3D打印技术在复杂慢性髋关节假体周围感染中的临床研究_王洪平.pdf

四川医学 年 月第 卷（第 期），通信作者，：论著 打印技术在复杂慢性髋关节假体周围感染中的临床研究王洪平，王明友，杨晓琴，陶崎峰，陈春雨，兰玉平（攀枝花市中心医院骨科，肝胆科，四川 攀枝花）【摘要】目的 评价 打印技术在复杂慢性髋关节假体周围感染患者中应用的临床价值。方法回顾性分析我科 年 月至 年 月收治的复杂慢性髋关节假体周围感染患者 例，其中采用常规治疗方案 例为对照组，采用 打印技术 例为观察组；两组患者均采用初次清创及抗生素骨水泥临时假体植入，待感染控制后二期翻修的治疗方案。观察组所有患者术前均采用 打印技术等比例重建髋关节模型，根据 打印模型制定手术计划。分析并记录两组患者两次手术总住院费用、总住院时间、总出血量及输血量及两次手术总时间、总术前等待时间、两组患者初次术前及二期术后髋关节 评分及 评分、两组患者术中并发症。结果 观察组 例患者由于年龄大且身体条件差未行二期翻修，两组其余所有患者均顺利完成两次手术，术后患者均取得随访。观察组患者总术前等待时间、总住院时间较对照组长，差异有统计学意义（）。观察组患者总手术时间较对照组短，差异有统计学意义（）。观察组与对照组初次手术术中出血量比较差异无统计学意义（），而二期翻修术中出血量比较观察组较对照组少，差异有统计学意义（）。两组患者并发症比较观察组较对照组相对较少，但组间比较差异无统计学意义（）。两组患者二期手术后髋关节 评分及 评分均较初次术前明显改善，组间比较差异无统计学意义（）；而总住院费用观察组较对照组相对较高，但组间比较差异无统计学意义（）。结论 打印技术在复杂慢性髋关节假体周围感染患者中的应用能减少术中出血量、减少手术时间、简化手术操作，它能使主刀医师在术前充分了解患者局部情况并制定合理手术方案，有助于手术的顺利实施。【关键词】打印；复杂髋关节假体周围感染；临床研究【中图分类号】【文献标志码】【文章编号】（），【】，（），（）四川医学 年 月第 卷（第 期），（），（），（），（），（），【】；随着髋关节置换术的普及，复杂髋关节假体周围感染的发病率也逐渐升高。复杂慢性髋关节假体周围感染包括感染合并髋臼或股骨侧大范围骨缺损、各种由于发育原因致髋臼覆盖不良的患者、人工关节脱位甚至脱入盆腔等。这类患者由于感染病程长且翻修重建髋臼等操作难度极大，术前制定严密的手术计划至关重要。目前 打印技术逐步在临床中推广并应用，其在复杂髋关节置换术中的应用已日趋成熟，但对于复杂慢性髋关节假体周围感染患者中的应用目前报道相对较少。本文回顾性分析我科结合 打印技术治疗复杂慢性髋关节假体周围感染患者，优势明显，现报告如下。资料与方法 一般资料：选取我科自 年 月至 年 月收治的复杂慢性髋关节假体周围感染患者 例，根据是否采用 打印技术分为观察组及对照组。两组患者均采用初次清创及抗生素骨水泥临时假体植入，待感染控制后二期翻修的治疗方案。其中观察组 例患者采用 打印技术等比例打印模块行术前规划，观察组 例由于年龄大且身体条件差未行二期翻修，见表。两组患者致病菌多为葡萄球菌属，观察组有 例、对照组 例均为葡萄球菌属感染。表 两组患者基本资料比较组别年龄（岁）性别（男 女，）例数（）患肢（左 右，）病史时间（）对照组 观察组 纳入及排除标准：纳入标准：符合复杂慢性髋关节假体周围感染诊断患者：感染时间大于 个月；伴有大范围骨缺损（型及 型）或伴有中心性脱位的慢性髋关节假体周围感染、由于发育原因（包括先天性及后天原因）导致髋臼臼杯浅小致覆盖不良的患者、既往病史时间长致髋臼或股骨发育畸形的感染、慢性感染合并严重髋臼内陷及合并人工关节脱入盆腔等；患者及家属能充分理解并接受分期手术方案且对 打印技术的应用有充分的认知并签署知情同意书。排除标准：急性髋关节化脓性感染患者；不伴随髋关节感染的髋关节假体松动需行翻修者；既往髋关节感染，但目前感染已治愈患但需行翻修者；患者由于其他原因不愿意行手术或不愿意接受 打印患者。手术方法 术前计划及手术器械：本研究依靠 打印技术制作 打印模型、定制假体打印。根据 打印模型做术前计划，见图。四川医学 年 月第 卷（第 期），图 打印术前手术计划 手术方法：初次手术均采用后外侧入路进行彻底清创后植入抗生素骨水泥临时假体；二期手术对抗生素骨水泥临时假体翻修，根据情况选用选择合适假体或个性化定制髋臼假体。术后管理：初次术后常规使用万古霉素左氧氟沙星静脉输液抗感染治疗，后根据药敏结果继续口服敏感抗生素抗感染；术后严格监测患者血常规、红细胞沉降率、反应蛋白变化情况；待感染完全控制后择期行二期翻修术。统计学方法：采用 软件进行统计学分析，计量资料以（）表示，采用配对 检验，计数资料以率表示，组间比较采用独立样本的 检验或 确切概率法。结 果 观察组患者总术前等待时间、总住院时间较对照组长，差异有统计学意义（）。