3D打印技術聯合跗骨竇入路在Sanders Ⅲ型跟骨骨折治療中的應用

黃澤林 朱怡 楊俊濤 左俊 李浩

跟骨骨折占人體全部骨折的1%～2%，高能量軸向暴力傷是跟骨骨折的常見病因，其中60%～75%常會發生移位型關節內跟骨骨折（Dispalced intraarticular calcaneal fracture，DIACF）[1]。DIACF 是導致足踝疼痛和活動受限的主要原因[2]。在處理DIACF手術入路的選擇上，跗骨竇入路因其低創傷性的特點被越來越多的應用。但跗骨竇入路在處理高強度暴力損傷的跟骨骨折手術中視野暴露有限且跟骨關節面整復存在復位時間長、復位效果不理想等缺陷[3]。如何通過微創切口更好地整復關節面及維持跟骨穩定性成為現階段的研究熱點。3D 打印技術是骨折手術中的一種新方法，通過3D 打印機制作患肢模型，術前進行手術模擬，制定手術方案，可較好地達到術前擬復位水平及縮短手術時間[4]。本研究選取SandersⅢ型跟骨骨折患者，分析3D 打印技術聯合跗骨竇入路微創切口在跟骨骨折治療中的療效，現報道如下。

1 材料與方法

1.1 臨床資料選取我科2010年1月～2018年1月收治的46 例SandersⅢ型跟骨骨折患者，按手術方法分為常規組和聯合組，每組23 例。常規組男16例，女7 例，平均年齡（42.24±4.12）歲，左足14 例，右足9 例，高處墜落傷21 例，重物砸傷2 例。聯合組男15 例，女8 例，平均年齡（43.58±5.64）歲，左足7 例，右足16 例，高處墜落傷19 例，重物砸傷4例，其中合并脛骨骨折2 例，無其他合并外傷。兩組一般資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。所有患者均知情同意本研究。

1.2 方法手術時間為傷后6～14d（平均10d）。手術時機為患足腫脹消退（以皮膚褶皺為標志）。所有患者選擇神經阻滯麻醉。術前選用一代頭孢菌素預防感染。

聯合組：①3D 模型制作:術前采用X 線及CT照射患足及健足正、側位，采用3D 打印機按1∶1 比例打印患足及健足模型，利用模型模擬跗骨竇微創切口復位內固定，并根據模型制定固定鋼板。②跗骨竇入路切開復位內固定: 自外踝尖下方向第4 跖骨基底作3～4cm 切口暴露骨折端，去除關節及骨折處淤血塊及碎關節面。根據術前模擬情況進行骨折復位，C 臂透視跟骨側位及軸位片，證實跟骨解剖參數矯正。置入預先準備好的內置物行骨折固定。常規組：自外踝尖下方向第4 跖骨基底作3～4cm 切口暴露骨折端，去除關節及骨折處淤血塊及碎關節面。松解骨折端嵌插，跟骨撐開器恢復跟骨高度及寬度?？耸厢樓藫軓臀还钦蹓K，C 臂透視證實跟骨解剖參數矯正。置入合適大小內置物行骨折固定。

1.3 術后管理術后攝片測量跟骨解剖參數，包括高度、寬度、Gissane 角和Bohler 角。術后2 周視傷口情況拆線。傷后8 周允許踝關節功能鍛煉，12周允許負重行走。使用AOFAS 及MFS 計分系統，于術后1年患者隨訪時進行臨床評估，AOFAS 及MFS 均包括疼痛（40 分）、足部對線（10 分）、功能（50 分），總分100 分。其中AOFAS 以優秀（90～100分）、良好（80～89 分）、一般（70～79 分）、較差（＜69分）確定每例患者評分情況。MFS 以優秀（90～100分）、良好（75～89 分）、一般（50～74 分）、較差（＜50分）確定每例患者評分情況。

1.4 統計學方法所有數據采用SPSS 20.0 統計軟件進行分析，計量資料用均數±標準差表示，采用t檢驗；計數資料以例（率）表示，采用χ2檢驗。P＜0.05 為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組一般結果比較聯合組手術時間、術中出血量、術中透視次數、住院時間明顯少于常規組（P＜0.05）。見表1。

2.2 兩組跟骨影像學參數比較兩組術后較術前跟骨影像學參數Bohler 角、Gissane 角、跟骨高度、跟骨寬度明顯改善（P＜0.05），兩組術后跟骨影像學參數改善接近，差異無統計學意義（P＞0.05）。見表2。

2.3 兩組患者術后AOFAS 及MFS 評分情況比較聯合組術后AOFAS 及MFS 評分優良率明顯高于常規組（P＜0.05）。見表3。

表1 兩組治療情況比較（±s）

表1 兩組治療情況比較（±s）

住院時間（d）常規組 120.0±8.9 90.0±19.8 8.0±2.9 15.0±3.8聯合組 95.0±7.6 56.0±13.5 4.0±1.5 12.0±2.7 P 0.0001 0.0001 0.0024 0.0038分組 手術時間（min）術中出血量（ml）術中透視（次）

