3D打印技術(shù)治療SchatzkerⅤ、Ⅵ型脛骨平臺(tái)骨折的臨床獲益分析

【摘要】目的 探討3D打印技術(shù)在SchatzkerⅤ、Ⅵ型脛骨平臺(tái)骨折患者中的應(yīng)用效果，為提高該疾病的治療效果提供依據(jù)。方法 回顧性分析重慶市開州區(qū)人民醫(yī)院2022年4月至2023年4月收治的50例SchatzkerⅤ、Ⅵ型脛骨平臺(tái)骨折患者的臨床資料，入組后依據(jù)不同手術(shù)方式將其分為A組（25例，接受常規(guī)內(nèi)固定術(shù)治療）、B組（25例，接受3D打印技術(shù)輔助內(nèi)固定術(shù)治療），兩組患者均于術(shù)后隨訪6個(gè)月。比較兩組患者圍術(shù)期指標(biāo)，術(shù)后1、6個(gè)月膝關(guān)節(jié)功能評(píng)分及膝關(guān)節(jié)屈曲度、視覺(jué)模擬量表（VAS）疼痛評(píng)分，開始部分負(fù)重時(shí)間，以及術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生情況。結(jié)果 與A組比，B組患者手術(shù)時(shí)間、術(shù)后住院時(shí)間均更短，術(shù)中出血量與透視次數(shù)均更少；與術(shù)后1個(gè)月比，術(shù)后6個(gè)月兩組患者膝關(guān)節(jié)功能評(píng)分均升高，且術(shù)后1、6個(gè)月B組患者膝關(guān)節(jié)功能評(píng)分均較A組更高；B組患者開始部分負(fù)重時(shí)間較A組更短；與術(shù)后1個(gè)月比，術(shù)后6個(gè)月兩組患者膝關(guān)節(jié)屈曲度均增大，且B組較A組更大，兩組患者VAS疼痛評(píng)分均降低，且B組較A組更低（均P<0.05）；隨訪期間，B組患者并發(fā)癥總發(fā)生率較A更低，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

結(jié)論 3D打印技術(shù)輔助內(nèi)固定術(shù)可有效縮短SchatzkerⅤ、Ⅵ型脛骨平臺(tái)骨折患者的手術(shù)時(shí)間，減少術(shù)中出血量與透視次數(shù)，使其盡早接受負(fù)重訓(xùn)練，促進(jìn)術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能的恢復(fù)，減輕患者術(shù)后疼痛程度，且安全性良好。

【關(guān)鍵詞】脛骨平臺(tái)骨折 ; 3D打印技術(shù) ; 膝關(guān)節(jié)功能 ; 疼痛程度

【中圖分類號(hào)】R683【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】2096-3718.2024.10.0016.04