观察组术中总出血量较对照组少，其差异主要体现在二期翻修术中，差异有统计学意义（）；两组患者并发症比较观察组较对照组相对较少，但发生率组间比较差异无统计学意义（）；两组患者总住院费用观察组较对照组相对较高，但组间比较差异无统计学意义（）。见表。观察组患者总手术时间较对照组短，差异有统计学意义（），见图；两组患者二期手术后髋关节 评分及 评分均较初次术前明显改善，组间比较差异无统计学意义（），见图、图。表 两组患者术中出血量、总术前等待时间、总住院时间、总住院费用及并发症发生率情况组别术中出血量（）一期清创二期翻修总等待时间（）总住院时间（）总住院费用（元）并发症发生率（）对照组 （）观察组 （）图 两组患者手术时间比较图 两组患者 评分比较四川医学 年 月第 卷（第 期），图 两组患者 评分比较 典型病例资料：病例：患者，岁，女，左髋关节感染愈合后继发骨关节炎行髋关节置换术后 年，髋部流脓伴窦道形成 年，通过术前 打印技术进行术前规划，再采用个体化定制髋臼假体的方法进行翻修，效果良好。见图。为初次术前 线；为等比例 打印模块；为髋关节 动图 为抗菌素骨水泥临时假体术后正斜位 线；为初次术后 个月患者；为 打印技术模拟定制个性化髋臼假体 为二期翻修术后骨盆正位 线及左髋关节正位 线；为二期翻修术后左髋斜位 线；为二期翻修术后 个月复查 线图 病例 图像资料病例：患者 岁，女，右髋关节置换术后 年，右髋部疼痛、活动受限 月。该患者由于全身情况差及经济条件因素，目前暂时行初次清创及抗菌素骨水泥临时假体植入。术前通过 打印技术打印等比例模型进行术前规划，确定需采用 增加髋臼稳定性的方案。手术顺利进行，效果良好。见图。为术前正位及下肢全长 线；为术前等比例 打印模块；为术前模拟及计划 为 打印模拟二期手术计划；为术中髋臼侧照片；为抗生素骨水泥临时假体植入术后 为术中清创及取出假体；为术后髋关节正位及下肢全长 线图 病例 图像资料 讨 论目前对于合并大范围骨缺损、髋臼发育不良或发育畸形等继发感染的髋关节慢性假体周围感染患者不论初次手术还是二期翻修术难度均较大，所以充分且细致的术前规划尤为重要。打印技术的应用能让我们的术前规划更直观及详细。目前，打印技术在医学中的应用主要有以下几类：建立等比例解剖模型，从而更加直观的了解相应局部解剖，同时可进行手术模拟，提高手术的可预知性及可控性；制定患者专用器械；设计个性化定制植入物假体。随着科技的发展，如何实现个体化精准治疗已成为医疗界的一大目标。近年来，随着医学 打印技术的逐步成熟，更加有利于精准医疗的实施。髋臼 及 型骨缺、髋臼覆盖不良、髋臼发育畸形等患者，手术难度大且术中不确定因素多。传统的 线、等检查对患者骨缺损、局部解剖结构异常等方面显示不够直观与全面，致使在手术中无法精确的做到减少手术相关并发症的要求。而 打印技术的应用能够弥补上述不足。首先，可直观的了解患者髋关节局部情况，避免了单纯依靠四川医学 年 月第 卷（第 期），及 线检查进行术前评估带来的误差。其次，术前可以充分进行手术模拟。再次，可制定个性化假体。最后，能够更好的进行医患沟通。但是其缺点也比较明显。首先，需要借助于良好的科技平台及有效的医工结合模式。其次，虽然 打印模块能更直观的进行手术模拟，但仍依赖于术者丰富的手术经验。且会增加患者术前的等待时间，延长了患者住院时间，同时在一定程度上会增加患者的住院费用。本研究中，初次术前我们均制作了等比例髋关节模型，常规在模型上进行手术模拟并制定手术方案，其中 例患者使用了 打印个性化定制假体、例初次术中采用定制 联合骨水泥填充髋臼的方法、例患者使用髋臼垫块；而本研究中 打印组在手术时间、术中出血量等方面与对照组比较差异有统计学意义，进一步验证了 打印技术应用的优势。虽然两组患者在并发症方面差异无统计学意义，但是 打印组患者围手术期并发症发生率明显较对照组少，且考虑 打印组患者手术难度整体较高，有较大的实际临床意义。同时我们对比了临时假体安置前后 三维成像及术中髋臼实际情况，发现放置 对髋臼骨缺损无明显影响，减少了术前等待时间及制作成本，因此可选择清创前 作为手术规划及 打印模型制作。打印技术在复杂慢性髋关节假体周围感染患者中的应用能使主刀医师在术前充分了解患者局部情况并制定合理手术方案，进而一定程度上降低手术难度。然而由于本研究样本量少、观察时间短等原因，不能充分体现 打印技术在复杂髋关节感染中应用的优势，其远期效果需待长期随访及大量临床病例进一步验证。参考文献：，（）：，（），（）：，：，（）：，：，（）：，：（），（）：张剑华，孙元艺，郭阿龙，等 打印含镁生物医用材料用于骨缺损修复研究进展中华骨与关节外科杂志，（）：陈世柱 打印技术在成人 人工全髋关节置换术中的应用效果临床医学研究与实践，（）：，：（），（）：，（）：，：，：，（）：，（）：王利，韩衍龙，赵巍，等 打印技术在全髋关节置换术治疗复杂髋关节疾病中的应用价中华骨与关节外科杂志，（）：，：，（）：，（）：（收稿时间：）