胡浩 曹開學 黃攀 黃傳文 萬玲玲 易利艷 浦飛飛

脛骨平臺骨折是創(chuàng)傷骨科較為常見的關節(jié)內(nèi)骨折，其發(fā)生率約占全身骨折的1.66%[1]。脛骨平臺骨折的治療旨在恢復關節(jié)面的平整和下肢力線，維持關節(jié)穩(wěn)定，提高關節(jié)的活動功能[2-3]。如果骨折復位不當，將導致關節(jié)疼痛、關節(jié)失穩(wěn)和創(chuàng)傷性關節(jié)炎等術后并發(fā)癥的發(fā)生[4-5]。Schatzker分類將脛骨平臺骨折分為6種類型，SchatzkerⅥ型脛骨平臺骨折可發(fā)生明顯的骨折移位，因此多采用切開復位內(nèi)外側雙鋼板內(nèi)固定治療[6]。脛骨平臺的解剖結構相對復雜，普通影像資料難以完全呈現(xiàn)骨折的病變情況[7]。脛骨平臺骨折存在個體化差異，手術時接骨板與骨面契合度不佳、螺釘位置不滿意等問題[8]。3D打印技術能夠將虛擬的二維圖像轉化為實體模型，可通過術前規(guī)劃打印骨折模型，預演手術操作、預彎內(nèi)固定裝置、設計置釘方向[9-10]。本研究擬分析3D打印技術輔助切開復位內(nèi)固定聯(lián)合雙側鎖定鋼板內(nèi)固定治療脛骨平臺SchatzkerⅥ型骨折的療效分析，為治療方案選擇提供臨床依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 納入與排除標準

納入標準：①脛骨平臺SchatzkerⅥ型骨折；②膝關節(jié)內(nèi)骨折，需行切開復位；③開放性骨折小于12 h；④骨折端肌肉收縮強烈。排除標準：①股骨或脛腓骨粉碎性骨折；②開放性骨折污染嚴重者；③同側肢體有嚴重合并傷或膝關節(jié)后方軟組織受傷嚴重；④合并病理性骨折或骨代謝性骨??；⑤合并嚴重肝腎功能損害或心腦血管疾病。

1.2 一般資料

選取2018年6月至2020年6月我院連續(xù)性收治的脛骨平臺SchatzkerⅥ型骨折患者40例。其中，男27例，女13例；年齡21～63歲，平均年齡（36.13±2.15）歲；車禍傷24例，高處墜落傷12例，重物砸傷4例。利用隨機數(shù)表法將40例患者分成對照組（內(nèi)外側鎖定鋼板內(nèi)固定治療）和實驗組（3D打印技術輔助內(nèi)外側鎖定鋼板內(nèi)固定治療），每組各20例。對照組男14例，女6例，年齡23～63歲，平均（36.28±2.23）歲；實驗組男13例，女7例，年齡21～59歲，平均為（36.14±2.37）歲。本研究經(jīng)本院倫理委員會批準（2018-IEC-0012），患者及家屬均簽署知情同意書。

1.3 手術方法

術前兩組患者都遵循診療常規(guī)進行相關術前檢查，排除手術禁忌證，兩組手術均由同一手術醫(yī)師完成。3D打印技術輔助內(nèi)外側鎖定鋼板內(nèi)固定治療術前將膝關節(jié)CT薄層掃描數(shù)據(jù)（1 mm層厚，0.75 mm層間距，400/800 Hu窗位）以DICOM格式導入Mimic 14.0軟件。進行膝關節(jié)三維重建和圖像編輯，將處理后的數(shù)據(jù)導入3D打印機（湖北嘉一三維高科股份有限公司），采用光敏樹脂材料打印脛骨平臺骨折模型。術前打印1∶1的實物模型，觀察骨折具體情況，規(guī)劃手術方案，進行手術預演。提前準備內(nèi)固定材料，對鎖定鋼板進行塑形，測量螺釘進針方向和螺釘長度。

