3D打印技術在Pilon骨折手術治療中的應用效果

錢錦鋒 蔡執中 丁彬杰 黃偉*

Pilon骨折最常發生于交通事故傷、高處墜落、滑雪或絆腳前摔，為脛骨遠端累及關節面合并腓骨遠端的復雜骨折，骨折后易發生創傷性踝關節炎、疼痛、術后感染、軟組織壞死及骨不連等并發癥，臨床治療難度大、預后不佳、致殘率高、并發癥多［1］。相關研究顯示［2-4］，Pilon骨折的特征決定了臨床治療的困難性和特殊性，其發生率約占脛骨骨折的5%～10%，嚴重影響患者的生活質量。因此如果提高Pilon骨折手術后的臨床療效、降低并發癥發生率成為目前臨床上較為關注的問題。3D打印技術以數字模型為基礎，能夠為患者提供更準確的影像學信息，近年來，在骨科治療中，3D打印技術具有廣泛應用前景［5］。本資料進一步探討在Pilon骨折手術治療中應用3D打印技術的效果，為Pilon骨折的臨床治療提供理論依據，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年1月至2019年1月本院收治的符合標準的Pilon骨折病例50例為觀察對象，按照是否運用3D打印技術分為3D模型組和非3D模型組，每組各25例。其中3D模型組男15例，女10例；病程1～5h，平均（2.33±1.25）h；年齡20～65歲，平均（39.87±15.34）歲；其中高處墜落傷12例，交通事故傷10例，扭傷3例；左側骨折14例，右側骨折11例；非3D模型組男14例，女11例；病程1～5h，平均（2.45±1.19）h；年齡 21～65 歲，平均（39.95±15.64）歲；其中高處墜落傷13例，交通事故傷10例，扭傷2例；左側骨折13例，右側骨折12例。兩組一般資料比較差異無統計學意義（P＞0.05）。納入標準：（1）經CT、X線等影像學檢查確診；（2）患者自愿參與該研究；（3）經醫院倫理委員會批準。排除標準：（1）排除明顯血管損傷患者；（2）排除開放型骨折患者；（3）排除嚴重心、肝、腎功能障礙患者。

1.2 方法 兩組患者手術均由同一團隊實施，其中非3D模型組采用傳統單純切開復位鋼板內固定手術，臨床醫生根據手術經驗，對脛骨遠端骨折進行分析，于脛骨骨折位置做一個切口，分離骨膜，露出骨折部位，采用合適的固定材料和固定方式，結束鋼板的內固定操作。3D模型組采用3D打印技術，均將64排CT掃描數據導入器械公司三維重建系統進行三維重建，只對脛腓骨遠端部分進行保留，在此基礎上，運用3D打印技術將骨折塊分別打印出來，熟悉骨折類型，術前進行手術模擬演練，對手術進行設計，進行周密的術前計劃，選定螺釘長度及固定材料，對手術入路和固定方式進行明確。按照既定的手術流程進行手術。兩組術后均進行CT、X線等影像學檢查。兩組均術后隨訪3個月。

1.3 觀察指標與療效評定標準 （1）觀察兩組患者手術綜合指標，包括手術時間、住院時間、術中出血量、術中C型臂X線機透視次數、術后引流量。（2）觀察兩組患者并發癥發生率，包括皮膚軟組織損傷、傷口感染、足背麻木。（3）觀察兩組患者末次隨訪時AOFAS踝與后足主觀評分，分值為0～100分，其中優：90～100分，良：75～89分，可：50～74分，差：50分以下［6-7］。

1.4 統計學方法 采用SPSS 23.0統計軟件。計量資料以（）表示，進行正態性檢驗和方差齊性檢驗，比較采用t檢驗；計數資料以%表示，組間比較采用χ2檢驗，等級資料采用Z檢驗。P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者手術綜合指標分析 見表1。

