帥永明,李 驥,涂淑強(qiáng),吳法強(qiáng),羅國強(qiáng),樂海浪
跟骨骨折在臨床中高發(fā),占全身骨折1%~2%,多數(shù)骨折患者是因?yàn)楦咛帀嬄漭S向應(yīng)力性損傷[1-2]。由于跟骨骨折往往關(guān)系到關(guān)節(jié)面,倘若治療不當(dāng)容易造成跟部疼痛、行走困難,甚至引起后遺癥,例如足跟變寬、扁平足等,嚴(yán)重影響患者的日常生活與工作。閉合撬撥復(fù)位經(jīng)皮空心螺釘內(nèi)固定治療跟骨骨折具有創(chuàng)傷小、固定可靠、愈合快、費(fèi)用低、并發(fā)癥少的優(yōu)勢,但是術(shù)者需要明確移位后的三維空間位置才可實(shí)現(xiàn)良好復(fù)位這一治療目標(biāo)[3-4]。隨著3D打印技術(shù)延伸到臨床診療,該技術(shù)可以直接反映骨折后解剖結(jié)構(gòu),以更好地進(jìn)行術(shù)前真實(shí)的評(píng)估。為此,本研究通過回顧性分析,觀察閉合撬撥復(fù)位經(jīng)皮空心螺釘內(nèi)固定結(jié)合3D打印技術(shù)治療跟骨骨折的效果。
回顧性分析2016年3月—2018年5月筆者醫(yī)院收治的移位型跟骨關(guān)節(jié)內(nèi)骨折患者85例臨床資料。納入標(biāo)準(zhǔn):單側(cè)SandersⅡ、Ⅲ型閉合性跟骨骨折;年齡>18歲;適合采用閉合撬撥復(fù)位經(jīng)皮空心螺釘內(nèi)固定;獲完整隨訪且臨床資料沒有缺失。排除標(biāo)準(zhǔn):骨折時(shí)間>2 周或既往有跟骨骨折史者;跟骨畸形;伴有其他跗骨或踝關(guān)節(jié)骨折。
患者均采取閉合撬撥復(fù)位經(jīng)皮空心螺釘內(nèi)固定治療,按照有無結(jié)合3D打印技術(shù)分為3D打印組和經(jīng)皮組。3D打印組45例,男性25例,女性20例;年齡21~65歲,平均38.3歲;Sanders分型:Ⅱ型29 例,Ⅲ型16例;Essex-Lop-resti分型:關(guān)節(jié)壓縮型16例,舌型29例;致傷原因:高處墜落傷43例,道路交通傷2 例;受傷至手術(shù)時(shí)間5h~13d,平均8.3d。經(jīng)皮組40例,男性32例,女性8例;年齡23~68歲,平均39.2歲;Sanders分型:Ⅱ型22 例,Ⅲ型18例;Essex-Lop-resti分型:關(guān)節(jié)壓縮型13例,舌型27例;致傷原因:高處墜落傷37例,道路交通傷3例;受傷至手術(shù)時(shí)間6h~14d,平均8.6d。所有患者骨折后48h內(nèi)冰袋局部冷敷消腫。兩組患者年齡、性別、Sanders 分型、致傷原因等一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。
術(shù)前準(zhǔn)備:常規(guī)獲取兩組患者跟骨X線片及CT數(shù)據(jù)。
3D打印組:將跟骨薄層CT數(shù)據(jù)以DICOM格式保存,并導(dǎo)入 Mimics 18.0醫(yī)學(xué)三維重建軟件(比利時(shí)瑪特瑞爾萊斯有限公司),進(jìn)行建模處理;接著利用溶融沉積成型(fused deposition modeling,FDM)進(jìn)行等比例打印,打印出患側(cè)及健側(cè)鏡像跟骨模型。由醫(yī)師結(jié)合跟骨實(shí)體模型對(duì)骨折塊的移位程度充分明確,并以健側(cè)跟骨為參照,術(shù)前模擬復(fù)位操作,包括撬撥復(fù)位斯氏針插入的角度、深度,結(jié)合手術(shù)體位關(guān)鍵部位的螺釘內(nèi)固定位置。將跟骨模型環(huán)氧乙烷消毒備用。
