引用本文： 陽宏奇, 雷青, 蔡立宏, 劉峰, 周偉力, 陳松, 陳立, 劉堂友, 蔣明輝, 王康, 肖思順, 劉文前. 3D 打印導板輔助空心螺釘內固定治療不穩定性骨盆骨折. 中國修復重建外科雜志, 2018, 32(2): 145-151. doi: 10.7507/1002-1892.201708059 復制
不穩定性骨盆骨折的手術治療是創傷骨科具有挑戰性的工作，骨盆前后環骨折有多種內固定方法，各種方法有相應的適應證和優缺點。后環骶髂關節骨折脫位、骶骨骨折采用閉合復位經皮骶髂螺釘內固定術[1]和前環恥骨支骨折采用閉合復位經皮空心螺釘內固定術[2]，因具有手術創傷小、感染率低的優點，在不穩定性骨盆骨折手術治療中備受青睞。但空心螺釘的植入精確度要求高，螺釘一旦穿出骨皮質有損傷鄰近血管、神經和盆腔臟器的風險，故手術技術要求高，風險大，學習曲線長，患者和術者需長時間暴露于 X 線，在基層醫院難以開展。
2015 年 5 月—2016 年 6 月，我們采用 3D 打印導板輔助空心螺釘內固定術治療不穩定性骨盆骨折 10 例，取得較好療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
本組男 7 例，女 3 例；年齡 20～58 歲，平均 37.5 歲。致傷原因：高處墜落傷 5 例，重物壓傷 1 例，交通事故傷 4 例。傷后至入院時間 1～5 h，平均 3.1 h。患者均表現為不同程度腰骶部及下腹部疼痛。骶骨骨折 6 例，其中左側 1 例，右側 3 例，雙側 2 例；骶孔外側骨折 4 側，經骶孔骨折 3 側，骶孔內側骨折 1 側。右側骶髂關節脫位 1 例。髂骨骨折 3 例，其中左側 1 例，右側 2 例。10 例患者均有恥骨上下支骨折，左側 3 例（其中 2 例恥骨上支骨折鄰近恥骨聯合），右側 2 例，雙側 5 例。骨折 Tile 分型：B2 型 4 例，B3 型 1 例，C1 型 4 例，C2 型 1 例。9 例患者合并頭部、胸部外傷或胸腰椎、上下肢骨折，1 例 Tile C2 型患者合并左側 L5 神經根損傷；10 例患者均未見血管損傷。患者均攝骨盆前后位、入口位、出口位 X 線片及行 CT 三維重建檢查。
1.2 3D 打印導板的設計與制作
將患者骨盆 CT 掃描數據輸入 Mimics10.0 軟件，經處理行骨盆 CT 三維重建；數據再經 Magic18.0 軟件處理，用工業級 SLA R60003D 打印機（上海聯泰三維科技有限公司）打印出骨盆模型。對 5 例骨折明顯移位者，將主要骨折塊模擬解剖復位，以復位后的骨盆模型設計導板。骨盆模型中螺釘的進釘點和釘道選擇：① 骶髂螺釘：患者仰臥位時，股骨干縱軸向近端的延長線與經髂前上棘垂直于手術臺的直線相交，以后上象限的髂骨外側皮質為入點，固定骶髂關節脫位的螺釘以貼近 S1 椎體上終板為終點，入點與終點的連線即為骶髂螺釘的釘道[1]，骶骨骨折以垂直于骨折線的方向為螺釘方向；② 恥骨上支逆行螺釘：以恥骨結節下方、恥骨聯合外側為入點[2]，以恥骨上支髓腔的長軸為恥骨上支逆行螺釘的釘道；③ 恥骨上支順行螺釘：以恥骨上支髓腔長軸與髂骨外側皮質的交點為入點，以恥骨上支髓腔的長軸為恥骨上支順行螺釘的釘道。以直徑 6.5 mm 的圓柱體模擬骶髂螺釘，直徑 4.5 mm 的圓柱體模擬恥骨上支螺釘，通過 Mimics10.0 軟件重建，觀察螺釘在釘道內的軌跡及螺釘在軸位、矢狀位、冠狀位與周圍結構的毗鄰關系，最終確認釘道最佳位置及螺釘長度。
以髂后上棘及鄰近髂骨皮質的形狀為基礎反向設計骶髂螺釘導板的基底部；以同側恥骨上支及恥骨聯合前緣骨皮質的形狀為基礎反向設計恥骨上支逆行螺釘導板的基底部；以髂嵴及入點周圍的髂骨外側皮質形狀為基礎反向設計恥骨上支順行螺釘導板的基底部。設計骶髂螺釘導板內徑為 2 mm，恥骨上支螺釘導板內徑為 1.5 mm，導板外徑為 7 mm，高度為 30 mm。將數據輸入 3D 打印機，采用光敏樹脂材料打印出導板。將打印的導板放在骨盆模型相應位置，驗證導板與骨面貼合良好后，環氧乙烷熏蒸備用。
1.3 治療方法
1.3.1 術前處理
術前處理合并損傷，靜脈輸液、輸血抗休克治療至血流動力學穩定后，予以低分子肝素鈉皮下注射預防深靜脈血栓形成；常規消腫、鎮痛治療。5 例 Tile C 型骨盆骨折患者行骨盆帶外固定，患側股骨髁上骨牽引術，牽引質量為體質量的 1/7，牽引過程中復查骨盆正位 X 線片明確骨折復位情況，調整牽引質量至骨折垂直移位復位。根據創傷控制理論，對四肢長骨骨折行閉合復位、外固定支架固定術或內固定術。術前囑患者行下肢肌力訓練。
1.3.2 手術方法
患者先取仰臥位，閉合復位后，3D 打印導板輔助空心螺釘固定恥骨上支骨折；再取俯臥位，3D 打印導板輔助空心螺釘固定骶骨骨折或骶髂關節骨折脫位。對 1 例前環外固定支架固定者，先俯臥位固定骶髂關節脫位。