表1 兩組患者手術綜合指標分析（）

表1 兩組患者手術綜合指標分析（）

術后引流量（ml）3D模型組（n=25） 165.88±45.35 20.33±4.62 135.67±59.38 2.39±1.02 295.34±60.33非3D模型組（n=25） 213.40±65.99 29.65±5.10 140.56±65.31 4.90±2.69 346.33±70.24 t值 20.334 5.382 1.209 4.320 19.35 P值 ＜0.05 ＜0.05 ＞0.05 ＜0.05 ＜0.05組別 手術時間（min）住院時間（d）術中出血量（ml）術中C型臂X線機透視次數（次）

2.2 兩組患者并發癥發生率分析 見表2。

表2 兩組患者并發癥發生率分析［n（%）］

2.3 兩組患者末次隨訪時AOFAS踝與后足主觀評分分析 見表3。

表3 兩組患者末次隨訪時AOFAS踝與后足主觀評分分析［n（%）］

3 討論

Pilon骨折為一種復雜的關節內骨折，多為高能量損傷所致，患者骨折后，多伴有明顯的關節面壓縮塌陷移位，造成踝關節不穩，正常解剖結構遭到嚴重破壞，局部損傷嚴重，常出現明顯的軟組織損傷、感染、壞死，給臨床治療帶來了一定的挑戰。目前手術治療Pilon骨折成為骨科最常用的治療方式，但是隨著醫學技術的快速發展，傳統單純切開復位鋼板內固定手術已不能滿足人們對于康復的需求，X線片和二維CT圖像只能提供最基本的診斷，不能準確反映出骨折的實際情況，醫生需要靠自己的臨床經驗來進行手術，存在較大的主觀性，同時對臨床分型的準確判斷和治療造成了一定的困難，手術風險相對較高。在Pilon骨折的治療中，急需一種更直觀、易懂的醫療技術來提高Pilon骨折的診療水平［8］。

3D打印技術逐漸被應用于臨床，以三維數字模型為基礎，能通過制作打印成1∶1的模型，呈現骨折的原始結構，幫助醫生快速、準確的找到最佳手術入路，預估植骨量，對所需移植的皮植骨外及形骨量進行估算，提前選擇好適宜長度的腓骨重建板及螺釘重建腓骨，選擇適宜長度及外形的接骨板重建脛骨關節面，同時也可以預先進行模擬手術，在等大的模型上進行評估、測試，準確放置內固定，對手術中可能出現的難點、關鍵點進行提前演練，盡可能在恢復脛骨關節面堅強程度、高度及平整度上減少切口長度，減少創傷，這在一定程度上可以降低手術風險，提高手術效率。楊雄武［9］學者研究發現，采用3D打印技術，可以對患者的相關數據進行錄入，制定更加符合患者傷情的內置物，提高了手術治療效果。李新春等［10］學者指出，3D打印技術具有術后出血量少、手術時間短、術中C型臂X線機透視次數減少的優勢。在本資料中，3D模型組手術時間、住院時間均短于非3D模型組，術中C型臂X線機透視次數少于非3D模型組，術后引流量低于非3D模型組，差異有統計學意義（P＜0.05），3D模型組術中出血量雖然少于非3D模型組，但兩組差異無統計學意義（P＞0.05）；3D模型組并發癥發生率顯著低于非3D模型組，差異有統計學意義（P＜0.05）；3D模型組治療后AOFAS踝與后足主觀評分顯著優于非3D模型組，差異有統計學意義（P＜0.05），與李新春等學者的研究結果具有一致性。可見3D打印技術能明顯縮短Pilon骨折手術患者手術時間、住院時間；而術中C型臂X線機透視次數的減少，明顯提高了手術效率；同時更小的手術創傷，能顯著降低術中出血量、術后引流量，促進傷口更好的愈合，具有較高的臨床療效和安全性。

綜上所述，3D打印技術在Pilon骨折手術治療中優勢顯著，降低并發癥發生率，恢復效果較好，值得推廣。