3D 打印指導下微創撬撥復位螺釘內固定治療跟骨關節內骨折的臨床研究#

楊德猛 王長庚 劉愛梅

（萍鄉市人民醫院骨科，江西 萍鄉 337000）

跟骨作為足部體積最大骨性結構，對人體負重、走行有著重要作用。調查顯示，在跗骨骨折中跟骨骨折發生率約60～70%，在跟骨骨折中跟骨關節內骨折發生率約 75%[1]。跟骨有著解剖形態不規則、周圍解剖結構復雜等特點，因此增加了治療難度。大量研究發現，許多跟骨骨折患者在傷后3年依然不能適應原先從事工作，甚至5年后仍有功能障礙，這對患者的工作、生活造成了很大影響[2]。早期跟骨骨折治療效果并不是很理想，隨著外科醫生對跟骨骨折病理機制及解剖形態認識逐漸深入，加上影像技術發展、手術技巧等提升，外側L形入路切開復位內固定治療跟骨骨折取得了良好效果，然而術后卻極易發生并發癥，對骨折愈合造成了極大影響[3-4]?；诖?，微創、精準復位在跟骨骨折治療中有著重要意義。近來，3D打印技術在骨科逐漸被廣泛應用。3D打印技術主要是指通過計算機的控制，按照計算機斷層掃描數據，再經3D堆積，可快速的制作出任何復雜形狀的3D物體，在3D打印指導下可以進行個性化的手術治療[9]。3D打印技術可按照 CT掃描數據，打印出等比例的骨折模型，可直觀、精準的將骨折形態與手術需要復位及固定部位顯示出來，在術前進行模擬，提高了手術精準度。本次研究中旨在分析 3D打印指導下微創撬撥復位螺釘內固定治療跟骨關節內骨折的臨床療效，以下為具體資料。

1 資料與方法

1.1 研究資料

選擇2018年1月至2021年1月我院骨科收治180例跟骨關節內骨折患者為研究對象，隨機分為3D微創組、常規微創組與開放組，每組各60例患者。納入標準：患者與其家屬對本研究知情；經軸位X片、CT等檢查均診斷為跟骨關節內骨折。排除標準：開放性與病理性骨折；依從性差，不能進行手術患者。本研究經醫院倫理委員會批準。

開放組中，男患者40例、女患者20例，年齡在20歲到57歲間，均值38.5±3.9歲，SandersⅡ型跟骨骨折患者38例、SandersⅢ型跟骨骨折患者22例；常規微創組中，男患者33例、女患者27例，年齡在20歲到55歲間，均值37.5±3.7歲，SandersⅡ型跟骨骨折患者37例、SandersⅢ型跟骨骨折患者23例；3D微創組中，男患者36例、女患者24例，年齡在20歲到56歲間，均值38.0±3.8歲，SandersⅡ型跟骨骨折患者35例、SandersⅢ型跟骨骨折患者 25例。各組患者臨床資料無統計學差異（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 術前準備

三組患者入院后均予以抬高、冷療處理，如患者出現張力性水皰，可進行穿刺抽液處理?；颊呔捎肵射線片與CT平掃對患足進行檢查，同時完善血液、心電圖等常規檢查。

1.2.2 開放組

治療方法為切開復位鋼板螺釘內固定：手術體位為健側臥位，手術入路為外側入路，切口位于腓骨尖端 4 cm在腓腸神經后方平行于跟腱水平向遠端處，自足跟及外踝下緣中點處弧形向前，平行足底延伸至跟骰關節。自跟骨外側壁骨膜下將皮瓣掀開，置入克氏針牽拉皮瓣，顯露跟骨外側壁及后距下關節面處。掀開外側壁，顯露距下關節面，復位距下關節面骨塊、內側載距突骨塊、跟骨體、跟骨結節骨折塊，糾正內外翻畸形，復位滿意后經皮使用克氏針臨時固定，C臂機透視見關節面平整，跟骨高度恢復，復位跟骨外側壁，選取跟骨外出解剖鎖定接骨板，置入皮質骨螺釘固定，C臂機監視鋼板位置、關節面復位狀況。

