3D打印技術輔助小切口微創經皮鋼板內固定技術治療SandersⅢ-Ⅳ型跟骨關節內骨折的療效觀察

劉林 龔沖丞* 王曉民 王瀚

跟骨骨折多因暴力損傷所致，占跗骨骨折的90%左右，占全身骨折2%左右［1-2］，由于其解剖結構較為復雜，若未進行有效處理，容易導致周圍皮瓣壞死、感染，增加治療難度。其中，關節內骨折約占60%～75%，一般需要手術實施有效的解剖復位［3］；SandersⅢ-Ⅳ型骨折類型復雜、損傷嚴重，閉合復位難度較大，多需采用切開復位術。新開展的跗骨竇小切口微創經皮鋼板內固定技術（MIPPO）具備微創、可直視等優勢［4］，而3D打印技術應用于口腔頜面重建、骨盆骨折等治療的效果顯著［5］。本研究旨在觀察3D打印技術輔助MIPPO治療SandersⅢ-Ⅳ型跟骨關節內骨折的臨床療效，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2018年1月至2019年11月本院收治的跟骨關節內骨折患者75例，按照是否采用3D打印技術輔助治療分為觀察組和對照組。（1）納入標準：①為新鮮閉合性跟骨骨折；②Sanders分型為Ⅲ～Ⅳ型；③具有完整的臨床、隨訪及手術資料；④主動在醫院接受手術治療；⑤自愿簽署知情同意書。（2）排除標準：①既往有跟骨骨折及手術史；②雙側骨折；③術前局部組織損傷嚴重者；④急慢性感染者；⑤合并其他骨折；⑥依從性差，無法長期隨訪者；⑦臨床資料不完整者。觀察組40例，男23例、女17例；年齡18～65歲，平均（39.85±3.51）歲；受傷至手術時間為1～14天，平均（6.92±1.05）天；致傷原因，高處墜落損傷18例、交通意外傷14例、擠壓損傷8例；Sanders分型，Ⅲ型24例、Ⅳ型16例；左側22例、右側18例。對照組35例，男19例、女16例；年齡18～66歲，平均（40.05±3.43）歲；受傷至手術時間為1～14天，平均（7.01±1.02）天；致傷原因，高處墜落損傷15例、交通意外傷13例、擠壓損傷7例；Sanders分型，Ⅲ型20例、Ⅳ型15例；左側18例、右側17例。兩組基線資料比較，無顯著差異（P>0.05），具有可比性。本研究經醫院醫學倫理委員會批準。

1.2 治療方法 （1）對照組：僅行小切口微創經皮鋼板內固定技術，患者取俯臥位，硬膜外麻醉后，于患側大腿近端綁氣囊止血帶，設置壓力65 kPa；于外踝尖下緣5.0～10.0 mm處作3～4 cm手術切口，經跗骨竇逐漸延伸至第4跖骨基底部，逐層切開皮下組織，充分顯露距下關節面，保護周圍的腓骨肌腱組織，直視下撬撥骨折面，使跟骨骨折的高度等恢復正常，掀起外側骨塊，從內側對骨折塊進行復位，依次復位至外側，恢復跟骨頭與載距突關系，撬撥Cissane角并恢復正常，使關節面及翻轉骨塊復位良好；3.5 mm克氏針從內踝橫穿至足跟后下緣中后1/3部位，橫向擠壓骨折塊并恢復；復位結束后，置入合適大小的“h”形鋼板，將鋼板雙頭置于所需隧道，緊貼骨面，以尖刀銳性分離，建立平行隧道，插入鋼板，調整“雙頭”于合適位置，減少皮下組織的剝離面積；術后置入1根引流管，皮下組織以2-0可吸收線縫合，切口用3-0可吸收線縫合。（2）觀察組：采用3D打印技術輔助實施MIPPO，術前患者行CT薄層掃描，獲取骨折部位的醫學數字成像及通信數據，使用Materialise MIMICS16.0處理圖像數據并建立三維模型，于模型內做橫向、縱向釘道，確定進針深度和鋼板置入位置，對骨折操作情況進行模擬塑形，塑形滿意后調整打印結果，在模型上進行操作手術，記錄手術方法，隨后行小切口微創經皮鋼板內固定技術，手術過程同對照組。術后抬高患肢，術后1～2天拔除引流管，第3天即可辦理出院手續。患者出院后，繼續門診復查換藥，每3天1次，術后第3天即可做負重踝關節訓練，第4周做部分負重練習，待復查見骨性愈合后做完全負重。

1.3 觀察指標 （1）圍手術期指標：手術時間、術中出血量、透視次數、術后骨折骨性愈合時間。（2）手術效果：隨訪至術后12個月，分別于術前、術后12個月進行X線檢查，觀察并記錄患足的跟骨結節關節角（B?hler角）、跟骨交叉角（Gissane角），采用Maryland足部功能［6］及美國足踝外科協會（AOFAS）量表［7］評估患足關節功能，兩個量表總分均為100分，≥90分為優，75～89分為良，50～74為可，<50分為差。（3）并發癥發生情況：術后是否發生切口或足部感染、骨折愈合延遲、皮緣壞死等。

