[摘要] 目的 评估分析计算机辅助技术对于盆骨骨折在诊断与治疗方面的应用及推广价值。方法 首先通过薄层CT扫描，获取12例患者病变部位的平面数据，其后利用计算机辅助技术，在解剖学基础上构建盆骨骨折的三维立体模型，从而利用快速成型技术，制作出与实体等大，即1：1比例的盆骨模型。最后依据模型对骨折部位进行精细、准确的诊断和分型，并确立手术方案，进行术前模拟，为手术提供参数资料。 结果 通过计算机辅助技术构建的盆骨骨折三维图形和立体模型和术中所见实体基本一致，通过术前模拟，显著缩短了手术时间，有效控制了失血。12位患者术后骨折复位情况良好。结论 利用计算机辅助技术，可以对患者骨折盆骨进行全方位、精细、准确的立体分析，有助于了解各解剖部位在空间结构上的关系，在盆骨骨折的诊断和治疗方面有很强的临床指导作用，值得临床应用和推广。
[关键词] 计算机辅助技术；盆骨骨折；诊断；治疗
[中图分类号] R47 [文献标识码] A [文章编号] 1674-0742（2013）02（a）-0076-02
盆骨骨折多由直接暴力撞击、盆骨挤压或从高处坠落冲撞所致。在严重的骨盆创伤的救治中，防止危及生命的出血和及时诊断治疗合并伤，是降低病死率的关键。临床上的保守治疗方法，多采用卧床休息、牵引、手法复位、骨盆兜托等方法，但往往得不到满意的临床结果，疗效差、易出现后遗症。但伴随着计算机辅助技术在骨科的临床应用，骨盆骨折的诊断水平和治疗效果近年来愈发得到关注。在骨科临床应用方面，计算机辅助技术主要包括计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）和快速成型技术（Rapid Prototyping，RP），这两个技术目前在国内外领域的飞速发展，实现了图像由二维转向三维的跨越，临床医师利用该技术，可对患者疾病诊断有更明确的判断依据，并且更利于患处位置的判定和手术方案的制定，提高了治疗的准确性和可靠性，同时也能显著提高手术的安全性和质量。为了评估分析计算机辅助技术对于盆骨骨折在诊断与治疗方面的应用及推广价值，该院于2012年将该技术应用于骨盆骨折的诊断和治疗过程中，临床效果良好，现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取该院12例严重盆骨骨折患者，并对其施以了计算机辅助治疗方式。其中男7例，女5例，年龄23～49岁。致伤原因：男性患者均为交通伤，女性患者为高处坠落伤，患者均进行薄层CT扫描和盆骨前后位X线检查。
1.2 三维重建骨盆骨折解剖学模型
对盆骨骨折处采用64排螺旋式CT扫描。患者行仰卧位，自髂前上棘到达坐骨结节处，执行水平方向全骨盆扫描，层厚设定为0.625 mm，螺距0.50～1.0 mm。将后续骨窗图像以BMP的格式保存至移动U盘中，导入扫描数据于医学专用影像处理系统XMedCon，并进行定位处理。之后调整灰度值至合适范围，得到骨盆全面的面罩文件，之后对各层图像里存在像素相连的关节、骨折块进行编辑，通过分割或修补，建立各骨折部位的面罩文件，并通过计算机辅助技术构建骨折部位的立体三维模型，以STL的格式输出。为获取清晰的骨盆三维立体图像，需通过区域增长和阈值分割功能去除其中的软组织。通过以上方法后，方能获取虚拟骨折盆骨的三维模型，精确确诊骨折部位及其受损情况。也便于下一步骤的实施。
1.3 骨盆解剖模型的快速成型
将以STL格式保存的骨盆解剖学三维模型的数据以STL格式输入快速成型机，选取石蜡作为模型材料，制作出与实体等大的骨盆模型。借助骨盆模型，可进一步明确骨盆骨折的部位及其受损情况，确定手术方案，比如如何确定合适的手术入路切口，并利用快速成型的模型模拟骨折复位，并确立内固定器的安置方法，包括螺钉长度、预弯钢板等。同队对于患者及其家属，也可利用三维解剖学模型直观掌握手术风险及病变程度，便于医患沟通交流。
1.4 确立手术方案
1.4.1 分离耻骨联合 在耻骨联合处上方2 cm处沿横向进行弧形切口，沿切口方向，切开腹外斜肌腱膜，并于耻骨止点，切断腹直肌，使出耻骨上、前、后面暴露，这一过程需注意避免输精管或、膀胱、子宫圆韧带、髂腹股沟神经、尿道等处的损伤，之后沿耻骨联合处，于耻骨上缘放置4～6孔重建钢板，于耻骨联合前放置短4孔钢板并固定，耻骨后腔于术后经负压引流。