1.2.3 3D微創組

3 D打印指導下微創撬撥復位螺釘內固定術：將Dicom格式數據傳輸到電腦系統中，并建立患足三維模型，通過3D打印技術以1: 1的比例將患足模型打印出來，行骨折模擬復位，在手術過程中按照模擬復位與 3D模型對患者進行復位。通過三維規劃系統模擬制定，確定螺釘長度、位置等信息，并做好記錄。

在體外 3D模型上進行模擬手術，確保手術順利進行、提高治療效果。對合適螺釘、3D打印模型進行徹底消毒備用。手術體位為健側臥位，常規消毒鋪巾，與距骨、跟骨結節處各置入一枚2.5 cm的克氏針貫穿兩側皮膚，足踝撐開器進行軸向牽引，恢復跟骨的長度，按照術前模擬復位與 3D打印模型實施操作，C臂機監視下，使用2.5 mm的克氏針經皮撬撥復位關節面骨折塊、跟骨體部骨折塊，2.0 mm克氏針臨時固定骨折塊，點狀復位鉗鉗夾糾正外側壁膨隆，C臂機透視見跟骨關節面恢復、高度、長度均恢復。建立固定螺釘通道導針，測量螺釘長度，置入4.5 mm、6.5 mm空心螺釘固定骨折。

1.2.4 常規微創組

微創撬撥復位螺釘內固定術：除了不使用3D打印技術外，其余方法與3D微創組一致。

1.3 觀察指標

手術相關指標：包含術前準備時間、手術時間、術中出血量、住院時間、骨折愈合時間；并發癥情況：包含皮緣壞死、切口感染、內固定松動、鋼板外露；功能恢復指標：兩組患者均進行12m隨訪，隨訪率為100.0%。分別在術后1m、6m、12m時對比根骨寬度、Bohler角、Gissane角、AOFAS評分（進行跟骨前后位、側位、軸位X片檢查，測量并記錄根骨寬度、Bohler角、Gissane角；AOFAS評分為美國足踝外科協會對踝后足功能的評估方式[5]，分數越高說明踝后足功能恢復越好）。

1.4 統計學應用

將此次研究所得數據納入到SPSS19.0軟件中，使用(n，%)及（±SD）表示，分別進行χ2或t檢驗，以P＜0.05表明兩組患者的各項數據差異顯著。

2 結果

2.1 三組患者手術相關指標

三組患者的骨折愈合時間相比較無明顯差異（P＞0.05）；3D 微創組術前準備時間多于開放組與常規微創組，而手術時間、術中出血量、住院時間均少于開放組與常規微創組 (P＜0.05)。具體結果見表1。

表1 三組患者手術相關指標的對比(±SD，n=60)

表1 三組患者手術相關指標的對比(±SD，n=60)

注：與開放組相比，*P＜0.05；與常規微創組相比，#P＜0.05。

分組 術前準備時間(d) 手術時間(min) 術中出血量(mL) 住院時間(d) 骨折愈合時間(m)開放組 4.0±1.1 44.2±3.7 20.0±2.9 15.5±2.3 3.3±0.9常規微創組 5.3±1.4 37.8±3.4 16.2±2.3 11.5±2.0 3.2±0.8 3D 微創組 7.6±1.7＊# 35.3±3.2＊# 14.3±2.1＊# 10.0±1.9＊# 3.1±0.7

2.2 三組患者術后并發癥發生狀況的對比

3 D微創組總并發癥發生率低于開放組與常規微創組 (P＜0.05)。見表2。

表2 三組患者術后并發癥發生狀況的對比[例(%),n=60]

2.3 三組患者不同時間段功能恢復狀況的對比

三組患者術后1m時根骨寬度、Bohler角、Gissane角、AOFAS評分比較無明顯差異（P＞0.05）；3D微創組術后6m及12m時根骨寬度、Bohler角、Gissane角、AOFAS評分明顯優于常規微創組信開放組 (P＜0.05)；三組患者術后12m時根骨寬度、Bohler角、Gissane角、AOFAS評分與術后1m時比較有明顯差異 (P＜0.05)。詳細結果見表3。

