【摘要】目的 分析3D打印技術(shù)應(yīng)用于Pilon骨折輔助治療的臨床療效，為臨床治療該疾病提供參考。方法 回顧性分析2020年6月至2022年12月中山市古鎮(zhèn)人民醫(yī)院收治的40例Pilon骨折患者的臨床資料，根據(jù)治療方案差異分為常規(guī)組（20例，常規(guī)切開(kāi)復(fù)位鋼板內(nèi)固定術(shù)）和3D組（20例，3D打印技術(shù)+常規(guī)切開(kāi)復(fù)位鋼板內(nèi)固定術(shù)）。兩組患者術(shù)后均隨訪12個(gè)月。對(duì)比兩組患者的手術(shù)相關(guān)指標(biāo)，術(shù)前與術(shù)后3 d的血清白細(xì)胞介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、C-反應(yīng)蛋白（CRP）水平，術(shù)后3、6、12個(gè)月的踝關(guān)節(jié)功能，以及術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生情況。結(jié)果 與常規(guī)組比，3D組患者手術(shù)時(shí)間、住院時(shí)間均縮短，C臂機(jī)使用次數(shù)減少；與術(shù)前比，術(shù)后3 d兩組患者血清IL-6、TNF-α、CRP均升高，3D組均低于常規(guī)組；術(shù)后3、6、12個(gè)月兩組患者Olerud-Molander評(píng)分均逐漸升高，且3D組均高于常規(guī)組（均Plt;0.05），但兩組患者術(shù)中出血量和術(shù)后并發(fā)癥總發(fā)生率組間比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均Pgt;0.05）。

結(jié)論 在Pilon骨折患者中應(yīng)用3D打印技術(shù)輔助治療可以有效縮短手術(shù)時(shí)間和住院時(shí)間，提高臨床治療效果，有助于減輕患者術(shù)后炎癥反應(yīng)，促進(jìn)踝關(guān)節(jié)功能的恢復(fù)。

【關(guān)鍵詞】Pilon骨折 ; 3D打印 ; 踝關(guān)節(jié)功能 ; 炎癥因子

【中圖分類(lèi)號(hào)】R683.42 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2096-3718.2024.11.0058.03

DOI：10.3969/j.issn.2096-3718.2024.11.019

Pilon骨折是指脛骨遠(yuǎn)端1/3處骨折累及到脛距關(guān)節(jié)面的骨折類(lèi)型，患者通常表現(xiàn)為遠(yuǎn)端松質(zhì)骨壓縮、骨缺損、塌陷、脛骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)面粉碎性骨折等，且常伴隨腓骨下段骨折。該骨折是臨床常見(jiàn)的關(guān)節(jié)內(nèi)骨折，多由絆倒、扭傷、車(chē)禍等引發(fā)，關(guān)節(jié)面的粉碎程度直接決定了復(fù)位固定手術(shù)的操作難度。Pilon骨折解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其治療的關(guān)鍵在于使關(guān)節(jié)內(nèi)骨折復(fù)位，修復(fù)關(guān)節(jié)面平整，盡可能恢復(fù)踝關(guān)節(jié)功能。以往臨床對(duì)于該病主要采取常規(guī)切開(kāi)復(fù)位內(nèi)固定手術(shù)治療，其能夠提供穩(wěn)定的固定，促進(jìn)骨折愈合，并且可以在早期進(jìn)行功能鍛煉，雖能起到一定的效果，但創(chuàng)傷較大，操作時(shí)間較長(zhǎng)，術(shù)中需多次復(fù)位，術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較大，需進(jìn)一步優(yōu)化手術(shù)治療方案，改善患者預(yù)后[1]。隨著我國(guó)醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，3D打印技術(shù)逐漸在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域被引入和推廣，尤其在臨床治療骨與關(guān)節(jié)損傷和骨科手術(shù)中展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。3D打印技術(shù)又被譽(yù)為“第三次工業(yè)技術(shù)革命”，具有直觀、精確、個(gè)性化等特點(diǎn)，可通過(guò)3D實(shí)體模型提前模擬手術(shù)復(fù)位過(guò)程，設(shè)計(jì)手術(shù)方案，有助于醫(yī)生熟悉復(fù)雜的解剖結(jié)構(gòu)，對(duì)常規(guī)切開(kāi)復(fù)位內(nèi)固定手術(shù)具有良好的輔助作用，有助于提高手術(shù)操作的安全性，促進(jìn)手術(shù)的順利進(jìn)行，提高手術(shù)效率[2]。鑒于此，本文旨在分析在Pilon骨折中應(yīng)用3D打印技術(shù)輔助治療的臨床療效及對(duì)患者手術(shù)相關(guān)指標(biāo)、炎癥因子水平、踝關(guān)節(jié)功能及術(shù)后并發(fā)癥的影響，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2020年6月至2022年12月中山市古鎮(zhèn)人民醫(yī)院收治的40例Pilon骨折患者的臨床資料，根據(jù)治療方案差異分為常規(guī)組與3D組。常規(guī)組20例患者，男性12例，女性8例；年齡34～58歲，平均（42.16±2.87）歲；受傷至手術(shù)時(shí)間4～12 d，平均（8.65±2.12） d；骨折Ruedi-Allgower分型[3]：Ⅱ型14例，Ⅲ型6例。3D組20例患者，男性11例，女性9例；年齡32～58歲，平均（42.40±2.93）歲；受傷至手術(shù)時(shí)間4～12 d，平均（8.21±2.33）d；骨折Ruedi-Allgower分型：Ⅱ型13例，Ⅲ型7例。兩組患者一般資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Pgt;0.05），具有可比性。納入標(biāo)準(zhǔn)：⑴符合《Pilon骨折的診斷和治療》 [4]中的相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)影像學(xué)檢查確診；⑵骨折前下肢功能正常；⑶閉合性骨折。排除標(biāo)準(zhǔn)：⑴合并血管損傷或神經(jīng)損傷；⑵開(kāi)放性骨折；⑶伴有嚴(yán)重心、肝、腎功能障礙。本研究符合《赫爾辛基宣言》中的相關(guān)要求。

