Traumatology and Orthopedics of RussiaTraumatology and Orthopedics of RussiaТравматология и ортопедия России2311-29052542-0933Vreden National Medical Research Center of Traumatology and Orthopedics148110.21823/2311-2905-2020-26-2-91-97Case ReportsСлучаи из практикиCase ReportsTreatment of Pelvic Ring Injury with 3D Printed Patient-Specific Implant: Case ReportОпыт применения индивидуально изготовленного имплантата у пациента с повреждением тазового кольцаSolodE. I.СолодЭ. И.
Russian Federation

Eduard I. Solod — Dr. Sci. (Med.), Professor, Chair of Traumatology and Orthopaedics; Trauma and orthopaedic surgeon, Department

Moscow

Солод Эдуард Иванович — д-р мед. наук, профессор кафедры травматологии и ортопедии; врач травматолог-ортопед

Москва

LazarevA. F.ЛазаревА. Ф.
Russian Federation

Anatoliy F. Lazarev — Dr. Sci. (Med.), Professor, Head of the Department

Moscow

Лазарев Анатолий Федорович — д-р мед. наук, профессор, заведующий отделением

Москва

PetrovskiyR. A.ПетровскийР. А.
Russian Federation

Roman A. Petrovskiy — PhD Student, Chair of Traumatology and Orthopaedics

Moscow

Петровский Роман Александрович — аспирант кафедры травматологии и ортопедии

Москва

petrovskytravma@gmail.comAbdulkhabirovM. A.АбдулхабировМ. А.
Russian Federation

Magomed A. Abdulkhabirov — Cand. Sci. (Med.), Assistant Professor, Chair of Traumatology and Orthopaedics

Moscow

Абдулхабиров Магомед Абдулхабирович — канд. мед. наук, доцент кафедры травматологии и ортопедии

Москва

AlsmadiY. M.АлсмадиЯ. М.
Russian Federation

Yasin M. Alsmadi — PhD Student, Chair of Traumatology and Orthopaedics

Moscow

Алсмади Ясин Мохаммад — аспирант кафедры травматологии и ортопедии

Москва

RUDN UniversityФГAОУ ВО «Российский университет дружбы народов»Priorov National Medical Research Center of Traumatology and OrthopaedicsФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова» Минздрава России0907202026291970807202008072020https://journal.rniito.org/jour/article/view/1481

Rationale. The development of 3D printing technology allows the manufacture of individual implants to treat the patients with diseases and consequences of musculoskeletal system injuries. However, the use of additive technologies in the patients with multiple trauma in the acute period is limited. The purpose of study was to demonstrate the possibility of using individual implants for the definitive fixation of the anterior pelvic ring in a patient with multiple trauma.

Patient concerns. A 22-year-old patient was admitted after an injury as a result of a fall from the 5th floor. The treatment was carried out in accordance with the ATLS protocol. Diagnosis: multiple trauma; closed chest, pelvis and limbs injuries; fracture of the left 2nd to 5th ribs; pelvic bones fracture AO/ OTA: 61-C1.3a; fracture of both bones of the left lower leg AO/OTA: 42-B3b; 2nd degree shock.

Interventions. An emergency external fixation of the pelvis and lower leg bones was performed. An individual implant for pubic bone fixation was made using 3D printing. On the 8th day, the definitive fixation of the pelvic and left lower leg bones was performed. The patient is activated on the 1st day after the surgery.

Outcomes. The early postoperative period was uneventful. The functional result on the Majeed scale in 6 months by remote filling out the questionnaire was 84 points. Lessons. The custom-made implants make it possible the successful fixation of the anterior pelvic ring. The use of 3D printing technologies for the osteosynthesis of pelvic fractures is promising, although requires further study.

Актуальность. Развитие технологий 3D-печати позволяет изготавливать индивидуальные имплантаты для лечения пациентов с заболеваниями и последствиями повреждений опорно-двигательной системы. Однако использование аддитивных технологий у пациентов с политравмой в остром периоде ограничено.

Цель исследования — продемонстрировать возможность применения индивидуальных имплантатов для окончательной фиксации переднего отдела тазового кольца у пациента с политравмой.

Клиническое наблюдение. Пациент 22 лет поступил на лечение после получения кататравмы в результате падения с 5-го этажа. Лечение по протоколу ATLS. Диагноз: политравма; закрытая травма грудной клетки, таза, конечностей; перелом II–V ребер слева; перелом костей таза АО/ОТА: 61-C1.3a; перелом обеих костей левой голени АО/ ОТА: 42-B3b; шок 2 ст. В экстренном порядке выполнена фиксация костей таза и левой голени в аппарате внешней фиксации. Методом 3D-печати изготовлен индивидуальный имплантат для фиксации лонной кости. На 8-е сутки выполнена окончательная фиксация костей таза и левой голени. Пациент активизирован в 1-е сут. после операции. Ранний послеоперационный период протекал без осложнений. Функциональный результат по шкале Majeed путем дистанционного заполнения опросника через 6 мес. — 84 балла.

