3D打印技術輔助手術治療復雜脛骨平臺骨折的初步體會

陳濤 范士潔 田智勇 鄢承元

(貴陽市第四人民醫院骨1科 ,貴州 貴陽 550002)

脛骨平臺骨折是較為常見的骨折,在全身骨折中約占1～2%[1,2]；多由交通傷、壓砸傷、和高處墜落傷等高能量損傷導致。因此,膝關節解剖的熟悉程度、骨折分型的判定及手術方式的選擇,對減少術后并發癥的發生至關重要。復雜脛骨平臺骨折通常是指平臺的雙髁骨折,包括Schatzker分型中的V型和Ⅵ型,或者AO/OTA分型中的C型,這種骨折占全部平臺骨折的35.8%[3,4],因具有高能量損傷、軟組織損傷嚴重、雙髁移位、關節面不平、骨缺損等特點,造成其并發癥相對多且重,治療難度非常大。在之前的探索中我們發現,利用3D打印模型輔助治療髖臼骨折在骨折分型、術前規劃、手術模擬及術中模型參考等方面具有強大優勢[5]。因此,將3D打印技術輔助手術治療復雜脛骨平臺骨折,制定個體化的手術治療方案有其現實意義。

1 資料與方法

1.1臨床資料 本組共7例,男性6例,女性1例；年齡32～55歲,平均46歲。車禍傷4例,墜落傷3例。均攝膝關節正側X位、膝關節CT及三維重建等檢査,獲取CT數據并打印模型。按照Schatzker分型∶V型骨折4例,VI型骨折3例。 納入標準：(1)單側閉合性新鮮脛骨平臺骨折；(2)Schatzker 分型為V、Ⅵ型的病人；(3)平臺骨折的關節面塌陷超過2 mm,側向移位超過5 mm。排除標準：(1)開放性骨折；(2)合并神經血管損傷；(3)發生骨筋膜室綜合征；(4)病理性骨折、骨腫瘤。

1.2操作方法 將膝關節CT數據導入Mimics軟件,構建3D模型,連接3D打印機制作1∶1模型。利用模型多角度、多方向觀察骨折情況,進一步明確骨折分型,根據分型選擇手術入路；根據骨折塊移位情況,模擬術中復位,恢復脛骨平臺正常解剖結構,黏結各骨折塊,得到復位后模型；再利用復位后模型,確定空心釘、鋼板植入位置并預彎鋼板；標記打孔位置并測量每枚螺釘的長度。術前常規備血,均采用腰硬聯合麻醉,術側大腿空氣止血帶壓迫止血。安裝雙反牽引架,牽引復位,C型臂X光機透視復位情況；小切口置入頂棒,打壓復位尚未復位的塌陷平臺；復位鉗加壓恢復平臺寬度；克氏針臨時固定；空心釘固定劈裂的骨折塊。取術前預彎的鋼板,利用微創經皮鋼板固定術(minimally invasive percutaneous plate osteosynthesis, MIPPO)在預先設計的位置置入鋼板,依次打入術前記錄長度的鎖定螺釘,透視。如有鋼板位置、螺釘長度不合適者及時調整。C型臂X光機透視檢查骨折復位和鋼板及螺釘位置。利用頂棒通道向平臺內植骨(自體骨或同種異體骨)。不安放引流管,縫合切口。

2 結 果

手術時間65～90 min,平均78 min。術中失血80～150 mL,平均110 mL。術后復查X片及CT見關節面平整,無分離移位,無內外翻畸形。參照Matta 標準評估復位質量：移位超過3 mm 表示復位不滿意；移位在1～3 mm 表示復位滿意；移位低于1 mm 表示解剖復位。獲得∶優6例,良1例。均未發生血管神經損傷,切口均一期愈合。參考國內一些關于MIPPO技術治療復雜脛骨平臺骨折的文獻報道,吳兆祥等[6]的手術時間(120±23) min、出血量(300±55) mL；陳宏賢等[7]的手術時間70～150 min、平均90 min,出血量80～380 mL、平均180 mL；俞旭東等[8]手術時間(94.28±22.37) min、出血量(259.8±33.5) mL；周金龍等[9]的手術時間(90.25±4.29) min、出血量為(212.46±13.45) mL。綜上所述,采用3D打印1∶1模型輔助手術治療復雜脛骨平臺骨折,通過制定個體化的治療方案,可降低手術風險及難度,縮短手術時間,減少軟組織剝離,減少失血量,甚至使骨折復位更滿意。

3 討 論

脛骨平臺骨折因患者的年齡、體質、受傷機制在臨床上呈現多樣性、復雜性。骨折所造成的軟組織損傷、關節畸形、關節面不平整、力線改變等,可引起術后關節僵硬、關節不穩定、創傷性骨關節炎等并發癥。其治療的目的是恢復關節穩定,獲得平整的關節面,盡量減少并發癥的發生[10]。

隨著數字骨科和3D打印技術的發展,為復雜脛骨平臺骨折手術治療提供了良好的發展契機,實現了個體化治療方案的可制定性。有人在3D模型輔助下切開復位內固定治療復雜脛骨平臺骨折獲得了更精準的骨折復位,提高手術成功率和內固定物植入的準確性,縮短手術時間,減少出血,加快術后康復[11,12]。同樣,我們利用1∶1骨折模型制定個體化治療方案,發現其具有以下優勢：(1)明確分型,選擇手術入路；(2)深入了解骨折塊之間關系及移位程度,提高復位速度及精度；(3)優化置入物的安放位置,固定更牢靠；(4)體外模擬手術,縮短手術時間；(5)預彎鋼板,避免了因反復預彎而影響鋼板強度；(6)可充分發揮MIPPO的優勢,軟組織創傷小；(7)減少術中透視次數,降低射線對人體的傷害。

當然,雖然本次初步探索取得了良好的結果,但“雙反牽引架”的功勞不可或缺；此外,后期患者的恢復情況等需要進一步探討。運用3D打印模型輔助手術治療復雜脛骨平臺骨折,符合現代骨科微創治療、精準復位的發展趨勢, 在未來將被越來越廣泛地應用,造福更多患者。