李任增　左偉

(安陽(yáng)市第三人民醫(yī)院 骨科　河南 安陽(yáng)　455000)

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3D打印在踝關(guān)節(jié)粉碎性骨折手術(shù)中的應(yīng)用

李任增左偉

(安陽(yáng)市第三人民醫(yī)院 骨科河南 安陽(yáng)455000)

目的探討3D打印技術(shù)在踝關(guān)節(jié)粉碎性骨折手術(shù)中的應(yīng)用效果。方法選取安陽(yáng)市第三人民醫(yī)院骨外科2012年1月至2013年8月收治的32例踝關(guān)節(jié)粉碎性骨折患者，隨機(jī)分為常規(guī)組和3D組，各16例。常規(guī)組采用常規(guī)手術(shù)切開復(fù)位異形鋼板內(nèi)固定治療，3D組術(shù)前采用雙源CT掃描立體成像技術(shù)，用3D打印技術(shù)打成骨折模型，在骨折模型上進(jìn)行模擬手術(shù)復(fù)位內(nèi)固定，完成術(shù)前調(diào)試后再進(jìn)行手術(shù)切開復(fù)位異形鋼板內(nèi)固定治療。觀察兩組手術(shù)基本指標(biāo)(手術(shù)耗時(shí)、術(shù)中出血量、手術(shù)疼痛視覺模擬VAS評(píng)分)、骨折愈合效果。結(jié)果3D組手術(shù)耗時(shí)和骨折愈合時(shí)間較常規(guī)組短，術(shù)中出血量較常規(guī)組少，術(shù)后VAS評(píng)分較常規(guī)組低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。3D組優(yōu)良率較常規(guī)組高(P<0.05)。結(jié)論3D打印技術(shù)作為一種較先進(jìn)的輔助技術(shù)，對(duì)改善踝關(guān)節(jié)粉碎性骨折手術(shù)效果具有重要的指導(dǎo)價(jià)值。

踝關(guān)節(jié)粉碎性骨折；3D打印技術(shù)；內(nèi)固定術(shù)

踝關(guān)節(jié)粉碎性骨折在臨床上十分常見，為關(guān)節(jié)內(nèi)骨折，要求解剖對(duì)位，一直無(wú)理想治療方法。該類患者多傷后腫脹嚴(yán)重，處理不當(dāng)將出現(xiàn)嚴(yán)重并發(fā)癥，如創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎[1]。3D技術(shù)被認(rèn)為與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式將一起推動(dòng)實(shí)現(xiàn)第三次工業(yè)革命，近年來(lái)逐步應(yīng)用于骨科臨床治療中。本文選取32例踝關(guān)節(jié)粉碎性骨折患者，分組手術(shù)治療，對(duì)比分析3D打印技術(shù)的應(yīng)用效果，具體報(bào)告如下。

1　資料和方法

1.1一般資料選取安陽(yáng)市第三人民醫(yī)院骨外科2012年1月至2013年8月收治的32例踝關(guān)節(jié)粉碎性骨折患者，均經(jīng)X線和CT檢查確診，致傷原因主要為車禍和高處墜落所致，隨機(jī)分為常規(guī)組和3D組，各16例。常規(guī)組中男13例，女3例；年齡25～71歲，平均(43.5±7.5)歲；骨折AO分型：C1型6例，C2型7例，C3型3例。3D組中男14例，女2例；年齡23～68歲，平均(42.9±8.1)歲；骨折AO分型：C1型7例，C2型5例，C3型4例。兩組患者性別、年齡及骨折AO分型等比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2手術(shù)方法

1.2.1常規(guī)組患者入院后均接受清創(chuàng)、止血等常規(guī)處理，連續(xù)硬膜外麻醉后行切開復(fù)位異形鋼板內(nèi)固定術(shù)，內(nèi)踝關(guān)節(jié)骨折行關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)或外側(cè)切口，后踝骨折則行踝關(guān)節(jié)后側(cè)、腓骨下端外側(cè)入路，逐層切開肌腱、骨膜并顯露踝關(guān)節(jié)骨折部位，在C型臂X線機(jī)透視下根據(jù)骨折部位置入合適大小的鋼板，并用螺絲釘、克氏針固定，頂帽埋入軟骨面下，鋼板邊緣處用克氏針從骨塊邊緣穿入固定。如外踝有鋼板固定，則可用骨栓代替拉力螺釘，從鋼板孔中穿入固定，術(shù)后封閉并抬高患肢，患者可在術(shù)后3 d左右進(jìn)行輕度的踝關(guān)節(jié)活動(dòng)，傷口恢復(fù)后拆線并用石膏外固定。

1.2.23D組①配套器械：德國(guó)西門子雙源CT，ATSmake 3D打印機(jī)(深圳產(chǎn))及配套手術(shù)器械，根據(jù)患者骨折情況先做雙源CT成像，制成3D平面照片，將數(shù)據(jù)輸入ATSmake 3D打印機(jī)打出3D 1∶1塑料模型。術(shù)前在3D 1∶1塑料模型上選好內(nèi)固定材料，預(yù)彎塑性，并將3D 1∶1塑料模型用環(huán)氧乙烷消毒備用。②手術(shù)操作：16例患者均接受連續(xù)硬外麻醉，仰臥位患肢墊高體位，按3D 1∶1塑料模型選擇切口，術(shù)中將3D 1∶1塑料模型與踝關(guān)節(jié)骨折對(duì)照完成手術(shù)。③術(shù)后處理：術(shù)后第2天即可床上坐起，1周內(nèi)X線攝片了解術(shù)后情況，復(fù)位良好、內(nèi)固定物位置良好及牢固可靠者1周后不負(fù)重床上功能鍛煉，平均2周扶杖不負(fù)重下地活動(dòng)，骨性愈合則可完全負(fù)重。

