2.1  受试者数量分析  按意向性处理，共纳入28例肩胛骨骨折患者，按照是否应用3D打印技术，分为对照组和3D打印组，全部进入结果分析，无脱落。

2.2  基线资料比较  两组患者一般资料比较差异无显著性意义(P < 0.05)，具有可比性，见表2。

2.3  试验流程图  见图1。

2.4  两组患者平均手术时长、平均术中出血量、平均术中透视次数比较  3D打印组平均手术时长、平均术中出血量、平均术中透视次数均少于对照组，两组比较差异有显著性意义(P < 0.05)，见表3。

2.5  两组术后6周肩关节功能评估结果  3D打印组术后6周肩关节评价优良率高于对照组，两组比较差异有显著性意义(P < 0.05)，见表4。

2.6  不良反应情况  两组均未发生感染、静脉血栓形成、内固定松动、内固定断裂、医源性神经损伤。

2.7  典型病例介绍  患者男，34岁，主因“车祸外伤致右肩疼痛伴活动受限2 h”入院。入院诊断为：右侧肩胛骨骨折，右肘及右小腿皮肤擦伤，肺挫伤。入院后查X射线片示：右侧肩胛骨骨折；CT示：右侧肩胛骨粉碎性骨折，右侧第2肋骨折可能，右肺挫伤待排，两肺肺大泡。专科查体：右侧肩部肿胀明显，有压痛，纵向叩击痛(+)，活动明显受限。右肘关节擦伤，活动稍受限。右手指活动可，感觉稍差，肌力5级，肌张力正常，末梢血运可。右小腿胫骨前缘皮肤3处皮肤擦伤，余肢体未见明显异常。依据Hardegger分型为肩胛骨体部骨折。

入院后即完善三大常规检查，予前臂吊带固定患肢，止痛消肿等对症处理。根据右肩胛骨CT扫描及三维重建的数据，应用3D打印机(华森医疗公司)打印出1∶1的骨折模型及复位后模型，选用该公司的个体化锁定解剖钢板，在复位后模型上设计锁定解剖钢板放置的位置，螺钉数量、长度，钉道方向，同时模拟手术过程。

入院8 d后行切开复位内固定手术治疗。患者全麻后取左侧卧位，常规消毒铺巾。取右侧肩胛骨后方“L形”切口，长约30 cm，逐层沿着肩胛冈和肩胛骨内侧缘切开皮肤、皮下组织，沿着肩胛下窝向外侧推开冈下肌，向外侧掀开肌皮瓣，暴露骨折断端，可见骨折断端位移明显，粉碎性骨折，复位骨折断端，参考3D打印模型术中正确放置钢板位置，沿着内外侧缘放置2块定制锁定解剖钢板，克氏针临时固定后，钻孔测深，安放螺钉，C臂机透视下可见骨折复位良好，内固定物在位，活动肩关节活动良好。切口放置一根扁形引流管。清点敷料器械无误后，缝合关节囊，皮下组织及皮肤。无菌敷料及绷带加压包扎。手术顺利，术中麻醉满意，术中出血300 mL，输红细胞悬液2 U，血浆375 mL。术后安返病房，止痛消肿等对症支持治疗。手术时间150 min，术中透视次数4次。术中使用的钢板和螺钉的规格及方向与术前设计一致。术后按计划行功能锻炼，术后2 d、6周、9个月复查影像学检查均满意。术后8 d，出院回家休养，术后14 d返院拆线，手术切口情况良好，术后6周门诊复查肩关节活动情况，肩关节Hardegger评分为优。手术前后影像学资料，见图2。

