3D 打印技術(shù)輔助Pilon 骨折診療的效果

郭謙，周剛，康昭河，李瓊，李俠（通信作者），李增春

1 上海市東方醫(yī)院吉安醫(yī)院骨科 （江西吉安 343000）；2 上海市東方醫(yī)院吉安醫(yī)院檢驗科 （江西吉安 343000）；3 上海市東方醫(yī)院急創(chuàng)外科 （上海 200120）

術(shù)前影像學(xué)檢查是Pilon 骨折手術(shù)方案擬定的重要依據(jù)，常規(guī)的X 線、CT、MRI 等影像技術(shù)提供的骨折整體信息較為模糊，醫(yī)師需在術(shù)中仔細探查才可明確復(fù)位和內(nèi)固定方式、螺釘長度、置釘方向等，降低了手術(shù)效率[1]。近年來，3D 打印技術(shù)在骨科手術(shù)中逐漸顯示出良好的應(yīng)用前景，術(shù)前利用3D 打印模型明確骨折情況、制定手術(shù)方案、模擬手術(shù)步驟能夠提高手術(shù)效率和質(zhì)量[2]。基于此，本研究就3D 打印技術(shù)輔助Pilon 骨折診療的效果進行分析，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2017年1月至2018年12月于醫(yī)院接受手術(shù)治療的60例Pilon骨折患者作為研究對象，按照隨機數(shù)字表法分為兩組，每組30例。試驗組男18例，女12例；年齡20～58歲，平均（40.05±5.68）歲；骨折原因，交通事故15例，高處墜落10例，摔傷4例，其他1例。對照組男19例，女11例；年齡20～59歲，平均（40.66±5.71）歲；骨折原因，交通事故16例，高處墜落10例，摔傷3例，其他1例。兩組一般資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核批準。

納入標準：年齡≥20歲，骨骼發(fā)育完全；經(jīng)X 線、CT 三維重建等檢查明確診斷為閉合性Pilon 骨折；Ruedi-Allgower 分型為Ⅲ～Ⅳ型；符合切開復(fù)位鋼板內(nèi)固定手術(shù)適應(yīng)證；簽署知情同意書。排除標準：有重要神經(jīng)血管損傷斷裂的患者；合并骨質(zhì)疏松癥的患者；骨折至手術(shù)時間超過1周的患者。

1.2 方法

對照組接受傳統(tǒng)切開復(fù)位鋼板內(nèi)固定手術(shù)治療：借助術(shù)前影像學(xué)檢查數(shù)據(jù)并配合術(shù)中切開探查結(jié)果對骨折部位進行復(fù)位，置入大小和形狀適宜的鋼板，打入螺釘進行內(nèi)固定，術(shù)后留置引流管。

試驗組接受3D 打印技術(shù)指導(dǎo)手術(shù)：使用螺旋數(shù)字CT 掃描儀對患者骨骼斷層進行掃描并收集數(shù)據(jù)，利用三維重建技術(shù)和3D 打印技術(shù)重建制作出與骨折部位1:1大小的高精度Pilon 骨折模型，制作材料選擇光敏樹脂；術(shù)前通過3D 模型明確患者的骨折程度、類型、各個骨折塊的移位情況，預(yù)定制個性化接骨板、螺釘、關(guān)節(jié)假體等內(nèi)植物，制定手術(shù)入路、復(fù)位和內(nèi)固定方案，并通過E3D 軟件預(yù)演手術(shù)使醫(yī)師熟悉手術(shù)操作；按照手術(shù)治療方案進行復(fù)位和內(nèi)固定，C 型臂透視確認復(fù)位和固定滿意后縫合并留置引流管。

1.3 臨床評價

比較兩組手術(shù)一般情況、手術(shù)效果及術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生情況：手術(shù)一般情況包括手術(shù)時間、術(shù)中出血量、切口長度；隨訪12個月，采用Mazur 踝關(guān)節(jié)功能評估量表[3]評價兩組手術(shù)效果，包括疼痛、功能、行走距離、拐杖或支具、登山、下山、上樓、下樓、提踵、跑步、中立位背屈活動范圍、跖屈活動范圍，總分為100分，92分以上為優(yōu)，87～92分為良，65～86分為可，低于65分為差，手術(shù)優(yōu)良率=（優(yōu)例數(shù)+良例數(shù)）/總例數(shù)×100%；術(shù)后并發(fā)癥包括切口感染、愈合畸形、創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 兩組手術(shù)一般情況比較

