3D打印技術輔助下經皮克氏針撬撥復位內固定治療SandersⅡ、Ⅲ型跟骨骨折

林秀琛,李國梁,沈潤斌,劉文東,牛藝潔

(河北省滄州中西醫結合醫院,河北 滄州 061001)

跟骨骨折臨床較為常見,其在所有足部骨折中占比較高[1]。高處墜落或交通事故是引起跟骨骨折的常見原因,其中垂直暴力可導致跟骨后關節面塌陷,并伴隨劇烈疼痛[2]。跟骨骨折引起的足弓塌陷會對患者的日常生活造成影響,并可能使其難以恢復至受傷前的運動水平[3-4]。由于跟骨骨折后的軟組織狀況和骨折端的粉碎程度不同,治療方法也存在差異。跟骨骨折的治療方法較多,主要包括傳統L形切開復位鋼板內固定、經皮螺釘內固定、球囊擴張復位骨水泥固定,以及關節鏡下復位內固定等[5-9]。切開手術能夠直視下進行復位,但手術創傷較大,術后容易出現切口感染等并發癥[10]。跟骨骨折后,局部軟組織的張力會急劇增高,嚴重時會出現張力性水皰。在這種情況下進行大切口手術,皮膚更容易壞死。微創手術治療跟骨骨折,無需廣泛剝離軟組織,可降低切口感染和神經損傷的風險以及術后疼痛程度[11-12];但是單純采用微創技術置入內固定物,手術時間可能會更長,且透視次數也相對較多[13]。3D打印技術能將虛擬模型轉換為實體模型,從而實現內固定物的精準置入[14-15]。為了探討跟骨骨折的最佳治療方法,我們采用3D打印技術輔助下經皮克氏針撬撥復位內固定治療SandersⅡ、Ⅲ型跟骨骨折患者30例,并對其臨床療效進行了觀察,現報告如下。

1 臨床資料

本組30例,其中男20例、女10例。年齡21～54歲,中位數38歲。均為2022年1月至 2023年1月在河北省滄州中西醫結合醫院住院治療的閉合性跟骨骨折患者。左側11例,右側19例。均符合跟骨骨折的診斷標準[16]。按照跟骨骨折的Sanders分型標準[16],Ⅱ型23例、Ⅲ型7例。致傷原因:高處墜落傷20例,交通事故傷10例。排除合并傳染性疾病、嚴重內科疾病、陳舊性或病理性跟骨骨折、下肢神經或血管損傷及足跟部皮膚破潰患者。病程5～9 d,中位數7 d。

2 方 法

2.1 治療方法

術前評估患者的受傷機制,并對患足進行CT掃描。將CT掃描獲得的原始數據導入Mimics21.0軟件中,生成患足骨骼的3D圖像。從3D圖像中提取跟骨模型,模擬使用克氏針進行骨折塊的分離和復位[圖1(1)、圖1(2)],并記錄復位前后的針道軌跡。通過布爾運算將克氏針與塌陷的骨塊進行合并,并根據患者的足部皮膚數據設計進針導板[圖1(3)]。

圖1 跟骨骨折模擬復位及進針導板圖片

采用蛛網膜下腔阻滯麻醉,患者取側臥位,患側在上。常規消毒鋪巾,患肢抬高3 min后大腿上氣囊止血帶。將術前準備好的3D打印進針導板徹底消毒,以備使用。根據骨折塊的大小選擇2枚合適型號的克氏針,沿導板上設計好的套筒置入克氏針,針尖至跟骨后關節面,盡量靠近骨皮質,但不進入距下關節。用克氏針沿導板上的撬撥孔撬撥復位骨折塊。對于存在跟骨內翻者,加用1枚克氏針橫向貫穿跟骨結節,通過外翻跟骨來糾正跟骨內翻。C形臂X線機透視確定骨折復位滿意后,退出克氏針。沿導板上的針道分別向距骨和骰骨置入2枚克氏針,固定骨折塊。剪短克氏針,將其尾端埋于皮下,常規縫合切口。

術后患足用石膏托固定。每日更換敷料,并觀察切口情況。術后2～3周去除石膏托。術后3周開始穿彈力襪,并進行距下關節功能鍛煉。術后12周開始負重行走。術后3～6個月根據骨折愈合情況去除克氏針。

2.2 療效評價方法

記錄手術時間和術中出血量。在跟骨X線片上測量Gissane角和B?hler角。采用美國足與踝關節協會(American Orthopedic Foot and Ankle Society,AOFAS)踝與后足評分標準[16]評價踝關節功能。

3 結 果

本組患者手術時間(57.75 ±5.23)min。術中出血量(10.80 ±4.12)mL。所有患者均獲隨訪,隨訪時間6～10個月,中位數7.5個月。Gissane角,術前130.87°±5.89°、術后2 d 97.66°±6.11°、術后6個月97.12°±6.01°。B?hler角,術前17.41°±2.18°、術后2 d 28.35°±3.46°、術后6個月28.17°±3.03°。AOFAS踝與后足評分,術前(29.44±6.67)分、末次隨訪時(88.39±7.19)分。典型病例圖片見圖2。

4 討 論

近年來,3D打印技術在制作手術導板和骨折模型方面的應用日益增多,為跟骨骨折的微創內固定治療提供了新思路,并在提高骨折治療的準確性和有效性方面顯示出巨大的潛力。骨科醫生可以通過利用患者特定部位骨骼的3D打印模型,在術前模擬不同的手術方法、評估不同的手術方案,從而做出最佳選擇,這有助于縮短手術時間、減少術中創傷。

術前可通過跟骨骨折的CT數據生成3D圖像,從而模擬骨折的復位過程、規劃針道路徑,并在導板上設計出克氏針套筒,這有助于減少術中透視次數和術中出血量。研究[17]表明,與傳統的L形切開復位鋼板內固定相比,3D打印技術輔助下微創治療跟骨骨折的AOFAS踝與后足評分更高。3D打印導板能夠將虛擬復位在術中實現,從而獲得更好的復位效果。傳統微創手術能夠抬升塌陷的跟骨后關節面,但由于僅憑術者的肉眼觀察,很難將骨折端復位至受傷前的狀態。3D打印技術可用于制作個性化的復位導板,能對骨折端進行精確的復位和固定,有利于提高AOFAS踝與后足評分。采用完全閉合撬撥復位治療跟骨骨折時,可能會遇到復位效果不佳的問題,這是因為復位針沒有緊密貼合于跟骨后關節面。跟骨主要由松質骨構成,密度相對較低,因此復位針必須精準地置入骨質最致密的區域,以確保復位操作的成功。然而,僅僅復位跟骨的后關節面,并不能完全緩解患者的疼痛[18]。對于存在跟骨內翻的患者,還應注意糾正跟骨內翻。此外,需要注意的是,3D打印復位導板不適用于陳舊性跟骨骨折患者。

本研究結果顯示,3D打印技術輔助下經皮克氏針撬撥復位內固定治療SandersⅡ、Ⅲ型跟骨骨折,手術時間短、術中出血量少,有利于患足功能恢復。由于本研究的樣本量較小,且隨訪時間較短,研究結論需要通過進一步的研究來證實。