椎管內(nèi)麻醉或靜吸復(fù)合麻醉后,取患側(cè)臥位或仰臥位,上止血帶。C型臂 X 線機(jī)透視監(jiān)視下,跖屈踝關(guān)節(jié),依據(jù)術(shù)前模擬閉合撬撥斯氏針進(jìn)針的角度、深度,在跟骨后關(guān)節(jié)面翻轉(zhuǎn)移位或塌陷入跟骨體內(nèi)的骨折塊鉆入2枚斯氏針,以跟骨結(jié)節(jié)上方為進(jìn)針點(diǎn),鉆入至中,針對(duì)Sanders Ⅲ型骨折,可根據(jù)術(shù)前3D打印模型上模擬的情況,接著經(jīng)跟骨外側(cè)壁輔助橫向鉆入1~2枚克氏針到跟骨體前方。C型臂X線機(jī)透視下把斯氏針向足底扳牽撬撥,漸漸上抬翻轉(zhuǎn)塌陷的骨折塊進(jìn)一步恢復(fù)Bohler角以及后關(guān)節(jié)面平整。跟骨復(fù)位器橫向夾擠跟骨兩側(cè),進(jìn)一步糾正跟骨橫徑增寬。透視骨折復(fù)位滿意后,用2~3枚克氏針臨時(shí)固定維持復(fù)位效果。去除撬撥的斯氏針,再在C型臂X線機(jī)引導(dǎo)下鉆入3枚導(dǎo)針,用2枚或3枚直徑 7.3mm空心螺釘或配合1枚直徑4.5mm空心螺釘擰入固定。
經(jīng)皮組:由同一專業(yè)組手術(shù)醫(yī)師進(jìn)行操作,根據(jù)跟骨X 線片、薄層CT檢查二維、三維重建影像學(xué)資料來評(píng)估骨折塊的移位程度,并設(shè)計(jì)手術(shù)方案。固定順序、方法同上。
術(shù)后處理:術(shù)后兩組患者抬高患足,不需外固定。術(shù)后次日開始進(jìn)行踝關(guān)節(jié)主動(dòng)屈伸功能練習(xí),術(shù)后8~10周結(jié)合X線片患足愈合情況后逐漸開始進(jìn)行負(fù)重功能鍛練。
通過AOFAS踝與后足評(píng)分系統(tǒng)對(duì)術(shù)后患足的功能加以評(píng)估;在X線片上測量術(shù)前與末次隨訪時(shí)的Bohler角與Gissane角;觀察并比較兩組患者的手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、愈合時(shí)間、Bohler角、Gissane角,AOFAS踝與后足評(píng)分,其中術(shù)中出血量=吸引器瓶中液體-術(shù)中使用的沖洗液+紗布、鹽水墊增加的凈重。
本次研究結(jié)果中,3D打印組的手術(shù)時(shí)間顯著短于經(jīng)皮組,術(shù)中出血量顯著少于經(jīng)皮組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=6.757、6.134),P<0.05;兩組患者骨折均愈合,兩組患者愈合時(shí)間和AOFAS評(píng)分上差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。典型患者術(shù)前影像、術(shù)中C型臂 X 線機(jī)透視、術(shù)后手術(shù)切口縫合、影像特征及患者術(shù)后隨訪影像見圖1。
圖1患者男性,45歲,高處墜落致跟骨骨折,行3D打印技術(shù)輔助經(jīng)皮撬撥空心釘內(nèi)固定術(shù)。a、b.術(shù)前X 線片示左跟骨骨折;c、d.術(shù)中X線片;e、f.術(shù)后手術(shù)切口縫合;g、h.術(shù)后1年X線片;i、j.術(shù)后1年固定取出后X線片示骨折愈合良好
3D打印組和經(jīng)皮組術(shù)前Bohler角與Gissane角差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。術(shù)后兩組Bohler角與Gissane角均優(yōu)于術(shù)前,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001),3D打印組術(shù)后Bohler角(28.74±1.90)°小于經(jīng)皮組(29.54±1.81)°,3D打印組術(shù)后Gissane角(125.46±4.62)°大于經(jīng)皮組的(123.79±8.26)°,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。兩組患者術(shù)后均未出現(xiàn)皮膚壞死、內(nèi)固定松動(dòng)或斷裂、骨髓炎及釘?shù)栏腥镜?,隨訪期間3D打印組有1例在術(shù)后5周發(fā)生跟骨高度部分丟失,經(jīng)皮組有2例發(fā)生距下關(guān)節(jié)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎。
表1 兩組患者手術(shù)相關(guān)情況比較
表2 兩組患者手術(shù)前后Bohler角與Gissane角對(duì)比