肩胛骨骨折是临床上较为少见的创伤，常见原因为高能量损伤，占人体全身骨折的0.5%-1%，肩部骨折的3%-5%^[1-2]。肩胛骨骨折主要由高能量的直接暴力作用于肩、胸部所致，常伴有其他部位损伤，如锁骨骨折、肋骨骨折、肺部挫伤、气胸、头颅损伤和脊柱骨折等。通常情况下，临床上对肩胛骨骨折患者进行的常规治疗为保守治疗，方式为上肢吊带固定，制动3周后开始被动及主动功能锻炼。对于有手术指征的患者如骨折移位严重、骨折不稳定，且合并有其他部位损伤时应积极行手术治疗，方式为切开复位钢板螺钉内固定术。肩胛骨解剖结构复杂，有丰富的软组织如肌肉、筋膜、结缔组织覆盖于表面，行切开复位内固定术暴露困难，过程繁琐、耗时长、出血多、难度大^[3]、骨折复位困难，复位后也需根据不同的骨折类型及位置进行钢板折弯，导致整个手术时间长且术中需透视的次数多。3D打印技术是近些年来出现的一种以三维模型数据为基础，运用粉末状金属、陶瓷粉末或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的新技术^[4]，广泛运用于定制医疗器械、体外模型、内植物以及临床及药物试验。3D打印技术可将各类肩胛骨骨折的三维CT图像数据打印成更加直观、易懂的骨折模型，将骨折实体化，通过研究模型可使医师更加直观地了解骨折的特点，为设计手术方案提供更加全面而准确的依据。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

1.1  设计  回顾性对比观察试验。

1.2  时间及地点  于2016年1月至2018年12月在南京医科大学第二附属医院骨科完成。

1.3  对象

纳入标准：①X射线及CT确定为肩胛骨骨折；②致伤原因为高能量损伤；③无肿瘤、病理性骨折。

排除标准：①合并肱骨近端骨折、锁骨骨折、肋骨骨折患者；②一般情况较差，不能耐受手术患者；③术后无法完成功能锻炼者。

试验对象：选取2016年1月至2018年12月于南京医科大学第二附属医院骨科手术治疗的肩胛骨骨折患者28例。依据Hardegger分型^[5]：Ⅰ型为肩胛骨体骨折，Ⅱ型为关节盂边缘骨折，Ⅲ型为关节盂窝骨折，Ⅳ型为肩胛骨解剖颈骨折，Ⅴ型为肩胛骨外科颈骨折，Ⅵ型为肩峰骨折，Ⅶ型为肩胛冈骨折，Ⅷ型为喙突骨折。28例患者中Ⅰ型14例，Ⅰ型合并Ⅱ型4例，Ⅰ型合并Ⅴ型4例，Ⅲ型骨折2例，Ⅴ型2例，Ⅶ型2例，均无严重软组织及神经血管损伤，根据是否应用3D打印技术，分为对照组(n=14)和3D打印组(n=14)。对照组常规术前准备，年龄35-70岁；男8例，女6例；骨折分型：Ⅰ型6例，Ⅰ型合并Ⅱ型2 例，Ⅰ型合并Ⅴ型3例，Ⅲ型1例，Ⅴ型1例，Ⅶ型1例。3D打印组应用3D技术辅助手术，年龄34-68岁；男7例，女7例；骨折分型：Ⅰ型8例，Ⅰ型合并Ⅱ型2 例，Ⅰ型合并Ⅴ型1例，Ⅲ型骨折1例，Ⅴ型1例，Ⅶ型1例。两组数据年龄、性别、骨折分型等数据比较差异无显著性意义。

1.4  材料  3D打印机设备及模型：来自华森医疗公司。内固定物：锁定解剖钢板、拉力螺钉、锁定钉来自华森医疗公司，性能见表1。

1.5  方法  所有患者手术均由同一治疗组完成。试验中的手术操作符合治疗指南。影像学资料来自南京医科大学第二附属医院影像科。

对照组：行常规术前准备，给予患者全麻，切皮前0.5 h常规使用抗生素(一代头孢)，根据影像学骨折分型分别选择患者体位及手术入路，常用体位为平卧、俯卧及侧卧位，常用手术入路为Judet入路^[5-6]、改良Judet入路及微创入路。常规消毒铺单，切开皮肤、皮下组织、筋膜，分离结缔组织，暴露骨折断端，放置内固定，C臂机透视下满意，肩关节活动良好后，视情况放置引流，清点敷料器械，缝合关节囊、皮下组织及皮肤。无菌敷料及绷带加压包扎。

