時劍輝 呂偉 王巖 張宇
膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻畸形是一種常見的下肢力線不良,使得內(nèi)側(cè)間室負(fù)荷過高,進一步引發(fā)關(guān)節(jié)軟骨磨損,產(chǎn)生骨關(guān)節(jié)炎[1]。脛骨高位截骨術(shù)可糾正下肢力線不良,減少內(nèi)側(cè)間室應(yīng)力,達到減輕癥狀,延緩骨關(guān)節(jié)炎進展的目的[2]。近年來3D打印截骨切模逐漸被應(yīng)用于骨科領(lǐng)域,可使截骨更為簡易、精確,提高截骨術(shù)的臨床效果。
我科于2014年1月—2016年12月,應(yīng)用3D打印截骨切模輔助進行脛骨高位截骨術(shù)治療伴內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎膝內(nèi)翻畸形患者27例。現(xiàn)報告如下。
納入標(biāo)準(zhǔn):(1)年齡≤60歲;(2)膝內(nèi)翻角度10°~25°;(3)膝關(guān)節(jié)屈伸活動范圍>90°;(4)主要臨床表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)疼痛,經(jīng)保守治療無效。
排除標(biāo)準(zhǔn):(1)屈曲畸形>5°;(2)嚴(yán)重髕股關(guān)節(jié)炎;(3)表現(xiàn)為外側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎癥狀;(4)膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)間隙寬度小于正常寬度的1/3。
伴有內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎的膝內(nèi)翻畸形患者27例27膝,其中男10例10膝,女17例17膝,年齡28~52歲,平均年齡(37.6±6.3)歲。本組患者術(shù)前拍攝負(fù)重位雙膝正側(cè)位片及雙下肢全長位片,測量股脛角為155°~169°,平均(162.3±3.8)°。術(shù)前Ahlb?ck分級內(nèi)側(cè)間室關(guān)節(jié)炎分級均為Ⅰ級。術(shù)前HSS評分平均(78.4±3.8)分。
術(shù)前患者常規(guī)行髖、膝、踝CT,將患者數(shù)據(jù)以Dicom格式導(dǎo)入Mimics 18.0軟件,于計算機上重建下肢三維模型。
1.3.1 確定脛骨外側(cè)閉合楔形截骨角度 在計算機上的下肢三維模型上做股骨頭至膝關(guān)節(jié)中心點的連線,再做膝關(guān)節(jié)中心點到踝關(guān)節(jié)中心點的連線,兩條連線在冠狀面上投影的夾角即為截骨的角度。
1.3.2 設(shè)計截骨平面的位置 截骨平面均與冠狀面垂直,遠端平面經(jīng)過脛骨結(jié)節(jié)中遠1/3交界以及脛骨平臺內(nèi)緣下方2 cm處。近端平面依據(jù)確定的截骨角度以內(nèi)側(cè)為合頁進行設(shè)計,注意內(nèi)側(cè)保留2 mm骨質(zhì)。
1.3.3 設(shè)計打印截骨模塊 截骨切模位脛骨結(jié)節(jié)外下方。模塊固定針平行設(shè)計,垂直于冠狀面使得截骨切??捎诮毓呛笕〕霾仓面i定模塊,該模塊可于閉合截骨缺口后鎖定。將設(shè)計好的截骨切模和鎖定模塊以STL格式輸入打印機(EOS德國),打印出可高溫高壓的聚乳酸材質(zhì)截骨切模和鎖定模塊。
于小腿外側(cè)腓骨頭以遠15 cm的位置取3~4 cm縱切口,行腓骨截骨。脛骨近端前外側(cè)弧形切口,骨膜下剝離脛骨近端,截骨切模緊密貼附于脛骨表面,完成截骨后取下截骨切模和楔形骨塊。合頁處以克氏針鉆孔,完全閉合截骨槽后,安置鎖定模塊。放置脛骨近端外側(cè)解剖鎖定鈦板,閉合切口。
術(shù)后復(fù)查膝關(guān)節(jié)正側(cè)位片確定矯正效果,術(shù)后8周復(fù)查膝關(guān)節(jié)正側(cè)位片,如截骨處有骨痂生成,可以扶拐部分負(fù)重行走,待X線片復(fù)查示截骨處骨性愈合后可完全負(fù)重。術(shù)后1~2年取出內(nèi)固定物,所有患者于術(shù)后1年隨訪時進行HSS評分。所有患者隨訪1.0~1.7年,平均(1.4±0.1)年。
使用SPSS 16.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。使用配對t檢驗對術(shù)前和術(shù)后股脛角進行比較,以及術(shù)前和術(shù)后1年HSS評分。
本組27例患者均于術(shù)后1年隨訪,術(shù)后股脛角為172°~176°平均(174.3±1.1)°(P<0.05)。術(shù)前HSS評分平均(92.4±1.8)分(P<0.05)。
無患者發(fā)生切口感染。2例患者在術(shù)后3個月時出現(xiàn)延遲愈合,未予治療,術(shù)后6個月時獲得骨性愈合。
在內(nèi)翻膝骨關(guān)節(jié)炎早期行截骨術(shù)可以糾正下肢力線,使得內(nèi)側(cè)間室過度承擔(dān)的應(yīng)力分擔(dān)于相對正常的外側(cè)間室,繼而緩解關(guān)節(jié)炎的癥狀,并且避免或延緩關(guān)節(jié)炎的進展,減少了行全膝關(guān)節(jié)表面置換術(shù)的風(fēng)險。閉合楔形脛骨高位截骨術(shù)可以滿足上述要求,另外閉合楔形截骨術(shù)相對開放截骨術(shù)有更高的骨愈合率[3],但是該術(shù)式要求術(shù)前準(zhǔn)確計算截骨角度,術(shù)中精確截骨[4],另外,術(shù)者術(shù)中需要反復(fù)的C臂透視,多次進行截骨的修正,存在輻射傷害較大,手術(shù)時間長等問題。
3D打印技術(shù)已逐漸應(yīng)用于骨科各領(lǐng)域[5-8],術(shù)前通過Mimics重建下肢的三維模型,可以在計算機上精確的測量出膝關(guān)節(jié)的內(nèi)翻角度,進行模擬截骨,觀察截骨效果。根據(jù)截骨角度進一步明確截骨平面,設(shè)計出截骨切模。固定截骨切模的4枚3.0克氏針,應(yīng)該平行設(shè)計,可于截骨后取下截骨切模,安置鎖定模塊,截骨后,下肢矯正至預(yù)期角度時,才能予以鎖定,確保矯形的精確度。鎖定模塊盡可能設(shè)計于脛骨前側(cè),避免干擾鈦板的安置。本組患者術(shù)中未使用C臂透視,均未進行截骨修正。
綜上所述,3D打印技術(shù)制備的截骨切模和鎖定模塊輔助的閉合楔形脛骨高位截骨術(shù),具有操作簡單、避免多次截骨修正,縮短手術(shù)時間的優(yōu)點,應(yīng)用其治療伴有膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎的膝內(nèi)翻畸形具有良好臨床效果。
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