3D 打印经皮导板在股骨头坏死钻孔减压术中的十年探索：创新突破与临床价值

为解决传统股骨头坏死钻孔减压手术依赖术者经验、准确性和安全性有限等问题，研究人员开展 “3D 打印经皮导板在股骨头坏死钻孔减压术” 的研究。结果显示，该导板可缩短手术时间等，降低疾病进展风险。其为临床治疗提供新选择，意义重大。

在骨科疾病的治疗领域，股骨头坏死（Osteonecrosis of the Femoral Head，ONFH）一直是一个棘手的难题。它是由于股骨头局部血运受损，导致骨细胞死亡，进而引发股骨头结构改变、塌陷，严重影响患者髋关节功能和生活质量。目前，治疗 ONFH 的方法众多，其中手术干预对许多患者至关重要。然而，传统的全髋关节置换术（Total Hip Arthroplasty，THA）虽能在一定程度上缓解症状，但存在假体寿命有限、治疗费用高昂、并发症发生率较高等问题，尤其对于中青年患者，长期预后难以预测 。而早期干预对于 ONFH 患者至关重要，能够促进股骨头血运恢复，阻止病情恶化。

在此背景下，来自首都医科大学附属北京地坛医院骨科和首都医科大学附属北京朝阳医院骨科的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们探索了计算机辅助设计的 3D 打印经皮导板在股骨头坏死钻孔减压手术中的应用，旨在对比其与传统透视引导手术的差异，并评估其 10 年随访结果。该研究成果发表在《BMC Musculoskeletal Disorders》杂志上。

研究人员采用回顾性研究方法，选取了 2011 年 11 月至 2015 年 11 月期间接受钻孔减压手术的 ONFH 患者。其中，导板组 15 例患者（18 髋）使用计算机辅助设计并 3D 打印的经皮导板，对照组 15 例患者（19 髋）采用传统透视引导手术。所有患者均依据 ARCO 分期系统进行病情分期。

研究中用到的主要关键技术方法包括：首先，对患者进行 CT 扫描，扫描时患者体位需精确固定，使用特制的体位垫并标记关键位置，扫描层厚为 0.625mm 。然后，利用计算机辅助设计（CAD）软件 Mimics 21.0 对 CT 图像数据进行三维重建，通过精确设置阈值来提取不同组织。接着，在重建的三维模型上设计穿刺通道，模拟导针插入，确定最佳穿刺位点。之后，将设计好的图像导入 Geomagic Studio 9.0 软件，设计出贴合皮肤的导航模板，并使用 3D 打印机打印出 1:1 大小的导航模板。手术时，患者麻醉后按术前定位摆放体位，将 3D 打印导板准确放置在皮肤上，通过导板上的引导通道钻孔插入导针，术中使用透视验证导针位置 。

研究结果如下：

• 基本信息：导板组和对照组患者在年龄、性别、BMI、疾病分期、坏死程度和病因等基本特征上无统计学差异（P>0.05），这确保了两组研究的可比性1。
• 术中及手术并发症：两组患者均顺利完成手术。但对照组有 1 例导针穿透股骨头软骨，而导板组未出现股骨颈和转子间骨折、股骨头软骨穿透、感染和血肿等并发症，且导板组术中透视导针位置准确2。
• 术后评估：导板组平均手术时间为 27.8 分钟，透视次数为 11.2 次，导针调整次数为 1.2 次；对照组平均手术时间为 44.4 分钟，透视次数为 34.4 次，导针调整次数为 3.4 次，两组差异具有统计学意义（P<0.05）。术前两组 Harris 髋关节评分无统计学差异（P>0.05），术后两组 Harris 评分均显著高于术前（P<0.05），且术后 5 年导板组评分高于对照组，但差异无统计学意义（P>0.05） 。术后 10 年随访发现，导板组 ONFH 进展至 ARCO III 或 IV 期以及接受 THA 治疗的病例数显著少于对照组（P<0.05）34。

研究结论和讨论部分指出，3D 打印经皮导板应用于股骨头坏死钻孔减压手术具有显著优势。它通过精确的术前规划，使导针能够准确到达股骨头的硬化坏死区域，将传统的 “盲目” 二维减压转变为精准的靶向减压。这种创新方法不仅大幅缩短了手术时间，减少了术中透视次数和导针调整次数，提高了手术精度，还增强了手术安全性，符合微创外科技术的发展趋势，尤其适用于 HIV 阳性患者，降低了医护人员职业暴露的风险 。尽管该技术存在一些局限性，如手术时间未包含术前准备时间、会增加额外成本、在超重患者中准确性可能降低等，但总体而言，对于合适的 ONFH 患者群体，3D 打印经皮导板是安全有效的。并且，该技术的研究和应用范围有待进一步拓展，有望在其他骨科手术领域发挥重要作用，为骨科手术治疗带来新的突破和发展机遇。