3D打印技術(shù)輔助治療SandersⅡ、Ⅲ型跟骨骨折的療效觀察

楊佳林, 張玉堂, 付炳金, 孟祥林, 朱曉東

(1. 濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 足踝外科, 山東 濱州, 256603;2. 山東省濱州高新區(qū)青田街道社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心, 山東 濱州, 256600)

跟骨骨折是足部最為常見的跗骨骨折，約占跗骨骨折的90%, 且多為關(guān)節(jié)內(nèi)骨折。跟骨骨折的損傷機制多樣，以高處墜落傷最為常見(約占全部跟骨骨折的75%), 跟骨骨折的損傷原因主要有壓力、剪切力、牽引力和直接暴力等，且往往合并存在。跟骨周圍組織解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，跟骨周圍皮瓣易發(fā)生壞死、感染等，因此骨折特征極為復(fù)雜[1]。目前臨床常用的X線、CT以及三維重建等影像學(xué)檢查方法并不能在術(shù)前制訂出完美的手術(shù)方案，術(shù)者常需根據(jù)臨床經(jīng)驗結(jié)合術(shù)中探查情況在術(shù)中制訂手術(shù)方案。SandersⅡ、Ⅲ型跟骨骨折手術(shù)難度較大，因為跟骨骨折本身比較復(fù)雜，加之術(shù)中骨折塊復(fù)位、距下關(guān)節(jié)面復(fù)位以及皮瓣保護難度大，術(shù)前輔助檢查結(jié)果與術(shù)中所見往往存在較大差異，所以手術(shù)時間較長，且疼痛、畸形愈合、距下關(guān)節(jié)炎等術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率高[2-3]。目前, 3D打印技術(shù)已被逐漸應(yīng)用于骨科手術(shù)中，該技術(shù)是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用可黏合材料打印出等比例、真實的跟骨模型，輔以術(shù)前訪談及術(shù)前手術(shù)方案優(yōu)化，可為骨折患者提供相對個體化、精準(zhǔn)化的治療方案[4-5]。本研究旨在分析3D打印技術(shù)輔助治療SandersⅡ、Ⅲ型跟骨骨折的臨床價值，現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究納入2015年1月—2018年10月濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院足踝外科收治的58例SandersⅡ、Ⅲ型跟骨骨折患者(患足70足)作為研究對象，按治療方式的不同分為對照組與觀察組。對照組采用傳統(tǒng)手術(shù)方法(擴大“L”型切口入路及跗骨竇切口入路)治療，觀察組采用3D打印技術(shù)輔助完成跟骨骨折修復(fù)手術(shù)。對照組28例患者(患足35足)，均為男性，平均年齡(46.20±4.38)歲，其中7例患者為雙跟骨骨折; 觀察組30例患者(患足35足)，男29例，女1例，年齡(46.10±43.70)歲，其中5例患者為雙跟骨骨折。納入標(biāo)準(zhǔn): ① 患者骨折符合SandersⅡ、Ⅲ型跟骨骨折的診斷標(biāo)準(zhǔn); ② 患者無開放性傷口，不需行急診手術(shù); ③ 新鮮骨折(21 d內(nèi)發(fā)生的骨折)患者。排除標(biāo)準(zhǔn): ① 受傷時伴開放性傷口及其他骨折者; ② SandersⅠ、Ⅳ型跟骨骨折患者; ② 術(shù)后無完整隨訪資料(隨訪時間<12個月)的患者; ③ 病理性跟骨骨折患者。2組一般資料比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05), 具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 術(shù)前準(zhǔn)備: 2組患者術(shù)前均常規(guī)制動，抬高患肢，接受患肢皮膚護理和消腫、止痛，改善微循環(huán)等藥物支持治療，并完成相關(guān)輔助檢查，排除手術(shù)禁忌證。2組患者術(shù)前30 min均常規(guī)應(yīng)用抗生素預(yù)防感染，且患者及其家屬常規(guī)填寫認(rèn)知度與滿意度調(diào)查表。觀察組在此基礎(chǔ)上采用3D打印技術(shù)輔助治療，即對患足進行CT等相關(guān)影像學(xué)檢查，制作跟骨骨折模型，進行術(shù)前模擬手術(shù)和術(shù)前談話等。

