李立，李一凡，符東林，孫廣峰，付廷，管俞君，胡勇

（1.安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院骨科，安徽合肥 230000；2.安徽醫(yī)科大學(xué)附屬阜陽(yáng)市人民醫(yī)院，安徽阜陽(yáng) 236000）

對(duì)于年輕或者術(shù)后活動(dòng)要求較高的患者，脛骨高位截骨術(shù)（high tibial osteotomy,HTO）治療膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室骨性關(guān)節(jié)炎伴膝內(nèi)翻畸形的療效，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外已取得了業(yè)界內(nèi)的肯定。本團(tuán)隊(duì)在前期也進(jìn)行了相關(guān)的報(bào)道［1，2］。作為HTO 成功的重要因素，嚴(yán)格把握手術(shù)適應(yīng)證和精確的截骨角度兩者缺一不可［3］，因此完善的術(shù)前規(guī)劃顯得尤其重要［4］。近年來(lái)，隨著3D 打印的應(yīng)用普及，改變了各行業(yè)的制造流程，使精準(zhǔn)個(gè)體化定制產(chǎn)品成為可能，很好地解決了這些問(wèn)題［5～7］。通過(guò)術(shù)前個(gè)體化定制，本科于2017 年10 月—2021 年3 月，收治了69 例膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎患者，均行HTO 治療，其中部分患者通過(guò)結(jié)合3D打印個(gè)體化（patient-specific instrument,PSI）截骨導(dǎo)板治療，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）有癥狀的內(nèi)側(cè)間室膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎；（2）影像學(xué)X 線Kellgren-Lawrence 分級(jí)II、III 級(jí)；（3）前交叉韌帶完整，膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度無(wú)明顯受限的患者。

排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）影像學(xué)X 線Kellgren-Lawrence分級(jí)I、IV 級(jí)；（2）前后叉韌帶受損，膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度＜90°的患者。

1.2 一般資料

回顧性分析2017 年10 月—2021 年3 月本科收治的行內(nèi)側(cè)開(kāi)放楔形脛骨高位截骨（medial openwedge high tibial osteotomy,MOWHTO）手術(shù)的69 例患者的臨床資料。根據(jù)醫(yī)患溝通結(jié)果，37 例術(shù)中采用PSI 導(dǎo)板輔助（3D 組），32 例采用傳統(tǒng)手術(shù)方案進(jìn)行治療（常規(guī)組）。兩組患者術(shù)前一般資料比較見(jiàn)表1，兩組在年齡、性別、BMI、病程、側(cè)別方面的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。本研究獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患者均知情同意。

表1 兩組患者術(shù)前一般資料與比較Table 1 Comparison of preoperative general data between the two groups

1.3 手術(shù)方法

3D 組：術(shù)前行雙下肢全長(zhǎng)X 線片及三維CT 掃描（圖1a），將其相關(guān)資料導(dǎo)入Medraw 軟件中進(jìn)行處理。將三維CT 圖像與雙下肢X 線片進(jìn)行調(diào)整配準(zhǔn)后生成導(dǎo)板，手動(dòng)修改部分參數(shù)將其生成的文件導(dǎo)入preform 軟件（Formlabs 公司，美國(guó)）進(jìn)行加支撐處理并注意其支撐點(diǎn)避開(kāi)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)位置。再使用SG 光敏樹(shù)脂材料（Formlabs 公司，美國(guó)）通過(guò)Form3 機(jī)器（Formlabs 公司，美國(guó)）打印PSI 導(dǎo)板?；颊呗樽砗笕⊙雠P位。首先進(jìn)行關(guān)節(jié)鏡檢查，并治療關(guān)節(jié)內(nèi)病變，例如軟骨，游離體及半月板損傷等。識(shí)別并標(biāo)記體表解剖標(biāo)志，遠(yuǎn)離內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)線下1 cm 左右，做一長(zhǎng)5～7 cm 縱行切口。確認(rèn)鵝足位置，在鵝足止點(diǎn)上方剝離，并確定內(nèi)側(cè)副韌帶淺層。切斷或剝離內(nèi)側(cè)副韌帶淺層止點(diǎn)，減少內(nèi)側(cè)間室壓力（圖1b）。將Hohmann 拉鉤置于脛骨近端內(nèi)后側(cè)以保護(hù)神經(jīng)、血管結(jié)構(gòu)。將PSI 導(dǎo)板設(shè)計(jì)直接置入脛骨近端內(nèi)側(cè)，帖服滿(mǎn)意后，按照導(dǎo)板上克氏針導(dǎo)向孔打入克氏針（圖1c），在克氏針下方分別進(jìn)行冠狀位及平面截骨（圖1d）。后在3D 打印截骨量塊的輔助下緩慢撐開(kāi)截骨區(qū)（圖1e），透視確認(rèn)。采用Tomofix 鋼板（Synthes，瑞士）固定（圖1f），骨修復(fù)材料（杭州九源基因工程有限公司，中國(guó)）填充截骨間隙，逐層閉合切口（圖1g）。

