馬雅昌 朱雅文 楊朝昕 邱宇辰 苗偉 穆懷昭 金宇

1承德醫(yī)學(xué)院（河北承德 067000）；2承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院創(chuàng)傷骨科（河北承德 067000）

臨床上青少年骺損傷疾病中脛骨近端骺損傷骨折較少見，其?？砂榘朐掳濉㈨g帶及神經(jīng)血管損傷，骺板的損傷可導(dǎo)致骨骼生長發(fā)育障礙和進行性關(guān)節(jié)畸形，其損傷機制復(fù)雜，診治難度大，制定適宜的手術(shù)方案以達到骨折滿意的復(fù)位和確切固定是取得良好手術(shù)效果的關(guān)鍵［1-2］。青少年患者骨骺的生長發(fā)育與成人患者存在著明顯區(qū)別，成人患者的治療方式在青少年骨折治療中受到很大限制，因此術(shù)前骨折復(fù)位、內(nèi)固定的設(shè)計及實際手術(shù)更為困難［3］。術(shù)前應(yīng)充分了解脛骨近端骺損傷骨折情況，進行全面的評估和規(guī)劃，以便術(shù)中能準確有效的復(fù)位和固定。傳統(tǒng)的骨折手術(shù)前，骨科醫(yī)生采用放射科X線、CT等二維影像學(xué)資料數(shù)據(jù)，通過放射科醫(yī)生測量并給出數(shù)據(jù)，以此進行手術(shù)設(shè)計，其手術(shù)的效果很大程度上取決于術(shù)者的經(jīng)驗與手術(shù)熟練程度，近年來3-D打印技術(shù)逐漸被應(yīng)用到復(fù)雜骨折的診治過程中，應(yīng)用此技術(shù)可進行術(shù)前模擬骨折復(fù)位、內(nèi)固定，并可在術(shù)中做參考，為手術(shù)提供了重要依據(jù)，但目前3-D打印技術(shù)在青少年脛骨近端骺損傷骨折診治中的應(yīng)用尚罕見相關(guān)文獻報道。2014年1月至2016年6月，我院將3-D打印技術(shù)應(yīng)用于8例脛骨近端骺損傷骨折患者的診治中，取得了良好的臨床效果，報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料2014年1月至2016年3月承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院小兒創(chuàng)傷骨科收治的脛骨近端骺損傷骨折8例，男6例，女2例；年齡11～14歲；左側(cè)3例，右側(cè)5例；致傷原因：交通事故傷5例，高處墜落傷2例，摔扭傷1例；骨折分型：骨折按Salter-Harris分型標(biāo)準進行分型：Ⅲ型4例、Ⅵ型4例。合并傷：合并半月板損傷2例，合并內(nèi)側(cè)副韌帶損2例；受傷到手術(shù)時間為2～6 d，平均3 d?；颊呔鶠殚]合性骨折并選擇擇期手術(shù)，同意并簽署知情同意書。排除標(biāo)準：病理性骨折、開放性骨折、合并嚴重半月板及韌帶損傷、合并有神經(jīng)血管損傷、合并嚴重內(nèi)科疾病。

1.2 術(shù)前準備患者術(shù)前常規(guī)行患肢膝關(guān)節(jié)X線、CT及MRI檢查。CT數(shù)據(jù)以Dicom格式保存，通過Mimics14.0醫(yī)學(xué)軟件處理并導(dǎo)入3-D打印機，打印1∶1骨折模型。術(shù)前觀察3-D模型，確認骨折的類型。模擬手術(shù)：在3-D模型上行骨折復(fù)位，選擇合適的克氏針及其他內(nèi)固定物行內(nèi)固定植入，記錄所選內(nèi)固定物的最佳長度、規(guī)格型號、內(nèi)固定物植入位置角度等精確數(shù)據(jù)，在模型上標(biāo)記關(guān)鍵的實用解剖點，最終設(shè)計出適宜的手術(shù)方案。