1.2.2 手術(shù)方式: 對照組采用傳統(tǒng)手術(shù)方法(經(jīng)擴大“L”型切口入路及跗骨竇切口入路)治療。觀察組在手術(shù)臺上放置已滅菌消毒的3D跟骨模型，根據(jù)術(shù)前模擬的手術(shù)方案，經(jīng)跗骨竇切口或經(jīng)外側(cè)“L”型切口進行手術(shù)。

1.2.3 術(shù)后處理及隨訪: 2組患者術(shù)后均行患肢抬高制動，嚴(yán)禁下地，并予烤燈持續(xù)照射?；颊邞?yīng)用抗生素預(yù)防感染(術(shù)后24 h內(nèi))，拔除引流管后，患者在止痛藥物輔助下進行床上患肢功能鍛煉(主動及被動屈伸足趾、踝關(guān)節(jié))。隔天換藥1次，術(shù)后2周根據(jù)切口愈合狀況確定是否拆線。囑患者分別于術(shù)后6周和術(shù)后3、6、12個月至門診復(fù)查，拍攝患肢X線片，并由1位副主任醫(yī)師對復(fù)查患者進行患肢體格檢查。

1.3 觀察指標(biāo)

① 術(shù)前認(rèn)知度與滿意度: 調(diào)查表得分即患者及其家屬的術(shù)前認(rèn)知度與滿意度，滿分10分。0 分表示術(shù)前談話后患者及家屬對患者病情與手術(shù)情況完全不理解，對術(shù)前談話效果非常不滿意，術(shù)前談話為無效溝通; 10 分表示術(shù)前談話后患者及家屬對患者病情與手術(shù)情況完全理解，對術(shù)前談話效果非常滿意，術(shù)前談話非常成功。② 手術(shù)時間、術(shù)后出血量、術(shù)中透視次數(shù)。③ 手術(shù)前后影像學(xué)檢查指標(biāo)結(jié)果: 包括跟骨Bohler角、Gissane角。④ 末次隨訪時的美國足踝外科協(xié)會(AOFAS)踝-后足評分。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

2 結(jié) 果

2.1 圍術(shù)期相關(guān)指標(biāo)比較

觀察組的術(shù)前認(rèn)知度與滿意度高于對照組，手術(shù)時間短于對照組，術(shù)中透視次數(shù)少于對照組，術(shù)后出血量小于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 2組圍術(shù)期指標(biāo)比較

2.2 術(shù)后并發(fā)癥比較

本研究中, 4例患者發(fā)生皮膚壞死(對照組3例，觀察組1例)，均為局部皮緣壞死，予提前拆除、換藥后愈合。對照組有2例患者出現(xiàn)切口感染, 1例為淺表組織感染，經(jīng)嚴(yán)格消毒換藥后愈合，另1例為深部感染(此患者為糖尿病患者)，給予控制血糖、患足清創(chuàng)及多次換藥等處理后逐漸愈合。所有患者骨折于術(shù)后3個月左右愈合，無骨折延遲愈合或不愈合，無鋼板及螺釘斷裂情況發(fā)生。術(shù)后3個月隨訪時，觀察組3足發(fā)生距下關(guān)節(jié)僵硬，對照組9足出現(xiàn)距下關(guān)節(jié)僵硬。2組術(shù)后并發(fā)癥比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

2.3 影像學(xué)檢查指標(biāo)比較

術(shù)前, 2組患者Bohler 角、Gissane 角比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05); 術(shù)后, 2組Bohler角、Gissane角均大于術(shù)前，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05), 但2組間Bohler 角、Gissane 角比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

表2 2組影像學(xué)檢查指標(biāo)比較 °

2.4 AOFAS踝-后足評分比較

末次隨訪時，對照組AOFAS踝-后足評分為(87.14±2.49)分，觀察組為(86.20±2.50)分。2組AOFAS踝-后足評分比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