3D打印组：术前进行64排薄层CT扫描并进行三维重建，将数据以Dicom格式导出，然后输入Mimics软件，构建三维模型，再用3D打印机(华森医疗公司)打印出1∶1的肩胛骨骨折模型及1∶1的骨折复位后模型。根据术前影像学资料(X射线平片+CT)和骨折模型，直观了解骨折的细节如骨折线的走形，骨折块的大小、形状和移位情况，再使用复位好的骨折模型，确定内固定物的规格和位置。最后在骨折模型上进行模拟手术，决定体位和手术入路，设计手术方案。术前常规消毒铺单，摆体位，抗生素使用同对照组，术中使用术前设计的手术入路及内固定物。将3D打印模型消毒后带上手术台，术中可以在模型的指导下进行手术。

术后处理：术后常规使用抗生素24 h预防感染，定期换药。术后1 d即行肩关节X射线、CT及三维重建复查；术后2周内给予前臂吊带悬吊固定患肢，并同时进行患侧腕关节及肘关节活动，预防失用性僵硬；术后1周后行患侧肩关节被动功能锻炼，术后2周拆线出院后行肩关节主动功能锻炼如钟摆式锻炼及爬墙等；所有病例术后随访3个月-2年，术后6周、3个月、6个月、1年分别进行门诊复查并行功能评估及影像学检查(X射线)。

1.6  主要观察指标   ①记录手术时长、术中出血量及术中X射线透视次数；②术后6周随访时应用Hardegger功能评定标准对患者的肩功能进行评定^[7]。目前临床上常采用的Hardegger功能评定标准为：肩关节活动不受限，肩周无明显疼痛，外展肌力5级，说明肩关节功能恢复为优；肩关节活动略受限，肩周轻微疼痛，外展肌力4级，说明肩关节功能恢复为良；肩关节活动中度受限，肩周中度疼痛，外展肌力3级，说明肩关节功能恢复为可；肩关节活动重度受限，外展缺失，肩周严重疼痛，外展肌力2级，说明肩关节功能恢复为差；③不良事件。

1.7  统计学分析  数据采用Excel录入计算机系统，应用SPSS 22.0对研究数据进行分析统计，计量资料采用t 检验，计数资料采用χ²检验，检验水准α=0.05，P < 0.05为差异有显著性意义。

       肩胛骨骨折是一种临床上较为少见的骨折，目前常用的肩胛骨的骨折手术指征^[8]：(1)绝对适应证：①肩胛骨开放性骨折；②骨折合并血管损伤。(2)相对适应证：①>25%关节面有移位的关节盂骨折；②移位> 1 cm的肩胛颈或肩胛体骨折；③成角> 40°的肩胛颈骨折；④肩峰骨折导致肩峰下撞击综合征；⑤喙突骨折导致功能上的肩锁分离；⑥“悬浮肩”：肩部悬吊复合体的双断裂。人体肩胛骨是一块不规则三角形扁平骨，其体部较薄，边缘增厚，表面有许多骨性隆起，是许多肌肉和韧带的附着点^[9]。由于肩胛骨周围有丰富的肌肉及韧带包裹，血供丰富，一般的肩胛骨骨折保守治疗可愈合。但如果肩胛骨骨折块存在明显移位，有可能会影响肩关节功能，此时应积极选择切开复位内固定手术治疗，以求恢复肩胛骨解剖结构，取得满意的临床效果。有手术指征的肩胛骨骨折，多由高能量损伤所致，由于其自身解剖结构的复杂性及特殊性，导致骨折类型多，周围血管神经复杂，复位困难^[10]，术中暴露时出血较多且需要多次透视，增加了手术难度及手术时长，给临床治疗带来了一定程度的挑战，需有经验的高年资医师完成。术后早期积极行康复练习对于肩关节功能的恢复十分重要，这能够促进软组织肿胀消退，预防肌肉萎缩、关节粘连，促进骨折愈合^[11]。

3D打印是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。它与普通打印工作原理基本相同^[12]，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，根据电脑三维建模软件绘制模型数据，然后将模型数据转化为3D打印能识别的数据，通过电脑控制把“打印材料”如尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料逐层叠加起来，最终把电脑上的模型数据变成实物。3D打印技术应用于肩胛骨骨折后，可将各类肩胛骨骨折的三维CT图像打印成更加直观、易懂的实物模型，通常是将多层螺旋CT扫描结果通过Dicom格式导出输入Mimics软件，构建成三维模型，再由3D打印机打印出实物模型。

