3D 打印技術(shù)結(jié)合橋接系統(tǒng)內(nèi)固定手術(shù)治療PFF 1例

楊慧勤 陳卓遠(yuǎn) 普淇 吳中雄 王杰 任云峰 熊鷹 陸繼鵬 楊澤 黃家崢

[摘要] 髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體周圍骨折（periprosthetic femoral fractures，PFF）是骨科一種較為復(fù)雜的骨折，好發(fā)于骨質(zhì)疏松的老年患者。PFF 目前臨床治療較困難，目前尚缺乏一種公認(rèn)的手術(shù)方法。本文報(bào)道了1 例3D 打印技術(shù)結(jié)合橋接系統(tǒng)內(nèi)固定手術(shù)治療PFF 病例，并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行總結(jié)分析，旨在為PFF 的治療提供參考依據(jù)。

[關(guān)鍵詞] 髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體周圍骨折；橋接系統(tǒng)內(nèi)固定；3D 打印

[中圖分類號] R6? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [DOI] 10.3969/j.issn.1673-9701.2023.12.034

髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體周圍骨折（periprostheticfemoral fractures，PFF）隨著老年患者生存期延長及老年人活動(dòng)數(shù)量的增加，以及患病老年人多合并骨質(zhì)疏松，使其發(fā)病率逐年增加[1-3]。PFF 患者在治療上若無明顯的手術(shù)禁忌證，則需要行切開復(fù)位固定手術(shù)治療，達(dá)到使患者術(shù)后能早期下地進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練功能的目的。若不能行手術(shù)切開復(fù)位內(nèi)固定治療，患者長時(shí)間臥床有可能誘發(fā)褥瘡、墜積性肺炎、深靜脈栓塞癥等并發(fā)癥，嚴(yán)重者甚至可能會(huì)威脅患者的生命[4-5]，所以，選取適合的手術(shù)方法對改善患者的預(yù)后及康復(fù)具有重要作用。目前已有橋接系統(tǒng)內(nèi)固定治療PFF 病例的報(bào)道，但此類手術(shù)難度較大。2016 年，昆明醫(yī)科大學(xué)附屬延安醫(yī)院通過3D 打印技術(shù)輔助橋接系統(tǒng)內(nèi)固定治療PFF1 例（倫理審批號：YXLL-AF-SC-022/01），并隨訪5 年，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 病例資料

患者，女，78 歲，因“摔倒致右大腿中段及膝部腫痛、活動(dòng)受限8h 余”來院，既往病史：6 年前因右股骨頭壞死行全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)；術(shù)后4 年不慎摔倒，醫(yī)院診斷為右PFF（Vancouver B1 型），行骨折復(fù)位并張力帶加鋼絲內(nèi)固定術(shù)；此次再次摔倒骨折入院。入院查體：脊柱外形正常，各棘突無壓叩痛，活動(dòng)度可。右下肢短縮畸形。右大腿中下段較對側(cè)腫脹明顯，骨折部明顯捫及骨擦感，右膝關(guān)節(jié)活動(dòng)受限。輔助檢查：術(shù)前X 線示：右髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體周圍骨折，右股骨髁上骨折，右股骨中下段骨折，見圖1。術(shù)前CT 示：右股骨下段粉碎性骨折，遠(yuǎn)斷端稍向后移位，斷端向外側(cè)成角。臨床診斷：右髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體周圍骨折（Vancouver B1型+C 型）、右股骨髁上骨折、重度骨質(zhì)疏松癥。診治經(jīng)過：3D 打印技術(shù)結(jié)合橋接系統(tǒng)內(nèi)固定手術(shù)治療。術(shù)前采集患者骨折部位CT 的Dicom 數(shù)據(jù)，由工程師經(jīng)“工作站”重建患者骨折模型，了解患者的骨折分型，并在軟件模擬骨折復(fù)位的模型，并在3D 打印機(jī)以1∶1 進(jìn)行等比3D 打印。打印好模型后，術(shù)前醫(yī)生和工程師根據(jù)骨折部位有限元分析結(jié)果及3D打印模型進(jìn)行橋接系統(tǒng)內(nèi)固定個(gè)性化配置和塑形，同時(shí)在模型上模擬手術(shù)，行橋接系統(tǒng)內(nèi)固定，確定螺釘?shù)闹萌敕较蚝烷L度，見圖2。術(shù)中根據(jù)術(shù)前3D模型上模擬的手術(shù)方案實(shí)施骨折復(fù)位內(nèi)固定，術(shù)中采用平臥位，右臀部墊枕，切開皮膚顯露骨折部位，骨折部位按模型指導(dǎo)復(fù)位后，將術(shù)前3D 模型上匹配好的橋接系統(tǒng)內(nèi)固定，固定于已復(fù)位好的骨折部位，測量螺釘隧道長度并置入螺釘穩(wěn)定固定，透視下骨折復(fù)位滿意，內(nèi)固定合適。該手術(shù)順利，術(shù)中出血量200ml，手術(shù)時(shí)間90min。患者術(shù)后14d 拆線。術(shù)后復(fù)查X 線片和CT，骨折復(fù)位佳，實(shí)現(xiàn)骨折的堅(jiān)強(qiáng)固定，見圖3，患者早期可行床上康復(fù)功能鍛煉，避免長期臥床并發(fā)癥的發(fā)生。