3 討 論

跟骨骨折通常由高能量損傷引起，其與周圍組織解剖關(guān)系復(fù)雜，若治療方式不當(dāng)，常會引起皮瓣血運障礙[6-7]以及足跟部疼痛、內(nèi)外翻畸形等[8-10], 導(dǎo)致患肢運動功能障礙，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。SandersⅡ、Ⅲ型跟骨骨折手術(shù)常采用單純外側(cè)“L”型切口[11-13], 可直視外側(cè)骨折塊和距下關(guān)節(jié)面，方便重建跟骨外側(cè)壁、距下關(guān)節(jié)面及跟骰關(guān)節(jié)。但單純外側(cè)“L”型切口術(shù)式無法確保內(nèi)側(cè)壁以及伴載距突骨折的骨折塊的直接復(fù)位，且外側(cè)“L”型切口不能直接顯露跟骨內(nèi)側(cè)壁和內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)面[14], 而內(nèi)側(cè)切口術(shù)式極易引起神經(jīng)損傷及血管損傷。因此，跟骨骨折的手術(shù)治療存在一定不確定性，治療效果與患者具體骨折情況有關(guān)，醫(yī)生需詳細(xì)觀察患者CT檢查結(jié)果及X線片，為患者制訂相應(yīng)的手術(shù)方案[15]。本院以往隨訪結(jié)果顯示, SandersⅡ、Ⅲ型跟骨骨折患者的預(yù)后常不盡如人意，這不僅與患者原始損傷嚴(yán)重相關(guān)，也與術(shù)者缺乏手術(shù)經(jīng)驗相關(guān)。高年資醫(yī)師往往可根據(jù)其豐富的解剖學(xué)知識以及熟練的手術(shù)技巧，完美解決跟骨骨折手術(shù)中遇到的問題，而對于缺乏手術(shù)經(jīng)驗的低年資醫(yī)師來說, SandersⅡ、Ⅲ型跟骨骨折手術(shù)則具有較高的難度。

3D打印技術(shù)具有數(shù)字化、可視化、精準(zhǔn)化、個性化的特點，可幫助醫(yī)生更好地評估患者骨折情況，在術(shù)前制訂出更加完善的手術(shù)治療方案[16-19]。本研究觀察組采用3D打印技術(shù)輔助治療，將CT原始影像數(shù)據(jù)經(jīng)三維軟件(Mimics)處理后建立3D打印實物模型，根據(jù)跟骨模型進行術(shù)前模擬手術(shù)，挑選合適的內(nèi)固定物，進行術(shù)前談話等，結(jié)果顯示，觀察組手術(shù)時間、術(shù)中出血量、術(shù)中透視次數(shù)均少于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。由此表明, 3D打印技術(shù)應(yīng)用于SandersⅡ、Ⅲ型跟骨骨折的手術(shù)治療中有較高的臨床價值，能縮短手術(shù)時間，減少術(shù)中出血量、術(shù)中透視次數(shù)，提高患者的認(rèn)知度及滿意度。但3D打印技術(shù)也存在一些弊端: ① 3D打印技術(shù)重建的跟骨模型不能與實際骨折完全一致，術(shù)前模擬結(jié)果與術(shù)中所見仍有一定差距，仍需繼續(xù)改善; ② 3D打印技術(shù)對操作人員專業(yè)性的要求較高，且會增加患者的治療費用，阻礙了3D打印技術(shù)的普及應(yīng)用[20-21]。

綜上所述，采用3D打印技術(shù)輔助治療Sanders Ⅱ、Ⅲ型跟骨骨折可取得良好療效，能更好地評估患者骨折情況，在術(shù)前制訂出更完善的手術(shù)治療方案，減少術(shù)中出血量，縮短手術(shù)時間，提高患者及其家屬的認(rèn)知度與滿意度。但本研究尚存在不足之處，如患者隨訪時間較短，且為回顧性研究，在納入病例時可能存在數(shù)據(jù)偏倚等，有待開展前瞻性、多中心隨機對照研究來進一步驗證3D打印技術(shù)在SandersⅡ、Ⅲ型跟骨骨折中的應(yīng)用價值。