3D打印輔助治療橈骨遠端骨折的研究進展

[摘要] 橈骨遠端骨折是腕部常見損傷，治療方案需根據個體差異進行精準調整。傳統治療方法存在局限性，難以實現個體化治療，影響治療效果和患者體驗。3D打印技術憑借其個性化定制和快速原型制造的優勢，為骨折治療提供新的思路。本文系統梳理3D打印技術輔助治療橈骨遠端骨折的研究進展。

[關鍵詞] 3D打印技術；橈骨遠端骨折；精準醫學；骨折模型；手術器械；外固定支具

[中圖分類號] R274.11" """"[文獻標識碼] A """""[DOI] 10.3969/j.issn.1673-9701.2025.22.025

橈骨遠端骨折是指距橈骨遠端關節面3cm以內的骨折，其治療方案需根據患者個體差異進行精準調整^[1]。而傳統治療方法存在局限性，難以實現個體化治療，影響治療效果和患者體驗。隨著3D打印技術的快速發展，其在骨科領域的應用逐漸興起，為骨折精準治療提供新的思路^[2]。3D打印技術是一種利用計算機輔助設計三維模型，并通過逐層打印構建實體的技術^[3]。其個性化定制和快速原型制造的優勢，可構建骨折3D模型、制作個性化手術器械和外固定支具，從而實現橈骨遠端骨折的精準治療。本研究將系統梳理3D打印技術輔助治療橈骨遠端骨折的研究進展，探討該技術在提高手術精度、降低手術創傷、縮短康復時間等方面的臨床價值，為臨床醫生提供新的治療思路和方法。

1nbsp; 橈骨遠端骨折的治療現狀

橈骨遠端骨折常見于跌倒后的骨質疏松老年患者及高能量創傷后的年輕患者，發病率隨著社會人口老齡化而逐漸增加。保守治療以閉合復位、石膏或夾板固定為主，適用于移位程度不明顯、骨折斷端較穩定及對功能需求不高的老年患者，約70%的橈骨遠端骨折通過保守治療即可獲得較好療效^[4]；但傳統的石膏和夾板存在壓力分布不均、材料透氣性不佳、佩戴舒適度差等缺點^[5]。

對年紀輕、功能要求高、骨折斷端粉碎、開放性骨折的患者，則需采取手術治療^[6]。目前常見的手術方式有克氏針固定、外固定架固定和切開復位鋼板內固定。克氏針固定骨折塊，配合石膏或夾板可有效解決閉合復位后骨折移位的問題，但對抗彎曲負荷的能力較差，常與外固定或內固定聯合使用治療復雜性橈骨遠端骨折^[7-8]。外固定架常用于開放性骨折或多發傷患者的臨時固定，還可作為術中牽開器輔助復位；但存在固定易松動、針道感染、指間關節易僵硬、患者生活不便等缺點^[9]。切開復位內固定是目前最常見的手術方式，可最大限度暴露骨折斷端行解剖復位，患者術后可盡早進行腕關節功能康復鍛煉，恢復日?；顒?sup>[10]；但手術切開、直視下復位將不可避免地對周圍軟組織造成二次創傷，鋼板放置不當、螺釘過長還會造成掌背側肌腱的激惹甚至發生斷裂^[11]。此外，關節鏡技術的發展使得直視下關節面復位和骨折固定更為精確，切口更小，還可及時診斷和修復軟組織損傷^[12]；而鏡下需要對連續多視野的圖像進行綜合判斷，對術者要求較高，目前該治療的臨床收益尚未達成共識^[13]。髓內釘、髓內籠、聚醚醚酮掌側鎖定鋼板、橈骨遠端半關節置換術等新技術的應用還有待更多的臨床研究證實^[14]。

橈骨遠端骨折治療的目的在于恢復橈骨遠端的解剖結構和患者的腕關節功能，醫務人員需根據患者損傷情況和臨床實際選擇治療方案。3D打印技術具有個性化定制、設計靈活、快速原型制作等特點，為臨床治療橈骨遠端骨折提供新的可能。

