BMC Musculoskelet Disord：即时3D打印铸型与聚合物矫形器在Colles骨折治疗中的临床应用

石膏或夹板是国内最广泛使用的骨折固定方法。这项技术自10世纪发明以来几乎没有什么变化。石膏的抗水性、透气性、皮肤舒适性、固定稳定性、铸型磨损的重量等缺点仍有待解决。

近年来，聚合物矫形器已取代传统的石膏固定四肢骨折，成为我国医院骨折治疗中最常用的外固定材料。随着科技的发展，3D打印在上肢骨折的治疗中越来越普遍。3D打印铸型具有潜在的优良特性，可改善患者护理和满意度。3D打印技术越来越实用，在医疗领域发展迅速。3D打印技术广泛应用于骨科，包括患者教育、手术培训和术前准备。它可以为患者制定特定的手术，并打印定制的夹板和假体。3D打印铸型具有个性化，非常适合患者解剖结构，具有轻便、透气、耐洗、耐污、防沙等特点，提高了患者的舒适度和满意度。此外，3D打印石膏也可以定制，避免覆盖伤口和受伤区域，防止损伤加重或延误治疗。目前，3D打印的临床应用数据相对缺乏，可能是由于其复杂、操作时间较长、价格较高等原因。即时3D打印可以快速打印出铸件，可以在临床实践中快速使用，无需长时间等待，满足骨折患者的需求。

我们假设即时3D打印将具有与聚合物矫形器相似的性能和功能。本研究的目的是测试个性化即时3D打印铸型的临床可行性和安全性，并评估和比较即时3D打印铸型与聚合物矫形器固定Colles骨折的临床效果和影像学结果。

方法：选择2022年6月~ 12月在我院收治的Colles骨折患者40例，分为观察组(20例，采用即时3D打印铸型)和对照组(20例，采用聚合物矫形器)。两组均采用手复位外固定治疗。收集固定前、骨折后2周、6周和12周的视觉模拟评分(VAS)、固定效果和满意度评分、手臂、肩和手残疾(DASH)评分、并发症和影像学资料进行比较。

表1  两组基线数据比较

图1:聚合物矫形器外固定治疗Colles骨折患者。A:图片中白色的是衬垫，上面有聚合物矫形器。B:聚合物矫形器外固定架内侧视野观察;C:在侧视野观察聚合物矫形器的外固定;D:聚合物矫形器前视野外固定

图2 3D打印模型固定Colles骨折患者的照片。A:案例1;B:情况2;C:情况3;D:案例4;E:案例5;F:案例6

图3 3D打印铸件的制造过程。A:使用Einsan pro 2x手持式3D扫描仪对骨折部位进行3D扫描。B:使用BY-3D-I即时打印机切片系统对模型进行分割，分割后得到正视图。C:侧面视图的分割模型;D:轴向视图的分割模型;E:切片系统切割后自动生成的点云图正反视图;F:切片系统切割后自动生成的点云图侧视图;G:一个3D打印的铸件是由电脑设计的;H:即时3D铸造打印机正在打印3D打印铸件的照片;I:一张戴着3D打印石膏的科尔斯骨折患者的照片

表2 Einsan pro 2x手持式3D扫描仪参数

表3 BY-3D-I型即时3D外固定架打印机参数

表4 矫形器固定效果评估

图4  1例60岁女性Colles骨折采用聚合物矫形器治疗。答:治疗前;B:固定后;C:拆除固定物后

结果：观察组骨折后2周VAS评分明显低于对照组(P < 0.05)。观察组骨折后6周固定疗效及满意度评分均显著高于对照组(P < 0.05)。观察组骨折后2周、6周DASH评分显著低于对照组(均P < 0.05)。两组均未见印刷石膏或矫形器破裂。对照组有2例皮肤刺激，观察组无皮肤刺激。观察组骨折后2周、12周掌倾角、尺倾角均显著高于对照组(均P < 0.05)。

结论：即时3D打印铸型和聚合物矫形器治疗Colles骨折均有较好的效果。但即时3D打印铸型在临床和影像学表现、患者满意度和舒适度方面都优于聚合物矫形器。

原始出处： 

Xiao YP,  Xu HJ,  Liao W,Clinical application of instant 3D printed cast versus polymer orthosis in the treatment of colles fracture: a randomized controlled trial.BMC Musculoskelet Disord 2024 Jan 31;25(1)