圖1 患者，女，53 歲，左側(cè)膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)伴膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻，行左側(cè)脛骨高位截骨治療。1a: 術(shù)前雙下肢全長(zhǎng)X 線片；1b:切口暴露；1c: 安放導(dǎo)板并固定；1d: 沿導(dǎo)針截骨；1e: 安置3D 打印墊塊；1f: 置入鋼板螺釘固定；1g: 切口縫合；1h: 術(shù)后雙下肢全長(zhǎng)X 線片。Figure 1.A 53-year-old female.1a:Preoperative full-length film of both lower limbs.1b:The incision is exposed.1c:Place and fix the guide plate.1d: Osteotomy along guide pins.1e: Install 3D printing pad to open the medial cortes.1f: Fixed with plate and screws.1g:The incision closed in layer.1h:Postoperative full-length film of both lower limbs.

常規(guī)組：術(shù)前不制備PSI 導(dǎo)板，術(shù)中采用傳統(tǒng)技術(shù)，主要透視引導(dǎo)下操作，步驟同上。

術(shù)后1 d 患者即在康復(fù)師輔助下行主、被動(dòng)患肢屈伸鍛煉，根據(jù)情況可下床行部分負(fù)重。術(shù)后不限制關(guān)節(jié)活動(dòng)度。6 周內(nèi)患肢負(fù)重逐漸增加，術(shù)后第7 周開(kāi)始完全負(fù)重。

1.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)

記錄圍手術(shù)期資料。采用完全負(fù)重活動(dòng)時(shí)間、VAS、WOMAC 和HSS 評(píng)分及膝伸屈活動(dòng)度（range of motion,ROM）評(píng)價(jià)臨床效果。行影像檢查，記錄股脛角（femorotibial angle,FTA）、脛骨近端內(nèi)側(cè)角（medial proximal tibial angle,MPTA）、脛骨平臺(tái)后傾角（posterior tibial slope,PTS）。觀察截骨愈合、內(nèi)固定物改變情況及膝關(guān)節(jié)Kellgren and Lawrence 分級(jí)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 24.0 軟件（IBM 公司，美國(guó)）行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。資料呈正態(tài)分布時(shí)，計(jì)量數(shù)據(jù)以±s表示，兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，兩組內(nèi)比較采用單因素方差分析；資料呈非正態(tài)分布時(shí)，計(jì)量數(shù)據(jù)采用中位數(shù)四分位數(shù)間距法[M(P25,P75)]表示，采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)和Friedman檢驗(yàn)。等級(jí)資料采用秩和檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用卡方檢驗(yàn)或Fisher精確檢驗(yàn)。P＜0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 圍手術(shù)期資料

兩組患者均順利完成手術(shù)，術(shù)中無(wú)神經(jīng)、血管損傷等嚴(yán)重并發(fā)癥。兩組圍手術(shù)期資料見(jiàn)表2，3D 組術(shù)中出血量、透視次數(shù)顯著少于常規(guī)組（P＜0.05）。兩組手術(shù)時(shí)間、切口愈合等級(jí)的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。術(shù)后3D 組中未見(jiàn)明顯相關(guān)并發(fā)癥。常規(guī)組中出現(xiàn)1 例患者術(shù)后傷口愈合不良，經(jīng)過(guò)多次換藥后，逐步恢復(fù)。

表2 兩組患者圍手術(shù)期資料比較Table 2 Comparison of perioperative data between the two groups

2.2 隨訪結(jié)果

兩組患者均獲隨訪14～26 個(gè)月，平均（23.6±1.6）個(gè)月。隨訪過(guò)程中，兩組患者均未出現(xiàn)再損傷、翻修等情況。兩組隨訪結(jié)果見(jiàn)表3。兩組間完全負(fù)重活動(dòng)時(shí)間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），術(shù)后隨時(shí)間推移，兩組膝伸-屈ROM、HSS 評(píng)分均顯著增加（P＜0.05），VAS 評(píng)分、WOMAC 評(píng)分均顯著減少（P＜0.05），術(shù)后1、6 個(gè)月及末次隨訪時(shí)，兩組間膝伸-屈ROM、VAS 評(píng)分、HSS 評(píng)分的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。術(shù)后1 個(gè)月3D 組WOMAC 評(píng)分顯著高于常規(guī)組（P＜0.05），其他相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)，兩組間WOMAC 評(píng)分的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