DOI：10.3969/j.issn.2096-3718.2024.10.006

脛骨平臺(tái)骨折是一類在臨床中較為常見的膝關(guān)節(jié)骨折類型，多因高空墜落、車禍撞擊等高能量損傷所致，若處理不當(dāng)多可導(dǎo)致患者出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)功能障礙，或發(fā)生愈合畸形、創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎等情況，對(duì)其生活質(zhì)量與生命健康造成不良影響。因膝關(guān)節(jié)是機(jī)體重要的承重關(guān)節(jié)之一，運(yùn)動(dòng)方式存在特殊性，故SchatzkerⅤ、Ⅵ型脛骨平臺(tái)骨折患者的治療需求也相對(duì)較高，需保證患者復(fù)位后的關(guān)節(jié)穩(wěn)定性[1]。目前，臨床多將手術(shù)治療作為該疾病的主要干預(yù)方式，內(nèi)固定術(shù)是常用的手術(shù)方式，雖可及時(shí)進(jìn)行骨折復(fù)位與固定，但由于患者病情存在差異，術(shù)中可因反復(fù)更換或改造鋼板而延長(zhǎng)手術(shù)時(shí)間，增加術(shù)中出血量，影響患者術(shù)后恢復(fù)[2]。隨著醫(yī)學(xué)水平的不斷發(fā)展，3D打印技術(shù)也已逐漸被應(yīng)用于臨床治療中，其可將虛擬二維圖像轉(zhuǎn)化為實(shí)體模型并進(jìn)行打印，預(yù)演手術(shù)操作，可進(jìn)一步提高臨床治療效果[3]。基于此，本研究旨在探討3D打印技術(shù)在SchatzkerⅤ、Ⅵ型脛骨平臺(tái)骨折患者中的應(yīng)用效果，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析重慶市開州區(qū)人民醫(yī)院2022年4月至2023年4月收治的50例SchatzkerⅤ、Ⅵ型脛骨平臺(tái)骨折患者的臨床資料，入組后依據(jù)不同手術(shù)方式將其分為A組（25例）、B組（25例）。A組中男、女患者分別為16、9例；年齡22～60歲，平均（48.31±3.20）歲；受傷原因：墜落傷、車禍傷分別為13、12例；受傷至手術(shù)時(shí)間1～15 d，平均（7.81±0.12） d；Schatzker分型[4]：Ⅴ、Ⅵ型分別為14例、11例。B組中男、女患者分別為15、10例；年齡23～60歲，平均（48.33±3.21）歲；受傷原因：墜落傷、車禍傷分別為14、11例；受傷至手術(shù)時(shí)間1～15 d，平均（7.83±0.14） d； Schatzker分型：Ⅴ、Ⅵ型分別為12、13例。兩組患者一般資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），組間可比。診斷標(biāo)準(zhǔn)：參照《骨科疾病診療指南》 [5]中脛骨平臺(tái)骨折的診斷標(biāo)準(zhǔn)。納入標(biāo)準(zhǔn)：⑴符合上述診斷標(biāo)準(zhǔn)，且為SchatzkerⅤ、Ⅵ型；⑵單側(cè)骨折；⑶具備手術(shù)指征。排除標(biāo)準(zhǔn)：⑴存在神經(jīng)血管損傷影響相關(guān)功能；⑵合并其他部位骨折；⑶存在膝關(guān)節(jié)退行性病變；⑷入組前存在抗凝藥物服用史；⑸存在骨折史或相關(guān)手術(shù)史。此研究已由重慶市開州區(qū)人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)進(jìn)行專業(yè)的審核后批準(zhǔn)實(shí)施。

1.2 手術(shù)方法 術(shù)前均詳細(xì)評(píng)估所有患者骨折情況，明確足部血運(yùn)狀態(tài)，A組患者接受常規(guī)內(nèi)固定術(shù)：協(xié)助患者取仰臥位，并給予其腰硬聯(lián)合麻醉，麻醉起效后將止血帶置于患者大腿處，壓力應(yīng)調(diào)節(jié)為60 kPa，單次維持時(shí)間應(yīng)在90 min，充分暴露患者骨折斷端，逐一探查關(guān)節(jié)面，若存在塌陷則應(yīng)將關(guān)節(jié)面下方剝離后打開，將塌陷面頂起后進(jìn)行骨塊復(fù)位，并于關(guān)節(jié)面下方植入人工骨，采用克氏針進(jìn)行臨時(shí)固定，在高頻源移動(dòng)式C臂X射線機(jī)（上海百騰醫(yī)療裝備實(shí)業(yè)有限公司，型號(hào)：BG9000）的輔助下明確復(fù)位情況，復(fù)位滿意后在適當(dāng)位置將鋼板、螺釘依次打入，再次通過(guò)高頻源移動(dòng)式C臂X射線機(jī)明確關(guān)節(jié)面情況，滿意后沖洗手術(shù)區(qū)域，放置引流管，逐層縫合。B組患者接受3D打印技術(shù)輔助內(nèi)固定術(shù)：術(shù)前應(yīng)將其CT原始數(shù)據(jù)（切片厚度1 mm）進(jìn)行保存，保存格式為醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信，并導(dǎo)入Mimics Medical 20.0軟件中進(jìn)行轉(zhuǎn)化，通過(guò)3D重建技術(shù)打印骨折模型，見圖1-A、圖1-B，后在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行復(fù)位順序的模擬，將做好的復(fù)位模型打印并交給手術(shù)醫(yī)師，與患者自身情況進(jìn)行比對(duì)，確保手術(shù)入路及內(nèi)固定系統(tǒng)的正確性，后行內(nèi)固定術(shù)，流程與A組相同。兩組患者均于術(shù)后24 h將引流管拔除，并進(jìn)行股四頭肌等長(zhǎng)收縮功能訓(xùn)練，循序漸進(jìn)加大訓(xùn)練強(qiáng)度，均隨訪6個(gè)月。

