3D打印技術對脛骨平臺骨折關節面復位的應用價值及術后CT結果研究

葉試南 阮平 鄭幫明 謝偉雄 蔣文勇 劉振林

[摘要] 目的 探討3D打印技術對脛骨平臺骨折關節面復位的應用價值及術后CT結果。 方法 選擇2015年1月～2018年12月我院收治的60例脛骨平臺骨折患者，隨機分為兩組各30例，對照組實施傳統切開復位內固定術，觀察組在3D打印技術指導下行切開復位內固定術，比較兩組手術情況、關節面復位情況、臨床療效、膝關節活動度、膝關節功能評分。 結果 （1）觀察組復位固定時間、手術時間均較對照組縮短（P均<0.05）。（2）觀察組的關節面最大階梯高度、關節面復位滿意度評分均較對照組更高（P均<0.05）。（3）觀察組的優良率較對照組更高，其治療后的伸膝最大角度、屈膝最大角度、膝關節功能評分均較對照組更高（P均<0.05）。 結論 應用3D打印技術指導脛骨平臺骨折手術，可更快、更好地復位關節面，有利于提高療效，改善膝關節功能。

[關鍵詞] 脛骨平臺骨折;切開復位內固定術;關節面復位;3D打印

[中圖分類號] R687.3? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-9701（2019）21-0021-03

Study on the application value of 3D printing technique for articular surface reduction of tibial plateau fracture and postoperative CT results

YE Shinan? ?RUAN Ping? ?ZHENG Bangming? ?XIE Weixiong? ?JIANG Wenyong? ?LIU Zhenlin

Yunfu Hospital of Traditional Chinese Medicine in Guangdong Province， Yunfu? ?527300， China

[Abstract] Objective To investigate the application value of 3D printing technique in the treatment of articular surface reduction of tibial plateau fracture and postoperative CT results. Methods 60 patients with tibial plateau fractures（from January 2015 to December 2018） who were admitted to our hospital were selected and randomly divided into two groups， with 30 cases in each group.The control group was given traditional open reduction and internal fixation.The observation group was given open reduction and internal fixation under the guidance of 3D printing technology.The surgical condition， articular surface reduction， clinical efficacy， knee mobility， and knee function score were compared. Results （1）The reduction and fixation time and the operation time of the observation group was shorter than the control group（P<0.05）. （2）The maximum step height of the articular surface and the satisfaction degree of articular surface reduction in the observation group were higher than those in the control group（P<0.05）. （3）The excellent and good rate in the observation group was higher than that in the control group. The maximum angle of knee extension， knee bending maximum angle and knee joint function score in the observation group after treatment were higher than those in the control group（P<0.05）. Conclusion The application of 3D printing technology to guide the operation of tibial plateau fracture can reduce the articular surface faster and better， which is beneficial to improving the curative effect and improving knee function.

[Key words] Tibial plateau fracture; Open reduction and internal fixation; Articular surface reduction; 3D printing

脛骨平臺骨折是一類常見的關節內骨折類型，患者骨折后往往會出現膝關節腫痛、活動受限等癥狀，如患者未能及時就醫，易引發創傷性關節炎，嚴重影響到其日常生活[1-2]，故臨床需對脛骨平臺骨折實施積極治療。切開復位內固定術是臨床治療脛骨平臺骨折的主要手段，為設計手術方案，術前需對患者傷情進行鑒定，近年來，3D打印技術用于骨科手術評估中取得了良好的進展[3-4]，本研究為探討3D打印技術對脛骨平臺骨折關節面復位的治療效果，針對2015年1月～2018年12月我院骨外科收治的60例脛骨平臺骨折患者進行前瞻性研究。現報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料

選擇2015年1月～2018年12月我院骨外科收治的60例脛骨平臺骨折患者開展前瞻性研究，本研究分組方法為隨機數字表法，符合臨床醫學試驗倫理學原則，經倫理學委員會批準，隨機分為兩組各30例，其中，對照組年齡19～63歲，平均（40.03±12.14）歲，男19例、女11例;觀察組年齡20～64歲，平均（40.62±12.31）歲，男18例、女12例。兩組一般資料比較，差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性，且研究對象符合納入與排除標準。納入標準：（1）經影像學檢查，確診為脛骨平臺骨折;（2）具備手術指征;（3）患者或其家屬對研究知情同意。排除標準：（1）合并嚴重感染;（2）合并糖尿病、心腦血管疾病、肝腎功能不全;（3）合并意識障礙、精神障礙;（4）研究中途失訪或脫落;（5）同時參與其他臨床醫學試驗。