1.3觀察指標(biāo)①比較兩組手術(shù)耗時(shí)、術(shù)中出血量和術(shù)后24 h患者VAS評(píng)分，VAS評(píng)分為10分制，用0～10數(shù)值表示疼痛程度，評(píng)分高低和疼痛程度呈正相關(guān)。②比較兩組骨折愈合時(shí)間及手術(shù)固定復(fù)位效果。院后隨訪記錄骨折愈合時(shí)間，參考踝關(guān)節(jié)Kofoed評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[2]進(jìn)行手術(shù)固定復(fù)位效果評(píng)價(jià)，Kofoed評(píng)分從疼痛、功能、活動(dòng)度3個(gè)方面進(jìn)行手術(shù)效果評(píng)價(jià)，總分100分，≥85分為優(yōu)；≥75分且<85分為良；≥70分且≤74分為及格；<70分為差。手術(shù)固定復(fù)位有效率=(優(yōu)+良)/總數(shù)×100%。

2　結(jié)果

2.1手術(shù)基本指標(biāo)兩組均成功完成手術(shù)，但3D組手術(shù)耗時(shí)較常規(guī)組短，術(shù)中出血量較常規(guī)組少，術(shù)后VAS評(píng)分較常規(guī)組低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1　兩組手術(shù)基本情況比較±s)

2.2手術(shù)效果出院后有效隨訪16個(gè)月，常規(guī)組骨折愈合時(shí)間為(98.4±15.8)d，3D組愈合時(shí)間為(86.2±14.3)d。兩組出院后均未出現(xiàn)鋼板松動(dòng)、感染腫脹等并發(fā)癥。3D組骨折愈合時(shí)間較常規(guī)組短，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.290，P=0.029<0.05)。3D組術(shù)后骨折固定復(fù)位效果優(yōu)11例，良4例，及格1例，優(yōu)良率為93.75%；常規(guī)組優(yōu)6例，良4例，及格5例，差1例，優(yōu)良率為62.50%。3D組優(yōu)良率較常規(guī)組高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4.571，P=0.033<0.05)。

3　討論

手術(shù)是目前臨床治療踝關(guān)節(jié)骨折的主要方法，傳統(tǒng)切開內(nèi)固定術(shù)大多根據(jù)X線和二維CT圖像制定手術(shù)方案，但踝關(guān)節(jié)粉碎性骨折解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，手術(shù)要求較高，常規(guī)顯像難以對(duì)復(fù)雜類型骨折做出精準(zhǔn)的診斷[3-4]。有研究認(rèn)為通過(guò)對(duì)二維CT圖像三維重建可觀察骨折處立體結(jié)構(gòu)的情況[5]，但CT三維重建無(wú)法從多角度、多方向進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察，若干截面的三維圖像難以有效滿足不同患者、不同術(shù)式的手術(shù)要求。近年來(lái)隨著3D打印技術(shù)的進(jìn)步和完善，通過(guò)3D打印技術(shù)精確模擬骨折部位于術(shù)前演練，在踝關(guān)節(jié)粉碎性骨折臨床應(yīng)用中取得了較好的效果[6]。

3D打印技術(shù)主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：①精確觀察骨折情況，縮短了手術(shù)時(shí)間，減少了副損傷。由于骨折在松質(zhì)骨中，可造成骨折處壓縮，復(fù)位后發(fā)展為骨缺損，在沒有3D 1∶1塑料模型前處理較為困難，有了3D 1∶1塑料模型可以提前了解到骨折缺損的程度，使用人工骨、異體骨、自體骨提前準(zhǔn)備，術(shù)前仿真演練對(duì)免去傳統(tǒng)治療手段中諸多繁瑣程序、提高精確度和保護(hù)斷端血運(yùn)具有重要意義[7]。②對(duì)骨折部位的內(nèi)置物術(shù)前可以體外預(yù)彎，術(shù)中只需開很小的口就能精準(zhǔn)插入克氏針進(jìn)行撬撥復(fù)位，潛行插入鋼板置釘進(jìn)行隔皮切口固定螺釘，有利于縮短手術(shù)時(shí)間和骨折愈合時(shí)間，減少出血量，提高了骨折愈合率。本研究運(yùn)用3D打印技術(shù)輔助治療取得較好效果，3D組手術(shù)時(shí)間、出血量、VAS評(píng)分及愈合時(shí)間均優(yōu)于常規(guī)組，術(shù)后骨折固定復(fù)位效果有效率也高于常規(guī)組(P<0.05)。這和趙為公等[8]的研究結(jié)果基本相吻合，但該研究還認(rèn)為3D 1∶1塑料模型與骨折部位存在一定差別，主要集中在軟組織上，因?yàn)樾g(shù)中不可能將軟組織剝光再行手術(shù)，這對(duì)手術(shù)操作存在一定影響，此外骨折塊中細(xì)小骨折碎片(長(zhǎng)度<1.0 mm)也易出現(xiàn)打印誤差。

綜上，3D打印技術(shù)作為一種較先進(jìn)的輔助技術(shù)，對(duì)改善踝關(guān)節(jié)粉碎性骨折手術(shù)效果具有重要的指導(dǎo)價(jià)值，隨著3D技術(shù)的不斷完善，在臨床治療中還有巨大的發(fā)展和應(yīng)用空間。

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R 683.42

10.3969/j.issn.1004-437X.2016.08.047

2016-01-08)