1.3 觀察指標(biāo) ⑴圍術(shù)期指標(biāo)：對(duì)兩組患者手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、透視次數(shù)、術(shù)后住院時(shí)間進(jìn)行記錄并比較。⑵膝關(guān)節(jié)功能評(píng)分：依據(jù)Rasmussen評(píng)分[6]中的伸膝關(guān)節(jié)、關(guān)節(jié)穩(wěn)定性、行走能力、關(guān)節(jié)活動(dòng)度評(píng)定兩組患者術(shù)后1、6個(gè)月的膝關(guān)節(jié)功能，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)均為0～6分，得分與膝關(guān)節(jié)功能成正比。⑶開始部分負(fù)重時(shí)間、膝關(guān)節(jié)屈曲度、視覺(jué)模擬量表（VAS）疼痛評(píng)分[7]：記錄并比較兩組患者的開始部分負(fù)重時(shí)間，比較兩組術(shù)后1、6個(gè)月的膝關(guān)節(jié)屈曲度、VAS疼痛評(píng)分（總分0～10分，分值與疼痛程度成正比）。⑷并發(fā)癥：記錄并比較兩組患者隨訪期間關(guān)節(jié)僵硬、術(shù)后感染、傷口表皮壞死等并發(fā)癥的發(fā)生情況。并發(fā)癥總發(fā)生率為各項(xiàng)發(fā)生率之和。⑸兩組典型病例。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析數(shù)據(jù)，計(jì)數(shù)資料以[例（%）]表示，采用χ2檢驗(yàn)；計(jì)量資料經(jīng)S-W法檢驗(yàn)證實(shí)符合正態(tài)分布，用（ x ±s）表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，手術(shù)前后比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者圍術(shù)期指標(biāo)比較 與A組比，B組患者手術(shù)時(shí)間、術(shù)后住院時(shí)間均更短，術(shù)中出血量與透視次數(shù)均更少，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05），見表1。

2.2 兩組患者膝關(guān)節(jié)功能評(píng)分比較 與術(shù)后1個(gè)月比，術(shù)后6個(gè)月兩組患者膝關(guān)節(jié)功能評(píng)分均升高，且術(shù)后1、6個(gè)月B組患者膝關(guān)節(jié)功能評(píng)分均較A組更高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05），見表2。

2.3 兩組患者開始部分負(fù)重時(shí)間、膝關(guān)節(jié)屈曲度、VAS疼痛評(píng)分比較 B組患者開始部分負(fù)重時(shí)間較A組更短；與術(shù)后1個(gè)月比，術(shù)后6個(gè)月兩組患者膝關(guān)節(jié)屈曲度均增大，且B組較A組更大；兩組患者VAS疼痛評(píng)分均降低，且B組較A組更低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05），見表3。

2.4 兩組患者并發(fā)癥發(fā)生情況比較 隨訪期間，B組患者并發(fā)癥總發(fā)生率較A更低，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），見表4。

2.5 典型病例圖片分析 患者1：男性，38歲，因高空墜落傷導(dǎo)致脛骨上端骨折累及關(guān)節(jié)面。右脛骨平臺(tái)骨折X射線片，可見骨折累及內(nèi)外側(cè)平臺(tái)，見圖2-A；采用普通內(nèi)固定術(shù)后3個(gè)月的X射線片，顯示手術(shù)用到內(nèi)固定更多，手術(shù)創(chuàng)傷更大且骨折復(fù)位一般，平臺(tái)關(guān)節(jié)面恢復(fù)一般，見圖2-B。患者2：男性，23歲，因騎摩托車摔倒導(dǎo)致右側(cè)脛骨平臺(tái)骨折。右脛骨平臺(tái)骨折X射線片，可見骨折累及內(nèi)外側(cè)平臺(tái)見圖3-A；采用3D打印技術(shù)輔助內(nèi)固定術(shù)后3個(gè)月的X射線片，顯示骨折復(fù)位良好，平臺(tái)關(guān)節(jié)面恢復(fù)良好，見圖3-B。

3 討論

由于SchatzkerⅤ、Ⅵ型脛骨平臺(tái)骨折患者多存在不同程度的移位，危險(xiǎn)系數(shù)相對(duì)較高，臨床多采用內(nèi)固定術(shù)進(jìn)行治療。但由于SchatzkerⅤ、Ⅵ型脛骨平臺(tái)骨折患者解剖結(jié)構(gòu)存在一定的復(fù)雜性，術(shù)前影像資料無(wú)法充分呈現(xiàn)骨折部位的具體情況，手術(shù)存在一定的局限性。據(jù)此，臨床應(yīng)結(jié)合患者病情特點(diǎn)篩選出更適用于該疾病的手術(shù)方式。

