管、神经损伤等医原性损伤。常规组手术时间～min，平均.0min；术中出血量～ml，平均ml；围手术期输血量6～28U，平均14.4U；术中透视次数7～18次，平均12.6次；双下肢长度改善程度1～75px，平均2.2cm；末次随访Majeed评分79～89分，平均84.6分，其中优3例，良2例，优良率为%；术后VAS评分1～4分，平均2.2分（表2）。本组无一例发生血管、神经损伤等医原性损伤。

四、骨折愈合情况

全部9例患者均得到随访。计算机组随访时间18～29个月，平均22.3个月；骨盆截骨处均愈合（图5）；手术至完全负重行走间隔3～7个月，平均5.0个月。常规组随访时间36～60个月，平均48.2个月；骨盆截骨处均愈合，手术至完全负重行走间隔3～7个月，平均5.2个月。

五、并发症情况

本组9例患者术后末次随访均无一例发生感染、内固定物失效、骨不愈合等并发症。

讨论

一、计算机辅助技术在骨盆截骨矫形中的作用

（一）模拟手术及截骨方案设计

截骨方案的确定应综合考虑各种因素：（1）在骨盆骨折畸形愈合模型和复位后模型的交界面上利用杠杆原理设计截骨线，可以确保截骨后的断端能在同一平面上固定，并能以最小的截骨断端位移获得最大的远端复位效果；（2）截骨线的设计应考虑畸形愈合后的骨盆形态，计算机设计的理想截骨方案常是曲面，在手术中进行三维曲线截骨并不现实，为此应当依据患者骨盆的形态修正为二维直线截骨平面，对于经验尚不丰富的医生可以参考Salter截骨术及二联髋骨截骨术辅助设计；（3）截骨面的选择，理论上行髂骨、耻骨、坐骨三联截骨最可能恢复骨盆环的解剖结构，可以充分矫正垂直及旋转畸形，但是这种手术难度大、创伤大、手术时间长、出血量多、围手术期需大量输血、术中透视频繁、术后并发症多［6］，而能达到解剖复位的满意复位率只有50%［4］，因此应尽量选择单一平面截骨。我们发现，以双下肢不等长为主且半骨盆旋转畸形15°的病例通过髂骨截骨及耻骨联合微动即可达到满意复位，半骨盆旋转畸形在15°～20°的病例可行二联截骨，而半骨盆旋转畸形20°的病例可行三联截骨。由于本组病例数较少，并且畸形愈合后骨盆形态各异，所以尚未此形成理论。

（二）有限元分析

有限元分析的主要目的是判断模拟手术的生物力学稳定性及预后，故本研究对每一病例均进行分析。如果有限元分析发现未恢复髋臼的正常负重，则必须对截骨面进行调整。在典型病例中，即使骨盆环的生物力学未明显恢复，而髋臼的生物力学情况好转，我们也认为手术成功。

（三）快速成型技术

快速成型模型应当选用精度高的快速成型机制作，并且1∶1打印畸形愈合模型，以减少制作中的误差。快速成型模型可明显提高术前设计的准确性，通过预手术模拟可以节约手术时间、辅助教学，但基于骨性结构制作的模型，未充分考虑局部软组织影响，故术前计划的内固定方式可能因软组织影响而在术中无法实现，需依据个体情况进行调整。计算机设计的截骨方案可通过截骨导航模板准确地应用在手术中，该导航模板使用美国Stratasys公司的Objet30快速成型机制作，精度为0.26μm，最大限度确保截骨面的准确性。但是该模型同样是基于骨性结构设计，在术中应适当剥离模型使用区域的软组织以减少干扰。本研究通过两组病例对比发现，应用计算机辅助技术可明显降低手术时间、术中出血量、围手术期输血量、术中透视次数，提高双下肢长度改善程度，而末次随访Majeed评分、疼痛改善情况并无明显不同。虽然本研究两组病例数量较少，不具有统计学意义，但是通过实践可以发现计算机辅助技术的确可以更好地用于术前计划。

二、手术注意事项

手术复位时应以耻骨联合为原点缓慢复位，并放入预先制作的楔形植骨块，通过其支撑纠正垂直移位。然而，抗旋转畸形产生的剪力可能造成复位失败，故在坚强固定截骨端之前应维持旋转复位以对抗剪力，并且楔形植骨块制作时须确保稳定性。骨盆周围血供丰富，加之瘢痕、粘连及挛缩韧带的影响，充分暴露术野时会造成大量出血，故应注意止血。另外，截骨后的断端会出现大量渗血，应使用纱布填塞止血，纱布填塞术可有效压迫静脉丛、中小动脉的出血及截骨断端的渗血，有很好的止血效果［12］，必要时可使用骨蜡封闭截骨端止血。骨盆畸形愈合后会导致正常骨性结构丧失，血管、神经移位，故手术时应注意监测大血管及神经的电生理情况，避免损伤血管、神经。骨盆、伴骶骨骨折患者，应注意是否有骶丛损伤，对无神经损伤的Ⅱ区开书样骶骨骨折术中不应强行复位骶骨，否则会引起神经压迫。许多学者认为，骨盆截骨矫形术操作难度大，须由处理骨盆、髋臼骨折经验丰富的医生完成［13-15］；这与我们的观点一致。

三、计算机辅助技术行骨盆截骨矫形术的疗效

本研究中计算机组手术时间、术中出血量、围手术期输血量、术中透视次数等指标较常规组均有明显下降，说明应用计算机辅助技术进行充分术前准备可以提高手术效率、减少手术创伤。而计算机组末次随访Majeed评分、术后VAS评分及双下肢长度改善程度较常规组未见明显改善，说明应用该技术并未对手术结果及预后产生明显影响，考虑到本研究病例数量有限、未行统计学分析，该结果可能存在一定偏倚。我们认为应用计算机辅助技术进行术前计划的优势不在于对术后效果的影响，而在于对术中操作具有一定指导性，可以在不影响预后的情况下更快、更准确地完成手术，从而减少手术本身的创伤、提高手术安全性。对于经验丰富的医生，通过预手术提高手术技术的意义不大，但是对于年轻医生，预手术可以缩短手术学习曲线，并且能够降低实际手术中出现失误的可能性。

四、本研究的局限性

本研究对骨盆旋转畸形的定量复位研究不够充分，术中垂直移位通过植骨块可以充分矫正，但旋转畸形仅通过测量截骨断端水平及垂直移位距离计算，因软组织的影响和术中测量难度较大而与术前计划存在一定误差。另外，本研究为回顾性研究，病例数较少，未进行统计学分析，这可能导致结果存在偏倚。

综上所述，通过计算机辅助技术可以在术前进行充分计划，使骨盆骨折畸形愈合后骨盆截骨矫形术操作更加准确、有效，缩短手术时间，提高围手术期安全性，以最小的创伤获得最满意的手术效果。

参考文献（略）

（收稿日期：-12-19）

（本文编辑：闫富宏）

回复“read,了解任务流程。