1.2 手術(shù)方法

1.2.1 術(shù)前準(zhǔn)備 所有患者均接受骨牽引制動(dòng)或石膏固定，抬高患肢并進(jìn)行消腫止痛等對(duì)癥治療，進(jìn)行X線片、CT掃描等相關(guān)檢查明確患肢骨折情況，針對(duì)年齡≥55歲的患者，行心臟彩超及雙下肢血管彩超。

1.2.2 手術(shù)方式 所有患者均依據(jù)影像學(xué)檢查結(jié)果制定內(nèi)固定放置方案及手術(shù)入路，以脛骨遠(yuǎn)端前內(nèi)側(cè)和前外側(cè)切口最多見(jiàn)。常規(guī)組患者行常規(guī)切開(kāi)復(fù)位鋼板內(nèi)固定術(shù)，通過(guò)影像學(xué)檢查明確骨折移位情況，以脛骨骨折線作為中心點(diǎn)，選擇后外側(cè)入路進(jìn)行弧形切口，以便充分暴露脛骨骨折端部，及時(shí)處理骨折端積血，根據(jù)患者骨折端狀況選擇尺寸適宜的解剖鋼板與螺釘，牽引復(fù)位并進(jìn)行內(nèi)固定。3D組患者行3D打印技術(shù)聯(lián)合切開(kāi)復(fù)位鋼板內(nèi)固定術(shù)，術(shù)前結(jié)合影像學(xué)檢查資料和骨折實(shí)物模型評(píng)估骨折端移位狀況并進(jìn)行模擬復(fù)位，并打印出模擬復(fù)位后的3D實(shí)物模型。結(jié)合3D實(shí)物模型對(duì)鋼板進(jìn)行預(yù)彎塑形，確定鋼板型號(hào)、復(fù)位方法、內(nèi)固定物置入的位置及方式，進(jìn)行術(shù)前設(shè)計(jì)。充分暴露骨折端，結(jié)合術(shù)前設(shè)計(jì)的復(fù)位順序?qū)钦鄱艘来螐?fù)位，并進(jìn)行植骨，將術(shù)前已提前塑形的解剖鋼板置入，而后再置入其他內(nèi)固定物。兩組患者若均合并腓骨骨折，需保持脛骨前側(cè)切口與腓骨外側(cè)切口之間距離gt;7 cm，及時(shí)檢測(cè)患者的血運(yùn)情況，并采用腓骨遠(yuǎn)端重建解剖鋼板對(duì)腓骨進(jìn)行復(fù)位和內(nèi)固定，恢復(fù)下肢長(zhǎng)度。

