數字鋼板及鎖定鋼板治療膝、踝關節周圍骨折的對比研究

莊 超，趙公吟，張 輝，劉瑞平

(南京醫科大學附屬常州市第二人民醫院 骨科，江蘇 常州，213003)

脛骨平臺骨折以及脛骨遠端骨折是臨床最常見的關節周圍骨折，常常合并關節內骨折和干骺端骨折，隨著工業的發展，其發生率逐年升高。由于骨折靠近關節部位，較其他部位解剖結構復雜，結合骨折本身類型不同存在明顯的個體差異［1－3］。目前治療上述骨折多使用脛骨近端或脛骨遠端普通解剖型鎖定鋼板，因其為量產，鋼板設計與骨折實際情況有時會出現差異，不能完全滿足臨床需要。近年來隨著計算機技術的發展，在其輔助下通過骨折部位三維CT 重建制作數字化鋼板，針對每一例骨折個性化設計釘孔，避開骨折線，完成堅強內固定，以利早期關節功能鍛煉及功能恢復［4－5］。作者回顧分析本科2011年3—9月采用數字鋼板以及同期采用鎖定鋼板治療的符合條件的膝、踝關節周圍骨折病例資料，比較二者術后療效。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本科2011年3—9月采用數字鋼板治療脛骨平臺骨折或脛骨遠端骨折共11例，均為男性，年齡19～64歲，平均39.5歲。致傷原因:交通傷6例，重物壓傷1例，摔傷4例。骨折按AO 分型:41－C11例，41－C21例，41－C33例，43－C11例，43－C24例，43－C31例。同期采用鎖定鋼板治療同樣骨折共20例，其中男13例，女7例，年齡20～68歲，平均48.1歲。致傷原因:交通傷6例，重物壓傷3例，摔傷11例。按AO 分型:41－C11例，41－C23例，41－C38例，43－C13例，43－C22例，43－C33例。所有病例均為閉合性骨折，無神經、血管損傷，無嚴重內科疾病，受傷之前膝、踝關節功能正常。

1.2 術前準備

數字鋼板組入組患者先行骨折部位及對側正常肢體三維重建CT 掃描，層厚0.7 mm，數據采用Mimics 10.01 軟件分析，選取所需數據后建立初步三維模型，模擬骨折塊及術中復位情況，制作三維立體模型。同時將數據輸入計算機輔助設計軟件UG NX7.0，設計鋼板及釘孔，釘孔注意避開骨折線，防止螺釘進入關節腔，利用該軟件的加工編程模塊，生成程序代碼，數據輸入數控機床，生產鋼板。術前可在骨折復位后的模型上將數字鋼板與其進行匹配性驗證，模擬術中鋼板固定的情況，做到心中有數，同時制定術前計劃。鎖定鋼板組入組患者行骨折部位三維重建CT 掃描，根據重建圖像制定術前計劃，選用同一廠家脛骨近端或脛骨遠端普通解剖型鎖定鋼板。

所有患者術前均根據骨折類型選擇制動或骨牽引、抬高患肢、脫水消腫等對癥處理，待骨折局部軟組織腫脹減輕或消退，張力性水皰褪去，皮膚出現皺褶后行手術治療。數字鋼板組受傷至手術為3～10 d，平均7 d。鎖定鋼板組受傷至手術為5～13 d，平均8 d。

1.3 手術方法

手術均采用連續硬膜外麻醉，患者取仰臥位，脛骨平臺骨折取膝關節外側或內外側聯合切口，脛骨遠端骨折如合并腓骨骨折則先復位固定腓骨骨折后再取踝關節前內側或前方切口，均先行關節面解剖復位，克氏針臨時固定，術中行C－臂機透視，待骨折復位后采用微創接骨板技術，先建立皮下隧道，再插入鋼板，然后在鋼板兩端旋入螺釘，達到有效內固定［6－9］。

1.4 術后處理

術后傷口均用厚棉墊加壓包扎，予抬高患肢、消腫、止血、止痛及必要的預防感染治療?；颊呗樽砬逍押蠹纯苫顒幼阒杭巴旰藐P節，術后3 d 開始活動手術關節并逐步加大幅度以防止關節僵硬，術后7 d 行CPM 功能鍛煉，術后2 周扶雙拐部分負重，術后4 周扶單拐部分負重，待X 線片有明顯連續性骨痂后指導患者完全負重行走。

1.5 術后隨訪及療效評估

所用患者定期門診隨訪，評估療效，于術后6周、3 個月、6 個月及1年攝X 線片，觀察骨痂生長及骨折愈合情況。采用Neer 評分標準［10］評定膝關節功能:優:85～100 分;良:70～84 分;中:55～69 分;差:0～54 分。采用Baired－Jackson評分標準［11］評定踝關節功能，優:96～100 分;良:91～95 分;中:81～90 分;差:0～80 分。

1.6 統計學分析

用SPSS 17.0 統計軟件進行統計分析，定量數據以均數±標準差表示，兩組均數間比較采用獨立樣本t 檢驗，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