試驗組手術(shù)時間、切口長度均短于對照組，術(shù)中出血量少于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表1。

表1 兩組手術(shù)一般情況比較（±s）

表1 兩組手術(shù)一般情況比較（±s）

組別 例數(shù) 手術(shù)時間（min） 術(shù)中出血量（ml）切口長度（cm）試驗組 30 77.42±12.48 112.48±30.25 11.46±2.01對照組 30 90.55±15.65 181.53±35.63 12.73±2.15 t 5.762 12.503 3.461 P 0.032 0.008 0.048

2.2 兩組手術(shù)效果比較

試驗組手術(shù)優(yōu)良率高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

表2 兩組手術(shù)效果比較

2.3 兩組術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生情況比較

試驗組術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表3。

表3 兩組術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生情況比較[例（%）]

3 討論

Pilon 骨折是指脛骨遠端1/3波及脛距關(guān)節(jié)面的骨折類型，患者脛骨遠端關(guān)節(jié)面呈嚴重粉碎狀態(tài)，伴有骨缺損及遠端松質(zhì)骨壓縮。Pilon 骨折較為復(fù)雜，若要獲得滿意的手術(shù)效果需保證關(guān)節(jié)面復(fù)位良好并減少軟組織損傷，否則易出現(xiàn)關(guān)節(jié)軟骨變形、創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎、皮膚軟組織壞死等不良情況，嚴重時甚至導(dǎo)致截肢[4]。因此，術(shù)前需進行影像學(xué)檢查獲取病情信息，為手術(shù)開展提供指導(dǎo)。常規(guī)X 線、CT 等檢查方式能夠提供的信息較為模糊和籠統(tǒng)，臨床醫(yī)師需在術(shù)中仔細探查才能明確合適的復(fù)位和內(nèi)固定方式、螺釘長度及置釘方向。

隨著骨科手術(shù)逐漸步入數(shù)字化時代，3D 打印等科技熱點技術(shù)被用于骨科手術(shù)中，骨科導(dǎo)航等數(shù)字技術(shù)成了醫(yī)師的重要輔助工具，使骨科手術(shù)更加精準、手術(shù)風(fēng)險更低、創(chuàng)傷更小[5]。相關(guān)專家指出，傳統(tǒng)的X 線片、CT 片僅能看到一個面，依靠醫(yī)師的經(jīng)驗和空間想象力，即使是三維重建，也只能在電腦上模擬；而3D 打印與病變部位1:1大小的各種關(guān)節(jié)、骨骼三維物理模型，為術(shù)前模擬提供了真實的環(huán)境，使骨折程度、類型、各個骨折塊的移位情況變得更直觀，診斷更明確，為選擇手術(shù)方案及術(shù)中骨折解剖復(fù)位提供直接依據(jù)[6-7]。國內(nèi)部分研究報道對3D 打印技術(shù)應(yīng)用于脛骨平臺骨折的效果進行了肯定，指出該技術(shù)在病情評估、手術(shù)方案擬定、手術(shù)模擬等方面具有顯著臨床優(yōu)勢，提高了手術(shù)精度和效率，在減少術(shù)中不必要創(chuàng)傷和術(shù)中X 線照射方面也有一定積極影響[8]。本研究結(jié)果顯示，試驗組手術(shù)時間、切口長度均短于對照組，術(shù)中出血量少于對照組，手術(shù)優(yōu)良率高于對照組，術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率低于對照組，說明3D 打印技術(shù)輔助Pilon 骨折診療的效果顯著，可縮短手術(shù)時間，減小手術(shù)創(chuàng)傷，降低術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險，與上述研究報道相似。

綜上所述，3D 打印技術(shù)輔助Pilon 骨折診療的效果顯著，能夠縮短手術(shù)時間及切口長度，減少術(shù)中出血量，降低并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險。