① 前環恥骨上支骨折閉合復位逆行空心螺釘內固定術：8 例患者采用該手術，其中 1 例一側行逆行螺釘固定，對側行順行螺釘固定。患者取仰臥位，于恥骨聯合水平作長約 6 cm 橫切口，切開皮膚、皮下、深筋膜，暴露恥骨聯合前方，骨膜下剝離，復位骨折；放置導板，經導向孔置入 1.5 mm 導針，骨盆入口位及閉孔斜位出口位 X 線片示導針位于髓腔中心；先以 3.5 mm 鉆頭鉆出滑動孔，再以 2.5 mm 鉆頭鉆孔，測深，沿導針植入 4.5 mm 半螺紋松質骨螺釘。再次 C 臂 X 線機透視確認骨折對位對線好，螺釘長度及位置滿意。
② 前環恥骨上支骨折閉合復位順行空心螺釘內固定術：患者取仰臥位，于髂嵴前作長約 6 cm 切口，切開皮膚、皮下、闊筋膜，自髂嵴剝離臀中肌并向遠側翻轉，顯露髂骨外板，骨折復位；放置導板并與髂骨外板緊密貼合，經導向孔置入 1.5 mm 導針；后續操作同方法 ①。
③ 后環骶髂關節骨折脫位閉合復位空心螺釘內固定術：患者取俯臥位，C 臂 X 線機透視下牽引下肢復位骨折，必要時用 Schanz 螺釘輔助復位。復位良好后，自髂后上棘向髂后下棘作長約 6 cm 切口，切開皮膚、皮下、闊筋膜，剝離部分臀大肌附著點，顯露髂后上棘及附近骨皮質；安裝導板與髂后上棘及附近骨皮質貼合，經導向孔置入 1 枚 2 mm 導針，C 臂 X 線機側位透視示導針位于安全區域，推進導針，骨盆入口位及出口位均顯示導針位于 S1 椎體內，未突破前側皮質，也未進入后側椎管；C 臂 X 線機透視下繼續推進導針至 S1 椎體中心位置，如為骶骨骨折，導針需推進至 S1 椎體中心的對側；退出導板，空心鉆鉆孔，植入相應長度的空心螺釘。再次 C 臂 X 線機透視確認骨折對位對線好，螺釘長度及位置滿意。
對合并髂骨翼骨折的 3 例患者行閉合復位空心螺釘內固定術；合并近恥骨聯合恥骨上支骨折的 2 例患者，其中 1 例行開放復位鋼板螺釘內固定術，另1 例合并盆腔臟器損傷者行前環外固定架固定術。共植入骶髂螺釘 9 枚，恥骨上支逆行螺釘 12 枚，恥骨上支順行螺釘 1 枚。
1.4 圍術期處理
術前及術后分別應用 1 次頭孢唑林 2.0 g 靜脈滴注預防感染。術后常規消腫、止痛治療，予以低分子肝素鈉 0.32 萬 U 皮下注射（1 次/d）預防深靜脈血栓形成。術后指導患者行下肢功能鍛煉；術后每個月隨訪至骨折愈合；據合并損傷，Tile B 型患者術后 8 周患側開始部分負重，Tile C 型患者術后 12 周患側開始部分負重，據骨折愈合情況及患者反應逐步過渡至完全負重。
1.5 療效評價
術后均攝骨盆前后位、入口位及出口位 X 線片并行骨盆 CT 三維重建。按照 Matta 評分標準[3]進行影像學評估，術后殘留骨折移位<4 mm 為優，4～10 mm 為良，10～20 mm 為可，>20 mm 為差。以 CT 三維重建對骨折復位和螺釘植入情況進行評估：① 骶髂螺釘位置評估分類[4]：Ⅰ類，安全植入，螺釘完全在松質骨內；Ⅱ類，安全植入，但螺釘接觸到皮質骨結構（骶骨前緣、神經孔或椎管）；Ⅲ類，錯誤植入，螺釘穿透皮質骨。② 恥骨上支螺釘位置評估分類[5]：0 級，未穿透骨皮質；1 級，穿透骨皮質螺釘長度<2 mm；2 級，穿透骨皮質螺釘長度 2～4 mm；3 級，穿透骨皮質螺釘長度>4 mm。術后 1 年按照 Majeed 功能評分[6]進行功能評估：85～100 分為優，70～84 分為良，55～69 分為中，<55 分為差。
2 結果
本組患者平均每枚螺釘植入時間為 30 min，平均每枚螺釘切口失血量為 50 mL。每枚骶髂螺釘植入透視時間為 24～96 s，平均 62 s；每枚恥骨上支螺釘植入透視時間為 42～80 s，平均 63.2 s。患者住院時間 17～90 d，平均 43.7 d。術后患者切口均Ⅰ期愈合。患者均獲隨訪，隨訪時間 12～22 個月，平均 15.6 個月。術后 1 d 根據 Matta 評分標準進行影像學評估，獲優 8 例，良 2 例；CT 三維重建示 9 枚骶髂螺釘位置均為Ⅰ類，13 枚恥骨上支螺釘位置均為 0 級。隨訪期間均未出現血管神經損傷，螺釘退出、斷裂，繼發性骨折移位等并發癥。術后 6 個月 X 線片示骨折均已愈合。術后 1 年根據 Majeed 功能評分，獲優 9 例，良 1 例。末次隨訪時，合并左側 L5 神經根損傷的 Tile C2 型患者 L5 神經根功能恢復正常。9 例患者恢復原工作，1 例 Tile C2 型患者勞累后出現腰骶部疼痛，更換工作。見圖 1。
圖1
患者，男，58 歲，交通事故傷致不穩定性骨盆骨折（Tile B3 型）
