设计与验证一种用于经皮固定微移位后髋臼柱骨折的3D打印外部瞄准夹具

《Indian Journal of Orthopaedics》：Design and Validation of a 3D-Printed External Aiming Jig for Percutaneous Fixation of Minimally Displaced Posterior Acetabular Column Fractures

3D打印外固定装置设计及验证研究显示性别差异对后 acetabular柱骨折螺钉固定入口点选择影响显著，中央、 medial和 anterior入口点准确率达100%，而后侧入口失败率50%。该装置成本低（1-2天可制）、操作便捷，可作为导航系统替代方案在资源有限地区推广。

　　

摘要

目的

本研究旨在设计、开发并验证一种低成本、可3D打印的外部定位装置，以辅助对轻度移位的后髋臼柱骨折进行精准的经皮螺钉固定。该装置旨在解决在无法使用导航引导系统的情况下，如何实现最佳螺钉轨迹的同时最小化X射线暴露的技术难题。

方法

在这项I期研究中，分析了40名（年龄18-75岁）成年人的CT扫描数据，以确定影响后髋臼柱螺钉轨迹的形态学参数，并考虑了性别相关的解剖学差异。使用Autodesk Fusion 360软件设计了一个模块化的外部定位夹具，并通过3D打印技术制造出来。该夹具由八位骨科医生在六个骨盆模型（12个半骨盆）上进行了测试，共进行了48次K线插入操作。关键评估指标包括夹具组装时间、插入点精度以及K线出口点的评估结果（分为“优秀”、“良好”或“失败”）。

结果

研究发现，ASIS-PSIS距离（p < 0.001）、矢状后前角（p = 0.007）和冠状内外角（p = 0.053）存在显著的性别差异，这证实了需要定制夹具设计的必要性。平均组装时间为47.5 ± 2.0秒。在48次插入操作中，中央、内侧和前侧插入点的准确率均为100%，而后侧和外侧插入点的失败率分别为50%和64%——这突显了选择插入点的重要性。

结论

本研究表明，这种模块化3D打印外部定位夹具可用于对轻度移位的后髋臼柱骨折进行精准的经皮固定。作为在骨盆模型上的临床前台验证（同时正在进行尸体测试），它提供了一种低成本、快速可制造（1-2天）的替代方案，尤其适用于资源有限的医疗环境。