根據(jù)患者術(shù)后隨訪檢查結(jié)果示：術(shù)后3 個(gè)月后假體及內(nèi)固定位置可，骨折愈合良好，行助步器下地行走。術(shù)后隨訪6 個(gè)月，Harris 評分由術(shù)前14 分提高至92 分，患者自述術(shù)后逐漸開始獨(dú)立行走。本例手術(shù)成功，術(shù)后恢復(fù)良好。

2 討論

PFF 多發(fā)生于高齡老年患者，骨質(zhì)疏松是引發(fā)PFF 骨折的首要原因，此外還與外傷、摔倒、假體松動(dòng)和周圍骨溶解等因素有關(guān)[2]。同時(shí)，PFF 患者年齡大及多合并內(nèi)科慢性病，臨床處理較為棘手[6]。對手術(shù)醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)和技巧要求較高，治療上既要妥善處理創(chuàng)傷骨折，有時(shí)又要進(jìn)行假體翻修，必要時(shí)需更換假體，甚至在骨量丟失時(shí)要進(jìn)行植骨[7]。目前對于人工 PFF 的手術(shù)治療，常根據(jù)Vancouver 分型[8-9]來確定骨折的分型并指導(dǎo)治療方案，Vancouver 分型將PFF 骨折分為A 型（AG 和AL）、B 型（B1、B2、B3）、C 型幾種；治療方面，B1 型假體無需翻修，骨折可用捆綁帶、LISS 系統(tǒng)、鎖定加壓鋼板、骨水泥長柄假體、環(huán)抱器[10-12]。C 型骨折手術(shù)治療按股骨中下段骨折處理[13]，目前此類手術(shù)難度大，在內(nèi)固定器材的選擇上存在諸多問題，如鋼絲、捆綁帶固定易產(chǎn)生剪切作用，不屬于堅(jiān)強(qiáng)內(nèi)固定，也會(huì)造成局部血運(yùn)障礙，從而影響骨折愈合；記憶合金環(huán)抱器固定需要大量剝離骨折周圍組織，致血運(yùn)受破壞，影響骨折愈合，同時(shí)手術(shù)操作要求較高，固定不牢固，固定物易滑脫，從而致骨折斷端分離；LISS 鋼板固定可靠、局部血運(yùn)破壞小，但螺釘固定與假體、股骨間無空間置釘，單用不能達(dá)到足夠的固定強(qiáng)度；鎖定加壓鋼板抗彎曲能力強(qiáng)，但對于多段骨折，鋼板長度不夠[14-15]，造成二次手術(shù)固定困難，甚至手術(shù)失敗。

本文報(bào)道的該例老年女性患者， 同時(shí)合并Vancouver 分型B1 型+C 型，傳統(tǒng)的鋼板等內(nèi)固定無法實(shí)現(xiàn)骨折的穩(wěn)定固定，以及實(shí)現(xiàn)整個(gè)股骨的固定，由于鋼板長度有限，而橋接系統(tǒng)內(nèi)固定可以以一個(gè)內(nèi)固定實(shí)現(xiàn)整個(gè)股骨的固定且同時(shí)固定Vancouver分型B1 型+C 型。同時(shí)通過結(jié)合3D 打印等比模型，實(shí)現(xiàn)骨折的個(gè)性化內(nèi)固定匹配及術(shù)前模擬手術(shù)；術(shù)中通過模型實(shí)時(shí)指導(dǎo)，螺釘置釘方向避開了假體，實(shí)現(xiàn)了骨皮質(zhì)雙皮質(zhì)的穩(wěn)定固定[16-17]。從傳統(tǒng)鋼板二維固定到三維多向鎖定固定，三維固定巧妙轉(zhuǎn)移受重壓力，改善了骨質(zhì)疏松患者骨折部位受力負(fù)荷現(xiàn)象；術(shù)中使用微創(chuàng)橋接等技術(shù)及對組織的保護(hù)較好，不傷害骨膜，使骨折區(qū)域的愈合速度明顯提升[18-20]。通過術(shù)前在3D 模型上模擬手術(shù)，使手術(shù)更加便捷，從而縮短手術(shù)時(shí)間，降低了手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)[21]。

綜上，本研究采用3D 打印技術(shù)結(jié)合橋接系統(tǒng)內(nèi)固定治療PFF，不僅為臨床醫(yī)生提供了術(shù)前模擬手術(shù)和術(shù)中指導(dǎo)手術(shù)，也為醫(yī)生提供了個(gè)性化的橋接系統(tǒng)內(nèi)固定，為PFF 的治療提供了一種新的治療方法，同時(shí)也符合現(xiàn)代醫(yī)療的發(fā)展，是一種個(gè)性化、數(shù)字化的手術(shù)治療方法。

[參考文獻(xiàn)]

[1] DENG Y， KIESER D， WYATT M， et al. Risk factorsfor periprosthetic femoral fractures around total hiparthroplasty： A systematic review and Meta-analysis[J].ANZ J Surg， 2020， 90（4）： 441–447.