a、b. 術前骨盆前后位 X 線片及 CT 三維重建示，右側骶骨經骶骨翼及經骶孔骨折、左側骶骨經骶骨翼骨折，雙側恥骨上下支骨折并移位；c. 3D 打印雙側骶髂螺釘導板及雙側恥骨上支逆行空心螺釘導板外觀；d. 術中使用導板輔助雙側恥骨上支逆行空心螺釘內固定；e. 術中使用導板輔助骶髂螺釘內固定；f～i. 術后 1 d 骨盆前后位、入口位、出口位 X 線片及骨盆 CT 三維重建示，雙側骶髂螺釘及雙側恥骨上支逆行空心螺釘均位于骨皮質內；j～l. 術后 1 年骨盆前后位、入口位、出口位 X 線片示骨折愈合好，螺釘均位于骨皮質內，無移位及退出
Figure1. A 58-year-old male patient suffered from unstable pelvic fractures (Tile type B3) caused by traffic accidenta, b. Preoperative anteroposterior X-ray film and 3D reconstruction of CT, showing transalar and transforaminal fracture in the right sacrum, transalar fracture in the left sacrum, and bilateral suprapubic and infrapubic ramus fractures with displacement; c. Configuration of 3D printing bilateral iliosacral screw and retrograde suprapubic screw insertion templates; d. Intraoperative use of retrograde suprapubic ramus screw insertion template for fixation of bilateral suprapubic ramus fractures; e. Intraoperative use of iliosacral screw insertion template for sacrum fracture fixation; f-i. Anteroposterior, inlet, outlet X-ray films and 3D reconstruction of CT at 1 day after operation, showing complete intracortical placement of bilateral iliosacral screws and bilateral retrograde suprapubic ramus screws; j-l. Anteroposterior, inlet, and outlet X-ray films at 1 year after operation, showing good fracture healing and complete intracortical screw position without displacement or back out
3 討論
3.1 不穩定性骨盆骨折的治療現狀
不穩定性骨盆后環骨折多為涉及骶髂關節和骶骨的復雜損傷，常用的內固定方式有前路鋼板螺釘內固定術、后路鋼板螺釘內固定術、經皮骶髂螺釘內固定術、經髂骨經骶骨空心螺釘內固定術等。前路鋼板螺釘內固定術可在直視下暴露骨折區域，復位簡便，但創傷較大；后路鋼板螺釘內固定術能有效維持骨折復位，但需行后側雙切口，對伴隨 Morel-Lavallee 損傷的患者不主張使用，因為會增加傷口并發癥和感染風險[7]。骶髂螺釘已成為治療骶髂關節不穩及骶骨骨折的常用手術[1]。為避免損傷 S1 椎體鄰近的血管神經，術中需行骨盆前后位、入口位、出口位、骶骨側位透視，以便及時調整導針方向，使得 X 線暴露頻繁，耗時長。Routt 等[8]報道每枚骶髂螺釘植入耗時 15～45 min，每枚骶髂螺釘植入的透視時間為 24～96 s，平均 62 s。據報道，透視引導下螺釘植入錯位率為 2%～15%[9-10]，神經損傷發生率為 0.5%～7.7%[11]。二維導航能夠提供高精度骶髂螺釘植入，術后 CT 掃描示螺釘植入錯位率為 6% 。Gras 等[4]認為二維導航引導下骶髂螺釘植入術僅適用于大型創傷中心，因為成本高且學習曲線長，同樣也需要標準開放骨盆手術的經驗。盡管 CT 導航能通過更少的透視暴露獲得更低的骶髂螺釘錯位率，但設備昂貴，操作步驟復雜[12]，限制了其臨床應用。當存在 S1 變異（發生率 20%～40%）時，S1 節段的骶骨翼斜坡更為傾斜，螺釘經過的通道變窄，術中透視困難，不推薦采用骶髂螺釘[13]。經髂骨經骶骨空心螺釘內固定術在技術上更有挑戰性，因為螺釘需經過雙側髂骨翼，與標準的骶髂螺釘植入相比，安全通過骨性通道更困難[14]，增加了螺釘穿出骨皮質的風險，理論上增加了神經損傷風險[15]。故對于骨盆后環損傷，需根據具體情況選擇合適的內固定。