在诊治骨科创伤类疾病的过程中，骨科医师通常依靠影像学资料(X射线、CT、MRI等)结合病史，并通过自己的经验来进行疾病诊断和手术方式的确定。肩胛骨骨折属于少见而复杂的骨折，诊治难度较高，对手术入路、骨折复位、内固定的选择，主观性较大，手术风险相对较高，通常由高年资医师完成；而且肩胛骨解剖复杂，平面二维的X射线片、CT图像由于角度或者骨折块重叠、遮挡等因素而无法全面、准确了解骨折情况。三维重建虽然可以一定程度反映骨折的三维情况，但图像在电脑或检查报告上显示仍会有部分遮挡，显示不全、显示不佳的情况时有发生。临床经验不够丰富的低年资骨科医师，遇到如肩胛骨折等较为复杂的骨折时，往往出现术前准备不足，术中细节把握不够，术后手术效果不理想的情况^[13]。通过3D打印1∶1的患者骨折模型，立体呈现骨折的原始结构，临床医师能够从任意角度观察骨折细节，从而获得更加全面而准确的数据，这样医师在术前即可对骨折细节如骨折线的走形，骨折块的大小、形状和移位情况等进行直观的了解，并且还可利用模型进行良好的手术设计，如寻找最佳手术入路、钢板规格和位置选择、定制个性化钢板、钢板预弯曲螺钉规格和植入方向选择等。目前常用的内固定钢板多是流水线通用型，在1∶1模型上预先进行预弯和安装，还可进行模拟手术，提前演练术中可能遇到的关键点及难点^[13]，这样可使骨折复位尽可能达到或接近解剖复位，增加手术成功率。在术中直接使用准备好的钢板，减少传统方法临时选择、预弯、调整的时间，使手术操作趋向于精细化^[14]，还能够随时参考模型，降低术中透视次数，极大减少手术时间，减少了术中出血量。在医患术前沟通方面，利用3D打印模型向患者及其家属讲解骨折情况及手术方案，使患者及家属更好地理解治疗方案，改善医患关系。近年来，国内出现了许多将3D打印技术应用于骨科创伤中的报道，焦杰君^[15]随机选择其院收治的骨盆、下肢等较复杂的骨折患者50例，采用3D打印骨折模型以及数字化定制钢板、术前钢板预塑型完成内固定治疗，且因为钢板是解剖锁定，从而实现微创。定制钢板使内固定器材更加个性化，钢板长度以及螺钉孔数、螺钉方向术前均已设计好，与骨面的贴合性、稳固性及应力分散性均优于普通钢板^[16]。谭叙强  等^[17]入选50例胫骨平台粉碎性骨折患者，3D打印组胫骨平台粉碎性骨折明确诊断率与分型正确率均高于X射线组(P < 0.01)；3D打印组患者Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ型手术效果优良率均高于X射线组，其认为3D打印诊断与辅助指导治疗胫骨平台粉碎性骨折均优于传统X射线，具有借鉴性。王欣文等^[18]发现复杂胫骨平台骨折患者定制3D骨折模型后能准确进行胫骨平台骨折的三柱分型，将骨折实体化并允许在术前对骨折块进行操作，从而显著缩短了手术时间。邵佳申等^[19]通过Meta分析发现与传统手术相比，3D打印辅助胫骨平台骨折的手术时间有所缩短，术中出血量低。3D打印技术还可应用于骨缺损的修复中，它可迅速制备所需要的仿生人工骨组织，并且可以保证其外形、微观结构与患者缺损部位的匹配度，从而有效解决传统修补术由于植入物不匹配而需要在术中进行多次塑形的问题^[20-21]。除以上外，还有3D打印技术应用于制作导板，阳宏奇等^[22]通过术前CT三维重建，以虚拟螺钉模拟植入，在三维重建的骨盆上确定螺钉入点、安全区域、轨迹和方向，并设计出相应导板，通过术前测量预估螺钉直径及长度，提高了螺钉植入精确性，降低血管神经损伤风险并节约手术时间、缩短学习曲线。张洪涛等^[23]认为“8”字钢板技术在纠正下肢成角畸形能取得良好效果，3D成形导板能有效辅助“8”字钢板螺钉植入，手术简单，植入准确。刘应旭等^[16]认为通过制作一种专门应用于辅助颈椎椎弓根螺钉置入的个体化导航模板，一定程度提高了置钉的准确性和安全性，降低了脊髓神经损伤的风险。