1.2.3 術(shù)后干預(yù) 術(shù)后常規(guī)留置引流管，抬高患肢，并予以鎮(zhèn)痛消腫、抗感染、促進(jìn)血液循環(huán)等常規(guī)治療。術(shù)后2～3 d進(jìn)行踝關(guān)節(jié)屈伸功能鍛煉，1～2個(gè)月后依據(jù)患肢恢復(fù)情況，鼓勵(lì)患者適當(dāng)負(fù)重運(yùn)動(dòng)，鍛煉患肢功能，6個(gè)月后依據(jù)骨折愈合狀況循序漸進(jìn)開(kāi)展完全負(fù)重鍛煉。所有患者術(shù)后均隨訪12個(gè)月。

1.3 觀察指標(biāo) ⑴手術(shù)相關(guān)指標(biāo)。觀察并記錄兩組患者術(shù)中出血量、手術(shù)時(shí)間、術(shù)中C臂機(jī)使用次數(shù)及住院時(shí)間。⑵炎癥因子。分別于術(shù)前和術(shù)后3 d抽取患者空腹靜脈血3 mL，以3 000 r/min離心10 min后，提取上層血清，使用酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)血清白細(xì)胞介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、C-反應(yīng)蛋白（CRP）水平。⑶踝關(guān)節(jié)功能。采用Olerud-Molander主觀評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[5]分別評(píng)估兩組患者術(shù)后3、6、12個(gè)月的踝關(guān)節(jié)功能，Olerud-Molander評(píng)分總分100分，分值與踝關(guān)節(jié)功能成正比。⑷術(shù)后并發(fā)癥。記錄兩組患者術(shù)后出現(xiàn)傷口感染、皮膚軟組織損傷、足背麻木等并發(fā)癥發(fā)生情況。總發(fā)生率等于各項(xiàng)并發(fā)癥發(fā)生率之和。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理數(shù)據(jù)，計(jì)量資料經(jīng)S-W檢驗(yàn)符合正態(tài)分布，以（ x ±s）表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，組內(nèi)不同時(shí)間點(diǎn)的比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以[例（%）]表示，采用χ2檢驗(yàn)。Plt;0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者手術(shù)相關(guān)指標(biāo)比較 與常規(guī)組比，3D組患者手術(shù)時(shí)間、住院時(shí)間均縮短，C臂機(jī)使用次數(shù)減少，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均Plt;0.05）；3D組患者術(shù)中出血量較常規(guī)組更少，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Pgt;0.05），見(jiàn)表1。

2.2 兩組患者炎癥指標(biāo)比較 與術(shù)前比，術(shù)后3 d 兩組患者血清IL-6、TNF-α、CRP均升高，3D組均低于常規(guī)組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均Plt;0.05），見(jiàn)表2。

2.3 兩組患者踝關(guān)節(jié)功能比較 與術(shù)前比，術(shù)后3、6、12個(gè)月兩組患者Olerud-Molander評(píng)分均逐漸升高，且3D組均高于常規(guī)組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均Plt;0.05），見(jiàn)表3。

2.4 兩組患者并發(fā)癥發(fā)生情況比較 3D組患者術(shù)后并發(fā)癥總發(fā)生率低于常規(guī)組，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Pgt;0.05），見(jiàn)表4。

3 討論

Pilon骨折是一種復(fù)雜的關(guān)節(jié)內(nèi)骨折，通常是由高處墜落、車(chē)禍等高能量暴力事件引起的，高能量的軸向作用力會(huì)導(dǎo)致干骺端骨質(zhì)受損和關(guān)節(jié)面塌陷粉碎，且常合并腓骨骨折和組織損傷，預(yù)后不佳?；颊吖钦酆?，正常的解剖結(jié)構(gòu)常會(huì)遭受?chē)?yán)重破壞，出現(xiàn)明顯的關(guān)節(jié)面壓縮、塌陷和移位，導(dǎo)致踝關(guān)節(jié)功能不全，可能引發(fā)軟組織感染、壞死等并發(fā)癥[6]。盡可能減小創(chuàng)傷、提高臨床治療效果、降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、改善患者預(yù)后是目前臨床治療Pilon骨折的主要原則。

