劉延子，陳樹(shù)濤，王長(zhǎng)水，孫常勝，田學(xué)東，高武長(zhǎng)

(山東省淄博市第七人民醫(yī)院足踝外科，山東 淄博 255000)

跟骨形狀不規(guī)則，在人體站立及行走過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。跟骨骨折在臨床較常見(jiàn)，跟骨關(guān)節(jié)內(nèi)骨折占跟骨骨折的3/4左右[1-2]。跟骨骨折處理不當(dāng)后期易遺留疼痛與畸形。其治療包括手術(shù)治療和非手術(shù)治療，手術(shù)治療又包括著傳統(tǒng)切開(kāi)復(fù)位內(nèi)固定、微創(chuàng)手術(shù)、距下關(guān)節(jié)融合術(shù)等[3]。復(fù)雜跟骨骨折一直是臨床醫(yī)生面臨的難題。隨著科技進(jìn)步，計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)、3D打印技術(shù)在臨床應(yīng)用日趨廣泛，并取得了不錯(cuò)的臨床療效[4-5]。我院開(kāi)展3D打印輔助治療復(fù)雜跟骨骨折，療效滿意，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)新鮮Sanders Ⅲ型和Sanders Ⅳ型單側(cè)復(fù)雜跟骨骨折；(2)跟骨閉合性骨折；(3)19～70歲；(4)無(wú)足跟部手術(shù)史，無(wú)血管疾病等合并癥；(5)隨訪完善。同組醫(yī)生完成手術(shù)，醫(yī)院倫理委員會(huì)已批準(zhǔn)，均簽署了手術(shù)知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)跟骨開(kāi)放性骨折；(2)雙側(cè)跟骨骨折；(3)跟骨陳舊性骨折；(4)病理骨折等；(5)失訪。

納入66例Sanders Ⅲ型和Sanders Ⅳ型復(fù)雜跟骨骨折患者，隨機(jī)數(shù)字表法分為3D打印組34例和傳統(tǒng)組32例。兩組一般資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，見(jiàn)表1)。

1.2 治療方法 兩組患者入院后行抬高患肢、甘露醇消腫等措施。傳統(tǒng)組行患足X線及CT檢查。3D打印組行側(cè)位、軸位X線檢查，并行雙足CT薄層平掃，將Dicom格式數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)軟件，建立患足模型及健足鏡像模型，利用3D打印等比例打印實(shí)物模型。利用計(jì)算機(jī)三維規(guī)劃系統(tǒng)明確骨折特征，規(guī)劃手術(shù)方案，明確Sanders分型，術(shù)前模擬復(fù)位，明確關(guān)鍵骨折塊復(fù)位順序及復(fù)位方式，從而指導(dǎo)實(shí)際手術(shù)操作。選取合適尺寸鋼板利用健足鏡像3D打印模型進(jìn)行預(yù)塑形，并進(jìn)行體外預(yù)手術(shù)，提高操作熟練度，記錄鋼板、螺釘型號(hào)。將鋼板、螺釘及3D打印模型消毒備用。

表1 兩組一般資料比較

3D打印組：全身麻醉或腰硬聯(lián)合麻醉，取健側(cè)臥位，行患足L型切口，No-touch技術(shù)暴露骨折端，根據(jù)術(shù)前模擬復(fù)位及3D實(shí)物模型采用撬撥、牽引、擠壓等方式復(fù)位關(guān)節(jié)面，并復(fù)位跟骨寬高、B?hler角、Gissane角等，克氏針臨時(shí)固定，選取已塑形消毒備用的鋼板及螺釘，根據(jù)術(shù)前規(guī)劃在C臂機(jī)透視下置入鋼板及螺釘，Allgower-Donati縫合法逐層縫合切口。

傳統(tǒng)組：全身麻醉或腰硬聯(lián)合麻醉，取健側(cè)臥位，行患足“L”形切口，No-touch技術(shù)暴露骨折端，應(yīng)用撬撥復(fù)位、軸向牽引、錘擊方法恢復(fù)跟骨寬高、B?hler角、Gissane角及負(fù)重軸線等，克氏針臨時(shí)固定，選取合適的鋼板進(jìn)行塑形，并在C臂機(jī)透視下置入，Allgower-Donati縫合法逐層縫合切口。