[2] RICCI W M. Periprosthetic femur fractures[J]. J OrthopTrauma， 2015， 29（3）： 130–137.

[3] GIARETTA S， MOMOLI A， PORCELLI G， et al.Diagnosis and management of periprosthetic femoralfractures after hip arthroplasty[J]. Injury， 2019， 50（Suppl2）： S29–S33.

[4] DUNCAN C P， MASRI B A. Fractures of the femurafter hip replacement[J]. Instr Course Lect， 1995， 44：293–304.

[5] LIANG S， XIE J， WANG F， et al. Application ofthree-dimensional printing technology in peripheral hipdiseases[J]. Bioengineered， 2021， 12（1）： 5883–5891.

[6] SIDLER-MAIER C C， WADDELL J P. Incidence andpredisposing factors of periprosthetic proximal femoralfractures： A literature review[J]. Int Orthop， 2015， 39（9）：1673–1682.

[7] BRADY O H， GARBUZ D S， MASRI B A， et al.Classification of the hip[J]. Orthop Clin North Am， 1999，30（2）： 215–220.

[8] SHERIDAN G A， SEPEHRI A， STOFFEL K， et al.Treatment of B1 distal periprosthetic femur fractures[J].Orthop Clin North Am， 2021， 52（4）： 335–346.

[9] VICENTI G， BIZZOCA D， SOLARINO G， et al.Periprosthetic femoral re-fractures pathogenesis，classification， and surgical implications[J]. Injury， 2020，54（Suppl）： S24–S30.

[10] GAUSDEN E B， TIBBO M E， PERRY K I， et al.Outcomes of vancouver periprosthetic femur fractures[J].J Arthroplasty， 2021， 36（10）： 3601–3607.

[11] BAUM C， LEIMBACHER M， KRIECHLING P， et al.Treatment of periprosthetic femoral fractures vancouvertype B2： Revision arthroplasty versus open reduction andinternal fixation with locking compression plate[J].Geriatr Orthop Surg Rehabil， 2019， 10： 1467839237.

[12] LONG Y， QI Y， ZUO G， et al. Femoral periprostheticfracture treatment using the ortho-bridge system： Abiomechanical study[J]. J Orthop Surg Res， 2022， 17（1）：301.

[13] 康鵬德， 李東海， 裴福興. 全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后股骨假體周圍骨折的治療策略[J]. 中華骨科雜志， 2019， （15）：961–972.

[14] LI B， ZHANG M， LU Q， et al. Application anddevelopment of modern 3d printing technology in thefield of orthopedics[J]. Biomed Res Int， 2022， 2022：8759060.

[15] RODRIGUEZ C R， NAYAK V V， PARENTE P， et al.The presence of 3D printing in orthopedics： A clinicaland material review[J]. J Orthop Res， 2023， 41（3）： 601.

[16] LIANG S， XIE J， WANG F， et al. Application ofthree-dimensional printing technology in peripheral hipdiseases[J]. Bioengineered， 2021， 12（1）： 5883–5891.

[17] LOUCAS M， LOUCAS R， AKHAVAN N S， et al.Interprosthetic femoral fractures surgical treatment ingeriatric patients[J]. Geriatr Orthop Surg Rehabil， 2021，12： 1781245282.

[18] MARONGIU G， PROST R， CAPONE A. Use of 3Dmodelling and 3D printing for the diagnostic process，decision making and preoperative planning ofperiprosthetic acetabular fractures[J]. BMJ Case Rep，2020， 13（1）： e233117.

[19] 普淇， 熊鷹， 趙烽， 等. 橋接內(nèi)固定系統(tǒng)（OBS）在股骨干骨折治療中的應(yīng)用效果及預(yù)后分析[J]. 臨床醫(yī)藥文獻(xiàn)電子雜志， 2017， 4（A4）： 20486–20487.

[20] WALCHER M G， GIESINGER K， DU SART R， et al.Plate positioning in periprosthetic or interprostheticfemur fractures with stable implants-a biomechanicalstudy[J]. J Arthroplasty， 2016， 31（12）： 2894–2899.

[21] 熊鷹， 李群輝， 柳百煉， 等. 橋接組合式內(nèi)固定系統(tǒng)與鎖定接骨板釘系統(tǒng)在股骨骨折應(yīng)用中的有限元分析[J]. 中國組織工程研究， 2012， 16（30）： 5516–5519.

（收稿日期：2022–09–02）

（修回日期：2022–10–15）