1.4.2 耻骨上支骨折 于髂蝮股沟入路前1/3处作为切口，沿耻骨联合处上方3 cm处，弧形切开髂前上棘连线，沿切口方向，切开腹外斜肌腱膜，向下翻转远侧一半腹外斜肌腱膜，暴露血管鞘和肌肉神经鞘，将两块结构完整地从骨膜下剥离出来，通过纱布条牵拉后并提起，在切口外侧进行骨膜下剥离，露出髂骨内板，耻骨上支于内侧暴露，骨折复位后，于肌肉神经鞘和血管鞘下方，放置重建钢板。沿耻骨上缘安放固定螺钉。
1.4.3 髂骨翼骨折及骶髂关节脱位 于髂腹股沟入路后1/3处作为切口，沿平行髂嵴后方作为切口，在骨膜下方，剥离骶髂关节上前方及髂骨内板，直视下复位骶髂关节，牵引患侧下肢处辅助功能的骶髂关节复位，于横跨骶髂关节处放置两块重建钢板，于骶骨侧和髂骨侧分别放置1～2枚螺钉，用于固定，顺序上需要先安装骶骨侧螺钉，拉拢复位后再于髂骨侧安装。
2 结果
根据三维立体图像及快速成型骨折盆骨模型，按照Tile分型，骨盆骨折可分为B2型4例，C1型8例。三通过计算机辅助技术构建的盆骨骨折三维图形和立体模型和术中所见实体基本一致，12例患者骨折复位效果良好。传统手术和计算机辅助手术的手术时间和术中出血量对比结果：传统手术时间为（243.45±50.49）min，术中出血量为（896.76±439.11）mL；计算机辅助技术手术的手术时间为（180.89±34.11）min，术中出血量为（767.43±35.78）mL。比较两组手术时间和术中出血量，差异有统计学意义（P<0.05），结果表明利用计算机辅助技术可明显缩短手术时间，并能有效控制术中失血。
3 讨论
随着计算机设计在图像学上的不断发展，通过计算机智能处理图形的技术水平逐步提高，从二维图像至三维立体模型的技术演变被逐步应用到医药领域，以三维图像重构技术为基础，逐步发展成一系列综合性的计算机技术，包括医学成像技术、图像处理技术，甚至可结合机械自动化技术与外科手术，进一步服务于医疗事业，从而产生了全新的研究领域。
在计算机辅助技术的基础上进行外科手术，可以使手术更安全，因为利用计算机，可以精确、快速的处理大量数据信息，而快速成型技术可为外科医师提供一个虚拟手术的平台，使外科手术更加精准。立体的三维图像便于参与手术的医师更加全面、客观地分析手术部位，同时利于医师之间就具化的模型进行交流，利用手术模拟平台，可使得原本不能目及的空间和部位形象化，在术中成为参考的依据，不但让制定的手术方案更为完善，也降低了术中风险。减少医患的放射性伤害。
3.1 计算机辅助技术在骨盆骨折诊断上的临床应用价值
骨盆的解剖学结构比较复杂，传统的诊断技术，如X射线及螺旋CT扫描等二维影像检查技术，其影像结果往往会受到影像重叠、肠道气粪、软组织等因素干扰，导致其在骨盆骨折的临床诊断受到局限。此外，还易漏诊细微骨折、结构紊乱以及骶骨髋臼等处的重叠部位，严重影响术前诊断及骨折分型。
利用三维模型技术，骨盆骨折部位、冠状位、在矢状位可清晰显示出来，水平面上的移位方向及程度也可准确体现，骨盆受损情况和关节脱位程度的对幢关系，这些对于复杂的骨折诊断结果都尤为重要。三维立体图像弥补了传统二维影像医学的在横断面图像上的不足，便于为临床医师和病患及其家属提供了有关骨折部位更加全面和立体的视觉效果。
3.2 计算机辅助技术在骨盆骨折治疗上的临床应用价值
三维立体图像和模型，可分别生成骨盆的不同部位和重叠部件，医师可选择最佳角度观察骨折的各个部位，精确判定患侧所在方位及各结构的相对位置；也可通过分解模型，确定垂直不稳定部位的精确位置。利用快速成型的模型，有助于手术方案的制定和分析，并可在此基础上进行术前模拟，从而提前选择合适的固定材料和固定位置及方向，显著减少了手术时间，并为术前方案的制定提供了可靠性。在位置导向方面，立体模型也提供了很大的作用。
但在实际操作过程中，在骨折处复位明显较模拟实验难度大，加上肌肉、血管等因素，不可能与术前模拟情况完全一致。如何提供更精确的手术方案，仍有待进一步研究。
[参考文献]
[1] 丁焕文，黄山东，尹讯，等.不稳定型盆骨骨折18例诊治分析[J].实用医学杂志.2004， 20（12）：1395-1398.
[2] 胡学峰，洪建明，刘敏，等.快速成型技术在骨盆、髋臼骨折治疗中的应用研究[J].江西医学院报，2007，47（5）：56-58.
（收稿日期：2012-09-10）