3D打印技術輔助經皮撬撥復位空心釘內固定治療移位型跟骨關節內骨折的臨床療效

路浩東，常 靜，劉志國

(1.延安大學附屬醫院關節外科，陜西 延安 716000 2.陜西省延安市第四人民醫院產科, 陜西 延安 716000 3.陜西省漢中市中心醫院骨關節創傷科, 陜西 漢中 723000)

移位型跟骨關節內骨折作為一種骨科病癥，發病機制主要為高處墜落軸向應力性損傷，臨床上以跟骨關節腫脹、疼痛等為主要表現，若無法得到及時、有效的治療，極易誘發行走障礙，甚至導致扁平足、足跟變寬等后遺癥，對患者身心健康有嚴重影響，因此應重視有效治療[1]。現階段，臨床治療移位型跟骨關節內骨折多選用經皮撬撥復位空心釘內固定方式，具有固定穩、創傷小、愈合迅速、并發癥少等優勢，但手術過程中操作人員需確定移位后三維空間位置才可確保復位良好，因此可考慮將3D打印技術作為手術輔助治療手段，主要在于這一技術可反映骨折后解剖結構，有利于準確復位[2]。本研究選取80例移位型跟骨關節內骨折患者作為研究對象，分析3D打印技術輔助經皮撬撥復位空心釘內固定治療移位型跟骨關節內骨折的效果。

1 資料與方法

1.1一般資料:研究對象為2017年9月至2019年9月入院的80例移位型跟骨關節內骨折患者，采用簡單隨機分組法分為兩個小組，一組為對照組，另一組為研究組，各40例。對照組男女比例為26:14例；年齡22～64歲，平均年齡(43.18±6.53)歲；致傷原因：2例交通事故，38例高處墜落；Sanders分型：26例Ⅱ型，14例Ⅲ型。研究組男女比例為25:15例；年齡23～64歲，平均年齡(43.31±6.67)歲；致傷原因：3例交通事故，37例高處墜落；Sanders分型：27例Ⅱ型，13例Ⅲ型。兩組一般情況無差異，有可比性(P>0.05)，本研究經醫院倫理委員會批準，倫理標號20190512。納入標準：①單側SandersⅡ、Ⅲ型閉合性跟骨骨折者；②經影像學檢查確診為移位型跟骨關節內骨折者，如X線、CT等；③與閉合撬撥復位經皮空心螺釘內固定適應癥相符者；④自愿簽署知情書，且可配合臨床醫療工作者。排除標準：①跟骨畸形者；②病理骨折者；③伴發風濕性關節炎、創傷性關節炎病癥者；④伴有嚴重精神病癥者；⑤既往有跟骨手術史者；⑥骨折時間在14d以上者。

1.2方法:兩組患者術前均進行X線、CT檢查，且手術操作由同一專業組醫師完成，手術完成后均抬高患足，次日指導及協助患者開展踝關節主動屈伸功能訓練，術后9周根據骨折愈合情況開展負重功能鍛練。

1.2.1研究組:3D打印技術輔助經皮撬撥復位空心釘內固定治療，即：以DICOM格式儲存跟骨薄層CT數據，并于比利時瑪特瑞爾萊斯有限公司生產制造的Mimics18.0醫學三維重建軟件內導入數據，選取溶融沉積成型進行等比例打印，將患側及健側鏡像跟骨模型打印出來，手術醫師根據跟骨實體模型確定骨折塊移位情況，參考健側跟骨模擬復位操作，如插入撬撥復位斯氏針的深度、角度等，常規消毒跟骨模型后備用。麻醉方式為椎管內麻醉，手術體位為患側臥位或者仰臥位，安置止血帶，于C型臂X線機透視下跖屈踝關節，根據術前復位模擬操作，將2枚斯氏針鉆入跟骨后關節面翻轉移位的骨折塊，進針點為跟骨結節上方，鉆入至中；對于Sanders Ⅲ型骨折患者，可參考手術之前3D打印模型上模擬情況，將1～2枚克氏針經跟骨外側壁輔助橫向鉆入至跟骨體前方位置。于C型臂X線機透視下向足底扳牽撬撥斯氏針，緩緩慢上抬翻轉、塌陷的骨折塊，促使Bohler角快速恢復，然后選取跟骨復位器對跟骨兩側進行橫向夾擠處理，糾正跟骨橫徑增寬，確定骨折復位良好后將撬撥的斯氏針去除，于C型臂X線機透視下鉆入3枚導針，選取2～3枚直徑7.3mm空心螺釘擰入固定。