表3 兩組患者隨訪資料（±s）與比較Table 3 Comparison of follow-up data between the two groups（±s）

表3 兩組患者隨訪資料（±s）與比較Table 3 Comparison of follow-up data between the two groups（±s）

指標(biāo)完全負(fù)重活動(dòng)時(shí)間(d)膝伸-屈ROM(°)時(shí)間點(diǎn)P 值0.867 0.709 0.851 0.300 VAS 評(píng)分(分)0.411 0.995 0.449 WOMAC 評(píng)分(分)0.036 0.558 0.530 HSS 評(píng)分(分)術(shù)后1 個(gè)月術(shù)后6 個(gè)月末次隨訪P 值術(shù)后1 個(gè)月術(shù)后6 個(gè)月末次隨訪P 值術(shù)后1 個(gè)月術(shù)后6 個(gè)月末次隨訪P 值術(shù)后1 個(gè)月術(shù)后6 個(gè)月末次隨訪P 值3D 組（n=37）53.0±7.7 105.1±17.1 113.2±12.3 118.7±11.1＜0.001 3.8±1.1 2.9±0.8 1.5±0.7＜0.001 79.4±9.5 68.1±7.9 60.4±4.6＜0.001 60.0±5.5 71.4±6.5 79.9±6.2＜0.001常規(guī)組（n=32）53.3±6.1 106.6±17.0 113.4±12.6 116.3±11.6＜0.001 3.5±1.1 2.9±0.8 1.4±0.7＜0.001 74.5±8.3 66.9±5.5 61.9±6.5＜0.001 61.4±6.0 73.2±6.1 79.3±4.9＜0.001 0.514 0.366 0.642

2.3 影像評(píng)估

兩組影像評(píng)估結(jié)果見(jiàn)表4，與術(shù)前相比，兩組術(shù)后即刻及末次隨訪，F(xiàn)TA、PTS 均顯著減少（P＜0.05），MPTA 顯著增加（P＜0.05）。術(shù)后6 個(gè)月及末次隨訪，兩組膝關(guān)節(jié)K-L 分級(jí)無(wú)顯著變化（P＞0.05）。相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)，兩組間FTA、MPTA、PTS 及膝關(guān)節(jié)K-L 分級(jí)的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。3D組術(shù)后下肢全長(zhǎng)影像見(jiàn)圖1h。

表4 兩組患者影像資料比較Table 4 Comparison of perioperative imaging data between the two groups

3 討 論

近年來(lái)，隨著MOWHTO 術(shù)前設(shè)計(jì)方法的不斷發(fā)展與完善，相對(duì)于外側(cè)閉合脛骨高位楔形截骨術(shù)，MOWHTO 顯示出了更高的精準(zhǔn)度和膝關(guān)節(jié)生存率［8］。同時(shí)隨著現(xiàn)代鎖定鋼板（如TomoFix 鋼板）的普及應(yīng)用，術(shù)后能夠達(dá)到即刻穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)患肢早期負(fù)重［9，10］。國(guó)內(nèi)部分學(xué)者認(rèn)為在術(shù)后并發(fā)癥、Lysholm 評(píng)分和翻修率方面單髁置換治療膝內(nèi)側(cè)室骨性關(guān)節(jié)炎優(yōu)于HTO［11］，但也有國(guó)外學(xué)者指出截骨矯形術(shù)更適用于年輕和活躍且伴有下肢力線偏移的單間室骨性關(guān)節(jié)炎患者［12］。目前關(guān)于MOWHTO 治療膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室骨性關(guān)節(jié)炎的臨床研究已有很多。無(wú)論從短期、中期、長(zhǎng)期療效來(lái)看，都取得了較好的結(jié)果。Niemeyer 等［13］的一項(xiàng)3 年研究隨訪結(jié)果指出，經(jīng)治療患者IKDC 評(píng)分從術(shù)前（47.3±18.7）分提高到（72.7±17.2）分；而B(niǎo)ode 等［14］的一項(xiàng)5 年研究結(jié)果顯示，患者IKDC 從術(shù)前（44.6±17.8）分提高至（69.4±18.6）分；最近Schuster 等［15］的一項(xiàng)10 年隨訪研究結(jié)果顯示，經(jīng)治療患者IKDC 從術(shù)前（44±11）分提高至末次隨訪（65±17）分，下肢力線從術(shù)前內(nèi)翻（9.6±3.0）°改變至外翻（0.6±2.7）°。3 項(xiàng)研究均采用了與本研究相同的Tomofix 內(nèi)固定系統(tǒng)。本研究提示短期內(nèi)常規(guī)組術(shù)后滿(mǎn)意度更高，可能與常規(guī)組術(shù)前癥狀較輕有關(guān)。當(dāng)然也有報(bào)道顯示可能保守治療對(duì)于一部分單純內(nèi)側(cè)間室也能取得不錯(cuò)的療效［16］，甚至包括不同的截骨方式、固定鋼板的選擇等都會(huì)對(duì)HTO 術(shù)后產(chǎn)生不同的影響，這些也值得作者未來(lái)對(duì)于MOWHTO 進(jìn)一步地思考［17，18］。

