劉向東 ，游木榮 ，甘浩然 ，董謝平

(江西省人民醫(yī)院骨科，南昌 330006)

糖尿病足（diabetic foot，以下簡(jiǎn)稱(chēng) DF）是糖尿病最嚴(yán)重的缺血性并發(fā)癥之一，以病程長(zhǎng)、費(fèi)用高、遷延不愈為主要特點(diǎn)，目前治療DF的方法種類(lèi)繁多，但總的原則為控制感染、恢復(fù)循環(huán)及創(chuàng)面修復(fù)[1]。脛骨橫向骨搬移技術(shù)在治療DF等下肢缺血性疾患已取得良好的成效，根據(jù)骨橫向牽伸再生血管的原理，即隨著截骨斷端的緩慢牽升，在牽伸間隙區(qū)域內(nèi)會(huì)出現(xiàn)微血管網(wǎng)的活躍再生，血管造影也證實(shí)了肢體牽拉區(qū)域的 “新生血管及微循環(huán)”的重建[2]，這就為接下來(lái)患肢的血運(yùn)恢復(fù)及創(chuàng)面修復(fù)提供了重要基礎(chǔ)。但常規(guī)的骨搬移方法對(duì)手術(shù)操作的要求非常高，術(shù)中極易損傷骨膜，亦有可能由于骨搬運(yùn)螺釘置入角度的偏差造成骨搬移的方向不能垂直于斷面，導(dǎo)致術(shù)后牽拉過(guò)程中兩側(cè)間隙不均影響微血管網(wǎng)生長(zhǎng)，達(dá)不到患肢循環(huán)重建的預(yù)期效果。近年來(lái)，3D打印技術(shù)在飛速發(fā)展，并大量應(yīng)用到臨床當(dāng)中，因其有著虛擬可視、三維立體及定位精準(zhǔn)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)故而為臨床工作者所青睞[3]，因此，我們探索采用3D打印技術(shù)輔助截骨并安裝脛骨橫向搬移架，旨在術(shù)中最大程度的保護(hù)骨膜并縮短手術(shù)時(shí)間、減少出血，且做到骨搬移螺釘相對(duì)垂直于骨斷面，保證術(shù)后的骨搬移能夠沿著截骨面垂直向，從而增加手術(shù)療效。

1 資料與方法

1.1 一般資料 共篩選DF患者數(shù)12例，自2016年5月-2018年7月期間在我院骨科進(jìn)行治療，其中男8例，女4例，年齡46歲-68歲，平均（52.8±4.7）歲；其中左側(cè)5例，右側(cè)4例，雙側(cè)3例。按Wagner分級(jí)，2級(jí)4例，3級(jí)6例，4級(jí)2例。排除其他原因所導(dǎo)致的周?chē)窠?jīng)病變者及嚴(yán)重肝腎功能不全等不宜手術(shù)治療者，入院時(shí)血管B超均顯示腘動(dòng)脈流出道無(wú)閉塞，足部創(chuàng)面有不同程度的壞疽或軟組織潰瘍，白細(xì)胞計(jì)數(shù)均有明顯升高，術(shù)前2d患肢小腿內(nèi)側(cè)皮溫28.5-30.6℃，平均 （29.4±0.5）℃，患肢第1足趾部皮溫29.0℃-34.8℃，平均（31.3±0.9）℃。

1.2 計(jì)算機(jī)虛擬截骨及導(dǎo)板制作 對(duì)患肢脛骨進(jìn)行CT掃描獲得CT數(shù)據(jù)，導(dǎo)入Mimics軟件中進(jìn)行三維重建，確定截骨范圍（約12cm×2cm），根據(jù)患者小腿長(zhǎng)度可稍有增減，截骨部位為脛骨中上段內(nèi)側(cè)面，繼而設(shè)計(jì)截骨窗口及搬運(yùn)釘通道，截骨窗內(nèi)設(shè)計(jì)兩個(gè)搬運(yùn)釘通道，間距為5cm，再在擬截取骨塊的遠(yuǎn)近兩端各平行設(shè)計(jì)2個(gè)固定釘通道，使所有功能釘（固定釘+搬運(yùn)釘）恰能通過(guò)（固定釘通道直徑為4mm，搬移釘通道直徑為3mm）重建出小腿皮膚三維模型，制作出盡可能貼合脛骨及髕骨骨性標(biāo)志明顯處小腿皮膚的蒙板，自此形成截骨導(dǎo)板（圖1），導(dǎo)出脛骨和截骨導(dǎo)板的STL文件，經(jīng)處理后輸入3D打印機(jī)中，打印出與患肢比例為1：1的骨骼模型及截骨導(dǎo)板。