3D打印技術(shù)輔助內(nèi)固定術(shù)可在術(shù)前通過(guò)骨折模型更為直接地觀察患者骨折狀態(tài)，并根據(jù)術(shù)前預(yù)演的手術(shù)操作步驟進(jìn)行完善，進(jìn)一步制定精準(zhǔn)度更高的手術(shù)方案，縮短手術(shù)時(shí)間，避免影響手術(shù)進(jìn)程[8]。本研究結(jié)果表明，B組患者手術(shù)時(shí)間、術(shù)后住院時(shí)間均較A組更短，術(shù)中出血量與透視次數(shù)均較A組更少，B組患者術(shù)后1、6個(gè)月的各項(xiàng)膝關(guān)節(jié)功能評(píng)分均比A組更高，這表示3D打印技術(shù)輔助內(nèi)固定術(shù)可有效改善SchatzkerⅤ、Ⅵ型脛骨平臺(tái)骨折患者的圍術(shù)期指標(biāo)，促進(jìn)其膝關(guān)節(jié)功能的恢復(fù)。分析原因，3D打印技術(shù)輔助內(nèi)固定術(shù)在進(jìn)行手術(shù)操作時(shí)對(duì)患者膝關(guān)節(jié)各個(gè)軟組織的剝離相對(duì)較少，創(chuàng)傷性更小，患者的皮膚完整程度更高，術(shù)中出血量隨之減少。此外，3D打印技術(shù)輔助內(nèi)固定術(shù)可提前明確解剖標(biāo)記，使手術(shù)醫(yī)師熟悉骨折移位及復(fù)位情況，預(yù)先塑形匹配，進(jìn)一步減少術(shù)中透視次數(shù)，提高復(fù)位精準(zhǔn)度，更有助于患者術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能的恢復(fù)[9-10]。

本研究結(jié)果表明，B組患者開始部分負(fù)重時(shí)間較A組更短，術(shù)后1、6個(gè)月的膝關(guān)節(jié)屈曲度均較A組更大，VAS疼痛評(píng)分較A組更低；隨訪期間B組的并發(fā)癥總發(fā)生率低于A組，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這說(shuō)明SchatzkerⅤ、Ⅵ型脛骨平臺(tái)骨折患者采用3D打印技術(shù)輔助內(nèi)固定術(shù)后可盡早接受部分負(fù)重訓(xùn)練，促進(jìn)膝關(guān)節(jié)各項(xiàng)功能的恢復(fù)，減輕其疼痛程度，安全性良好，與陳占磊等[11]研究結(jié)果存在類似之處。分析原因，3D打印技術(shù)輔助內(nèi)固定術(shù)可更為直觀地了解患者骨折整體情況，并使手術(shù)醫(yī)師從視覺(jué)上明確各個(gè)骨塊之間的相互關(guān)系，模擬螺釘、鋼板的置入過(guò)程，且對(duì)患者造成的損傷程度較小，可避免對(duì)骨膜及其周圍組織產(chǎn)生二次損傷，患者術(shù)后恢復(fù)速度較快，疼痛程度較輕，且可盡早進(jìn)行部分負(fù)重練習(xí)，進(jìn)一步促進(jìn)其各項(xiàng)功能的恢復(fù)[12-13]。

綜上，3D打印技術(shù)輔助內(nèi)固定術(shù)可有效縮短SchatzkerⅤ、Ⅵ型脛骨平臺(tái)骨折患者的手術(shù)時(shí)間，減少術(shù)中出血量與透視次數(shù)，使其盡早接受負(fù)重訓(xùn)練，促進(jìn)術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能的恢復(fù)，減輕患者術(shù)后疼痛程度，且安全性良好。但本次研究尚未對(duì)兩組患者術(shù)后的生活質(zhì)量進(jìn)行分析，后續(xù)可以此作為研究重點(diǎn)進(jìn)行深入討論。

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基金項(xiàng)目：重慶市開州區(qū)科技計(jì)劃項(xiàng)目（編號(hào)：KZKJ-2023-J-15）

作者簡(jiǎn)介：李飛，大學(xué)本科，副主任醫(yī)師，研究方向：創(chuàng)傷骨科。