骨盆前環損傷的手術治療方法有開放復位鋼板螺釘內固定術、外固定支架固定術、經皮恥骨上支螺釘內固定術[2]、前路皮下骨盆內固定器[16]、前方骨盆橋[17]等。髂腹股溝入路手術創傷大，軟組織暴露廣泛，有損傷膀胱、髂血管、股神經、股外側皮神經等結構的風險。Stoppa 入路于腹中線腹直肌之間從臍至恥骨聯合作長 10～15 cm 縱形切口，需廣泛腹膜外分離[18]。外固定支架有釘道感染、松動、骨折復位丟失等并發癥發生風險。經皮恥骨上支螺釘內固定術，術中需在骨盆入口位和閉孔斜位出口位反復透視。Routt 等[2]行恥骨上支逆行螺釘治療 24 例骨盆骨折患者，共植入 28 枚螺釘，透視時間為 1 min 38 s～4 min 50 s，平均 3 min 20 s，1 枚螺釘穿出至恥骨上支上方，1 例患者術后出現癥狀性螺釘松動，需再手術治療，故作者認為恥骨上支逆行螺釘僅在不能進行標準骨盆前路內固定時謹慎使用。術中透視和 CT 導航改進了恥骨上支螺釘植入的精確性，但即使是經驗豐富的骨盆外科醫師也需花費很多學習時間[19-21]，且 CT 導航設備昂貴，難以在基層醫院推廣。前路皮下骨盆內固定器治療不穩定性骨盆骨折，股外側皮神經刺激的發生率高達 30%，異位骨化發生率高達 35%，一些患者能感覺到皮下的連接桿和螺釘頭[16]。前方骨盆橋需在髂前上棘后側作長約 3 cm 切口，在恥骨聯合作長 6～8 cm 切口，需要分離自髂前上棘至對側恥骨結節的皮下隧道，且有損傷腹股溝韌帶附近血管神經的風險[17]。
3.2 3D 打印導板輔助空心螺釘內固定術治療不穩定性骨盆骨折的意義
3D 打印導板輔助空心螺釘內固定治療不穩定性骨盆骨折，通過術前 CT 三維重建，以虛擬螺釘模擬植入，在三維重建的骨盆上確定螺釘入點、安全區域、軌跡和方向，并設計出相應導板，通過術前測量預估螺釘直徑及長度。通過導板與骨皮質的緊密貼合，按照術前設計確定植釘的入點和螺釘方向，增強了植釘的導向性，降低了螺釘穿出骨皮質、損傷鄰近血管神經的風險，可減少術中調整導針方向的次數，有助于減少術中透視次數及頻率，簡化手術操作，縮短手術時間，降低手術難度及縮短年輕醫生的學習曲線。Kaneyama 等[22]應用患者個體化頸椎螺釘導板，實現了中段頸椎椎弓根釘的精確植入，提高了手術安全性，降低了血管神經損傷發生率。相對于骨盆前后環開放復位鋼板螺釘內固定術，3D 打印導板輔助空心螺釘內固定術治療不穩定性骨盆骨折切口更小，創傷更小，失血量更小，理論上有減少術后并發癥的優勢；相對于骨盆骨折閉合復位空心螺釘內固定術，有簡化手術操作、縮短手術時間、減少術中透視的優勢，并能縮短學習曲線。本組 10 例患者共植入骶髂螺釘 9 枚，恥骨上支螺釘 13 枚；平均每枚螺釘植入時間為 30 min，平均每枚螺釘切口失血量 50 mL，術后骨盆 CT 三維重建示 9 枚骶髂螺釘位置均為Ⅰ類，13 枚恥骨上支螺釘位置均為 0 級，未發生血管神經損傷、螺釘退出、斷裂、繼發性骨折移位等并發癥；表明 3D 打印導板有助于骶髂螺釘及恥骨上支螺釘的精確植入，降低血管神經損傷風險。
3D 打印導板輔助空心螺釘內固定術治療不穩定性骨盆骨折相對于傳統閉合復位經皮空心螺釘內固定術的不足之處在于需行有限切開及軟組織分離，提供骨皮質與導板嵌合。有望通過改進導板設計，進一步提高經導板植釘的精確性，同時縮小導板面積，使手術切口及創傷更小，失血量更少。
3.3 3D 打印導板輔助空心螺釘內固定術治療不穩定性骨盆骨折的注意事項
不穩定性骨盆骨折的手術治療，首先要進行骨盆骨折的復位并維持復位，然后再進行骨折固定，如果閉合復位困難，需行切開復位。術中需充分顯露導板貼附處的骨皮質，以實現導板與骨皮質的緊密貼合，提高導向孔的精確性。導針必須與導向孔等大，以避免導針偏心植入，引起方向偏移；導針必須足夠粗，過細小的導針植入深部時易折彎進而使導針方向偏移；植入導針時，開始宜緩慢鉆孔，避免加壓，以免導板移位，導致導向孔位置和方向改變。同時結合術中 C 臂 X 線機透視，必要時調整導針方向，對于骨折移位明顯、CT 三維重建模擬骨折復位后再設計導板的患者，術中調整導針方向的可能性較大。術中必須正確解讀骨盆前后位、入口位、出口位、骶骨側位、閉孔斜位出口位 X 線片。離中線近的恥骨上支骨折宜行恥骨上支逆行空心螺釘內固定術，離中線遠的恥骨上支骨折宜行恥骨上支順行空心螺釘內固定術。經骶孔的骶骨骨折（DenisⅡ型）空心螺釘固定時不宜加壓，以免引起或加重神經根損傷。
綜上述，3D 打印導板輔助空心螺釘內固定術治療不穩定性骨盆骨折，有助于螺釘精確植入，能降低血管神經損傷風險并節約手術時間、縮短學習曲線，是治療不穩定性骨盆骨折的一種較好選擇。但本研究是回顧性研究，病例數較少，隨訪時間較短，仍需要大樣本隨機對照研究及更長時間隨訪，以驗證 3D 打印導板輔助空心螺釘內固定術治療不穩定性骨盆骨折的優勢。
