研究人員利用3D打印改善肋骨骨折手術(shù)

來源： 增材之光  
“分析3D打印在多發(fā)肋骨骨折手術(shù)治療中的優(yōu)勢(shì)：5例報(bào)告”，來自石家莊第三醫(yī)院的研究人員探索了治療肋骨骨折的更好方法，這是最常見的骨折類型之一；事實(shí)上，正如作者所指出的，它們占胸部傷害的近80％。在這項(xiàng)研究中，他們檢查了5名多肋骨骨折患者的病例，并創(chuàng)建了肋骨的3D模型，以及預(yù)成形的鈦合金肋骨鎖定板。

過去幾年的研究表明，對(duì)于多發(fā)性肋骨骨折的患者，“手術(shù)干預(yù)”往往能取得更好的效果。然而，在處理骨折部位時(shí)有一些復(fù)雜的考慮因素，這些因素更為獨(dú)特，給外科醫(yī)生決定在何處進(jìn)行切口帶來了挑戰(zhàn)。這就是3D打印模型的好處所在，可以更好地規(guī)劃手術(shù)。

該研究于2017年1月至2018年8月進(jìn)行，對(duì)所有5名患者進(jìn)行了檢查，每名患者均進(jìn)行了CT掃描以確認(rèn)骨折。在每種情況下，制作3D打印模型，并且對(duì)每位患者專門3D打印肋骨鎖定板：

患者1：一名61歲的男性。3D打印模型有助于創(chuàng)建一個(gè)雙肋鈦合金框架鎖定板'放置在第三肋的表面上，并與第三肋的前后端完全吻合。

1號(hào)患者（a）術(shù)前掃描顯示3和4肋骨長(zhǎng)段粉碎性骨折。b采用基于CT薄層掃描的3D打印技術(shù)制備術(shù)前3和4肋骨模型。c，d還原斷裂形態(tài)；拼接3D打印模型，鈦合金鎖筋板按模式成型。e術(shù)后復(fù)查，內(nèi)固定器的形狀完好無損，與術(shù)前圖像A相比，對(duì)側(cè)肋骨的形狀完全對(duì)稱。

患者2：一名57歲的男性，左肋骨有多處骨折。外科醫(yī)生決定將鎖定鋼板的內(nèi)端固定在胸骨上，外端固定在肋骨上。

2號(hào)患者（a）根據(jù)CT制作的3D模型，可以看到4個(gè)和5個(gè)肋軟骨骨折和6個(gè)肋肋骨前弓骨折。b使用3D軟件模型調(diào)整肋骨骨折端的3D模型。c 3D打印的4–6肋骨模型顯示鎖定板和肋骨形狀之間存在較大間隙。d定型后，鎖定板和肋條膏狀況良好。e，f術(shù)后復(fù)查，內(nèi)固定器的形狀完整，對(duì)側(cè)肋骨的形狀與術(shù)前圖像相比恢復(fù)良好。

患者3：一名64歲的女性。外科醫(yī)生正在努力進(jìn)行微創(chuàng)手術(shù)，但也需要充分保護(hù)乳房組織。最終，他們將鎖定板的內(nèi)側(cè)固定在胸骨上，胸骨和腋窩通過“隧道切開復(fù)位和內(nèi)固定”進(jìn)行治療。

患者4/5：2名男性患者均因車禍導(dǎo)致多處骨折，并進(jìn)行了類似的手術(shù)，進(jìn)行了“隧道切開復(fù)位和內(nèi)固定”。CT掃描用于創(chuàng)建3D模型，以便對(duì)其肋骨斷裂端進(jìn)行相應(yīng)的“調(diào)整和修復(fù)”。

3號(hào)患者（a）術(shù)前掃描顯示2-11處左肋骨骨折，其中2-6處肋骨包含肋軟骨，多處骨折累及肋弓。b采用基于CT薄層掃描的3D打印技術(shù)制備術(shù)前3-5個(gè)肋骨模型。c在手術(shù)過程中，在每根肋骨上放置相應(yīng)的預(yù)成形鎖定板。

總體而言，這項(xiàng)研究是成功的，沒有任何死亡事故。每名患者在手術(shù)室的時(shí)間最多為3個(gè)小時(shí)，只有一名患者出現(xiàn)并發(fā)癥，由于呼吸系統(tǒng)問題，導(dǎo)致ICU停留一天。

“每位患者的術(shù)后胸片均顯示內(nèi)固定具有良好自然的形狀�！毖芯咳藛T表示，“胸廓有良好的形狀，而且它與對(duì)側(cè)基本對(duì)稱�！�

綜上所述，對(duì)于本研究報(bào)告的5例多發(fā)性肋骨骨折，術(shù)前應(yīng)用3D打印技術(shù)可充分減少術(shù)中內(nèi)固定器成形時(shí)間、手術(shù)難度和患者的傷害。

“因此，對(duì)于某些特定類型的肋骨骨折，術(shù)前應(yīng)用3D打印技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)精確和個(gè)性化治療具有潛在的意義，但這種方法仍需要更多的臨床經(jīng)驗(yàn)來為患者提供更好的服務(wù)。”

3D打印為外科醫(yī)生提供了巨大的優(yōu)勢(shì)，特別是可以在手術(shù)前和手術(shù)期間使用的模型，允許更好的患者教育，為可能嘗試新手術(shù)的學(xué)生和外科醫(yī)生提供醫(yī)療培訓(xùn)，以及整體改善患者護(hù)理。

對(duì)于肋弓骨折，需要一個(gè)重新成形的鎖定板。根據(jù)3D打印模型調(diào)整（a）肋骨鎖前弧度和后弧度，（b）上弧度和下弧度以及（c）肋骨長(zhǎng)軸的鎖定板的旋轉(zhuǎn)角度。d，上金屬骨板的后端可以用分離螺釘看到，第二個(gè)金屬骨板形狀不理想，后端和肋骨沒有很好地覆蓋，用環(huán)抱固定器作為附件防止分離。