術(shù)后均預(yù)防性應(yīng)用抗生素1～2 d左右，根據(jù)引流情況適時(shí)拆除引流管，隔日換藥1次，每月復(fù)查1次，根據(jù)復(fù)查結(jié)果決定負(fù)重時(shí)機(jī)。

1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo) 記錄手術(shù)前后跟骨影像學(xué)指標(biāo)變化，對(duì)比兩組患者手術(shù)時(shí)間、出血量、透視次數(shù)、骨折復(fù)位時(shí)間、并發(fā)癥發(fā)生率并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，對(duì)比術(shù)后疼痛視覺(jué)模擬評(píng)分(visual analogue scale，VAS)及Maryland足功能評(píng)分。

表2 兩組手術(shù)前后數(shù)據(jù)比較

2 結(jié) 果

66例患者均獲得隨訪，隨訪時(shí)間為16～50個(gè)月，平均(30.5±6.1)個(gè)月。兩組患者跟骨B?hler角、Gissane角等解剖指標(biāo)均得到恢復(fù)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見(jiàn)表2。兩組術(shù)后4 d內(nèi)的VAS及術(shù)后Maryland評(píng)分比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，見(jiàn)表3～4)。

3D打印組術(shù)后有2例發(fā)生皮緣壞死，1例切口淺表感染；傳統(tǒng)組術(shù)后3例發(fā)生皮緣壞死，1例切口淺表感染，組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，見(jiàn)表5)。皮緣壞死通過(guò)換藥、烤燈照射等治療，淺表感染通過(guò)換藥、抗生素使用，皆取得良好效果。

3D打印組手術(shù)時(shí)間、透視次數(shù)、骨折復(fù)位時(shí)間、出血量均少于傳統(tǒng)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見(jiàn)表6)。

表3 兩組術(shù)后VAS比較分)

表4 兩組術(shù)后Maryland評(píng)分比較

表5 兩組術(shù)后并發(fā)癥比較

表6 兩組手術(shù)數(shù)據(jù)比較

典型病例為一46歲男性患者，因“高墜傷致右足疼痛功能障礙12 h”入院，診斷：跟骨閉合性骨折(Sanders分型：Ⅳ型)。于傷后第7天皮膚褶皺試驗(yàn)陽(yáng)性，行3D打印患側(cè)模型及健側(cè)鏡像模型，進(jìn)一步明確骨折特點(diǎn)，消毒備用指導(dǎo)術(shù)中復(fù)位。利用3D打印模型進(jìn)行鋼板預(yù)塑形。No-touch技術(shù)暴露骨折端，利用“開(kāi)關(guān)門”手術(shù)技巧及軟組織鉸鏈掀起外側(cè)壁進(jìn)行復(fù)位。術(shù)后X線片見(jiàn)復(fù)位滿意，跟骨寬高、B?hler角、Gissane角、負(fù)重軸線已恢復(fù)，鋼板較貼合，跟骨結(jié)節(jié)生理性內(nèi)翻角已恢復(fù)。手術(shù)前后影像學(xué)資料見(jiàn)圖1～3。

圖1 術(shù)前X線片及CT示B?hler減小，關(guān)節(jié)面粉碎骨折

圖2 利用3D打印模型進(jìn)行鋼板預(yù)塑形 圖3 術(shù)后X線片示復(fù)位滿意

3 討 論

跟骨具有特殊解剖外形，呈不規(guī)則長(zhǎng)方體，周圍韌帶較多，功能重要[6-7]。跟骨大部分是由松質(zhì)骨構(gòu)成的，表層是皮質(zhì)骨，骨密度分布不均勻，跟骨內(nèi)、上、后部密度較大，外、下、前部密度較小，這是由解剖因素和功能特點(diǎn)共同決定的。跟骨后關(guān)節(jié)面大約占整個(gè)關(guān)節(jié)面的80%，是主要活動(dòng)區(qū)，也是最易發(fā)生骨折的部位[8]。關(guān)節(jié)內(nèi)有移位的跟骨骨折是臨床治療的難點(diǎn)，如何做到解剖復(fù)位、恢復(fù)關(guān)節(jié)面平整是手術(shù)治療的關(guān)鍵[9-11]。臨床多采用傳統(tǒng)的外側(cè)L型入路治療，該入路可以提供良好的暴露，可以直視下進(jìn)行骨折復(fù)位固定等手術(shù)操作，具有操作靈活、視野好等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于跟骨復(fù)雜骨折、粉碎性骨折[12]。但缺點(diǎn)是創(chuàng)傷較大、術(shù)后并發(fā)癥多，包括切口感染、骨髓炎等[13-15]。

