3D打印个体化髋臼假体技术在复杂髋关节翻修中的应用效果
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【摘要】 目的：分析3D打印个体化髋臼假体技术在复杂髋关节翻修中的应用效果。方法：选取笔者所在医院2017年10月-2018年10月40例行复杂髋关节翻修术患者进行研究，根据治疗方法分为观察组和对照组，各20例。对照组采用常规手术，观察组在对照组基础上应用3D打印个体化髋臼假体技术，对比两组临床疗效。结果：观察组手术时间为（127.57±36.62）min，显著短于对照组的（173.57±36.62）min，差异有统计学意义（t=3.972，P=0.000）。治疗后两组Harris评分均较治疗前显著上升，且观察组Harris评分高于对照组（P<0.05）。治疗后两组VAS评分均较治疗前显著下降，且观察组VAS评分低于对照组（P<0.05）。结论：3D打印个体化髋臼假体技术在复杂髋关节翻修中具有较高的应用价值，能有效缩短手术时间，促进髋关节功能恢复，减轻患者疼痛感，值得推广应用。
【关键词】 3D打印 个体化髋臼假体技术 复杂髋关节翻修 应用效果
[Abstract] Objective： To analyze the application effect of individualized acetabular prosthesis technology by 3D printing in revision of total hip arthroplasy. Method： A total of 40 patients undergoing revision of total hip arthroplasy surgery from October 2017 to October 2018 in our hospital were divided into the observation group and the control group according to different treatment methods， with 20 cases in each group. The control group was treated with conventional surgery. The observation group was treated with individualized acetabular prosthesis technology by 3D printing on the basis of the control group， and the clinical efficacy were compared between the two groups. Result： The operation time of the observation group was （127.57±36.62） min， which was shorter than （173.57±36.62） min of the control group， and the difference was statistically significant （t=3.972， P=0.000）. After treatment， the Harris scores of the two groups were significantly higher than those before treatment， and the Harris score of the observation group was higher than that of the control group （P<0.05）. After treatment， the VAS scores of the two groups were significantly lower than those before treatment， and the VAS scores of the observation group was lower than that of the control group （P<0.05）. Conclusion： Individualized acetabular prosthesis technology by 3D printing has high application value in revision of total hip arthroplasy， which can effectively shorten the operation time， promote the recovery of hip function， and reduce patients’ pain. Therefore， it is worthy of promotion and application.
[Key words] 3D printing Individualized acetabular prosthesis technology Revision of total hip arthroplasy Application effect
First-author’s address： Fengjie County People’s Hospital of Chongqing， Chongqing 404600， China
復杂髋关节翻修（revision of total hip arthroplasy，RTHA）指全髋关节置换术（total hip arthroplasty，THA）后由于假体松动、下沉、感染等因素，需要重新翻修人工关节的手术[1]。近年来，随着医学技术的发展，THA在临床中得到广泛应用，导致RTHA病例数逐年上升。翻修手术流程较为复杂，受解剖层次、局部组织紊乱、感染等因素影响，难度较大，且术后可能发生感染、血栓、假体骨折等并发症，预后较差[2]。3D打印技术能根据目标CAD模型，通过系统操作打印成三维实体应用于手术中，具有高效、方便、快捷等优势[3]。本次研究在复杂髋关节翻修中应用3D打印个体化髋臼假体技术，取得一定成果，具体报道如下。 1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2017年10月-2018年10月40例行复杂髋关节翻修术患者进行研究。纳入标准：（1）经THA治疗失败;（2）依从性良好。排除标准：（1）合并严重脏器疾病;（2）手术禁忌证;（3）认知障碍;（4）精神病史;（5）金属过敏或机体免疫性疾病。根据治疗方法随机分为观察组和对照组，各20例。观察组男女比例为12∶8;年龄45～76岁，平均（58.87±5.14）岁。对照组男女比例为11∶9;年龄45～78岁，平均（59.13±5.36）岁。两组一般资料对比，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。研究经医院伦理委员会批准，患者及家属自愿参与研究并签署知情同意书。
