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探讨3D打印技术辅助髋臼骨折手术及护理的作用

添加时间:2018/08/30 来源:护理论文网
  摘要:[目的]探讨3D打印技术辅助髋臼骨折手术及护理的作用。[方法]将2014年12月-2017年10月医院收治的60例髋臼骨折病人按随机数字表法分为3D打印组和对照组, 每组30例, 比较两组病人手术时间、术中出血量、术后伤口引流量, 按视觉模拟法评估病人术前、术后翻身疼痛评分并进行比较, 术后行X线检查并按Matta标准评估病人骨折复位固定情况, 术后3个月评价患肢功能。[结果]3D打印组手术时间、术中出血量、术后伤口引流量较对照组少, 差异有统计学意义 (P<0.05) ;3D打印组术前翻身疼痛评分明显降低, 与对照组比较差异有统计学意义 (P<0.05) .[结论]3D打印技术可减轻髋臼骨折病人术前护理翻身时疼痛, 减少髋臼骨折的手术创伤, 缩短手术时间, 手术效果满意。
  
  关键词:髋臼骨折; 3D打印技术; 疼痛; 手术时间; 出血量; 伤口引流量; 护理;
 
  高能量损伤所致的髋臼骨折病情重, 骨折移位大, 非手术治疗常遗留创伤性关节炎而影响病人髋关节功能, 手术治疗可提高此类病人的治疗效果[1].近年来, 数字医学与3D打印技术的发展, 为骨科手术精准化提供了便利, 实现了虚拟到现实的转变, 术者可通过三维重建软件进行术前虚拟复位手术方案设计, 根据3D打印模型对骨折线进行分析分型, 确定个体化、最优化的手术方案及模拟操作, 术中指导手术进行, 以确保手术的成功, 减少传统手术所出现的并发症, 提高手术效果[2].在护理方面, 3D打印技术在近些年也逐渐得到应用, 取得一定临床效果[3-5].本研究采用数字化设计3D打印技术辅助髋臼骨折手术及护理30例, 并与传统手术方法进行比较。现报告如下。
  
  1 资料与方法
  
  1.1 一般资料
  
  选择2014年12月-2017年10月收治的60例髋臼骨折病人, 经医院伦理学委员会批准, 所有病人或其亲属知情同意并签署同意书。纳入标准: (1) 年龄≥19岁; (2) X线或CT检查提示髋臼骨折, 符合髋臼骨折手术指证; (3) 既往无髋关节手术史; (4) 无合并其他脏器损伤。排除标准: (1) 髋臼骨折合并血管神经损伤; (2) 陈旧性髋臼骨折; (3) 术前合并不能耐受手术的内科疾病。将60例病人按随机数字表法分为3D打印组和对照组, 每组30例。3D打印组男21例, 女9例;年龄47.2岁±10.3岁;车祸伤15例, 高处坠落伤10例, 压砸伤5例;左侧19例, 右侧11例;合并休克7例, 伴有其他部位骨折5例;按照Judet-Letournel分型进行分类[6], 简单骨折11例, 复合骨折19例;受伤距手术时间7.2d±1.3d.对照组男23例, 女7例;年龄46.9岁±11.2岁;致伤原因:致伤原因:车祸伤16例, 高处坠落伤8例, 压砸伤6例;左侧17例, 右侧13例;合并休克8例, 伴有其他部位骨折6例;按照Judet-Letournel分型进行分类, 简单骨折9例, 复合骨折21例;受伤距手术时间7.4d±1.1d.两组病人性别、年龄、致伤原因、骨折分型、受伤距手术时间比较差异无统计学意义 (P>0.05) , 具有可比性。所有病人术前行X线检查和应用荷兰飞利浦公司生产的64排螺旋CT进行薄层扫描, CT扫描电流100 mAs, 扫描电压100kV, 扫描螺距0.5mm, 扫描范围包含骨盆及股骨上段。所有病例用荷兰飞利浦公司生产的64排螺旋CT进行薄层扫描。扫描部位:骨盆及股骨上段, 扫描螺距0.5 mm, 扫描电流100 mAs, 扫描电压100kV, 扫描数据以DICOM格式输出。
  
  1.2 方法
  
  1.2.1 术前准备
  
  3D打印组将64排螺旋CT薄层扫描数据以DICOM格式输出, 并导入到医学3D图像编辑软件Mimics14.0软件中, 对髋臼骨折进行三维重建 (Calculate 3Dfrom Mask) , 得到髋臼骨折三维重建图像。根据三维重建图像观察骨折块的相对空间位置, 确定髋臼骨折分型, 并虚拟手术复位。将Mimics14.0软件处理的髋臼骨折及复位后图像文件以STL格式输出。将STL格式文件导入3D打印软件markware中调整打印方位, 以1∶1比例打印出实物模块。护理人员根据3D打印模型了解病人髋臼骨折情况、移位方向;术前手术医生根据3D打印模型选择合适孔数的钢板, 折弯重建钢板。病人均完善术前检查、术前评估、留置尿管、备血等常规术前准备, 术前30min应用抗生素预防感染。将所有病人术前疼痛指数按视觉模拟法评价疼痛程度[7] (0分~10分) .3D打印组病人根据3D打印模型所示的骨折移位情况决定翻身体位。对照组病人给予常规翻身。
  