不穩定性骨盆骨折的手術治療是創傷骨科具有挑戰性的工作，骨盆前后環骨折有多種內固定方法，各種方法有相應的適應證和優缺點。后環骶髂關節骨折脫位、骶骨骨折采用閉合復位經皮骶髂螺釘內固定術[1]和前環恥骨支骨折采用閉合復位經皮空心螺釘內固定術[2]，因具有手術創傷小、感染率低的優點，在不穩定性骨盆骨折手術治療中備受青睞。但空心螺釘的植入精確度要求高，螺釘一旦穿出骨皮質有損傷鄰近血管、神經和盆腔臟器的風險，故手術技術要求高，風險大，學習曲線長，患者和術者需長時間暴露于 X 線，在基層醫院難以開展。
2015 年 5 月—2016 年 6 月，我們采用 3D 打印導板輔助空心螺釘內固定術治療不穩定性骨盆骨折 10 例，取得較好療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
本組男 7 例，女 3 例；年齡 20～58 歲，平均 37.5 歲。致傷原因：高處墜落傷 5 例，重物壓傷 1 例，交通事故傷 4 例。傷后至入院時間 1～5 h，平均 3.1 h。患者均表現為不同程度腰骶部及下腹部疼痛。骶骨骨折 6 例，其中左側 1 例，右側 3 例，雙側 2 例；骶孔外側骨折 4 側，經骶孔骨折 3 側，骶孔內側骨折 1 側。右側骶髂關節脫位 1 例。髂骨骨折 3 例，其中左側 1 例，右側 2 例。10 例患者均有恥骨上下支骨折，左側 3 例（其中 2 例恥骨上支骨折鄰近恥骨聯合），右側 2 例，雙側 5 例。骨折 Tile 分型：B2 型 4 例，B3 型 1 例，C1 型 4 例，C2 型 1 例。9 例患者合并頭部、胸部外傷或胸腰椎、上下肢骨折，1 例 Tile C2 型患者合并左側 L5 神經根損傷；10 例患者均未見血管損傷。患者均攝骨盆前后位、入口位、出口位 X 線片及行 CT 三維重建檢查。
1.2 3D 打印導板的設計與制作
將患者骨盆 CT 掃描數據輸入 Mimics10.0 軟件，經處理行骨盆 CT 三維重建；數據再經 Magic18.0 軟件處理，用工業級 SLA R60003D 打印機（上海聯泰三維科技有限公司）打印出骨盆模型。對 5 例骨折明顯移位者，將主要骨折塊模擬解剖復位，以復位后的骨盆模型設計導板。骨盆模型中螺釘的進釘點和釘道選擇：① 骶髂螺釘：患者仰臥位時，股骨干縱軸向近端的延長線與經髂前上棘垂直于手術臺的直線相交，以后上象限的髂骨外側皮質為入點，固定骶髂關節脫位的螺釘以貼近 S1 椎體上終板為終點，入點與終點的連線即為骶髂螺釘的釘道[1]，骶骨骨折以垂直于骨折線的方向為螺釘方向；② 恥骨上支逆行螺釘：以恥骨結節下方、恥骨聯合外側為入點[2]，以恥骨上支髓腔的長軸為恥骨上支逆行螺釘的釘道；③ 恥骨上支順行螺釘：以恥骨上支髓腔長軸與髂骨外側皮質的交點為入點，以恥骨上支髓腔的長軸為恥骨上支順行螺釘的釘道。以直徑 6.5 mm 的圓柱體模擬骶髂螺釘，直徑 4.5 mm 的圓柱體模擬恥骨上支螺釘，通過 Mimics10.0 軟件重建，觀察螺釘在釘道內的軌跡及螺釘在軸位、矢狀位、冠狀位與周圍結構的毗鄰關系，最終確認釘道最佳位置及螺釘長度。
以髂后上棘及鄰近髂骨皮質的形狀為基礎反向設計骶髂螺釘導板的基底部；以同側恥骨上支及恥骨聯合前緣骨皮質的形狀為基礎反向設計恥骨上支逆行螺釘導板的基底部；以髂嵴及入點周圍的髂骨外側皮質形狀為基礎反向設計恥骨上支順行螺釘導板的基底部。設計骶髂螺釘導板內徑為 2 mm，恥骨上支螺釘導板內徑為 1.5 mm，導板外徑為 7 mm，高度為 30 mm。將數據輸入 3D 打印機，采用光敏樹脂材料打印出導板。將打印的導板放在骨盆模型相應位置，驗證導板與骨面貼合良好后，環氧乙烷熏蒸備用。
1.3 治療方法
1.3.1 術前處理
術前處理合并損傷，靜脈輸液、輸血抗休克治療至血流動力學穩定后，予以低分子肝素鈉皮下注射預防深靜脈血栓形成；常規消腫、鎮痛治療。5 例 Tile C 型骨盆骨折患者行骨盆帶外固定，患側股骨髁上骨牽引術，牽引質量為體質量的 1/7，牽引過程中復查骨盆正位 X 線片明確骨折復位情況，調整牽引質量至骨折垂直移位復位。根據創傷控制理論，對四肢長骨骨折行閉合復位、外固定支架固定術或內固定術。術前囑患者行下肢肌力訓練。
1.3.2 手術方法
患者先取仰臥位，閉合復位后，3D 打印導板輔助空心螺釘固定恥骨上支骨折；再取俯臥位，3D 打印導板輔助空心螺釘固定骶骨骨折或骶髂關節骨折脫位。對 1 例前環外固定支架固定者，先俯臥位固定骶髂關節脫位。