表3 三組患者不同時間段功能恢復狀況的對比(±SD，n=60)

表3 三組患者不同時間段功能恢復狀況的對比(±SD，n=60)

注：與開放組相比，*P＜0.05；與常規微創組相比，#P＜0.05。

指標 時間 開放組 常規微創組 3D微創組根骨寬度（mm） 術后1m 36.3±3.6 36.4±3.7 36.2±3.5術后6m 35.7±3.4 34.1±3.2 33.2±2.9#*術后12m 34.0±3.1 33.1±2.8 32.0±2.6#*Bohler（°） 術后1m 19.0±0.6 19.2±0.8 19.3±0.9術后6m 21.8±1.1 23.0±1.3 24.6±1.6#*術后12m 23.4±1.4 24.9±1.7 26.2±2.1#*Gissane（°） 術后1m 109.0±5.0 109.6±5.1 109.9±5.2術后6m 110.2±5.3 111.7±5.5 112.4±5.4#*術后12m 113.1±5.8 117.0±5.7 119.7±5.7#*AOFAS評分（分） 術后1m 25.3±1.9 25.9±2.0 26.7±2.2術后6m 52.3±3.9 58.7±4.1 62.4±4.3#*術后12m 70.3±4.7 74.1±4.5 76.3±4.6#*

3 討論

30 -50 歲男性人群是跟骨骨折多發人群，導致跟骨骨折的因素以高處墜落為主，足跟著地后受到垂直撞擊，致使跟骨關節面劈裂塌陷、體部骨折[6]。目前臨床治療以手術治療為主，恢復跟骨高度、長度、寬度及關節面平整，然后進行功能鍛煉。

路浩東等研究顯示 3D打印技術輔助經皮撬撥復位空心釘內固定治療移位型跟骨關節內骨折的效果顯著[7]。與之一致的，本研究顯示，3D微創組在較長的術前準備后，手術時間、術中出血量、住院時間均少于開放組與常規微創組，且并發癥總發生率低于其他兩組。3D微創組術后6m及12m時根骨寬度、Bohler角、Gissane角、AOFAS評分明顯優于其余兩組。

跟骨骨折的微創手術治療具有創面小、花費低等優勢，現臨床多采用經皮微創撬撥復位螺釘固定術，雖然取得了一定效果，但仍存在不足[8]。主要是因為跟骨關節內骨折比較復雜，使得手術難度加大。3D打印技術可清晰的將附著后解剖結構反映出來，將 3D打印技術與微創撬撥復位螺釘內固定相結合，為跟骨關節內骨折提供了新的思路。本次研究發現，跟骨關節內骨折采用3D打印指導下微創撬撥復位螺釘內固定治療效果較佳。

將 3D打印技術與微創撬撥復位螺釘內固定結合在一起具有以下優勢：

①3D打印技術的指導使得操作更精準、簡便，能清晰的打印出相等比例的跟骨骨折模型與健側鏡像后的正常跟骨模型，在術前掌握精準的骨折三維結構，預估并測量置入克氏針的深度與方向，避免了手術過程中多次調整，不僅縮短了手術時間也減少了透視次數；②降低感染風險；③小切口對機體造成創傷較小，不必大范圍剝離跟骨軟組織，術后疼痛輕；④出血量少、手術時間短等均利于術后恢復；⑤使用克氏針就能精準的進行固定，不必使用接骨板等材料，再加上避免了二次手術，因此手術花費較少。帥永明等人認為，與閉合撬撥復位經皮空心螺釘內固定治療比較，結合 3D打印技術可簡化手術步驟、縮短手術時間與減少術中出血量，在術前評估與術中參照中發揮了重要作用[10]。可見 3D打印指導下微創撬撥復位螺釘內固定治療跟骨關節內骨折正逐漸得到臨床認可。

總而言之，3D打印指導下微創撬撥復位螺釘內固定治療跟骨關節內骨折效果較好，可降低術后并發癥發生率，利于術后康復，具有推廣價值。