1.3 手術(shù)方法 術(shù)前嚴(yán)格控制患者的血糖，改善患者循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)給予患者營(yíng)養(yǎng)神經(jīng)、糾正低蛋白血癥等支持性治療。從患足創(chuàng)面采集壞死組織樣本進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)，根據(jù)培養(yǎng)結(jié)果采用多種敏感抗生素聯(lián)合應(yīng)用或應(yīng)用廣譜抗菌素，評(píng)估患足的感染壞死程度及患者的具體身體情況選擇恰當(dāng)時(shí)機(jī)予以局部清創(chuàng)。術(shù)中采用腰硬聯(lián)合麻醉，取患者仰臥位，將截骨導(dǎo)板附于患側(cè)脛骨皮膚上，使能貼合骨性標(biāo)志及小腿皮膚，在導(dǎo)板長(zhǎng)截骨窗內(nèi)作一12cm左右長(zhǎng)度的弧形切口，分離皮下組織至骨膜，切開(kāi)骨膜向兩側(cè)掀開(kāi)，通過(guò)導(dǎo)板設(shè)計(jì)孔道在游離骨塊擰入2枚搬移釘（直徑3mm）及脛骨遠(yuǎn)近兩端各擰入2枚固定釘（直徑4mm）。在導(dǎo)板截骨窗口范圍內(nèi)沿邊界利用電鉆鉆取排孔后利用骨刀切斷骨嵴截取骨塊，使截取骨塊處于完全游離狀態(tài)（圖2），截骨過(guò)程中注意保護(hù)骨膜，避免傷及周?chē)匾窠?jīng)血管，安裝脛骨骨搬移架，標(biāo)記骨搬移方向，逐層縫合骨膜、皮下組織及皮膚。術(shù)后持續(xù)控制血糖、創(chuàng)面定期換藥、應(yīng)用抗生素預(yù)防感染及運(yùn)用活血藥等常規(guī)治療。術(shù)后1周開(kāi)始骨搬移，每天向外搬移1mm，分5-8次完成，2周后同法反方向移回原位，共4周搬移結(jié)束。搬移結(jié)束6-8周后復(fù)查X片，骨折線(xiàn)消失者拆除固定架。待患足創(chuàng)面情況好轉(zhuǎn)后可創(chuàng)口滴注康復(fù)新液加速肉芽組織的再生。

1.4 觀(guān)察指標(biāo) 療效評(píng)價(jià)指標(biāo)包括：患肢保肢率、創(chuàng)面愈合情況、患肢疼痛情況（VAS視覺(jué)評(píng)分），患肢小腿內(nèi)側(cè)皮溫及患肢足趾皮溫（皮溫槍測(cè)量）。

圖1 電腦模擬脛骨及截骨位置，模擬進(jìn)釘

圖2 術(shù)中在導(dǎo)板引導(dǎo)下操作

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，差異比較采用t檢驗(yàn)，P≤0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

共有11例患者獲得隨訪(fǎng)，隨訪(fǎng)時(shí)間3-24個(gè)月，平均（13.6±3.5）個(gè)月。 保肢率 100%，患者足部潰瘍均愈合，愈合時(shí)間8-12周，平均（9.6±3.4）周，隨訪(fǎng)過(guò)程中患肢小腿內(nèi)側(cè)皮溫及第1足趾部皮溫均有改善，患足疼痛及襪套樣感均漸消失，疼痛評(píng)分由治療前的（5.16±0.36）降至（0.96±0.74），與術(shù)前比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P≤0.05）。12例中有10例患者經(jīng)治療恢復(fù)后可完成獨(dú)立日常行走，2例需扶拐行走。

3 討論

3.1 DF的病因及治療現(xiàn)狀 現(xiàn)代研究表明DF與長(zhǎng)期糖代謝障礙，導(dǎo)致神經(jīng)機(jī)能的不全，末梢動(dòng)脈閉塞缺血，下肢組織供氧不足，靜脈的血流阻滯和血管通透性的亢進(jìn)，足部皮膚受外界機(jī)械因素或其他化學(xué)因素致傷感染有關(guān)[4]，亦有學(xué)者認(rèn)為與遺傳等相關(guān)因素有關(guān)[5]。