① 前環恥骨上支骨折閉合復位逆行空心螺釘內固定術：8 例患者采用該手術，其中 1 例一側行逆行螺釘固定，對側行順行螺釘固定。患者取仰臥位，于恥骨聯合水平作長約 6 cm 橫切口，切開皮膚、皮下、深筋膜，暴露恥骨聯合前方，骨膜下剝離，復位骨折；放置導板，經導向孔置入 1.5 mm 導針，骨盆入口位及閉孔斜位出口位 X 線片示導針位于髓腔中心；先以 3.5 mm 鉆頭鉆出滑動孔，再以 2.5 mm 鉆頭鉆孔，測深，沿導針植入 4.5 mm 半螺紋松質骨螺釘。再次 C 臂 X 線機透視確認骨折對位對線好，螺釘長度及位置滿意。
② 前環恥骨上支骨折閉合復位順行空心螺釘內固定術：患者取仰臥位，于髂嵴前作長約 6 cm 切口，切開皮膚、皮下、闊筋膜，自髂嵴剝離臀中肌并向遠側翻轉，顯露髂骨外板，骨折復位；放置導板并與髂骨外板緊密貼合，經導向孔置入 1.5 mm 導針；后續操作同方法 ①。
③ 后環骶髂關節骨折脫位閉合復位空心螺釘內固定術：患者取俯臥位，C 臂 X 線機透視下牽引下肢復位骨折，必要時用 Schanz 螺釘輔助復位。復位良好后，自髂后上棘向髂后下棘作長約 6 cm 切口，切開皮膚、皮下、闊筋膜，剝離部分臀大肌附著點，顯露髂后上棘及附近骨皮質；安裝導板與髂后上棘及附近骨皮質貼合，經導向孔置入 1 枚 2 mm 導針，C 臂 X 線機側位透視示導針位于安全區域，推進導針，骨盆入口位及出口位均顯示導針位于 S1 椎體內，未突破前側皮質，也未進入后側椎管；C 臂 X 線機透視下繼續推進導針至 S1 椎體中心位置，如為骶骨骨折，導針需推進至 S1 椎體中心的對側；退出導板，空心鉆鉆孔，植入相應長度的空心螺釘。再次 C 臂 X 線機透視確認骨折對位對線好，螺釘長度及位置滿意。
對合并髂骨翼骨折的 3 例患者行閉合復位空心螺釘內固定術；合并近恥骨聯合恥骨上支骨折的 2 例患者，其中 1 例行開放復位鋼板螺釘內固定術，另1 例合并盆腔臟器損傷者行前環外固定架固定術。共植入骶髂螺釘 9 枚，恥骨上支逆行螺釘 12 枚，恥骨上支順行螺釘 1 枚。
1.4 圍術期處理
術前及術后分別應用 1 次頭孢唑林 2.0 g 靜脈滴注預防感染。術后常規消腫、止痛治療，予以低分子肝素鈉 0.32 萬 U 皮下注射（1 次/d）預防深靜脈血栓形成。術后指導患者行下肢功能鍛煉；術后每個月隨訪至骨折愈合；據合并損傷，Tile B 型患者術后 8 周患側開始部分負重，Tile C 型患者術后 12 周患側開始部分負重，據骨折愈合情況及患者反應逐步過渡至完全負重。
1.5 療效評價
術后均攝骨盆前后位、入口位及出口位 X 線片并行骨盆 CT 三維重建。按照 Matta 評分標準[3]進行影像學評估，術后殘留骨折移位<4 mm 為優，4～10 mm 為良，10～20 mm 為可，>20 mm 為差。以 CT 三維重建對骨折復位和螺釘植入情況進行評估：① 骶髂螺釘位置評估分類[4]：Ⅰ類，安全植入，螺釘完全在松質骨內；Ⅱ類，安全植入，但螺釘接觸到皮質骨結構（骶骨前緣、神經孔或椎管）；Ⅲ類，錯誤植入，螺釘穿透皮質骨。② 恥骨上支螺釘位置評估分類[5]：0 級，未穿透骨皮質；1 級，穿透骨皮質螺釘長度<2 mm；2 級，穿透骨皮質螺釘長度 2～4 mm；3 級，穿透骨皮質螺釘長度>4 mm。術后 1 年按照 Majeed 功能評分[6]進行功能評估：85～100 分為優，70～84 分為良，55～69 分為中，<55 分為差。
2 結果
本組患者平均每枚螺釘植入時間為 30 min，平均每枚螺釘切口失血量為 50 mL。每枚骶髂螺釘植入透視時間為 24～96 s，平均 62 s；每枚恥骨上支螺釘植入透視時間為 42～80 s，平均 63.2 s。患者住院時間 17～90 d，平均 43.7 d。術后患者切口均Ⅰ期愈合。患者均獲隨訪，隨訪時間 12～22 個月，平均 15.6 個月。術后 1 d 根據 Matta 評分標準進行影像學評估，獲優 8 例，良 2 例；CT 三維重建示 9 枚骶髂螺釘位置均為Ⅰ類，13 枚恥骨上支螺釘位置均為 0 級。隨訪期間均未出現血管神經損傷，螺釘退出、斷裂，繼發性骨折移位等并發癥。術后 6 個月 X 線片示骨折均已愈合。術后 1 年根據 Majeed 功能評分，獲優 9 例，良 1 例。末次隨訪時，合并左側 L5 神經根損傷的 Tile C2 型患者 L5 神經根功能恢復正常。9 例患者恢復原工作，1 例 Tile C2 型患者勞累后出現腰骶部疼痛，更換工作。見圖 1。
圖1
患者，男，58 歲，交通事故傷致不穩定性骨盆骨折（Tile B3 型）
a、b. 術前骨盆前后位 X 線片及 CT 三維重建示，右側骶骨經骶骨翼及經骶孔骨折、左側骶骨經骶骨翼骨折，雙側恥骨上下支骨折并移位；c. 3D 打印雙側骶髂螺釘導板及雙側恥骨上支逆行空心螺釘導板外觀；d. 術中使用導板輔助雙側恥骨上支逆行空心螺釘內固定；e. 術中使用導板輔助骶髂螺釘內固定；f～i. 術后 1 d 骨盆前后位、入口位、出口位 X 線片及骨盆 CT 三維重建示，雙側骶髂螺釘及雙側恥骨上支逆行空心螺釘均位于骨皮質內；j～l. 術后 1 年骨盆前后位、入口位、出口位 X 線片示骨折愈合好，螺釘均位于骨皮質內，無移位及退出