常規(guī)切開(kāi)復(fù)位內(nèi)固定手術(shù)是臨床治療Pilon骨折的常用方法，但該術(shù)式創(chuàng)傷較大、術(shù)中出血較多且手術(shù)時(shí)間較長(zhǎng)，患者預(yù)后較差。與傳統(tǒng)影像學(xué)資料相比，3D打印技術(shù)可通過(guò)計(jì)算機(jī)重建Pilon骨折的三維模型，輔助醫(yī)生術(shù)前快速、準(zhǔn)確地判斷手術(shù)入路，提前評(píng)估手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，制訂手術(shù)方案，有利于提高手術(shù)效率和安全性[7]。本次研究結(jié)果顯示，3D組患者C臂機(jī)使用次數(shù)少于常規(guī)組，手術(shù)時(shí)間、住院時(shí)間均短于常規(guī)組，這提示3D打印技術(shù)輔助治療Pilon骨折能有效提高手術(shù)效率，改善手術(shù)相關(guān)指標(biāo)。使用3D打印的骨折實(shí)物模型，有助于醫(yī)生更直觀地進(jìn)行診斷、鑒定骨折種類(lèi)，設(shè)計(jì)手術(shù)方案，制定個(gè)性化的內(nèi)固定裝置與手術(shù)導(dǎo)航模板，確保骨折塊得到良好的解剖復(fù)位[8]。在3D打印模型上模擬骨折的復(fù)位和固定，能夠預(yù)測(cè)手術(shù)中可能遇到的突發(fā)情況并提前設(shè)計(jì)手術(shù)應(yīng)急方案，提前選用適當(dāng)規(guī)格的鋼板和螺釘，有利于提高手術(shù)效率，從而縮短了手術(shù)時(shí)間、減少了C臂機(jī)透視次數(shù)。

IL-6、TNF-α、CRP均是炎癥標(biāo)志物，而手術(shù)是一種侵入性操作，往往伴有炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)升高。本研究中，3D組患者術(shù)后3 d 血清IL-6、TNF-α、CRP水平均低于常規(guī)組，術(shù)后3、6、12個(gè)月Olerud-Molander評(píng)分均高于常規(guī)組，這提示3D打印技術(shù)輔助治療Pilon骨折能顯著減輕手術(shù)對(duì)患者造成的損傷，降低機(jī)體炎癥因子水平，有利于患者踝關(guān)節(jié)功能的恢復(fù)。分析其原因，在數(shù)字影像學(xué)技術(shù)的支持下，3D打印技術(shù)可制作各種生物學(xué)模型和導(dǎo)航模板及特種用途的手術(shù)器具和器械，有利于幫助醫(yī)生更好地理解人體結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同的手術(shù)需求來(lái)定制個(gè)性化的醫(yī)療設(shè)備，為手術(shù)提供便利[9]。此外，3D打印技術(shù)對(duì)于改善Pilon骨折患者的預(yù)后情況也有一定的積極作用，臨床醫(yī)生可通過(guò)3D打印的骨折模型與患者及其家屬更直觀、有效地溝通，讓患者能夠直觀地了解骨折的損傷程度，從而提升患者及其家屬對(duì)治療方案的接受程度，增加患者戰(zhàn)勝疾病的信心，患者配合度更高[10]。本研究中，與常規(guī)組比，3D組患者術(shù)中出血量和并發(fā)癥總發(fā)生率均更低，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這可能與本次研究存在一定局限性、選擇樣本量較少有關(guān)。

綜上，3D打印技術(shù)應(yīng)用于Pilon骨折輔助治療可以有效縮短手術(shù)時(shí)間和住院時(shí)間，提高臨床治療效率，有助于減輕術(shù)后炎癥反應(yīng)，促進(jìn)患者踝關(guān)節(jié)功能的恢復(fù)，值得臨床推廣應(yīng)用。

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作者簡(jiǎn)介：彭國(guó)瑞，大學(xué)本科，副主任醫(yī)師，研究方向：創(chuàng)傷骨科疾病的治療。