1.3 術(shù)中操作及術(shù)后處理患者在全麻下（6例）、蛛網(wǎng)膜下腔阻滯麻醉下（2例）下取仰臥位，安止血帶。8例患兒均行切開復(fù)位內(nèi)固定術(shù)。復(fù)位：根據(jù)3-D模型判斷各骨折塊的大小、位置、移位方向和程度、術(shù)前復(fù)位時的解剖標(biāo)記、術(shù)前設(shè)計步驟以獲得滿意復(fù)位。內(nèi)固定：根據(jù)術(shù)前設(shè)計的詳細記錄，將克氏針及空心螺釘置入合適位置。伴隨損傷的處理：半月板損傷2例，均一期關(guān)節(jié)鏡下修復(fù)，內(nèi)側(cè)副韌帶損傷2例，行一期修復(fù)。外固定：所有患兒均行高分子石膏膝關(guān)節(jié)輕度屈曲位外固定。術(shù)者：手術(shù)均由同一組高年資的小兒創(chuàng)傷專業(yè)醫(yī)師完成。術(shù)后處理：術(shù)后輕度抬高患肢，常規(guī)行術(shù)區(qū)換藥及抗炎消腫治療；術(shù)后6～8周后拆除石膏并逐步行功能鍛煉，骨折愈合后拔出克氏針及其他內(nèi)固定物。術(shù)后1 d、7d、1、3、6、12個月復(fù)查雙下肢X線片，隨訪時間至少達12個月。

1.4 觀察指標(biāo)及療效評價觀察骨折復(fù)位質(zhì)量及術(shù)后患肢并發(fā)癥的發(fā)生情況，術(shù)后第12個月應(yīng)用改良Hohl和Luck膝關(guān)節(jié)評分標(biāo)準［4］（此標(biāo)準包括功能評分、放射學(xué)評分、對比健側(cè)與患側(cè)膝關(guān)節(jié)活動度和生長情況）行患肢膝關(guān)節(jié)評分。采用PACS系統(tǒng)軟件測量患肢及健側(cè)肢體生長及膝關(guān)節(jié)內(nèi)外翻成角。并對術(shù)后健側(cè)、患側(cè)膝關(guān)節(jié)活動度、肢體的生長長度均值行t檢驗（相關(guān)數(shù)據(jù)測量值根據(jù)相關(guān)測量標(biāo)準由放射科醫(yī)生提供，測量標(biāo)準根據(jù)人體骨性標(biāo)志進行測量，誤差可忽略不計）。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法采用統(tǒng)計軟件SPSS 19.0進行統(tǒng)計學(xué)數(shù)據(jù)分析，數(shù)值變量用均數(shù)±標(biāo)準差表示，計量資料采用t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

8例患者均獲得隨訪，時間12～18個月，平均15.3個月。8例患兒骨折均達解剖復(fù)位并骨性愈合，愈合時間2～4個月，平均2.4個月。術(shù)后隨訪未發(fā)生創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎、骨骺早閉、關(guān)節(jié)僵硬、膝關(guān)節(jié)內(nèi)外翻、膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定等并發(fā)癥。術(shù)后12個月的膝關(guān)節(jié)改良Hohl和Luck評分：優(yōu)級7例，良級1例?；紓?cè)膝關(guān)節(jié)屈膝活動度（129±6.48）°、肢體生長長度為（7.45±3.42）mm，與健側(cè)膝關(guān)節(jié)活動度（131.56±5.49）°、肢體生長長度為（7.73±2.51）mm比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。典型病例見圖1。

3 討論

國內(nèi)外研究證實3-D打印技術(shù)可協(xié)助臨床手術(shù)術(shù)前規(guī)劃，使手術(shù)更加科學(xué)和精確，幫助臨床醫(yī)師更加明確骨折的嚴重程度和分型，為實際術(shù)中骨折復(fù)位和內(nèi)固定方式服務(wù)［5-8］。但相關(guān)3-D打印技術(shù)在青少年脛骨近端骺損傷骨折診治中的應(yīng)用相關(guān)文獻報道較少。本研究將3-D打印技術(shù)應(yīng)用到青少年脛骨近端骺損傷骨折手術(shù)治療中，發(fā)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的3-D模型可清晰顯示出骨折的位置、骨折塊大小、骨折的移位方向；實際術(shù)中實際操作過程、克氏針和螺釘?shù)囊?guī)格和放置的位置都與術(shù)前的模擬手術(shù)基本一致。本組所有患者手術(shù)順利，術(shù)后隨訪過程均達到骨性愈合，術(shù)后的改良Hohl和Luck膝關(guān)節(jié)評分優(yōu)良率達到100%，患肢的生長發(fā)育狀況均取得了滿意結(jié)果。