Figure1. A 58-year-old male patient suffered from unstable pelvic fractures (Tile type B3) caused by traffic accidenta, b. Preoperative anteroposterior X-ray film and 3D reconstruction of CT, showing transalar and transforaminal fracture in the right sacrum, transalar fracture in the left sacrum, and bilateral suprapubic and infrapubic ramus fractures with displacement; c. Configuration of 3D printing bilateral iliosacral screw and retrograde suprapubic screw insertion templates; d. Intraoperative use of retrograde suprapubic ramus screw insertion template for fixation of bilateral suprapubic ramus fractures; e. Intraoperative use of iliosacral screw insertion template for sacrum fracture fixation; f-i. Anteroposterior, inlet, outlet X-ray films and 3D reconstruction of CT at 1 day after operation, showing complete intracortical placement of bilateral iliosacral screws and bilateral retrograde suprapubic ramus screws; j-l. Anteroposterior, inlet, and outlet X-ray films at 1 year after operation, showing good fracture healing and complete intracortical screw position without displacement or back out
3 討論
3.1 不穩定性骨盆骨折的治療現狀
不穩定性骨盆后環骨折多為涉及骶髂關節和骶骨的復雜損傷，常用的內固定方式有前路鋼板螺釘內固定術、后路鋼板螺釘內固定術、經皮骶髂螺釘內固定術、經髂骨經骶骨空心螺釘內固定術等。前路鋼板螺釘內固定術可在直視下暴露骨折區域，復位簡便，但創傷較大；后路鋼板螺釘內固定術能有效維持骨折復位，但需行后側雙切口，對伴隨 Morel-Lavallee 損傷的患者不主張使用，因為會增加傷口并發癥和感染風險[7]。骶髂螺釘已成為治療骶髂關節不穩及骶骨骨折的常用手術[1]。為避免損傷 S1 椎體鄰近的血管神經，術中需行骨盆前后位、入口位、出口位、骶骨側位透視，以便及時調整導針方向，使得 X 線暴露頻繁，耗時長。Routt 等[8]報道每枚骶髂螺釘植入耗時 15～45 min，每枚骶髂螺釘植入的透視時間為 24～96 s，平均 62 s。據報道，透視引導下螺釘植入錯位率為 2%～15%[9-10]，神經損傷發生率為 0.5%～7.7%[11]。二維導航能夠提供高精度骶髂螺釘植入，術后 CT 掃描示螺釘植入錯位率為 6% 。Gras 等[4]認為二維導航引導下骶髂螺釘植入術僅適用于大型創傷中心，因為成本高且學習曲線長，同樣也需要標準開放骨盆手術的經驗。盡管 CT 導航能通過更少的透視暴露獲得更低的骶髂螺釘錯位率，但設備昂貴，操作步驟復雜[12]，限制了其臨床應用。當存在 S1 變異（發生率 20%～40%）時，S1 節段的骶骨翼斜坡更為傾斜，螺釘經過的通道變窄，術中透視困難，不推薦采用骶髂螺釘[13]。經髂骨經骶骨空心螺釘內固定術在技術上更有挑戰性，因為螺釘需經過雙側髂骨翼，與標準的骶髂螺釘植入相比，安全通過骨性通道更困難[14]，增加了螺釘穿出骨皮質的風險，理論上增加了神經損傷風險[15]。故對于骨盆后環損傷，需根據具體情況選擇合適的內固定。