Заключение. Использование индивидуально изготовленных имплантатов позволяет успешно выполнять фиксацию переднего отдела тазового кольца. Применение технологий 3D-печати при остеосинтезе переломов костей таза является перспективным, но требует дальнейшего изучения.

multiple traumapelvic bones fractureexternal fixation of the pelvisadditive technologiesполитравмаперелом костей тазааддитивные технологии1. Snyder T. J., Andrews, M., Weislogel M., Moeck P., Stone-Sundberg J., Birkes D. et al. 3D Systems’ Technology Overview and New Applications in Manufacturing, Engineering, Science, and Education. 3D Print Addit Manuf. 2014;1(3):169-176. doi: 10.1089/3dp.2014.15022. Wong T.M., Jin J., Lau T.W., Fang C., Yan C.H., Yeung K. et al. The use of three-dimensional printing technology in orthopaedic surgery. J Orthop Surg (Hong Kong). 2017 Jan;25(1):2309499016684077. doi: 10.1177/2309499016684077.3. Woo S.H., Sung M.J., Park K.S., Yoon T.R. Threedimensional-printing Technology in Hip and Pelvic Surgery: Current Landscape. Hip Pelvis. 2020;32(1):1-10. doi: 10.5371/hp.2020.32.1.1.4. Bruns N., Krettek C. [3D-printing in trauma surgery : Planning, printing and processing]. Unfallchirurg. 2019;122(4):270-277. (In German). doi: 10.1007/s00113-019-0625-9.5. Trauner K.B. The Emerging Role of 3D Printing in Arthroplasty and Orthopedics. J Arthroplasty. 2018;33(8):2352-2354. doi: 10.1016/j.arth.2018.02.033.6. Abdelaal O., Darwish S., El-Hofy H., Saito Y. Patientspecific design process and evaluation of a hip prosthesis femoral stem. Int J Artif Organs. 2019; 42(6):271-290. doi: 10.1177/0391398818815479.7. Тихилов Р.М., Конев В.А., Шубняков И.И., Денисов А.О., Михайлова П.М., Билык С.С. и др. Аддитивная технология в полном восстановлении функции сустава при эндопротезировании (экспериментальное исследование). Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2019;(5):52-56. doi: 10.17116/hirurgia201905152.8. Belvedere C., Siegler S., Fortunato A., Caravaggi P., Liverani E., Durante S. et al. New comprehensive procedure for custom made total ankle replacements: medical imaging, joint modeling, prosthesis design, and 3D printing. J Orthop Res. 2019;37(3):760-768. doi: 10.1002/jor.24198.9. Sporer S., MacLean L., Burger A., Moric M. Evaluation of a 3D-printed total knee arthroplasty using radiostereometric analysis: assessment of highly porous biological fixation of the tibial baseplate and metal-backed patellar component. Bone Joint J. 2019;101-B(7 Supple C):40-47. doi: 10.1302/0301-620X.101B7.BJJ-2018-1466.R1.10. Коваленко А.Н., Шубняков И.И., Билык С.С., Тихилов Р.М. Современные технологии лечения тяжелых костных дефектов в области вертлужной впадины: какие проблемы решают индивидуальные имплантаты? Политравма. 2017;(1):72-81.11. Коваленко А.Н., Джавадов А.А., Шубняков И.И., Билык С.С., Денисов А.О., Черкасов М.А. и др. Среднесрочные результаты использования индивидуальных конструкций при ревизионном эндопротезировании тазобедренного сустава. Травматология и ортопедия России. 2019;25(3):37-46. doi: 10.21823/2311-2905-2019-25-3-37-46.12. Кулешов А.А., Ветрилэ М.С., Шкарубо А.Н., Доценко В.В., Еськин Н.А., Лисянский И.Н., Макаров С.Н. Аддитивные технологии в хирургии деформаций позвоночника. Вестник травматологии и ортопедии им Н.Н. Приорова. 2018;(3-4):19-29. doi: 10.17116/vto201803-04119.13. Galvagno S.M., Nahmias J.T., Young D.A. Advanced Trauma Life Support® Update 2019. Anesthesiol Clin. 2019;37(1):13-32. doi: 10.1016/j.anclin.2018.09.009.14. Kirkpatrick A.W., Sirois M., Laupland K.B., Liu D., Rowan K., Ball C. G. et al. Hand-Held Thoracic Sonography for Detecting Post-Traumatic Pneumothoraces: The Extended Focused Assessment With Sonography For Trauma (EFAST). J Trauma. 