3D打印技術輔助治療高能量Pilon骨折的臨床分析

楊航 ，焦競 ，王俊文

1.江漢大學，湖北武漢 430056；2.江漢大學醫學院，湖北武漢 430056；3.武漢市第四醫院骨科，湖北武漢 430033

高能量Pilon骨折的典型特征為干骺端出現壓縮與粉碎性骨折、脛距關節面的高度穩定性差、負重軸線被損壞等。是一類程度嚴重的創傷，臨床上常見于高空墜落或車禍、外傷所致。踝關節功能的恢復與關節面平整度的修復成為其治療重點與難點。傳統的內固定手術視野暴露不充分，強調手術醫師熟悉細微解剖，又由于個體差異的存在，加之出血量較多、手術時間長，故該技術的成功率受限。近年來臨床上觀察到3D打印技術可顯著改善治療方案、優化療效，近年來在骨科疾病治療中的應用逐漸推廣。該研究主要目的是觀察和分析 3D打印技術輔助治療高能量Pilon骨折的臨床療效。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取該院2015年1月—2016年12月間收治住院的42例高能量Pilon骨折患者。剔除基礎疾病復雜、腫瘤患者、免疫缺陷患者，最后共選擇42例入組，成為研究對象。將其完全隨機分為對照組與研究組。對照組中男:女為 10∶11，平均年齡為（40.4±3.2）歲；研究組的男女比例為 9∶12，平均年齡為（38.4±3.4）歲。 兩組患者的一般資料相比，差異無統計學意義（P＞0.05），存在可比性。

1.2 方法

入組患者術前均需改善一般狀況，處理局部皮膚情況，常規行跟骨牽引術。使用甘露醇緩解肢體腫脹，調整控制內科疾病，排除手術禁忌證。術前均攝踝關節正、側位X線片，以及踝關節CT平掃+三維重建，從不同層面和角度全面評估骨折情況，了解骨折塊移位、塌陷及骨質缺損狀況。研究組的患者首先按CT平掃結果，經調整格式后，輸入至mimics19.0軟件，建立骨折三維模型，把不同的骨折塊分別標記清晰，根據骨折塊結構的移位狀況與骨折后的情況，模擬手術過程，把復位成功的數據導入至3D打印系統，通過3D打印重建出等比例的骨折實體模型。根據實體模型選擇最為合適的內固定方式，預彎塑形。完善術前準備，術中需充分展示患者骨折部位，恰當復位骨折塊，并放置預處理鋼板；對照組患者使用傳統切開復位內固定方式，復原骨折塊。

1.3 研究指標

①手術前后踝關節功能活動度：參考Olerud-Molander評分標準，活動度越大，分值越高[1]。

②術中、預后情況:包括手術時間、術中出血量、術后骨折愈合時間。

1.4 統計方法

采用SPSS 22.0統計學軟件對數據進行分析處理，計量資料以均數± 標準差（±s）表示，采用 t檢驗；P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

術前兩組患者踝關節功能活動度評分相比，差異無統計學意義（P＞0.05）；手術后，研究組評分高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表1；研究組的手術時間、術中出血量、骨折愈合時間均少于對照組（P＜0.05），差異有統計學意義，見表2。

3 討論

高能量Pilon骨折系臨床上常見的多因突發的高能量創傷所致的骨外傷疾病，是脛骨遠端合并腓骨遠端的復雜性骨折，伴關節面受累。值得注意的是，此類型骨折更容易出現各種并發癥，致殘率顯著，對患者的生活質量造成巨大的影響[1]。這是因為此型的骨折切斷了骨質的血供保障，關節滑膜、軟骨、關節面也出現原發性損傷，且骨量的丟失嚴重，較大提高了治療難度系數，因此充分完善術前準備是改善預后的必要條件。骨折患者患處局部組織滲出增多，出現張力性水皰或大皰,這是因為軟組織可出現不同程度的挫傷所致。在積極保護軟組織的基本處理后，復原脛骨遠端的粉碎關節面，對干骺端的骨缺損充分植骨，盡可能提高關節面的平整程度成為治療的關鍵。唐盛輝等學者提出：在骨外傷患者完成內固定術后，如能盡早下床活動，鍛煉踝關節，可明顯降低并發癥的發生率[2-3]，故如果手術精準度更高，創傷就越小，患者更愿意遵醫囑盡早功能鍛煉，改善疾病預后，提高生活質量。

表1 手術前后踝關節功能活動度[（±s），分]

表1 手術前后踝關節功能活動度[（±s），分]

組別 術前 術后對照組（n=21）研究組（n=21）t值P值71.3±11.4 71.6±11.0 0.053 0.958 82.4±8.1 90.3±7.3 3.690 0.001

表2 兩組患者手術情況對比（±s）

組別 手術時間（min）術中出血量（mL）骨折愈合時間（周）對照組（n=21）研究組（n=21）t值 P值85.47±13.65 51.22±4.73 10.585 0.000 145.97±13.49 93.64±10.28 10.398 0.000 18.32±1.26 14.95±1.21 4.371 0.000

X線片與CT平掃是過往常用的輔助檢查，可呈現比較完整的骨折塊移位的狀況,但無法直觀與立體地表達，從而對手術方案的評估與執行的精準性造成影響，對手術成功率不利。3D打印技術是使用塑料、金屬等多種材料，采用逐層采集-打印的模式，通過構造出同等大小的人體骨骼系統，協助醫師更完整、直觀地了解病變的部位及其細節，能進行術前演練備案，從而強化手術方式的合理性。同時也能很大程度減少手術失敗率，減少手術時間，避免多次術中透視，更能控制患者的出血量[4-5]，對患者潛在的身體影響也可盡量減小。另外，在術前患者、家屬談話時，3D模型更加直觀、立體地呈現病情，此時講解病情與治療計劃，患方也更易理解、溝通也更順利，可從患者角度考慮問題，從而改善醫患關系。再者，治療前后分別使用3D打印技術建立患處模型進行對照，可更直接地評判治療效果，也能指導醫師進一步的治療計劃[6-7]。綜上所述，此技術受益于醫患雙方，因此在骨外科，特別是在針對復雜性骨折和粉碎性骨折的診療中，應用范圍正逐步推廣。

在該次研究中，對照組采用傳統的切開復位固定手術，研究組采用3D打印技術輔助治療，結果對比明顯，研究結果表明:3D打印技術輔助治療高能量Pilon骨折較傳統術式更能縮短手術時間，控制出血量，縮短術后骨骼愈合時間，提高臨床療效，改善預后，也有利于改善醫患溝通，值得臨床推廣。

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