3D 打印技術輔助Pilon 骨折診療的效果

郭謙，周剛，康昭河，李瓊，李俠（通信作者），李增春

1 上海市東方醫院吉安醫院骨科 （江西吉安 343000）；2 上海市東方醫院吉安醫院檢驗科 （江西吉安 343000）；3 上海市東方醫院急創外科 （上海 200120）

術前影像學檢查是Pilon 骨折手術方案擬定的重要依據，常規的X 線、CT、MRI 等影像技術提供的骨折整體信息較為模糊，醫師需在術中仔細探查才可明確復位和內固定方式、螺釘長度、置釘方向等，降低了手術效率[1]。近年來，3D 打印技術在骨科手術中逐漸顯示出良好的應用前景，術前利用3D 打印模型明確骨折情況、制定手術方案、模擬手術步驟能夠提高手術效率和質量[2]。基于此，本研究就3D 打印技術輔助Pilon 骨折診療的效果進行分析，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2017年1月至2018年12月于醫院接受手術治療的60例Pilon骨折患者作為研究對象，按照隨機數字表法分為兩組，每組30例。試驗組男18例，女12例；年齡20～58歲，平均（40.05±5.68）歲；骨折原因，交通事故15例，高處墜落10例，摔傷4例，其他1例。對照組男19例，女11例；年齡20～59歲，平均（40.66±5.71）歲；骨折原因，交通事故16例，高處墜落10例，摔傷3例，其他1例。兩組一般資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。本研究經醫院醫學倫理委員會審核批準。

納入標準：年齡≥20歲，骨骼發育完全；經X 線、CT 三維重建等檢查明確診斷為閉合性Pilon 骨折；Ruedi-Allgower 分型為Ⅲ～Ⅳ型；符合切開復位鋼板內固定手術適應證；簽署知情同意書。排除標準：有重要神經血管損傷斷裂的患者；合并骨質疏松癥的患者；骨折至手術時間超過1周的患者。

1.2 方法

對照組接受傳統切開復位鋼板內固定手術治療：借助術前影像學檢查數據并配合術中切開探查結果對骨折部位進行復位，置入大小和形狀適宜的鋼板，打入螺釘進行內固定，術后留置引流管。

試驗組接受3D 打印技術指導手術：使用螺旋數字CT 掃描儀對患者骨骼斷層進行掃描并收集數據，利用三維重建技術和3D 打印技術重建制作出與骨折部位1:1大小的高精度Pilon 骨折模型，制作材料選擇光敏樹脂；術前通過3D 模型明確患者的骨折程度、類型、各個骨折塊的移位情況，預定制個性化接骨板、螺釘、關節假體等內植物，制定手術入路、復位和內固定方案，并通過E3D 軟件預演手術使醫師熟悉手術操作；按照手術治療方案進行復位和內固定，C 型臂透視確認復位和固定滿意后縫合并留置引流管。

1.3 臨床評價

比較兩組手術一般情況、手術效果及術后并發癥發生情況：手術一般情況包括手術時間、術中出血量、切口長度；隨訪12個月，采用Mazur 踝關節功能評估量表[3]評價兩組手術效果，包括疼痛、功能、行走距離、拐杖或支具、登山、下山、上樓、下樓、提踵、跑步、中立位背屈活動范圍、跖屈活動范圍，總分為100分，92分以上為優，87～92分為良，65～86分為可，低于65分為差，手術優良率=（優例數+良例數）/總例數×100%；術后并發癥包括切口感染、愈合畸形、創傷性關節炎。

1.4 統計學處理

2 結果

2.1 兩組手術一般情況比較

試驗組手術時間、切口長度均短于對照組，術中出血量少于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表1。

表1 兩組手術一般情況比較（±s）

表1 兩組手術一般情況比較（±s）

組別 例數 手術時間（min） 術中出血量（ml）切口長度（cm）試驗組 30 77.42±12.48 112.48±30.25 11.46±2.01對照組 30 90.55±15.65 181.53±35.63 12.73±2.15 t 5.762 12.503 3.461 P 0.032 0.008 0.048

2.2 兩組手術效果比較

試驗組手術優良率高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表2。

表2 兩組手術效果比較

2.3 兩組術后并發癥發生情況比較

試驗組術后并發癥發生率低于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表3。

表3 兩組術后并發癥發生情況比較[例（%）]

3 討論

Pilon 骨折是指脛骨遠端1/3波及脛距關節面的骨折類型，患者脛骨遠端關節面呈嚴重粉碎狀態，伴有骨缺損及遠端松質骨壓縮。Pilon 骨折較為復雜，若要獲得滿意的手術效果需保證關節面復位良好并減少軟組織損傷，否則易出現關節軟骨變形、創傷性關節炎、皮膚軟組織壞死等不良情況，嚴重時甚至導致截肢[4]。因此，術前需進行影像學檢查獲取病情信息，為手術開展提供指導。常規X 線、CT 等檢查方式能夠提供的信息較為模糊和籠統，臨床醫師需在術中仔細探查才能明確合適的復位和內固定方式、螺釘長度及置釘方向。

隨著骨科手術逐漸步入數字化時代，3D 打印等科技熱點技術被用于骨科手術中，骨科導航等數字技術成了醫師的重要輔助工具，使骨科手術更加精準、手術風險更低、創傷更小[5]。相關專家指出，傳統的X 線片、CT 片僅能看到一個面，依靠醫師的經驗和空間想象力，即使是三維重建，也只能在電腦上模擬；而3D 打印與病變部位1:1大小的各種關節、骨骼三維物理模型，為術前模擬提供了真實的環境，使骨折程度、類型、各個骨折塊的移位情況變得更直觀，診斷更明確，為選擇手術方案及術中骨折解剖復位提供直接依據[6-7]。國內部分研究報道對3D 打印技術應用于脛骨平臺骨折的效果進行了肯定，指出該技術在病情評估、手術方案擬定、手術模擬等方面具有顯著臨床優勢，提高了手術精度和效率，在減少術中不必要創傷和術中X 線照射方面也有一定積極影響[8]。本研究結果顯示，試驗組手術時間、切口長度均短于對照組，術中出血量少于對照組，手術優良率高于對照組，術后并發癥發生率低于對照組，說明3D 打印技術輔助Pilon 骨折診療的效果顯著，可縮短手術時間，減小手術創傷，降低術后并發癥發生風險，與上述研究報道相似。

綜上所述，3D 打印技術輔助Pilon 骨折診療的效果顯著，能夠縮短手術時間及切口長度，減少術中出血量，降低并發癥發生風險。