研究顯示，這些截骨術(shù)的長(zhǎng)期療效與手術(shù)矯正角度直接相關(guān)［4，15］。Lee 等［19］和Marx 等［20］報(bào)道，使用PACS 進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃是一種容易掌握且較為可靠的技術(shù)，能夠提高M(jìn)OWHTO 手術(shù)的精準(zhǔn)性。采用PACS 圖像技術(shù)計(jì)算負(fù)重狀態(tài)下的矯正角度和截骨間隙高度，與常規(guī)術(shù)中X 線監(jiān)測(cè)方法相比，可以減少輻射暴露時(shí)間，得到更精準(zhǔn)的結(jié)果。但是雙下肢全長(zhǎng)片上，常規(guī)X 線片拍攝僅能反映出單一冠狀位上的情況，無(wú)法通過(guò)立體構(gòu)圖計(jì)算所需角度。拍攝時(shí)下肢輕微的旋轉(zhuǎn)即可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)量數(shù)值與實(shí)際結(jié)果的偏差。另外脛骨后傾角度的確定也無(wú)法在此方法中得到很好的解決。因此這種規(guī)劃方法目前對(duì)于實(shí)際手術(shù)操作中的精準(zhǔn)指導(dǎo)仍存在一定的困難。Heijens 等［21］報(bào)道，雖然HTO 導(dǎo)航可以更精準(zhǔn)地控制術(shù)中矯正角度，但導(dǎo)航測(cè)量也是在非負(fù)重仰臥位上獲得的。本研究在術(shù)前規(guī)劃時(shí)，采用2D 全長(zhǎng)片結(jié)合3D 雙下肢圖像技術(shù)。為術(shù)中截骨的準(zhǔn)確性提供了保障。同時(shí)3D 打印出的截骨楔形墊片可以通過(guò)與截骨間隙的匹配，二次確認(rèn)截骨角度的準(zhǔn)確性。本研究PSI 導(dǎo)板在術(shù)中輔助定位了截骨面，確定了截骨角度的大小，避免了多次透視確認(rèn)，為手術(shù)過(guò)程帶來(lái)了方便。

為了術(shù)中查看下肢力線糾正情況，在X 線下不斷調(diào)整及確定髖關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)中心，確定鋼板位置、螺釘長(zhǎng)度等。這些操作不但增加了輻射暴露時(shí)間［22］，同時(shí)也增加了手術(shù)區(qū)域污染的風(fēng)險(xiǎn)［23］。Perez-Mananes 等［24］的研究中，采用自制的3D 打印導(dǎo)板作為術(shù)中輔助，結(jié)果顯示手術(shù)時(shí)間、術(shù)中透視次數(shù)均顯著減少，與本結(jié)果相似。Hinterwimmer 等［25］指出，MRI 同樣能夠準(zhǔn)確地測(cè)量下肢的扭矩、軸線及全長(zhǎng)，因此未來(lái)可適當(dāng)考慮采用MRI 對(duì)下肢進(jìn)行測(cè)量評(píng)估、建模，從而降低患者輻射暴露的風(fēng)險(xiǎn)。

本研究的局限性：（1）從CT 獲得的重建圖像是在非承重位下拍攝的，這可能導(dǎo)致實(shí)際承重情況下，關(guān)節(jié)負(fù)重中心點(diǎn)的偏移；（2）無(wú)論是CT 還是X 線片，都僅能從骨骼層面上構(gòu)建模型，未能充分考慮到其周邊軟組織的厚度，可能在實(shí)際操作中對(duì)于定位點(diǎn)的選擇，產(chǎn)生部分差異；（3）CT 和X 線片會(huì)造成一定的輻射，可能增大了患者的潛在輻射暴露風(fēng)險(xiǎn)。

總之，MOWHTO 治療膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室骨性關(guān)節(jié)炎，短期內(nèi)能夠取得較好的療效，糾正并保持患者下肢力線。同時(shí)術(shù)中3D 打印PSI 導(dǎo)板的應(yīng)用較常規(guī)手術(shù)方式，能夠降低術(shù)中C 臂的使用次數(shù)及術(shù)中出血量，短期對(duì)術(shù)后療效可能較好，但對(duì)手術(shù)時(shí)間無(wú)明顯影響。