DF的總的治療原則是將足的創(chuàng)面局部的病理狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樯頎顟B(tài)，營(yíng)造出一個(gè)適合創(chuàng)面修復(fù)的微環(huán)境[1]，改善患足肢體遠(yuǎn)端的血液循環(huán)，恢復(fù)患足功能。目前DF的治療可分為全身治療和局部治療。全身治療包括維持血糖平穩(wěn)、抗感染、全身支持性治療及穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境等；局部治療需要根據(jù)局部創(chuàng)面的具體情況采取治療措施，常用的方法有清創(chuàng)VSD負(fù)壓引流術(shù)、皮下血管介入術(shù)、干細(xì)胞移植術(shù)、中醫(yī)藥物治療等[6]。但上述治療方法的結(jié)果卻未能盡如人意，尤其是對(duì)Wagner分級(jí)3級(jí)以上的患者，經(jīng)治療后仍有多數(shù)創(chuàng)面愈合不良，患足功未能達(dá)到預(yù)期效果。

3.2 脛骨橫向骨搬移技術(shù)的機(jī)制 20世紀(jì)60年代前蘇聯(lián)醫(yī)生Ilizarov發(fā)現(xiàn)“張力-應(yīng)力法則”（Low of tension stress），其研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)給組織持續(xù)緩慢的牽拉，可刺激或激活某些組織細(xì)胞的活躍再生及促進(jìn)生長(zhǎng)。正是利用這一原理，將脛骨橫向骨搬移技術(shù)運(yùn)用到治療糖尿病足中，人為的制造一處小的骨創(chuàng)傷，根據(jù)秦泗河等運(yùn)用該技術(shù)治療嚴(yán)重下肢殘缺畸形的經(jīng)驗(yàn)，截骨的位置選擇靠近干骺端血運(yùn)較為豐富的脛骨中上段[7]，骨窗的面積大小為2cm×12cm，并持續(xù)緩慢牽拉從骨窗游離下來(lái)的骨瓣，意在促進(jìn)患足側(cè)支循環(huán)的再生及毛細(xì)血管網(wǎng)的重建，從而改善患足缺血狀態(tài)，經(jīng)該法治療后的皮溫逐漸恢復(fù)正常，并且血管造影也能清楚的觀(guān)察到微細(xì)血管網(wǎng)的再生。國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究也佐證了隨著骨搬移距離的增長(zhǎng)，患肢皮膚和骨膜也隨之而拉長(zhǎng)，搬移側(cè)肢體皮膚與對(duì)側(cè)相比，每個(gè)單位面積皮膚組織的血管明顯增多，其研究結(jié)果與本文中的闡述是一致的[8]，花奇凱等應(yīng)用Ilizarov技術(shù)脛骨橫向骨搬移治療DF，40例患者通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)治療后均保留了患肢并且創(chuàng)面得到了較為良好的愈合[2]。