所有患者均采用倒“L”形后內(nèi)側入路聯(lián)合前外側入路手術治療。全身麻醉或連續(xù)硬膜外麻醉后，患者保持漂浮體位，俯臥進行約15 cm長后內(nèi)側倒“L”形切口，對深筋膜進行切開，保護隱神經(jīng)和隱靜脈，使用拉鉤將腓腸肌內(nèi)側頭牽向外側，注意保護后側的血管、神經(jīng)，骨膜下剝離暴露內(nèi)后側及后外側骨折塊，先對脛骨后外側平臺的骨折塊進行復位，根據(jù)術前3D模型打印預演方案調(diào)整復位，以骨干骺端較完整的骨折塊為指示標志，恢復平臺的高度，采用克氏針做臨時固定，后外側使用“T”形鎖定鋼板固定。然后再對后內(nèi)側骨折塊進行復位，注意與后外側骨塊及干骺端的對位，復位滿意后采用直型后內(nèi)側鎖定鋼板固定。漂浮至仰臥位，取前外側切口，將脛骨外側關節(jié)干骺端骨折線完全暴露，切開外側關節(jié)囊保護半月板，外側平臺骨折塊依據(jù)術前3D打印預演方案進行調(diào)整復位，植骨，依據(jù)實際情況進行固定。術后常規(guī)采用抗生素預防感染（頭孢唑林鈉2.0 g，2次／d，靜脈滴注），根據(jù)具體情況予以鎮(zhèn)痛等對癥治療。術后24 h拔除傷口引流，應用低分子肝素鈉預防下肢靜脈血栓形成。兩組患者在術后當天即可進行股四頭肌等長收縮等鍛煉，術后2周采用股四頭肌舒縮和連續(xù)被動活動鍛煉，術后6～8周可進行部分負重，待骨折愈合及X線片顯示骨痂形成后可進行完全負重。

1.4 評價指標

分析兩組患者的手術時間、術中出血量、傷口感染情況。術后6個月，根據(jù)X線平片對骨折部位的解剖復位情況進行Rasmussen評分[11]：總分18分，18分記為優(yōu)，12～17分記為良，6～11分記為可，0～5分記為差。膝關節(jié)的功能評分[3]總分30分，27～30分記為優(yōu)，20～26分記為良，10～19分記為可，6～9分記為差?；颊叱鲈汉蠖ㄆ陂T診復查，以X線平片觀察骨折愈合情況。

1.5 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 20.0軟件對數(shù)據(jù)進行處理分析。計量資料以均數(shù)±標準差表示，兩組比較采用獨立樣本t檢驗；計數(shù)資料采用χ2檢驗。P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結果

兩組患者的基線資料比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），具有可比性（見表1）。

表1 兩組患者的一般資料比較

40例患者術后隨訪8～26個月，平均14個月。與對照組比較，實驗組的手術時間、術中出血量和透視次數(shù)均明顯減少（P＜0.05）。對照組的骨折愈合時間平均為（14.12±0.24）周，實驗組為（14.34±1.05）周，兩組比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。兩組患者各有1例術后出現(xiàn)傷口滲液和延遲愈合，經(jīng)傷口換藥和抗感染治療后均愈合。術后6個月兩組患者的解剖位置評分和功能評分的優(yōu)良率比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表2。

表2 兩組患者術中及術后相關數(shù)據(jù)比較

典型病例：實驗組患者，男，39歲，交通事故致左膝關節(jié)脛骨平臺SchatzkerⅥ型骨折（見圖1）。

圖1 A、B.術前正側位X線片及CT三維重建顯示骨折累及內(nèi)外側平臺及脛骨干；C、D.3D打印1∶1模型；E.倒“L”形后內(nèi)側入路；F.術后6個月復查，正側位X線片示骨折愈合良好，脛骨平臺寬度及高度恢復較為滿意

3 討論

脛骨平臺SchatzkerⅥ型骨折多為高能量損傷所致的關節(jié)內(nèi)骨折，關節(jié)面損傷嚴重，累及范圍大，塌陷嚴重，多并發(fā)膝關節(jié)周圍軟組織的損傷[11]。膝關節(jié)周圍解剖復雜，SchatzkerⅥ型脛骨平臺骨折的骨折塊較多，穩(wěn)定骨折塊的同時還需要恢復下肢力線。切開復位內(nèi)固定是恢復膝關節(jié)活動功能的常用治療方式，但是手術時間較長，對于治療而言極具挑戰(zhàn)，倘若處理不當將會導致嚴重并發(fā)癥[12]。因此，對脛骨平臺SchatzkerⅥ型骨折手術治療的要求較高，需要在術前進行完善的手術規(guī)劃。