2 "3D打印技術在橈骨遠端骨折治療中的應用

橈骨遠端骨折的復位復雜性、粉碎狀況及局部腫脹程度因個體骨質差異和受傷機制不同而呈現多樣性，導致治療計劃需針對每例患者進行特定化調整。3D打印技術在橈骨遠端骨折的治療中展現出個性化的治療潛力和精確性，并在臨床應用中取得積極成效。

2.1" 骨折3D模型的構建

利用3D打印技術制作的骨折模型，可清晰展現患者骨折的具體移位和粉碎程度，為制定精準復位與固定方案提供參考。橈骨遠端關節內骨折的精準復位至關重要，而掌側鎖定鋼板結合克氏針固定被視為一種有效的治療手段，這要求在術前或術中精確識別并固定骨折碎片^[15]。借助3D打印技術，骨科醫生可在術前通過模型模擬手術步驟，如骨折關節面的復位、克氏針固定、鋼板放置及螺釘長度測量，顯著縮短手術時間、減少失血量和透視次數^[16]。術前使用3D模型可提高術者對手術流程的熟悉度，準確選擇鋼板位置、螺釘方向及長度，降低手術并發癥風險，但并未證實在短期結果中改善橈骨遠端關節內骨折術后的功能結果^[17]。此外，結合3D模型的整體評估和腕關節鏡輔助復位及經皮內固定治療，不僅減少創傷和術后疼痛，且腕關節功能恢復更佳，實現微創治療目標^[18]。對粉碎性骨折，3D模型相較于CT和X線的二維圖像，能更直觀地展示骨折碎塊的位移，實現精準復位與固定，改善術后Neer評分和骨折愈合效果^[19]。

3D模型的局限性亦不容忽視，如對軟組織的模擬不足、材料質感與真實骨骼的差異。盡管如此，其在教育培訓和醫患溝通方面仍具有顯著價值。3D模型提供的骨折情況更為直觀和立體，可提升年輕醫生對橈骨遠端骨折分類的準確性和手術流程的熟悉度^[20]。Dixon等^[21]開發的3D打印骨折模擬器，在3D模型基礎上指導年輕醫生訓練，取得積極反饋。同時，患者更傾向于醫生使用3D模型解釋病情和手術計劃，這有助于提升患者的理解力和治療信心^[22]。

2.2 "制作個性化的手術器械

3D打印技術通過映射患者解剖特征，實現手術器械的定制化設計和制造，優化手術精度。橈骨遠端掌側鎖定鋼板雖然在臨床上廣泛應用，但仍存在缺陷：鋼板有時需要折彎以貼合患者橈骨遠端解剖結構，但這會增加材料疲勞失效的風險；當鋼板上的鎖定螺釘不能有效固定骨折碎片時，需要額外的植入物實現剛性固定^[23]。而利用3D打印技術采用鈦粉末制造的定制鋼板，不但具備與常規鋼板相當的強度，還能與患者橈骨遠端解剖結構實現精準匹配，板上螺釘的位置也可根據骨折的具體情況進行預設調整以優化治療效果^[24]。不僅如此，3D打印技術還可通過修改材料的結構參數，使打印出的鋼板剛度與患處皮質骨類似，以減少應力集中和遮擋的發生^[25]。一項系統評價表明，利用3D打印技術預制的鋼板在上肢骨折治療中，可通過簡化手術操作、提高復位精度和穩定性，減少手術創傷和并發癥，提升治療效果^[26]。此外。假體在涉及關節面的復雜骨折中起重要作用，不僅有助于恢復受損關節的形態與功能，而且可在骨質嚴重缺損的情況下，提供必要的力學支撐和穩定性，促進骨折的愈合。利用3D打印技術定制的假體用于手術治療不同解剖部位的骨缺損，或無法使用標準植入物的解剖學差異病例，實現骨或關節精準的解剖置換^[27]。定制的假體表面還可覆蓋不同的材料，如用銀離子覆蓋植入物表面以降低感染率，或使用羥基磷灰石表面涂層以加速骨整合過程^[28-29]。