3.3 結(jié)合3D打印后的優(yōu)勢(shì)與療效 數(shù)字醫(yī)學(xué)的飛速發(fā)展，使精準(zhǔn)化、個(gè)體化成為骨科領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)重要方向，3D打印技術(shù)作為數(shù)字醫(yī)學(xué)的重要代表已廣泛應(yīng)用于各個(gè)臨床亞專(zhuān)科。成功的手術(shù)除了需要術(shù)前明確診斷，制定詳細(xì)的手術(shù)方案，還需要該方案能在手術(shù)中能夠精確的實(shí)施。利用3D打印技術(shù)可在術(shù)前模擬手術(shù)操作流程并制作出個(gè)體化手術(shù)導(dǎo)航模板，指引術(shù)中定點(diǎn)和定向操作，這就縮短了手術(shù)時(shí)間、減少術(shù)中X線(xiàn)透視量及出血量，這對(duì)于缺血性疾患的治療有著重要意義。在實(shí)施脛骨橫向骨搬移的術(shù)中，傳統(tǒng)的骨窗開(kāi)鑿和固定釘、搬運(yùn)釘?shù)闹萌胪揽酷t(yī)生的經(jīng)驗(yàn)來(lái)完成，但視野暴露具有局限性，在骨窗的開(kāi)鑿中很難做到定位準(zhǔn)確和開(kāi)鑿整齊，稍有不慎則極有可能損傷到骨膜影響到后期患肢血運(yùn)的恢復(fù)；另外在搬運(yùn)針的置入過(guò)程中，靠肉眼衡量進(jìn)針的角度很容易出現(xiàn)偏差，如果搬運(yùn)針的角度未能與骨瓣平面完全垂直，那么在術(shù)后的骨瓣搬移中就會(huì)出現(xiàn)兩邊不對(duì)稱(chēng)的傾斜搬移，易導(dǎo)致兩側(cè)骨斷端間隙間血管網(wǎng)生長(zhǎng)不均勻甚至出現(xiàn)高傾斜一側(cè)間隙內(nèi)血管不生長(zhǎng)的情況。通過(guò)3D模型可以提前規(guī)劃出骨窗的開(kāi)鑿范圍并設(shè)計(jì)好進(jìn)釘?shù)奈恢煤徒嵌?，引?dǎo)骨窗的整齊開(kāi)鑿和骨搬運(yùn)釘?shù)木珳?zhǔn)置入，使得術(shù)中操作的精準(zhǔn)性得到明顯提高。在該組實(shí)施的12例3D導(dǎo)板引導(dǎo)下的骨搬移術(shù)中，均能夠按術(shù)前預(yù)期做到骨窗順利開(kāi)鑿和準(zhǔn)確置釘，極大提高了手術(shù)效率，有效保護(hù)了骨窗部位及周邊骨膜的相對(duì)完整性，同時(shí)大大降低了術(shù)中X線(xiàn)透視量及出血量。隨著3D打印產(chǎn)業(yè)在我國(guó)的高速發(fā)展，目前打印機(jī)與材料均已普及，術(shù)前與打印成本較為低廉，這非常有利于該項(xiàng)技術(shù)的廣泛運(yùn)用[9]。

3.4 治療中的注意事項(xiàng) 內(nèi)科治療是治愈DF的基礎(chǔ)，必須合理、規(guī)范的應(yīng)用控血糖和神經(jīng)修復(fù)等藥物，糖尿病足患者多為中老年，病程長(zhǎng)，基礎(chǔ)疾病較多，全身情況差，常合并多種心腦血管疾患，在本組12例患者中，平均年齡53歲，最大68歲，多合并腦梗冠心病等內(nèi)科疾病，所以需要積極的與內(nèi)科相關(guān)科室取得聯(lián)系進(jìn)行互補(bǔ)治療。

對(duì)于DF創(chuàng)面的處理方法也需要根據(jù)不同情況采用不同的清創(chuàng)方法，處理創(chuàng)基要適當(dāng)，閉合方法要合理，覆蓋輔料要合適，做到控制感染、減壓、清除壞死物質(zhì)、開(kāi)放膿腔、充分引流等。本組糖尿病足患者中有2例創(chuàng)面面積較大，在進(jìn)行持續(xù)換藥保持傷口濕潤(rùn)性的同時(shí)進(jìn)行了皮瓣移植，該方法創(chuàng)傷小、實(shí)用，通過(guò)皮膚移植后2例患者患足創(chuàng)面均得到修復(fù)。

另外患者的依從性與醫(yī)師工作的耐心也是本治療方案獲得成功的一個(gè)重要先決條件，本組案例選擇在術(shù)后5d開(kāi)始進(jìn)行骨搬移，雖然避開(kāi)了術(shù)后急性疼痛期，但在搬移的過(guò)程中仍有疼痛感，且一日多次，重復(fù)多天，這就需要患者良好的依從性；同樣醫(yī)師也需要有足夠的耐心幫助患者康復(fù)并適時(shí)安撫。

綜上所述，3D打印導(dǎo)板引導(dǎo)下的脛骨橫向骨搬移技術(shù)治療DF療效顯著，其對(duì)微細(xì)血管網(wǎng)的再生有很強(qiáng)的促進(jìn)作用，在數(shù)字骨科3D打印技術(shù)的指導(dǎo)下使得手術(shù)更加簡(jiǎn)便、精準(zhǔn)，它讓ilizarov脛骨橫向骨搬移技術(shù)的可操作性得到進(jìn)一步的提升，且療效好、保肢率高，是一個(gè)值得推廣的好方法。但目前樣本數(shù)量較少，有許多新問(wèn)題尚未發(fā)現(xiàn)，有待于更多的探索與研究。