劉 波, 曹光華, 張文璽, 楊 棟, 姜 輝, 喬之軍

(江蘇省溧陽市人民醫(yī)院 骨科, 江蘇 溧陽, 213300)

后Pilon骨折是由Hansen首先提出的一種特殊類型的踝關節(jié)骨折，其損傷機制為踝關節(jié)跖屈時軸向暴力合并旋轉(zhuǎn)暴力引起，內(nèi)踝“雙邊征”、干骺端“斑點征”、Die-punch骨塊和距骨后向半脫位是其影像學特征[1-4]。與三踝骨折相比，后Pilon骨折治療難度更大，預后較差[5-6]。目前，后踝骨塊的復位方法、內(nèi)固定材料的選擇等仍存爭議，如何有效開展解剖復位、選擇更適合的內(nèi)固定材料是手術的難點[6-7]。隨著3D打印技術的飛速發(fā)展，術前模擬手術能夠幫助臨床醫(yī)生優(yōu)化手術方案與內(nèi)固定材料的選擇，減少術中透視，縮短手術時間。本研究探討3D打印輔助的后Pilon骨折手術的治療效果，現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2012年1月—2020年12月本院收治的92例后Pilon骨折患者的臨床資料，均伴有外踝或腓骨骨折。根據(jù)患者術前是否使用3D打印模型模擬手術分為3D打印組47例和對照組45例。納入標準: ① 后Pilon骨折患者; ② 患者年齡≥18歲; ③ 無局部軟組織感染的患者。排除標準: ① 開放性、陳舊性骨折或病理性骨折患者; ② 不能耐受手術的患者; ③ 既往存在踝關節(jié)功能障礙的患者; ④ 伴有嚴重多發(fā)傷而影響手術治療效果或不能配合康復治療或失隨訪的患者。2組患者性別構成、年齡、受傷部位、致傷原因、Klammer分型[8]、術前住院時間比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表1。所有患者均簽署知情同意書。本研究獲得溧陽市人民醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準。

1.2 研究方法

入院后，有距骨脫位或踝關節(jié)不穩(wěn)者，給予手法復位后行跟骨結(jié)節(jié)骨牽引，或給予石膏托或踝關節(jié)支具固定，術前給予消腫、鎮(zhèn)痛、低分子肝素抗凝等處理，完善踝關節(jié)CT及三維重建檢查，待踝關節(jié)皮膚出現(xiàn)“皺褶征”后手術。

表1 2組后Pilon骨折患者一般資料比較

對照組患者采用椎管內(nèi)麻醉，取俯臥位或漂浮體位，氣囊止血帶止血，取腓骨后緣與跟腱間的后外側(cè)入路，術中保護腓腸神經(jīng)、小隱靜脈，先暴露并復位外踝骨折，復位后予以鎖定接骨板或1/3管形接骨板固定。根據(jù)Die-punch骨塊位置從后內(nèi)或后外側(cè)切口內(nèi)去除<2 mm影響復位的Die-punch骨塊, >2 mm的Die-punch骨塊予以撬撥復位[9]。根據(jù)Klammer分型，Ⅰ型后Pilon骨折需從腓骨長短肌與拇長屈肌間暴露并復位后踝骨折，先予以克氏針臨時固定, C臂機透視下證實位置良好后，選擇接骨板或多枚空心螺釘固定; 對于Klammer Ⅱ～Ⅲ型后Pilon骨折，常規(guī)采取后外側(cè)切口復位固定后外側(cè)骨塊，選擇接骨板或多枚空心螺釘固定，后內(nèi)側(cè)切口采用脛后肌腱前方入路[10]復位后內(nèi)側(cè)骨塊，選擇空心螺釘或1/3管形接骨板固定后內(nèi)側(cè)骨塊。內(nèi)踝前丘骨折需將后內(nèi)側(cè)切口向前畫弧，復位后予以空心螺釘固定。待骨折固定后行踝關節(jié)外翻外旋應力試驗，檢查下脛腓聯(lián)合的穩(wěn)定性，若下脛腓聯(lián)合不穩(wěn)，則予以直徑3.5 mm皮質(zhì)骨螺釘固定。后外側(cè)切口內(nèi)常規(guī)放置負壓引流管1根，逐層縫合切口。