骨盆前環損傷的手術治療方法有開放復位鋼板螺釘內固定術、外固定支架固定術、經皮恥骨上支螺釘內固定術[2]、前路皮下骨盆內固定器[16]、前方骨盆橋[17]等。髂腹股溝入路手術創傷大，軟組織暴露廣泛，有損傷膀胱、髂血管、股神經、股外側皮神經等結構的風險。Stoppa 入路于腹中線腹直肌之間從臍至恥骨聯合作長 10～15 cm 縱形切口，需廣泛腹膜外分離[18]。外固定支架有釘道感染、松動、骨折復位丟失等并發癥發生風險。經皮恥骨上支螺釘內固定術，術中需在骨盆入口位和閉孔斜位出口位反復透視。Routt 等[2]行恥骨上支逆行螺釘治療 24 例骨盆骨折患者，共植入 28 枚螺釘，透視時間為 1 min 38 s～4 min 50 s，平均 3 min 20 s，1 枚螺釘穿出至恥骨上支上方，1 例患者術后出現癥狀性螺釘松動，需再手術治療，故作者認為恥骨上支逆行螺釘僅在不能進行標準骨盆前路內固定時謹慎使用。術中透視和 CT 導航改進了恥骨上支螺釘植入的精確性，但即使是經驗豐富的骨盆外科醫師也需花費很多學習時間[19-21]，且 CT 導航設備昂貴，難以在基層醫院推廣。前路皮下骨盆內固定器治療不穩定性骨盆骨折，股外側皮神經刺激的發生率高達 30%，異位骨化發生率高達 35%，一些患者能感覺到皮下的連接桿和螺釘頭[16]。前方骨盆橋需在髂前上棘后側作長約 3 cm 切口，在恥骨聯合作長 6～8 cm 切口，需要分離自髂前上棘至對側恥骨結節的皮下隧道，且有損傷腹股溝韌帶附近血管神經的風險[17]。
3.2 3D 打印導板輔助空心螺釘內固定術治療不穩定性骨盆骨折的意義
3D 打印導板輔助空心螺釘內固定治療不穩定性骨盆骨折，通過術前 CT 三維重建，以虛擬螺釘模擬植入，在三維重建的骨盆上確定螺釘入點、安全區域、軌跡和方向，并設計出相應導板，通過術前測量預估螺釘直徑及長度。通過導板與骨皮質的緊密貼合，按照術前設計確定植釘的入點和螺釘方向，增強了植釘的導向性，降低了螺釘穿出骨皮質、損傷鄰近血管神經的風險，可減少術中調整導針方向的次數，有助于減少術中透視次數及頻率，簡化手術操作，縮短手術時間，降低手術難度及縮短年輕醫生的學習曲線。Kaneyama 等[22]應用患者個體化頸椎螺釘導板，實現了中段頸椎椎弓根釘的精確植入，提高了手術安全性，降低了血管神經損傷發生率。相對于骨盆前后環開放復位鋼板螺釘內固定術，3D 打印導板輔助空心螺釘內固定術治療不穩定性骨盆骨折切口更小，創傷更小，失血量更小，理論上有減少術后并發癥的優勢；相對于骨盆骨折閉合復位空心螺釘內固定術，有簡化手術操作、縮短手術時間、減少術中透視的優勢，并能縮短學習曲線。本組 10 例患者共植入骶髂螺釘 9 枚，恥骨上支螺釘 13 枚；平均每枚螺釘植入時間為 30 min，平均每枚螺釘切口失血量 50 mL，術后骨盆 CT 三維重建示 9 枚骶髂螺釘位置均為Ⅰ類，13 枚恥骨上支螺釘位置均為 0 級，未發生血管神經損傷、螺釘退出、斷裂、繼發性骨折移位等并發癥；表明 3D 打印導板有助于骶髂螺釘及恥骨上支螺釘的精確植入，降低血管神經損傷風險。
3D 打印導板輔助空心螺釘內固定術治療不穩定性骨盆骨折相對于傳統閉合復位經皮空心螺釘內固定術的不足之處在于需行有限切開及軟組織分離，提供骨皮質與導板嵌合。有望通過改進導板設計，進一步提高經導板植釘的精確性，同時縮小導板面積，使手術切口及創傷更小，失血量更少。
3.3 3D 打印導板輔助空心螺釘內固定術治療不穩定性骨盆骨折的注意事項
不穩定性骨盆骨折的手術治療，首先要進行骨盆骨折的復位并維持復位，然后再進行骨折固定，如果閉合復位困難，需行切開復位。術中需充分顯露導板貼附處的骨皮質，以實現導板與骨皮質的緊密貼合，提高導向孔的精確性。導針必須與導向孔等大，以避免導針偏心植入，引起方向偏移；導針必須足夠粗，過細小的導針植入深部時易折彎進而使導針方向偏移；植入導針時，開始宜緩慢鉆孔，避免加壓，以免導板移位，導致導向孔位置和方向改變。同時結合術中 C 臂 X 線機透視，必要時調整導針方向，對于骨折移位明顯、CT 三維重建模擬骨折復位后再設計導板的患者，術中調整導針方向的可能性較大。術中必須正確解讀骨盆前后位、入口位、出口位、骶骨側位、閉孔斜位出口位 X 線片。離中線近的恥骨上支骨折宜行恥骨上支逆行空心螺釘內固定術，離中線遠的恥骨上支骨折宜行恥骨上支順行空心螺釘內固定術。經骶孔的骶骨骨折（DenisⅡ型）空心螺釘固定時不宜加壓，以免引起或加重神經根損傷。
綜上述，3D 打印導板輔助空心螺釘內固定術治療不穩定性骨盆骨折，有助于螺釘精確植入，能降低血管神經損傷風險并節約手術時間、縮短學習曲線，是治療不穩定性骨盆骨折的一種較好選擇。但本研究是回顧性研究，病例數較少，隨訪時間較短，仍需要大樣本隨機對照研究及更長時間隨訪，以驗證 3D 打印導板輔助空心螺釘內固定術治療不穩定性骨盆骨折的優勢。