  1.2.2 手术方法
  
  所有病人麻醉方法均为气管插管全身麻醉, 手术由同一主刀医生及手术组进行。病人手术体位, 根据手术入路, 可为平卧位或侧卧漂浮体位。常规消毒、铺巾, 逐层切开皮肤、皮下组织, 钝性分离肌肉间隙至骨膜, 3D打印组病人使用术前3D打印模型预弯的钢板, 复位骨折后使用钢板螺钉固定, C臂透视确定骨折复位、固定满意后, 逐层缝合手术切口。对照组术中根据骨折情况折弯、塑形钢板, 复位并固定骨盆骨折, 同样使用C臂确定骨折复位、固定情况满意后, 逐层缝合手术切口。
  
  1.2.3 术后处理
  
  两组病人术后24h内使用抗生素预防感染, 术后伤口放置引流管, 持续引流24h~48h.观察患侧下肢血液循环、感觉、活动情况。术后常规应用药物镇痛, 评价每位病人术后翻身的疼痛情况。术后3d行X线及64排CT复查骨折部位。针对不同的骨折类型和复位效果, 根据术后X线片或者CT检查判断骨折复位情况, 指导病人进行下肢康复锻炼, 以获得髋关节更好的功能。出院后对两组病人定期进行门诊随访, 指导病人行进一步患肢功能锻炼。术后3个月评估病人术后肢体功能恢复情况。
  
  1.2.4 疗效评价
  
  (1) 记录两组病人手术时间、术中出血量、术后伤口引流量; (2) 记录两组病人术前、术后翻身时疼痛评分; (3) 应用术后改良Matta影像学评分标准评价两组病人复位效果优良率[8]:<1 mm解剖复位为优, 1mm~3mm满意复位为良, >3mm不满意复位为差。根据改良Merle DAubignéand Postel评分标准评估两组术后1年髋关节功能[9]:术后髋关节功能根据疼痛、行走、活动范围来评定, 总分为三部分得分总和, 优18分, 良15分~17分, 可13分~14分, 差<13分。优良=优+良。
  
  1.3 统计学方法
  
  所有数据采用SPSS 16.0统计软件进行统计学分析, 先使用Shapiro-Wilk检验判断计量资料是否为正态分布, 若为正态分布数据, 且方差齐, 以均数±标准差 (±s) 表示。计量资料采用t检验, 计数资料采用χ2检验, 以P<0.05为差异有统计学意义。
  
  2 结果
  
  2.1 两组病人术前翻身疼痛评分、手术时间、术中出血量、术后引流量、术后翻身疼痛评分比较 (见表1) .
  
  表1 两组病人术前翻身疼痛评分、手术时间、术中出血量、术后引流量、术后翻身疼痛评分比较 (±s)

  
  2.2 两组病人手术复位效果及术后3个月髋关节功能比较 (见表2)
  
  术后所有病人获得随访, 随访时间为8个月~24个月, 平均15.4个月。
  
  表2 两组病人手术复位效果及术后3个月髋关节功能比较

  
  3 讨论
  
  髋臼骨折是一种高能量暴力损伤。20世纪60年代Judet等[6]率先使用手术治疗髋臼骨折, 开创了髋臼骨折手术治疗的新纪元, 目前手术治疗已成为髋臼骨折的主要治疗方法[10].髋臼作为重要的负重关节, 其位置深, 解剖形态复杂, 周围有重要的血管神经, 这些因素导致术前髋臼骨折类型及范围的判断、术中骨折复位较为困难, 临床手术治疗难度大, 风险高[11].同时, 髋臼骨折病人由于骨折移位往往疼痛难忍, 尽管使用止痛药物, 病人仍疼痛明显, 特别是合并骨盆前环骨折, 护理翻身时常常导致剧烈疼痛, 病人因此拒绝护理翻身;如不进行翻身等护理干预常出现腰骶部压疮、下肢静脉血栓、坠积性肺炎等并发症[12].如何减少手术创伤、减轻病人痛苦是医护人员需要解决的问题。数字医学及3D打印技术的出现, 为解决临床问题提供了新思路。传统髋臼骨折手术, 通过X线片及CT工作站三维重建出来的模型, 术者对骨折线的判断、骨折块复位方法、重建钢板的植入位置、螺钉长度及方向的选择, 只是通过临床经验进行判断, 缺乏三维空间的判断, 无法在术前通过实体模型模拟手术操作, 术中反复塑形钢板必然延长手术时间, 增加出血量, 加大手术创伤[13-14].3D打印技术辅助髋臼骨折手术, 通过数字化设计结合3D打印技术, 术者可以根据Mimics软件中的三维模型及3D打印骨折模型, 直观地对骨折的详细情况进行全面了解, 确定骨折分型, 克服了传统影像学方法难以直观了解的缺点, 为手术方案的制定提供直观、可靠的根据。在术中与术野情况相对照, 为手术顺利进行和最大限度解剖复位提供帮助。同时, 手术医生可在3D打印模型上进行模拟手术操作, 熟悉骨折复位方法与步骤, 并在术中与术野情况进行对照, 从而节省手术时间, 减少术中出血量。
  
  由于护理人员阅读X线片水平的限制, 对髋臼骨折移位情况认识不足, 术前常规翻身时常导致病人剧烈疼痛, 往往造成病人精神及肉体的双重伤害, 甚至拒绝翻身。护理人员可根据3D打印髋臼骨折模型全方位观察髋臼骨折的移位情况, 了解病人髋臼骨折情况, 根据骨折的位置、移位情况做好翻身前的患肢牵引制动, 有效减少术前护理翻身所造成的伤害。两组病人术后由于髋臼骨折已固定, 两组病人术后翻身疼痛评分较术前均减少。
  
  综上所述, 3D打印技术辅助髋臼骨折手术及护理可缩短手术时间, 减少手术创伤, 降低术前护理翻身所造成的伤害。但是, 本研究临床应用时间较短, 样本量较小, 需进一步临床观察研究。
  
  参考文献
  
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