3D打印技術(shù)輔助手術(shù)治療復雜脛骨平臺骨折的初步體會

陳濤 范士潔 田智勇 鄢承元

(貴陽市第四人民醫(yī)院骨1科 ,貴州 貴陽 550002)

脛骨平臺骨折是較為常見的骨折,在全身骨折中約占1～2%[1,2]；多由交通傷、壓砸傷、和高處墜落傷等高能量損傷導致。因此,膝關(guān)節(jié)解剖的熟悉程度、骨折分型的判定及手術(shù)方式的選擇,對減少術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生至關(guān)重要。復雜脛骨平臺骨折通常是指平臺的雙髁骨折,包括Schatzker分型中的V型和Ⅵ型,或者AO/OTA分型中的C型,這種骨折占全部平臺骨折的35.8%[3,4],因具有高能量損傷、軟組織損傷嚴重、雙髁移位、關(guān)節(jié)面不平、骨缺損等特點,造成其并發(fā)癥相對多且重,治療難度非常大。在之前的探索中我們發(fā)現(xiàn),利用3D打印模型輔助治療髖臼骨折在骨折分型、術(shù)前規(guī)劃、手術(shù)模擬及術(shù)中模型參考等方面具有強大優(yōu)勢[5]。因此,將3D打印技術(shù)輔助手術(shù)治療復雜脛骨平臺骨折,制定個體化的手術(shù)治療方案有其現(xiàn)實意義。

1 資料與方法

1.1臨床資料 本組共7例,男性6例,女性1例；年齡32～55歲,平均46歲。車禍傷4例,墜落傷3例。均攝膝關(guān)節(jié)正側(cè)X位、膝關(guān)節(jié)CT及三維重建等檢査,獲取CT數(shù)據(jù)并打印模型。按照Schatzker分型∶V型骨折4例,VI型骨折3例。 納入標準：(1)單側(cè)閉合性新鮮脛骨平臺骨折；(2)Schatzker 分型為V、Ⅵ型的病人；(3)平臺骨折的關(guān)節(jié)面塌陷超過2 mm,側(cè)向移位超過5 mm。排除標準：(1)開放性骨折；(2)合并神經(jīng)血管損傷；(3)發(fā)生骨筋膜室綜合征；(4)病理性骨折、骨腫瘤。

1.2操作方法 將膝關(guān)節(jié)CT數(shù)據(jù)導入Mimics軟件,構(gòu)建3D模型,連接3D打印機制作1∶1模型。利用模型多角度、多方向觀察骨折情況,進一步明確骨折分型,根據(jù)分型選擇手術(shù)入路；根據(jù)骨折塊移位情況,模擬術(shù)中復位,恢復脛骨平臺正常解剖結(jié)構(gòu),黏結(jié)各骨折塊,得到復位后模型；再利用復位后模型,確定空心釘、鋼板植入位置并預彎鋼板；標記打孔位置并測量每枚螺釘?shù)拈L度。術(shù)前常規(guī)備血,均采用腰硬聯(lián)合麻醉,術(shù)側(cè)大腿空氣止血帶壓迫止血。安裝雙反牽引架,牽引復位,C型臂X光機透視復位情況；小切口置入頂棒,打壓復位尚未復位的塌陷平臺；復位鉗加壓恢復平臺寬度；克氏針臨時固定；空心釘固定劈裂的骨折塊。取術(shù)前預彎的鋼板,利用微創(chuàng)經(jīng)皮鋼板固定術(shù)(minimally invasive percutaneous plate osteosynthesis, MIPPO)在預先設(shè)計的位置置入鋼板,依次打入術(shù)前記錄長度的鎖定螺釘,透視。如有鋼板位置、螺釘長度不合適者及時調(diào)整。C型臂X光機透視檢查骨折復位和鋼板及螺釘位置。利用頂棒通道向平臺內(nèi)植骨(自體骨或同種異體骨)。不安放引流管,縫合切口。

2 結(jié) 果

手術(shù)時間65～90 min,平均78 min。術(shù)中失血80～150 mL,平均110 mL。術(shù)后復查X片及CT見關(guān)節(jié)面平整,無分離移位,無內(nèi)外翻畸形。參照Matta 標準評估復位質(zhì)量：移位超過3 mm 表示復位不滿意；移位在1～3 mm 表示復位滿意；移位低于1 mm 表示解剖復位。獲得∶優(yōu)6例,良1例。均未發(fā)生血管神經(jīng)損傷,切口均一期愈合。參考國內(nèi)一些關(guān)于MIPPO技術(shù)治療復雜脛骨平臺骨折的文獻報道,吳兆祥等[6]的手術(shù)時間(120±23) min、出血量(300±55) mL；陳宏賢等[7]的手術(shù)時間70～150 min、平均90 min,出血量80～380 mL、平均180 mL；俞旭東等[8]手術(shù)時間(94.28±22.37) min、出血量(259.8±33.5) mL；周金龍等[9]的手術(shù)時間(90.25±4.29) min、出血量為(212.46±13.45) mL。綜上所述,采用3D打印1∶1模型輔助手術(shù)治療復雜脛骨平臺骨折,通過制定個體化的治療方案,可降低手術(shù)風險及難度,縮短手術(shù)時間,減少軟組織剝離,減少失血量,甚至使骨折復位更滿意。

3 討 論

脛骨平臺骨折因患者的年齡、體質(zhì)、受傷機制在臨床上呈現(xiàn)多樣性、復雜性。骨折所造成的軟組織損傷、關(guān)節(jié)畸形、關(guān)節(jié)面不平整、力線改變等,可引起術(shù)后關(guān)節(jié)僵硬、關(guān)節(jié)不穩(wěn)定、創(chuàng)傷性骨關(guān)節(jié)炎等并發(fā)癥。其治療的目的是恢復關(guān)節(jié)穩(wěn)定,獲得平整的關(guān)節(jié)面,盡量減少并發(fā)癥的發(fā)生[10]。

隨著數(shù)字骨科和3D打印技術(shù)的發(fā)展,為復雜脛骨平臺骨折手術(shù)治療提供了良好的發(fā)展契機,實現(xiàn)了個體化治療方案的可制定性。有人在3D模型輔助下切開復位內(nèi)固定治療復雜脛骨平臺骨折獲得了更精準的骨折復位,提高手術(shù)成功率和內(nèi)固定物植入的準確性,縮短手術(shù)時間,減少出血,加快術(shù)后康復[11,12]。同樣,我們利用1∶1骨折模型制定個體化治療方案,發(fā)現(xiàn)其具有以下優(yōu)勢：(1)明確分型,選擇手術(shù)入路；(2)深入了解骨折塊之間關(guān)系及移位程度,提高復位速度及精度；(3)優(yōu)化置入物的安放位置,固定更牢靠；(4)體外模擬手術(shù),縮短手術(shù)時間；(5)預彎鋼板,避免了因反復預彎而影響鋼板強度；(6)可充分發(fā)揮MIPPO的優(yōu)勢,軟組織創(chuàng)傷??；(7)減少術(shù)中透視次數(shù),降低射線對人體的傷害。

當然,雖然本次初步探索取得了良好的結(jié)果,但“雙反牽引架”的功勞不可或缺；此外,后期患者的恢復情況等需要進一步探討。運用3D打印模型輔助手術(shù)治療復雜脛骨平臺骨折,符合現(xiàn)代骨科微創(chuàng)治療、精準復位的發(fā)展趨勢, 在未來將被越來越廣泛地應(yīng)用,造福更多患者。