1.2.2對照組:經皮撬撥復位空心釘內固定治療，即：參考跟骨X線片、薄層CT檢查二維、三維重建影像學資料對患者骨折塊移位情況進行評估，根據評估結果制定相應的手術方案，手術過程中骨折固定操作流程、方式與研究組完全一致。

1.3觀察指標:觀察兩組手術前后Gis-sane角、Bohler角與術中出血量、手術時間、骨折愈合時間及AOFAS評分。Gis-sane角、Bohler角均于X線片上進行測量；術中出血量=吸引器瓶中液體-術中使用的沖洗液+紗布和鹽水墊增加的凈重。術后患足功能選取美國足踝外科協會(AOFAS)后足評分系統[3]進行評估，得分越高即患足功能越優。

2 結 果

2.1兩組Gis-sane角、Bohler角比較:兩組術前Gis-sane角、Bohler角無差異(P>0.05)；對比術前，兩組術后Gis-sane角、Bohler角更大(P<0.05)；兩組術后Gis-sane角、Bohler角無差異(P>0.05)，見表1。

表1 兩組Gis-sane角 Bohler角比較度)

2.2兩組術中出血量、手術時間、骨折愈合時間及AOFAS評分比較:兩組術后骨折愈合時間、AOFAS評分無差異(P>0.05)；對比對照組，研究組術中出血量更低，手術時間更短(P<0.05)，見表2。

表2 兩組術中出血量手術時間骨折愈合時間及AOFAS評分比較

3 討 論

現階段，跟骨骨折發病率呈逐年上升趨勢，高發人群為30～50歲青壯年人群，發病原因主要為高處墜落后足跟著地受垂直暴力作用，導致跟骨壓縮骨折或者跟骨劈裂，且大部分跟骨骨折涉及跟距或跟骰關節，需要進行手術治療，特別是出現移位狀況的跟骨骨折患者，若治療不合理極易出現遺留癥，如扁平足、足跟變寬及關節長期疼痛等[4]。

臨床上對于移位跟骨關節內骨折患者的治療，主要目的為重建后關節面正常解剖結構，促使Gissane角、Bohler角與跟骨寬度恢復正常，預防外側腓骨肌腱撞擊綜合征、腓腸神經損傷，并使跟骨高度、長度重建與內、外翻畸形矯正[5]。現階段，臨床治療移位跟骨關節內骨折的手術方式主要有切開復位內固定、鋼針撬撥復位、關節融合術及外固定器固定等，其中切開復位內固定作為傳統術式，雖具有固定穩定、直觀性好等優勢，但術后并發癥發生率較高，不僅對手術療效會產生不良影響，還會影響預后質量，因而需尋找更為合理、有效的治療方式[6]。本研究結果顯示，兩組術后Gis-sane角、Bohler角與骨折愈合時間、AOFAS評分無差異(P>0.05)，而研究組術中出血量低于對照組，且手術時間更短(P<0.05)；由此可知，3D打印技術輔助經皮撬撥復位空心釘內固定治療移位的跟骨關節內骨折的效果顯著，主要在于撬撥復位經皮空心螺釘內固定作為一種新興術式，其復位良好，且操作簡便，不會對皮膚軟組織血運產生破壞，經濟性高，可有效減少并發癥，如術后切口感染、壞死等，但這一術式存在一定局限，手術過程中需要在C型臂X線機透視下完成撬撥復位，明確致傷原因與骨折移位后三維空間位置，否則難以達到良好復位及固定效果，且C型臂X線機透視下雖可觀察跟骨解剖結構，但手術操作人員僅能通過二維計算機屏幕進行觀察，影響手術精確度[7]；而3D打印技術輔助經皮撬撥復位空心釘內固定治療可進一步簡化手術操作流程，提升手術操作精準度，進而降低術中出血量，縮短手術時間，主要在于3D打印技術作為一種數字醫學手段，具有可觸真實、實物模擬等優勢，可進一步完善術前準備工作，更為精準的確定骨折后解剖結構，且通過健側鏡像模型，可模擬撬撥斯氏針角度及深度，進而最大程度規避術中風險，提升螺釘植入角度、位置精準性與固定強度，確保復位精確及固定牢靠。

3D打印技術輔助經皮撬撥復位空心釘內固定治療移位型跟骨關節內骨折的效果顯著，可進一步減少患者術中出血量，縮短手術時間；但是，受研究對象數量較少、未對患者的個體差異進行有效分析及有效隨訪等因素限制，本研究結果還需要更大規模、更長時間的試驗進一步證實。