2004;57(2):288-295. doi: 10.1097/01.ta.0000133565.88871.e4.15. Meinberg E.G., Agel J., Roberts C., Karam M.D., Kellam J.F. Fracture and Dislocation Classification Compendium-2018. J Orthop Trauma. 2018;32:71-76. doi: 10.1097/BOT.0000000000001063.16. Baker S.P., O’Neill B., Haddon W. Jr., Long W.B. The injury severity score: a method for describing patients with multiple injuries and evaluating emergency care. J Trauma. 1974;14(3):187-196.17. Pape H.C., Krettek C. [Management of fractures in the severely injured influence of the principle of «damage control orthopaedic surgery»]. Unfallchirurg. 2003;106(2):87-96. (In German). doi: 10.1007/s00113-003-0580-2.18. Denis F., Davis S., Comfort T. Sacral fractures: an important problem. Retrospective analysis of 236 cases. Clin Orthop Relat Res. 1988;227:67-81.19. Starr A. J., Nakatani T., Reinert C.M., Cederberg K. Superior Pubic Ramus Fractures Fixed With Percutaneous Screws: What Predicts Fixation Failure? J Orthop Trauma. 2008;22(2):81-87. doi: 10.1097/bot.0b013e318162ab6e .20. Донченко С.В., Дубров В.Э., Голубятников А.В., Черняев А.В., Кузькин И.А., Алексеев Д.В. и др. Способы окончательной фиксации тазового кольца, основанные на расчетах конечно-элементной модели. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2014;(1):38-44. doi: 10.32414/0869-8678-2014-1-38-44.21. Bodzay T., Sztrinkai G., Pajor S., Gál T., Jónás Z., Erdös P., Váradi K. Does surgically fixation of pubic fracture increase the stability of the operated posterior pelvis? Eklem Hastalik Cerrahisi. 2014;25(2):91-95. doi: 10.5606/ehc.2014.20.22. Majeed S.A. Grading the outcome of pelvic fractures. J Bone Joint Surg Br. 1989;71(2):304-306.23. Zou Y., Han Q., Weng X., Zou Y., Yang Y., Zhang K. et al. The precision and reliability evaluation of 3-dimensional printed damaged bone and prosthesis models by stereo lithography appearance. Medicine (Baltimore). 2018;97(6):e9797. doi: 10.1097/MD.0000000000009797.24. Hoang D., Perrault D., Stevanovic M., Ghiassi A. Surgical applications of three-dimensional printing: a review of the current literature & how to get started. Ann Transl Med. 2016;4(23):456. doi: 10.21037/atm.2016.12.18.25. Cai L., Zhang Y., Chen C., Lou Y., Guo X., Wang J. 3D printing-based minimally invasive cannulated screw treatment of unstable pelvic fracture. J Orthop Surg Res. 2018;13(1):71. doi: 10.1186/s13018-018-0778-1.26. Zeng C., Xiao J., Wu Z., Huang W. Evaluation of threedimensional printing for internal fixation of unstable pelvic fracture from minimal invasive para-rectus abdominis approach: a preliminary report. Int J Clin Exp Med. 2015;8(8):13039-13044.27. Wu X.B., Wang J.Q., Zhao C.P., Sun X., Shi Y., Zhang Z.A. et al. Printed three-dimensional anatomic templates for virtual preoperative planning before reconstruction of old pelvic injuries: initial results. Chin Med J (Engl). 2015;128(4):477-482. doi: 10.4103/0366-6999.151088.28. Chen K., Yao S., Yang F., Drepaul D., Telemacque D., Zhu F. et al. Minimally Invasive Screw Fixation of Unstable Pelvic Fractures Using the «Blunt End» Kirschner Wire Technique Assisted by 3D Printed External Template. Biomed Res Int. 2019;2019:1524908. doi: 10.1155/2019/1524908.29. Fang C., Cai H., Kuong E., Chui E., Siu Y.C., Ji T., Drstvenšek I. Surgical applications of three-dimensional printing in the pelvis and acetabulum: from models and tools to implants. Unfallchirurg. 2019;122(4):278-285. doi: 10.1007/s00113-019-0626-8.30. Wong K.C. 3D-printed patient-specific applications in orthopedics. Orthop Res Rev. 2016;8:57-66. doi: 10.2147/ORR.S99614.31. Krettek C., Bruns N. [Current concepts and new developments of 3D printing in trauma surgery]. Unfallchirurg. 2019;122(4):256-269. (In German). doi: 10.1007/s00113-019-0636-6.