1.4 統計學方法 采用SPSS20.0統計軟件。計量資料以（±s）表示，采用t檢驗；計數數據以n（%）表示，采用χ2檢驗。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組手術效果比較 見表1-2。

表1 兩組手術效果比較［n（%）］

2.2 兩組圍手術期指標比較 見表3。

表2 兩組患足B?hler角、Gissane角及關節功能比較（±s）

表2 兩組患足B?hler角、Gissane角及關節功能比較（±s）

注：與組內術前比較，*P<0.05

組別 Maryland評分（分） AOFAS評分（分） B?hler角（°） Gissane角（°）術前 術后12個月 術前 術后12個月 術前 術后12個月 術前 術后12個月觀察組 48.96±6.91 93.65±5.02*51.69±5.15 92.35±4.89*5.98±1.04 30.04±2.16*89.98±5.35 138.63±3.98*對照組 50.12±7.05 82.76±4.92*52.24±5.36 81.82±5.20*6.01±1.05 26.98±2.20*90.14±5.41 130.25±4.18*t值 0.718 9.460 0.433 9.033 0.124 6.068 0.129 8.886 P值 0.475 <0.001 0.652 <0.001 0.902 <0.001 0.898 <0.001

表3 兩組圍手術期指標比較（±s）

表3 兩組圍手術期指標比較（±s）

組別 n 手術時間（min）術中出血量（mL）透視次數（次）骨折愈合（周）觀察組 40 52.68±5.36 54.26±6.39 2.96±0.61 10.96±1.51對照組 35 66.89±6.17 91.46±9.89 5.65±0.85 12.65±1.60 t值 10.675 19.581 15.885 4.703 P值 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001

2.3 兩組并發癥發生情況比較 觀察組術后有1例切口感染；對照組有2例切口感染，2例足部感染，2例骨折延遲愈合，1例皮緣壞死；觀察組并發癥發生率（2.50%）與對照組（20.0%）比較，差異有統計學意義（χ2=5.999，P=0.014）。

3 討論

跟骨關節內骨結構復雜，SandersⅢ-Ⅳ型骨折骨塊粉碎性較為明顯，多數患者預后差。目前，手術切開復位是SandersⅢ-Ⅳ型跟骨關節內骨折的主要治法，直視下進行關節解剖復位，可有效恢復關節面的平整性，恢復跟骨的長度與寬度，避免發生跟骨短縮、畸形。跗骨竇入路是促使關節復位、減少軟組織損傷的主要方法，能夠充分暴露距下關節，直視下復位關節面，可直接置入鋼板并進行有效固定，為足跟骨折部位提供側方加壓［8］，且跗骨竇入路具有微創性，無需做長切口，可減輕神經血管損傷，避免出現皮緣壞死，手術安全性較高。既往跗骨竇MIPPO操作多依靠術者經驗、術前CT和X線檢查結果選擇手術入路、確定鋼板塑形結構及置入數量，由于傳統平面影像無法準確評估SandersⅢ-Ⅳ型骨折的復雜程度，導致術中跟骨關節面無法恢復平整，容易增加跟骨高度及寬度的丟失量，出現骨折畸形愈合，甚至影響患者行走功能。近年來，3D打印技術被應用于各種復雜性疾病、復雜性骨折疾病的手術治療中。本研究觀察組的SandersⅢ-Ⅳ型跟骨關節內骨折患者在3D打印技術輔助下實施MIPPO治療，其治療優良率為97.50%，顯著高于對照組（80.0%），手術時間、術后骨折骨性愈合短時間均短于對照組，術中出血量、透視次數均少于對照組，說明采用3D打印技術輔助治療可以提高手術效果、縮短手術時間、減少術中出血量和透視次數，并加快骨折愈合速度。3D打印技術可實現精確的術前診斷，通過手術過程模擬，制作個性化的手術步驟，使主治醫師更直接地了解病情，熟悉手術方法，規范手術操作過程，以此縮短手術時間；還可以計算導針與鋼板置入位置，確定導針置入的深度，通過降低個人視覺誤差亦可提高手術效果［9］。觀察組患者術后12個月的Maryland、AOFAS評分均高于術前、對照組，患足B?hler角、Gissane角均大于術前、對照組，并發癥發生率低于對照組，說明3D打印技術可提高患足的功能改善效果，恢復跟骨解剖結構于正常。3D打印技術采用1：1骨折實體模擬塑型，手術醫師在模型上模擬、熟練手術操作過程，真實、清晰、準確地還原骨折畸形愈合過程及立體走形，確定關節面畸形程度，實現手術方案的個性化及精準性［10］，并能夠提高手術醫師操作的熟練性、手術的安全性、減少術后并發癥的發生。臨床上，3D打印技術應用于骨折手術構建的跟骨骨折模型，能夠實現完全相同的實際骨折，但術前模擬過程與術中操作并不能完全一致，仍需進一步改善。3D打印技術的模型制備需要耗費一定的時間，難以應用于急診手術中，相關軟件應用復雜，對操作人員的專業性及水平要求較高，且受患者對此技術的理解程度以及治療依從性的影響，也會相應增加患者的治療成本，導致該技術的應用范圍受到限制。