1.2 方法
对照组采用常规手术，方法如下：从原手术切口入路，使失败的髋关节假体充分暴露于视野，并取出相应配件。清除髋部周围病变软组织，取样进行软组织冰冻活检，若结果显示白细胞计数<5个/HP，可排除感染。采用加压冲洗的方式，使用3 000 ml无菌生理盐水反复冲洗，选择适宜的生物型臼杯压配固定。
观察组采用3D打印个体化髋臼假体技术，通过64排螺旋CT采集数据并存储，采用mimics软件计算机建立三维数据模型，并进行数据转化。将转化后的数据导入打印机中，打印出参考模拟手术骨盆模型，进行术前评估。再将数据导入打印机，由厂家打印出髋臼侧金属假体，假体表面为网状结构，金属硬度与人体松质骨相似。将充分消毒后的3D打印髋臼侧金属假体植入，位置满意后，于边缘固定处钻孔，拧入合适长螺钉固定稳定，放入髋臼内衬。根据手术方案植入适当大小翻修股骨柄，并植入股骨头，复位后缝合切口。
1.3 观察指标及评价标准
（1）手术时间;（2）术后6个月采用Harris髋关节评分量表评价髋关节功能，满分100分，得分越高，表示髋关节功能越好;（3）通过视觉模拟量表（visual analogue scale，VAS）评价疼痛情况，评分为0～10分，0分表示无痛，1～3分表示轻度疼痛，4～6分表示中度疼痛，7～10分表示重度疼痛，评分越高，表示疼痛越剧烈。
1.4 统计学处理
数据采用SPSS 22.0软件进行统计学分析，计量资料以（x±s）表示，采用t检验，计数资料以率（%）表示，采用字2检验，P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组手术时间对比
观察组手术时间为（127.57±36.62）min，显著短于对照组的（173.57±36.62）min，差异有统计学意义（t=3.972，P=0.000）。
2.2 两组Harris评分对比
治疗前两组Harris评分比较，差异无统计学意义（P>0.05）;治疗后两组Harris评分均较治疗前显著上升，且观察组Harris评分高于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05），见表1。
2.3 两组VAS评分对比
治疗前两组VAS评分比较，差异无统计学意义（P>0.05）;治疗后两组VAS评分均较治疗前显著下降，且观察组VAS评分低于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05），见表2。
3 讨论
3D打印技术最早应用于工业领域，结合了高分子材料技术、三维CT技术、激光快速成型等多种技术，是一种现代化的工业制造技术[4]。在计算机的辅助下，能对零件的相关信息进行准确的采集、分析，并根据设计要求进行深层次加工，最终得到三维重建模型，再通过打印机与制造材料，制作实体模型[5]。随着医学技术的发展，3D打印技术逐渐在临床中得到广泛应用，有效解决了由于个体差异可能导致的医疗事故，提高治疗安全性，且操作简单，具有较高的应用价值。
近年来，临床中THA病例数不断增加，由于手术存在的风险及并发症，导致RTHA数量逐年上升。RTHA的治疗难度较大，其中感染、骨缺损、假体选择等均为需要解决的重点问题。人工髋关节置换术后患者一旦发生感染，一般会出现较严重的骨缺损，主要原因分为以下两方面：化脓、骨溶解或假体丢失造成骨缺损;取出感染假体或清除骨水泥、感染组织时，会进一步加剧骨丢失[6]。因此，临床中行RTHA前应先对患者进行全面检查，了解手术的根本原因，并根据影像学检查图像，在计算机辅助下建立三维模型，通过3D打印技术打印出髋臼及股骨近端实体模型，从而制定具体手术方案[7-8]。
本次研究显示，观察组手术时间为（127.57±36.62）min，显著短于对照组的（173.57±36.62）min，差异有统计学意义（t=3.827，P=0.000）。治疗前两组Harris评分比较，差异无统计学意义（P>0.05）;治疗后两組Harris评分均较治疗前显著上升，且观察组Harris评分高于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。治疗前两组VAS评分比较，差异无统计学意义（P>0.05）;治疗后两组VAS评分均较治疗前显著下降，且观察组VAS评分低于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。RTHA一般采用含抗生素骨水泥假体，使用细长的股骨柄及小髋臼杯，制作难度较高。同时，在模具制作过程中，抗生素骨水泥假体的型号是固定等，且表面较为粗糙，一旦出现型号不匹配的情况，可能引发疼痛、异响等一系列反应，预后较差。通过3D打印技术，能根据患者的实际情况进行个体化制作，有效避免以上不良情况，从而促进髋关节功能恢复，缓解患者疼痛感，预后良好[9-10]。同时，3D打印技术成本较低，对患者及家庭造成的经济压力较小，更容易被患者接受。从总体来看，3D打印个体化髋臼假体具有以下几方面优势：第一，3D打印技术能明确病变位置的具体情况，在影像学检查基础上提供更多信息，有利于临床确诊[11];第二，3D打印模型更有利于医务人员向患者及家属解释有关手术流程，并制定针对性的手术方案，保证手术有效性[12];第三，在3D打印模型上模拟手术能及时发现手术的缺陷及可能出现的突发情况，及时调整手术方案，有效规避风险，从而提高手术成功率[9]。 综上所述，3D打印个体化髋臼假体在复杂髋关节翻修中具有较高的应用价值，能有效缩短手术时间，促进髋关节功能恢复，减轻患者疼痛感，值得推广应用。
参考文献
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（收稿日期：2019-07-29） （本文编辑：李盈）
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