除制作內固定物外，3D打印技術還可制作個體化的手術導板及必要的輔助器械。Casari等^[30]通過計算機模擬術中復位、設計制作患者專用的導航器械，該器械有助于準確固定骨折碎片、重建受損的關節面，并減少對周圍軟組織的干擾。于曉飛等^[31]利用3D打印技術定制的外置模具以精確制導螺釘的位置角度，輔助接骨板行外固定微創治療，骨折固定精確可靠，術后短期隨訪療效滿意。此外，Ferràs-Tarragó等^[32]設計制作一款通用的鉆孔保護裝置，可有效防止手術中過度鉆孔造成血管損傷等意外的發生。

2.3 "生產舒適的外固定支具

橈骨遠端骨折閉合復位后，無論是石膏還是夾板固定技術，均需要對患處保持一定的壓力，矯正骨折移位、允許功能鍛煉、保證骨折愈合過程正常進行。傳統的石膏或夾板重量較重、透氣性差、不易清潔，佩戴時給患者帶來不適感。而3D打印的外固定支具，可根據患者解剖結構進行個性化定制，與患者更好地貼合，提供輕便、透氣、易于清洗的穿戴體驗，增強患者的舒適度和滿意度^[33]。其拆卸和佩戴也更加簡易，利于藥物敷料的更換^[34]。隨著3D打印機智能程度的提高，成品制作時間也在進一步縮短。Xiao等^[35]所采取的即時3D打印石膏從準備到患者佩戴大約需要25min，無需長時間等待即可滿足橈骨遠端骨折患者的需求，具有廣泛的應用潛力。

3D打印支具也已在臨床開展實際應用。張文明等^[36]利用手持式三維掃描儀提取患處體表數據并制作3D打印支具進行固定，對比傳統的小夾板固定，骨折愈合時間并無明顯差異，但由于3D打印支具能較好地預防腫脹消退后、外固定失效引起的骨折端復位丟失，拆除夾板后3D打印支具組的腕關節影像參數更好。李國梁等^[37]則在計算機數字化模擬復位后的皮膚輪廓基礎上、設計制作3D打印小夾板，使得骨折固定局部更加貼服，對A型橈骨遠端骨折的保守治療臨床效果更佳。Guebeli等^[38]的研究雖然認為佩戴3D打印支具是一種安全有效的橈骨遠端骨折非手術治療方案，特別是年輕患者，但其腫痛情況、腕關節功能評分等臨床治療效果無法證實其比傳統石膏固定更加優越。關于佩戴3D打印外固定支具是否能改善保守治療預后，文獻尚未達成共識，可能與支具制作流程各異、病例類型不同、樣本量較少有關，未來尚需更多研究明確3D打印支具的臨床收益并探討最優的設計方案^[39]。

此外，3D打印外固定支具還有許多改進的空間。El Khoury等^[40]發現3D打印外固定支具相較于傳統石膏或夾板表現出更好的通風性和耐受性，但其剛性的結構和鋒利的邊緣使其不太舒適，有患者對3D打印材料過敏，需要通過在支具和皮膚之間墊一個襪套加以解決。

3" 小結

本研究綜合分析3D打印技術在橈骨遠端骨折治療領域的應用現狀，證實該技術在提升治療精準度、減少手術創傷及縮短患者康復周期等方面展現出顯著優勢，并在臨床實踐中取得積極成果。盡管面臨技術標準化、材料兼容性及成本效益等挑戰^[41]，3D打印技術的發展仍前景廣闊，有望在更廣泛的醫療領域得到應用，為骨折患者提供更為精準和個性化的治療策略。后續研究應在降低成本、提高模型精確度的同時，積極開展大規模臨床研究，以評估該技術的長期療效與安全性。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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（收稿日期：2025–03–30）

（修回日期：2025–07–14）

基金項目：江蘇省中醫藥局重點項目（ZD202229）

通信作者：吳毛，電子信箱：wxkfhmm@sina.cn