圖1 典型病例Fig.1 Typical Case

3.1 脛骨近端骺損傷骨折臨床診治經(jīng)驗要點骨折累及骺板損傷容易造成肢體縮短和成角畸形，且累及關(guān)節(jié)面的脛骨近端骨折增加了關(guān)節(jié)功能受限和生長發(fā)育畸形的機率［9-10］，因此術(shù)中對骨折復(fù)位的要求較高，其最終目的是獲得骨骺部位及關(guān)節(jié)的解剖復(fù)位，從而恢復(fù)力線、維持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定，最終使骨折愈合、重新獲得肢體的正?；顒?，也避免骨折術(shù)后發(fā)育異常而出現(xiàn)肢體畸形［11］。診斷：青少年脛骨近端骺損傷骨折常會伴周圍軟組織的損傷，所以術(shù)前行MRI檢查不僅能明確診斷，又可判斷骨折斷端軟組織嵌入、韌帶、半月板損傷狀況，這樣不僅可避免漏診，也為具體手術(shù)方案提供了客觀影像依據(jù)［12］。手術(shù)治療：對于患兒單純采用克氏針常不能提供滿意的固定效果，加用空心釘固定可明顯提高固定的牢固程度，不能為達到骨折堅強內(nèi)固定而盲目選擇有損骺板的內(nèi)固定方式，比如跨越骺板的堅強內(nèi)固定。內(nèi)固定材料多選用克氏針及空心螺釘，空心螺釘治療對骨折端有加壓作用，能為早期功能鍛煉創(chuàng)造條件；而克氏針直徑較細，雖然對骨骺損傷較小，但其對骨塊把持力較弱，應(yīng)與空心螺釘配合使用。術(shù)者的要求：患兒骺板經(jīng)不起反復(fù)貫穿打擊，植釘一次成功要求很高，所以累及骺板的脛骨遠端骨折手術(shù)應(yīng)由年資較高的醫(yī)師完成。

3.2 術(shù)前設(shè)計過程經(jīng)驗要點3-D打印技術(shù)在臨床上從初期的影像學(xué)資料到完備的3-D術(shù)前計劃，涉及到多個步驟的技術(shù)操作，其經(jīng)驗要點我們總結(jié)如下：（1）影像學(xué)資料采集和術(shù)前設(shè)計：患者行CT等影像學(xué)檢查前，臨床醫(yī)生應(yīng)與影像科室進行充分交流溝通，提出對影像學(xué)資料的具體需求以得到最完整數(shù)字資料，利于下一計劃步驟的順利進行。術(shù)前設(shè)計應(yīng)全面地進行骨折復(fù)位順序的計劃，內(nèi)固定方式及內(nèi)固定物的選擇，包括內(nèi)固定物放置的具體位置、型號大小，螺釘?shù)闹睆?、長度、數(shù)量、植入方向［13］。若術(shù)前設(shè)計達不到完備具體，就大大降低了術(shù)前3-D數(shù)字計劃的優(yōu)勢和實際臨床價值［14］。（2）精準打印3D模型：臨床醫(yī)師對3-D打印技術(shù)應(yīng)用到的軟件要充分學(xué)習(xí)和熟練操作，對軟件及3-D打印機要經(jīng)過反復(fù)調(diào)試才能設(shè)定出最合適的打印參數(shù)。在技術(shù)應(yīng)用前期，同樣一組影像學(xué)資料最終打印出的3-D模型往往存在局部差異，在應(yīng)用軟件作表面光滑等技術(shù)處理時，要客觀考慮正常解剖結(jié)構(gòu)和實際骨折情況，過度處理反而會降低3-D模型的精準度［15-17］。（3）模擬手術(shù)中3-D實物模型與正常解剖結(jié)構(gòu)和實際操作的結(jié)合：3-D打印的實物模型沒有軟組織結(jié)構(gòu)，術(shù)中的軟組織牽拉、患者體位變化、復(fù)位順序等都有可能導(dǎo)致術(shù)前設(shè)計與實際手術(shù)情況不完全相符。因而模擬手術(shù)過程中要充分考慮到軟組織、重要神經(jīng)血管、患者體位、患兒具體發(fā)育狀況等的影響［18］，以實際手術(shù)心態(tài)去實施每一個術(shù)前設(shè)計。

綜上所述，隨著3-D打印技術(shù)應(yīng)用的日益成熟，此技術(shù)聯(lián)合數(shù)字技術(shù)已廣泛應(yīng)用到了醫(yī)學(xué)多個領(lǐng)域，其對手術(shù)的標(biāo)準化具有極大的推動意義。3-D打印技術(shù)應(yīng)用于兒童復(fù)雜骨折的治療有助于提高手術(shù)安全性和準確性，明確降低患者術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率。3-D打印應(yīng)用于兒童治療、術(shù)前充分設(shè)計、選擇合適患兒的內(nèi)固定、克氏針配合空心螺釘、相關(guān)科室見充分溝通協(xié)作等要點為本研究新穎之處，但本研究中患者病例數(shù)較少、隨訪時間較短，遠期應(yīng)用效果有待進一步增加樣本量并行長期隨訪明確并更進行深層次研究。

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