3D打印組患者根據(jù)術前CT掃描結(jié)果，采用Mimics 19.0軟件重建骨折模型，使用3D打印機(Ultimaker 2+型3D打印機，荷蘭Ultimaker公司)打印出1∶1比例的骨折模型，術前評估骨折情況，明確手術復位標記，制訂手術方案。術前采用打印模型模擬手術，選擇合適的內(nèi)固定材料，確定內(nèi)固定放置位置、螺釘植入的方向和長度，具體手術過程與對照組相同。

1.3 術后處理

所有患者切口均達到Ⅰ期閉合，術后24 h引流量<20 mL時拔除引流管，拍攝踝關節(jié)正側(cè)位X線片; 指導患者進行踝關節(jié)主動、被動功能鍛煉, 4周后開始逐漸負重，術后的前3個月每月復查，此后每2～3個月骨科門診復查1次，評估骨折愈合情況及功能評分，骨折臨床愈合后完全負重。

1.4 觀察指標

觀察2組患者手術切口感染、皮膚壞死、下肢深靜脈血栓、足趾馬韁繩畸形等術后并發(fā)癥發(fā)生情況，通過術后踝關節(jié)正側(cè)位X線片或踝關節(jié)CT檢查評估骨折復位情況。脛骨遠端關節(jié)面移位≥2 mm為復位不良。記錄2組患者手術時間、術中透視次數(shù)、骨折臨床愈合時間及末次隨訪時美國足踝骨科協(xié)會(AOFAS)足踝評分系統(tǒng)評分(優(yōu)為90～100分，良為75～<90分，一般為50～<75分，差為<50分)及踝關節(jié)疼痛視覺模擬評分法(VAS)評分。

1.5 統(tǒng)計學分析

采用IBM SPSS 23.0軟件進行統(tǒng)計分析，計量資料均呈正態(tài)分布，以均數(shù)±標準差表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗; 計數(shù)資料采用χ2檢驗或Fisher確切概率法分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

所有患者均獲12～20個月隨訪。所有患者術后切口均達到Ⅰ期愈合，無患者發(fā)生切口感染、皮膚壞死、下肢深靜脈血栓、足趾馬韁繩畸形等并發(fā)癥。3D打印組手術時間、術中透視次數(shù)短于、少于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。對照組有3例患者后踝骨折復位不良, 3D打印組無患者發(fā)生后踝骨折復位不良，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。2組患者骨折愈合時間、術后末次隨訪時AOFAS評分和VAS評分比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2。1例42歲右側(cè)后Pilon骨折(Klammer Ⅱ型)女性患者的骨折治療情況見圖1。

表2 2組患者手術相關指標及術后隨訪情況比較

3 討 論

3.1 后Pilon骨折的治療現(xiàn)狀

后Pilon骨折的后踝骨塊形態(tài)多樣，并且常常伴有關節(jié)面壓縮骨塊(Die-punch骨塊)和距骨后向的半脫位，骨折移位明顯，切開復位內(nèi)固定是常用的治療方法。臨床中常采用后外側(cè)入路和后內(nèi)側(cè)入路治療后Pilon骨折[6, 11-13], 而術中解剖復位脛骨遠端關節(jié)面是手術的難點[14]。目前，最常用的方法是韌帶間接復位技術，該方法先復位固定外踝骨折，而后利用軟組織合頁的完整性復位后踝骨折，具有簡便、軟組織損傷小等優(yōu)點，但受后踝骨塊間的相互干擾和Die-punch骨塊的影響，容易出現(xiàn)后踝骨塊旋轉(zhuǎn)或“開書樣”復位不良[15]。此外，該方法需要反復、多角度透視下調(diào)整復位，會增加透視次數(shù)，延長手術時間。由于后Pilon骨折手術體位常采用俯臥位或漂浮體位，術中透視較仰臥位更為困難，外踝內(nèi)固定也會影響后踝的透視。本研究對照組中2例骨折復位不良均因術中透視不確切而未能及時發(fā)現(xiàn)。