隨著計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)、3D打印技術(shù)在臨床的應(yīng)用，醫(yī)學(xué)正在發(fā)生著重大變革[16]。3D打印是一個(gè)新興的技術(shù)[17]，其在臨床應(yīng)用越來(lái)越廣泛，早期一般用于口腔頜面重建，應(yīng)用較局限，現(xiàn)已應(yīng)用于骨科各領(lǐng)域，特別是較復(fù)雜、對(duì)精準(zhǔn)度要求較高的手術(shù)，比如脊柱、骨盆、腹腔、跟骨手術(shù)等[18-19]。3D打印技術(shù)能夠把傳統(tǒng)二維數(shù)字化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)槿S立體模型，更加直觀的認(rèn)識(shí)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)術(shù)前二維閱片的缺點(diǎn)，使得術(shù)前規(guī)劃更加完善和詳實(shí)。在我們的研究中，術(shù)前利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)建立患足模型及健足鏡像模型，重塑患足受傷前后形態(tài)，運(yùn)用3D打印技術(shù)1︰1等比例打印，以3D打印實(shí)物模型為模板進(jìn)行復(fù)位，從而指導(dǎo)實(shí)際手術(shù)復(fù)位，提高復(fù)位效率與成功率，縮短骨折復(fù)位時(shí)間，進(jìn)一步縮短手術(shù)時(shí)間，減少術(shù)中透視次數(shù)，減少醫(yī)患輻射暴露。本研究中，3D打印組和傳統(tǒng)組通過(guò)手術(shù)均能獲得良好的手術(shù)效果，跟骨寬高、B?hler角、Gissane角都得到了有效恢復(fù)，但是3D打印組手術(shù)時(shí)間為(49.15±5.78)min，骨折復(fù)位時(shí)間為(6.45±3.56)min，透視次數(shù)為(23.47±5.26)次，遠(yuǎn)少于傳統(tǒng)組的(74.59±6.22)min、(13.71±4.27)min和(35.36±6.37)次，優(yōu)勢(shì)明顯。根據(jù)3D打印模型選取合適尺寸鋼板及螺釘，進(jìn)行鋼板預(yù)塑形，進(jìn)行體外模擬復(fù)位、體外模擬手術(shù)等操作，并消毒備用。由于術(shù)前鋼板預(yù)塑形，使得3D打印組術(shù)中鋼板貼合度更好、更精準(zhǔn)，這與何藻鵬[20]、楊晶[21]等的研究結(jié)果一致。3D打印模型對(duì)年輕醫(yī)師而言更為直觀、更易理解，在骨折特征把握及精準(zhǔn)復(fù)位方面對(duì)上級(jí)醫(yī)師也能提供幫助[22]。術(shù)前談話時(shí)，運(yùn)用常規(guī)談話技巧配合3D打印模型講解，使患者們能夠更加直觀的理解，提高依從性，減少溝通不暢的發(fā)生。傳統(tǒng)組因?yàn)槿鄙傩g(shù)前三維設(shè)計(jì)、模擬復(fù)位及體外模擬手術(shù)，操作熟練度遠(yuǎn)不如3D打印組。當(dāng)然打印技術(shù)及打印材料也有待進(jìn)一步研究。

綜上所述，運(yùn)用3D打印輔助治療Sanders Ⅲ型和Sanders Ⅳ型復(fù)雜跟骨骨折的優(yōu)勢(shì)是手術(shù)時(shí)間短、術(shù)中出血量少、骨折復(fù)位時(shí)間短、術(shù)中透視次數(shù)少，是個(gè)性化治療復(fù)雜跟骨骨折療效可靠的治療方案。但由于本研究患者數(shù)量較少、隨訪時(shí)間較短，仍需要較大數(shù)量病例和較長(zhǎng)時(shí)間隨訪的進(jìn)一步研究。