數字鋼板組患者術后隨訪12～18 個月，平均16.8 個月，鎖定鋼板組患者術后隨訪12～16 個月，平均14.7 個月，所有病例均顯示骨折愈合。患者術后膝、踝關節功能評定分別采用Neer 以及Baired－Jackson 評分標準。2組患者術后膝關節功能評分比較，在術后6 周、術后3月、術后6月及術后1年差異均有統計學意義(P＜0.05)。見表1。2組患者術后踝關節功能評分比較，在術后6 周差異無統計學意義(P＞0.05)，術后3月、術后6月及術后1年差異均有統計學意義(P＜0.05)。見表2。數字鋼板組術后療效:優2例，良8例，中1例，優良率90.9%。鎖定鋼板組術后療效:優9例，良9例，中1例，差1例，優良率90.0%。所有病例均未發生切口感染、局部皮膚壞死等并發癥。

表1 2組患者術后膝關節功能評分

表2 2組患者術后踝關節功能評分

3 討論

膝、踝關節周圍骨折包括脛骨平臺骨折以及脛骨遠端骨折，是高能量造成的嚴重損傷，由于骨折靠近關節，甚至波及關節面，造成骨折不穩定，臨床治療難度大，如處理不當，則容易遺留后期功能障礙。手術治療的目的是恢復關節面的解剖復位，加上堅強的內固定，以期早期功能康復鍛煉，以減少病殘率［12－14］。

3.1 鎖定鋼板與數字鋼板

現有的脛骨近端或脛骨遠端普通解剖型鎖定鋼板的形狀及螺釘孔是針對所有骨折類型設計的，但由于膝、踝關節周圍解剖結構復雜，患者在骨骼形態上存在差異以及骨折類型不同，即個體差異性，即使鎖定鋼板制造商將其規格型號分得足夠細，但在臨床上有時仍會發現鎖定鋼板與骨骼表面的吻合性并不理想，此時不可避免地會發生術中臨時再塑形，除非犧牲復位的正確性而遷就鋼板的形狀。這不僅增加了手術的隨意性和操作難度，鋼板與骨表面的吻合性、內固定的穩定性和復位的正確性都難以保證。對于醫用鈦合金材料而言，冷變形理論上是禁止的，因為冷折彎將改變材料內部的金相結構，降低它的強度。手術中鋼板的再塑形可能是導致內固定失敗的原因之一。另外現有鎖定鋼板的鎖釘孔是等距離分布的，在實際情況中，往往會有鎖釘孔在骨折線處，或者鎖釘孔的位置不能滿足固定所有骨折塊的要求，這種情況會影響內固定的強度和效果，導致內固定失敗。

近年來，數字醫學技術與骨科臨床醫學緊密結合，極大地促進了骨科臨床診療技術的發展。CT 掃描技術、計算機輔助設計、快速成型技術及數控加工技術的快速進步和發展，使臨床上制造數字鋼板成為可能。以CT 三維重建為基礎，實現數據的轉換與統一，快速設計制造。數字鋼板的形狀、長度以及螺釘孔的位置、方向、數目和大小均可以根據骨折部位的具體情況進行個性化設計。螺釘孔的位置可以避開骨折線設計，螺釘孔的大小可以根據螺釘的直徑來決定，螺釘孔的數目由固定的穩定性來決定，真正做到根據每位患者的骨骼解剖特點和骨折類型因地制宜，量身定制［15］。數字鋼板是針對每一例骨折而專門設計加工的，因此具有十分優異的吻合性和螺釘孔特殊的位置。術者無需再進行選型和塑型，只需按事先確定的固定方案安裝即可，操作方便，穩定性好，手術質量高。

3.2 術前準備與微創技術

影響關節周圍骨折手術效果的因素眾多，一般認為準確的復位、恰當和堅強的內固定、縮短手術時間及減少軟組織損傷對骨折愈合有利。這在一定程度上取決于手術醫師對傷情的準確判斷以及對手術方案的細致規劃。數字鋼板有利于更加詳細的術前計劃。術前通過對骨折處的CT 三維重建掃描，在計算機上三維重建骨折處的立體模型，提前模擬術中的情況，決定骨折塊復位的先后順序。遇到塌陷的骨折，可采用添加層面的方法，模擬復位和植骨。復位后的圖像可打印成立體模型，制作完成數字鋼板后甚至可以使用數字鋼板在模型上模擬術中固定，對術中可能出現的情況做到心中有數。精確的術前虛擬手術復位，使醫生在術中能更熟練、更準確地對粉碎的骨折塊進行復位與固定，減少了手術中的盲目性和誤操作，為整個手術節省時間。同時完善的術前計劃減少了術中盲目的軟組織剝離，保護骨折周圍軟組織的血液供應，避免骨折部位血供的二次損傷，有利于骨折的愈合［4，15］。

如今AO 骨折治療原則已逐漸向BO 轉變:既要求骨折復位后固定牢固，更要求注意對骨折塊周圍血運的保護［16－17］。因此臨床上越來越重視骨折愈合的生物學因素，進行微創操作，保護骨折部位的血液供應，微創內固定技術隨之產生。關節內骨折常常需要切開復位，數字鋼板可以讓醫生術前模擬術中的復位情況，在有限切開達到解剖復位的同時減少對關節周圍軟組織的剝離。同時將鋼板經皮下隧道插入減少了對軟組織和血運的破壞，不會對骨骼的穿支動脈和營養血管產生危害，骨膜和骨髓有良好的血流灌注，在C－臂機輔助下小切口置人螺釘，完成內固定，為骨折愈合提供理想的生物學環境。

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