表2 兩組跟骨影像學參數比較（±s）

表2 兩組跟骨影像學參數比較（±s）

分組 例數 Bohler 角（°） Gissane 角（°） 跟骨高度（mm） 跟骨寬度（mm）術前 術后 P 術前 術后 P 術前 術后 P 術前 術后 P常規組 23 7.1±3.5 29.7±1.1 0.0001 95.5±4.1 129.4±4.3 0.0001 32.2±6.1 44.5±4.8 0.011 35.8±7.1 32.1±3.0 0.021聯合組 23 6.0±2.1 29.2±3.0 0.0001 97.8±6.3 121.3±7.2 0.0001 31.2±5.9 42.9±6.1 0.001 36.8±5.8 33.8±4.2 0.005 P 0.19 0.20 0.29 0.30 0.24 0.30 0.45 0.35

表3 兩組術后AOFAS 及MFS 評分比較[n（%）]

3 討論

跗骨竇入路手術治療跟骨骨折日趨成熟，具有減少對跟骨外側皮瓣血運的破壞，降低術后皮膚壞死、切口感染或皮瓣痛發生率的優點[5]。該入路尤其適用于合并內科疾病的患者，用來進一步規避手術風險。足踝部生物力學特點為身體的重量主要通過距下關節面傳導，距下關節解剖重建及穩定固定是治療跟骨骨折取得良好效果的關鍵。因跗骨竇切口能充分暴露距下關節面，直視下復位、重建距下關節，使關節軟骨面接近解剖復位，達到重建所需要的生物力學條件，故采用跗骨竇切口處理距下關節優勢明顯[6]。

為了在有限的視野下控制骨塊復位，保證關鍵位置螺釘帶來理想的固定效果，不但需要選擇大小形狀合適、具備良好塑形的內固定鋼板，同時也要求術前充分了解骨折受損解剖形態及預演練骨折復位順序及方法[4]。在SandersⅢ型跟骨骨折治療中，關節面損傷較重，在單純跗骨竇切口上復位關節面存在手術時間長、切口暴露感染風險高等缺點，給手術帶來較大挑戰。隨著3D 打印技術的快速發展，該技術在骨科治療領域中應用日益成熟，為縮短手術時間的同時實現堅強內固定的骨折手術帶來了優勢。3D 打印技術是通過CT 掃描，將解剖數據轉化為3D 立體模型，并打印出真實等比例的實物模型，是數字技術接軌于實際操作的橋梁[7]。應用3D 打印技術可以將術前復雜跟骨骨折解剖形態真實地顯示出來。在術前3D 打印復雜跟骨骨折模型可真實地再現骨折發生情況，如骨折塌陷程度、關節面受損情況、Bohler 角、Gissane 角等，有利于術者精確地觀察骨折形態，預估手術難度，設計手術思路，與手術參與人員進行手術思路分享[8]，同時也利于術者術前設計手術方法并模擬體外操作，準確設計主要骨折塊的復位、內固定放置方向與角度、選擇匹配合適的固定材料，對跟骨接骨板進行預成形和預彎曲，避免在手術期間的額外成形、彎曲和測量，充分合理地進行植骨，從而規避手術風險、降低手術難度、增加手術成功率[9]。本研究顯示，常規組手術時間、術中出血量、術中透視次數及住院時間顯著多于聯合組，而兩組在術后Bohler 角、Gissane 角、跟骨高度、跟骨寬度及術后功能隨訪方面比較均無統計學差異（P＞0.05），說明常規跗骨竇入路切開治療復雜跟骨骨折可獲得與3D 打印技術輔助方法相近的效果，但采用3D 打印技術能更優化手術操作，降低手術難度，縮短手術時間，提高手術安全性和可靠性[10]。

雖然跟骨解剖鋼板“三點”固定具有明顯的生物力學優勢，但臨床中單純鋼板固定并非適用于所有跟骨骨折[11]。對于高強度暴力導致的Ⅲ、Ⅳ型骨折，除了距下關節移位之外，跟骨長度、寬度、高度的丟失相對較多。單一采用跗骨竇入路鋼板固定，雖然術中結合克氏針經皮撬撥復位透視相對滿意，但往往術后隨訪未能維持較好的長寬比例，尤其對于跟骨內翻未能得到保證患者，導致治療效果不理想[12]，這可能與跗骨竇鋼板固定面積有限，其最主要目的在于維持距下關節的穩定，對跟骨體的把持力并不能達到最佳有關。在解決這一問題上，術者術前在3D 模型上進行演練，使用克氏針撬撥對跟骨的長度、寬度、高度進行整復，確定克氏針的方向及長度，術中在跗骨竇鋼板的基礎上聯合采用長度合適螺釘固定跟骨內側柱及跟骨縱軸，維持跟骨的長度及高度，糾正內翻角，更大程度地維持了跟骨形態及力學穩定，術后效果理想。

綜上所述，3D 打印技術聯合跗骨竇微創入路可以術前設計出最佳的手術路線及步驟，彌補微創切口暴露的有限性，使得手術創傷小、切口并發癥發生率低、術后康復快，對治療跟骨骨折更安全有效，有較好的指導意義。