脛骨平臺解剖結構復雜，X線片和CT三維重建僅能通過平面圖像了解骨折形態(tài)，術者難以獲取直觀的二維平面圖像構想三維模型[7-8]。脛骨平臺手術過程中，需要對骨折形態(tài)、骨折碎片移位程度、骨折偏移方向和力線等較直觀了解。同時，在植入內(nèi)植物的過程中，由于個體差異，常導致內(nèi)固定鋼板與骨骼不相匹配，術中需對鋼板進行二次塑型，以實現(xiàn)與骨結構的匹配。術中多次調(diào)整螺釘方向和長度也會增加術中透視次數(shù)，延長手術時間。如果單純?yōu)榱耸中g效果，必將延長手術時間，進而導致皮瓣壞死、傷口感染、下肢深靜脈形成等風險[13]。因此，脛骨平臺骨折手術力求在盡可能短的時間內(nèi)完成骨折復位和內(nèi)固定。

隨著3D打印技術的發(fā)展，其在醫(yī)學領域的應用日益增多，尤其是在骨科的應用日趨廣泛。3D打印在骨折模型制作、術前手術規(guī)劃、術前操作模擬和個體化內(nèi)固定物定制等方面具有諸多優(yōu)勢[9-10,14]。3D打印可制作出1∶1的實物模型，直視觀察骨折形態(tài)，測量骨折移位，了解骨折發(fā)生原因，明確骨折分型[15]。本研究術前在實體模型上預演手術，模擬手術操作，制定個性化的治療方案。術前定做個體化內(nèi)植物，預先塑型匹配，減少手術時間，繼而減少出血量，降低感染風險[16]。3D打印骨折模型有利于術者確定解剖標記，熟悉骨折碎片移位和需復位方向，提前預彎內(nèi)固定鋼板，測量螺釘?shù)拈L度和置釘方向[17]。3D打印輔助手術可減少術中螺釘穿入關節(jié)腔，避免螺釘損傷周圍組織，提高術中精準復位固定，減少術中透視次數(shù)[18]。本研究發(fā)現(xiàn)，3D打印實驗組患者的手術時間、術中出血量和透視次數(shù)較對照組均明顯減少。同時，利用3D打印骨折模型向患者及家屬介紹骨折形態(tài)、手術目的、操作過程和治療效果，有利于使患者更加直觀了解骨折及手術效果，利于醫(yī)患溝通[19]。

本研究中，與對照組比較，實驗組患者的手術時間顯著縮短，術中出血量和透視次數(shù)明顯減少，3D打印技術在SchazkerⅥ型脛骨平臺骨折手術治療中的應用與傳統(tǒng)手術相比，具有較明顯的優(yōu)勢。許國強等[20]對脛骨平臺患者采用3D打印技術輔助手術治療，研究了3D打印技術對膝關節(jié)功能、運動功能及術后并發(fā)癥的影響。結果發(fā)現(xiàn)實驗組患者術中出血量、膝關節(jié)功能及運動功能評分優(yōu)于對照組，創(chuàng)傷性關節(jié)炎等并發(fā)癥的發(fā)生率低于對照組。周武等[21]發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)手術相比，3D打印輔助手術治療復雜脛骨平臺骨折可顯著縮短手術時間，減少術中出血量，但術后6個月膝關節(jié)功能無明顯提高。葛志強等[22]評價了3D打印輔助切開復位內(nèi)固定手術治療脛骨平臺SchatzkerⅥ型骨折的臨床效果，結果發(fā)現(xiàn)3D打印技術不僅可以提高骨折復位質量和臨床療效，還可以減少手術創(chuàng)傷，有利于該型骨折的快速復位和微創(chuàng)治療。然而，本研究顯示對照組的平均骨折愈合時間與實驗組比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；術后6個月兩組患者的解剖部位評分和功能評分的優(yōu)良率比較，差異也無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。這也從一定程度上說明，只要術者的操作熟練，在術前仔細閱讀CT三維重建影像資料，在一定程度上也可同樣獲得滿意的臨床療效。

綜上所述，3D打印輔助內(nèi)外側鎖定鋼板內(nèi)固定治療脛骨平臺SchatzkerⅥ型骨折的手術時間短、透視次數(shù)少、術中出血量低和術后并發(fā)癥少，患者術后骨折愈合良好，關節(jié)功能恢復滿意，值得臨床運用及推廣。但是本研究也存在一些不足，如納入的研究對象樣本量較小，缺少大型多中心的隨機對照研究，未對比3D打印輻射量和經(jīng)濟費用，缺乏相關生物力學研究。