1.2 方法

對照組實施傳統切開復位內固定術，行腰麻，體位選擇仰臥位，根據術前CT圖像確定骨折情況，根據骨折部位在脛骨外側正中或前內側作切口，打開關節囊，剝離骨膜，充分顯露骨折端，清理關節腔內骨折碎片及血塊，對骨折端進行復位，采用克氏針進行臨時固定，將解剖鋼板貼于骨折面進行固定，留置引流管，確認復位固定妥善后，縫合切口。

觀察組在3D打印技術指導下行切開復位內固定術，術前對患者骨折端進行CT檢查，采用螺旋CT多平面重建技術重建三維立體CT圖像，將三維立體圖像數據輸入至3D打印機中，按照1∶1的比例制作3D實物模型，根據3D實物模型設計手術方案，明確手術入路、螺釘長度、解剖鋼板長度，再實施手術，手術步驟同對照組。

1.3觀察指標

比較兩組的手術情況（包括復位固定時間、手術時間）、關節面復位情況（包括關節面最大階梯高度、關節面復位滿意度，關節面最大階梯高度根據術后CT復查結果進行測量，關節面復位滿意度由患者打分，總分0～100分，得分隨著滿意度的增高而增高）、膝關節活動度（包括伸膝最大角度、屈膝最大角度）、膝關節功能評分、臨床療效，臨床療效根據治療后的膝關節功能評分進行評價，膝關節功能評分的評估工具為HSS膝關節評分，總分0～100分，得分隨著膝關節功能的改善而增高，<70分為差，70～79分為可，80～89分為良，90～100分為優，優良率=（優例數+良例數）/總例數×100%[5]。

1.4 統計學方法

應用SPSS19.0統計學軟件，計數資料以[n（%）]表示，采用χ2檢驗;計量資料以（x±s）表示，采用t檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組復位固定時間、手術時間比較

觀察組的復位固定時間、手術時間均較對照組縮短（P均<0.05）。見表1。

2.2兩組關節面復位情況比較

觀察組的關節面最大階梯高度、關節面復位滿意度評分均較對照組更高（P均<0.05）。見表2。

2.3兩組臨床療效比較

觀察組優良率為93.33%、對照組為73.33%，觀察組較對照組更高（P<0.05）。見表3。

2.4 兩組膝關節活動度及功能評分比較

兩組治療后的伸膝最大角度、屈膝最大角度、膝關節功能評分均較治療前增高，而治療后觀察組各項指標均較對照組更高（P均<0.05）。見表4。

3討論

脛骨平臺骨折是一種常見于臨床的創傷性骨折類型，其骨折的發生主要與交通事故、高空墜落事故等有關，隨著交通業和建筑業的不斷發展，交通事故、高空墜落事故的發生逐漸增多，脛骨平臺骨折發生情況隨之增多[6]。脛骨平臺骨折是一種病變位于膝關節內的骨折病變，患者膝關節的穩定性和活動性在發生骨折后受到嚴重影響，表現為下肢活動障礙，臨床上主張對脛骨平臺骨折予以積極治療[7-9]。

切開復位內固定術是臨床上治療脛骨平臺骨折的主要手段，可對脛骨平臺骨折斷端和塌陷關節面進行復位，促使膝關節功能恢復[10]。為保證骨折及關節面復位效果，術前需對患者骨折情況予以明確，再制定手術方案。以往，切開復位內固定術前評估方法以CT檢查為主，通過對骨折端實施CT掃描，可獲取清晰的二維圖像，但部分隱匿性創傷在CT圖像中無法顯示，對骨折定位作用不夠理想[11-12]。近年來，3D打印技術被逐漸應用于骨科手術患者術前評估中，3D打印技術主要是利用螺旋CT機自帶的工作站對CT圖像進行三維立體重建，獲取三維圖像數據，再利用3D打印機打印骨折端三維立體模型，獲得實體模型，有效突破了二維平面結構的局限性，便于手術醫師更加細微地觀察骨折端情況，進一步完善手術方案[13-15]。

本研究結果顯示：（1）觀察組的復位固定時間、手術時間均較對照組縮短，說明3D打印技術用于脛骨平臺骨折手術患者術前評估中可縮短其手術時間;（2）觀察組的關節面最大階梯高度、關節面復位滿意度評分均較對照組更高，且觀察組的優良率較對照組更高，其治療后的伸膝最大角度、屈膝最大角度、膝關節功能評分均較對照組更高，說明3D打印技術用于脛骨平臺骨折手術中可提高患者的關節面復位效果和臨床療效，主要是因為3D打印技術的應用可使手術方案更加科學、精確，減少術中誤差，進一步達到更好的復位效果。

綜上所述，應用3D打印技術指導脛骨平臺骨折手術，可更快、更好地復位關節面，有利于提高療效，改善膝關節功能。

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