t1、P1示組內(nèi)比較檢驗(yàn)值;t2、P2示術(shù)前組間比較檢驗(yàn)值;t3、P3示術(shù)后組間比較檢驗(yàn)值
跟骨骨折多發(fā)于男性30~50 歲,引起跟骨骨折的原因主要是高處墜落,足跟著地后遭受垂直撞擊,以至于跟骨關(guān)節(jié)面劈裂塌陷和體部骨折,其中 98%以上為閉合性骨折,65%~70%波及到跟距或跟骰關(guān)節(jié),需要采取手術(shù)治療[5-6]。倘若處理不當(dāng)可能會(huì)有遺留癥,帶來長期關(guān)節(jié)疼痛。手術(shù)目的在于重建后關(guān)節(jié)面的正常解剖;恢復(fù)Bohler角和Gissane角;恢復(fù)跟骨的正常寬度,避免發(fā)生腓腸神經(jīng)損傷以及外側(cè)腓骨肌腱撞擊綜合征;重建跟骨的正常高、長度;矯正內(nèi)、外翻畸形,使患者可以恢復(fù)正常生活與工作[7]。跟骨骨折治療的手術(shù)方法主要有外固定器固定、關(guān)節(jié)融合術(shù)、鋼針撬撥復(fù)位、切開復(fù)位內(nèi)固定等[8-9]。其中切開復(fù)位內(nèi)固定手術(shù)已成為經(jīng)典方法,雖然具有直觀性,但也有皮緣壞死、切口感染等并發(fā)癥發(fā)生的可能,一定程度上影響了手術(shù)療效[10]。
為了減少切開復(fù)位鋼板內(nèi)固定術(shù)后切口并發(fā)癥等問題,臨床上一些微創(chuàng)復(fù)位固定方法得到了推廣,而采用撬撥復(fù)位經(jīng)皮空心螺釘內(nèi)固定治療,通過一定手法和影像特征下可以對(duì)骨折實(shí)現(xiàn)很好的復(fù)位,與切開復(fù)位鋼板內(nèi)固定相比療效相當(dāng),而且操作簡便、醫(yī)療費(fèi)用低廉,不破壞皮膚軟組織血運(yùn),很大程度降低術(shù)后傷口壞死、感染等并發(fā)癥發(fā)生率,易被患者接受[11-12]。然而也有學(xué)者表示微創(chuàng)內(nèi)固定方式也存在一定的局限性,閉合撬撥復(fù)位經(jīng)皮空心螺釘內(nèi)固定要在透視下完成撬撥復(fù)位,需掌握損傷機(jī)制與明確骨折移位后的三維空間位置,否則術(shù)中撬撥復(fù)位存在盲目性,很難獲得良好復(fù)位與合理固定。雖然CT 三維重建可以觀察到跟骨的解剖結(jié)構(gòu),但是術(shù)者僅僅借助于二維的計(jì)算機(jī)屏幕進(jìn)行查看,所以影響閉合方式治療的精確度,進(jìn)而影響復(fù)位固定質(zhì)量[13-14]。
如今數(shù)字醫(yī)學(xué)在骨科中發(fā)揮了重要的作用,3D 打印技術(shù)憑借著實(shí)物模擬、可觸真實(shí)、個(gè)性化的優(yōu)勢完善術(shù)前準(zhǔn)備,根據(jù)骨折后真實(shí)的解剖結(jié)構(gòu)制定方案,彌補(bǔ)了常規(guī)顯像模式的不足[15-16]。依據(jù)健側(cè)鏡像模型,術(shù)前在患側(cè)模型模擬撬撥斯氏針的角度及深度,評(píng)估術(shù)中風(fēng)險(xiǎn),指導(dǎo)植入螺釘?shù)奈恢眉敖嵌?,確定釘?shù)溃岣吖潭◤?qiáng)度[17]。本研究結(jié)果顯示,與經(jīng)皮組比較,3D打印組在骨折愈合時(shí)間、AOFAS評(píng)分、Bohler角與Gissane角上差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。但3D打印組的手術(shù)時(shí)間和術(shù)中出血量顯著優(yōu)于經(jīng)皮組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示閉合撬撥復(fù)位經(jīng)皮空心螺釘內(nèi)固定結(jié)合3D打印技術(shù)治療可以簡化手術(shù)步驟,縮短手術(shù)時(shí)間和減少術(shù)中出血量,在術(shù)前評(píng)估與術(shù)中參照發(fā)揮了重要的作用。
綜上所述,3D打印技術(shù)有助于形成完善的閉合撬撥復(fù)位經(jīng)皮空心螺釘內(nèi)固定治療方案,便于置釘操作,縮短手術(shù)時(shí)間和減少術(shù)中出血量,提高復(fù)位質(zhì)量。