该研究对所选取的14例肩胛骨骨折患者都在术前进行了X射线摄片、64排薄层CT扫描及三维重建，将数据通过Dicom格式导出，并输入Mimics软件，构建成三维模型，再由3D打印机打印出1∶1的肩胛骨模型。根据影像学及模型得到准确的骨折信息，对骨折细节如骨折线的走形，骨折块的大小、形状和移位情况有了直观的了解，可对骨折进行准确分型和分类。根据患者的骨折模型及复位模型，为每位患者设计出个性化的解剖内固定物。在实际手术中将模型消毒后带上手术台，术者随时参考模型，按照预先设计的入路及内固定方式进行手术，缩短了手术时间，而且可以减少C臂机的使用次数。高年资主刀医师在手术中还可通过骨折模型向低年资医师教学，提高低年资医师的手术参与度，更好地进行了临床学习。3D打印组的手术时间、术中出血量及透视次数均少于对照组(P < 0.05)，术后6周肩关节评分3D打印组优良率高于对照组(P < 0.05)。3D打印组术中采用的手术入路、内固定物均与术前设计一致。术后无并发症，术后1 d影像学检查示骨折复位固定、锁定解剖钢板位置、螺钉位置及方向均满意。术后6周门诊复查影像学检查满意，依据肩关节Hardegger功能评定标准，优良率为93%。

该研究具有一定的局限，因病例样本较少，后期将加大病例样本数，以增强结论的可靠性。随访时间较短，今后将继续跟踪随访患侧肩关节功能恢复情况。3D打印技术应用于肩胛骨骨折手术也有其一定的局限性，首先，准备和模型制作的时间较长(平均24 h)，手术患者一般术前需等待数天；其次，3D打印模型成本高，价格昂贵(平均价格增加2 500元)，增加了患者的经济负担；最后，以目前的技术水平，3D打印的精度、打印材料及打印尺寸受限^[24]。

该研究表明，完善的术前评估^[25]、恰当的复位^[26]、牢固的内固定、早期适度的功能练习，是提高肩胛骨骨折手术疗效的关键^[27]。总而言之，根据手术时长及出血量等方面的研究结果，3D打印技术有助于术者更好地了解肩胛骨骨折高能量损伤的特点和制定手术方案^[28]，降低手术难度，获得更为精准的复位，并减少手术时长、术中出血及术中X射线透视次数，配合积极康复锻炼^[29]，提高了手术疗效，符合肩胛骨骨折治疗的精确化、个性化需求^[30]。由于经济因素等各方面的原因，目前3D打印技术还未没有能够广泛应用于肩胛骨手术治疗中。但是3D打印技术因其卓越的优点，为越来越来的骨科医师接纳，其临床应用前景非常可观。随着技术的不断发展与完善，可以为更多肩胛骨骨折患者减少创伤，稳定骨折，以利于早期康复锻练^[31]，享受到更优质的个性化医疗服务。

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文题释义：
3D打印技术：3D打印是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置，根据电脑三维软件绘制模型数据，然后将模型数据转化为3D打印机能识别的数据，通过电脑控制使用3D打印机把“打印材料”(尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料等)逐层叠加起来，最终把模型数据变成实物。目前在医学领域，3D打印广泛应用于体外模型制造、医疗器械定制、组织工程定制、人工器官、组织再生、人体植入物定制、临床修复治疗和药物研发试验等许多方面。
肩胛骨骨折：人体肩胛骨前后均由肌肉包绕，骨折少见，多因高能量的直接暴力造成，常为多发性创伤的一部分。肩胛骨骨折主要临床表现为：①肩胛区域疼痛，压痛部位通常与骨折线相一致；②骨折处肿胀明显；③骨折侧肩关节活动受限明显，其中外展活动受限最明显。无移位者通常保守治疗，常用方式为上肢吊带固定，制动3周。位移明显者通常需要行手术治疗。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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