LIU T等[16]采用切斷距腓前韌帶將腓骨遠端向后翻轉(zhuǎn)來進行直視下復位后踝骨折，該方法適用于腓骨骨折伴有下脛腓聯(lián)合損傷的病例，但術后存在踝關節(jié)不穩(wěn)的潛在風險。KIM Y J等[17]采用松解下脛腓后韌帶的方法使后踝骨折精確復位。研究[18]表明下脛腓后韌帶可以提供42%的下脛腓聯(lián)合穩(wěn)定性，因此該方法可能影響下脛腓聯(lián)合穩(wěn)定性。MARTIN K D等[15, 19]使用踝關節(jié)鏡監(jiān)視術中復位情況，取得了良好的效果，但該方法需要術者具有關節(jié)鏡手術技術，學習曲線較長。此外，還有通過外踝骨折間隙直視下輔助復位后踝骨折的方法[20-21], 該方法適用于外踝骨折線與后踝骨折位于同一平面者，不適用于腓骨高位骨折; 當外踝骨折較為粉碎時，該方法也可能會破壞外踝骨折復位的解剖標記，影響后續(xù)的外踝復位?？傊?，目前尚無一種十分完美的、適合所有類型的后Pilon骨折的復位技術。

A、B: 術前踝關節(jié)正側(cè)位X線片顯示Klammer Ⅱ型后Pilon骨折; C、D: 術前踝關節(jié)CT三維重建顯示后踝骨折延續(xù)至內(nèi)踝; E、F、G: 踝關節(jié)CT平掃與后內(nèi)側(cè)、后外側(cè)矢狀位重建; H、I: 3D打印模型及術前模擬情況,并確定骨折復位標記、接骨板位置、螺釘位置及長度; J、K: 術后踝關節(jié)正側(cè)位X線片顯示骨折解剖復位,內(nèi)固定位置良好。圖1 1例42歲右側(cè)后Pilon骨折(Klammer Ⅱ型)女性患者的X線片和3D打印模型

3.2 3D打印優(yōu)化術前規(guī)劃

本研究采用3D打印技術，術前模擬手術方法有助于后Pilon骨折的復位。本研究中，與對照組相比, 3D打印組未發(fā)現(xiàn)復位不良患者，手術時間顯著縮短，術中X線透視次數(shù)顯著減少，主要原因是優(yōu)化了手術方案。3D打印解決了X線片和CT檢查無法兼顧復雜骨折整體與細節(jié)的問題，使術者對受傷機制、骨折形態(tài)有更直觀的理解。術者通過全方位、多角度地觀察后踝骨塊的位置、大小、移位程度以及后踝骨塊間的重疊情況，明確Die-punch骨塊的大小和位置，快速、精準地找到并處理Die-punch骨塊，選擇正確的手術入路、手術順序，確定骨塊的復位標記，根據(jù)后踝骨塊的解剖標記對后踝骨折精確復位，減少術中透視次數(shù)，減少醫(yī)患雙方X射線暴露，加快手術進程，提高手術效率，降低感染風險。

3.3 3D打印優(yōu)化內(nèi)固定選擇

后Pilon骨折可以選擇間接復位由前向后螺釘內(nèi)固定，或者直接復位由后向前螺釘或支撐鋼板內(nèi)固定，但是一般認為直接復位內(nèi)固定能夠取得更好的復位質(zhì)量和功能預后[22-24]。本研究部分患者選擇“T型”接骨板固定后踝骨折，可以對后踝骨折起到三角支撐固定，具有良好的力學穩(wěn)定性[23-24]，但是使用接骨板需要對軟組織進行更大的剝離，且目前臨床上仍缺少非常適合不同骨骼大小的接骨板，容易導致接骨板放置不妥或者放置位置不良。本研究通過術前3D打印模型精確模擬手術，有效解決了上述問題，選擇了最優(yōu)的內(nèi)固定材料，術前模擬發(fā)現(xiàn)后踝骨塊較大時選擇接骨板固定，骨塊較小時選擇多枚空心螺釘固定; 若發(fā)現(xiàn)接骨板與骨面不服帖，則可以預彎接骨板，術中可達到精準治療。術前預測內(nèi)固定植入物放置的位置，螺釘?shù)姆较?、長度，可以降低內(nèi)固定植入位置不良的風險; 有限剝離軟組織可以減少對軟組織激惹，減少足趾馬韁繩畸形的發(fā)生，有利于術后功能恢復。

本研究仍存在一些局限性: ① 本研究屬于回顧性研究，部分病例缺少術后CT檢查結(jié)果，部分病例的失訪也可能對結(jié)果有影響; ② 本研究樣本量較小，后期需要多中心、大樣本的隨機對照研究進一步驗證結(jié)果。

總之，應用3D打印技術輔助治療可以優(yōu)化后Pilon骨折手術方案，縮短手術時間，減少術中透視次數(shù)，實現(xiàn)個體化精準治療。