TomoFix 3D打印導(dǎo)板在脛骨高位截骨術(shù)中的應(yīng)用方法

柳劍，李兵，王興山，黃野

(1.北京積水潭醫(yī)院矯形骨科，北京 100035；2.北京航空總醫(yī)院骨科，北京 100012)

近年來發(fā)展的開放楔形脛骨高位截骨術(shù)(open wedge high tibial osteotomy，OWHTO)被證明是治療骨關(guān)節(jié)炎的有效手段，特別適合于相對(duì)年輕活躍的伴有脛骨內(nèi)翻的前內(nèi)側(cè)骨關(guān)節(jié)炎患者[1-3]。OWHTO經(jīng)過脛骨近端內(nèi)側(cè)完成手術(shù)，與閉合截骨比較具有較大優(yōu)勢。OWHTO不用剝離肌肉，不用截?cái)嚯韫?，避免了腓骨截骨相關(guān)的并發(fā)癥，血管神經(jīng)損傷、骨筋膜室綜合征發(fā)生率低。開放截骨術(shù)可以更精確地調(diào)整下肢力線，分散下肢應(yīng)力，使膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室得到充分減壓的同時(shí)，也不過度增加外側(cè)間室的壓力。術(shù)者可取得位置良好的目標(biāo)力線，可以使得脛骨高位截骨術(shù)獲得良好的長期生存率[4-5]。

但是，OWHTO也需要一定的學(xué)習(xí)曲線，術(shù)中需要確定截骨的多個(gè)數(shù)據(jù)參數(shù)，比如：截骨的入點(diǎn)、合頁位置的選擇、截骨線的深度、截骨線的方向、撐開的距離等。精確控制好上述參數(shù)才能真正達(dá)到精確的力線調(diào)整，并進(jìn)行堅(jiān)強(qiáng)有效的內(nèi)固定。TomoFix 3D打印導(dǎo)板應(yīng)用于脛骨高位截骨術(shù)，力圖使得截骨術(shù)更加的準(zhǔn)確，易于操作，減少并發(fā)癥，從而使得OWHTO得到更好的應(yīng)用，造?；颊?。本文將詳細(xì)介紹應(yīng)用TomoFix 3D打印導(dǎo)板實(shí)施脛骨高位截骨術(shù)的手術(shù)技術(shù)步驟。

1 術(shù)前影像準(zhǔn)備

(1)拍攝患者髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)的CT。在同一體位下，可以分段掃描髖關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)，以便找到股骨頭中心和踝關(guān)節(jié)中心。膝關(guān)節(jié)部分應(yīng)包括：完整的股骨髁、髕骨以及關(guān)節(jié)線下15 cm范圍內(nèi)的脛骨近端，層厚不超過1.5 mm。(2)膝關(guān)節(jié)處于旋轉(zhuǎn)中立位的負(fù)重雙下肢全長X線片；(3)負(fù)重位的膝關(guān)節(jié)正側(cè)位X線片；(4)以上數(shù)據(jù)以未壓縮的DICOM數(shù)據(jù)格式提交。

2 TomoFix 3D打印導(dǎo)板制作

(1)醫(yī)生根據(jù)患者病變的特點(diǎn)，確定患者所需目標(biāo)力線的位置。(2)根據(jù)CT掃描的數(shù)據(jù)進(jìn)行3D模型重建，就可以制作導(dǎo)板。導(dǎo)板分為兩個(gè)部分，第一部分是截骨模塊，該模塊可以穩(wěn)定的貼合在患者脛骨近端的特定部位，該模塊帶有脛骨雙平面截骨導(dǎo)向槽，并標(biāo)注了截骨的深度和鋼板的B孔位置。第二部分是力線矯正填充模塊，該模塊根據(jù)需要撐開的角度和距離制作，術(shù)中只要將該模塊置入撐開的截骨間隙，就達(dá)到了目標(biāo)力線(見圖1)。(3)同時(shí)醫(yī)生還會(huì)得到1份術(shù)前計(jì)劃報(bào)告，其中包括了術(shù)中操作的各項(xiàng)參數(shù)以及鋼板固定的螺釘長度，手術(shù)醫(yī)生只要按照報(bào)告提供的參數(shù)，包含鋼板類型、術(shù)前術(shù)后角度、矯正的角度、撐開距離、截骨深度、固定螺釘長度等信息進(jìn)行操作就可以順利完成截骨和固定(見圖2)。

圖1 TomoFix 3D打印截骨模塊和力線矯正填充模塊示意圖

圖2 術(shù)前計(jì)劃報(bào)告

3D打印導(dǎo)板能夠順利應(yīng)用的關(guān)鍵是要把導(dǎo)板準(zhǔn)確地放置到預(yù)設(shè)位置上，這樣才能按照導(dǎo)板設(shè)計(jì)參數(shù)正確截骨。為此北京積水潭醫(yī)院的黃野主任通過尸體解剖研究，發(fā)現(xiàn)半膜肌肌腱止點(diǎn)的遠(yuǎn)端邊緣有一處恒定的骨性突起，位于脛骨后內(nèi)側(cè)，接近脛骨內(nèi)側(cè)嵴，這一骨性突起被命名為“H”點(diǎn)(見圖3)。3D打印導(dǎo)板就以“H”點(diǎn)作為固定的解剖標(biāo)志。術(shù)中將導(dǎo)板貼服于脛骨后內(nèi)側(cè)，并向近端按壓在“H”點(diǎn)上，就確定了截骨導(dǎo)板的位置。

圖3 三維圖像上的“H”點(diǎn) 圖4 術(shù)中顯露“H”點(diǎn)并標(biāo)記

3 手術(shù)步驟

(1)麻醉和體位。麻醉成功后取仰臥位，確保手術(shù)側(cè)髖膝踝關(guān)節(jié)可以順利進(jìn)行C型臂透視。鋪巾時(shí)盡量暴露出患側(cè)髂前上棘，可以不上止血帶或在手術(shù)臺(tái)上應(yīng)用無菌止血帶，便于術(shù)中判斷力線。

(2)切口與顯露。取脛骨近端內(nèi)側(cè)直切口，切口位于脛骨后緣，比常規(guī)的OWHTO切口要偏后，便于顯露后方結(jié)構(gòu)，有利于放置導(dǎo)板。切口近端起于“H”點(diǎn)近端，切口遠(yuǎn)端要超越鵝足水平，長度6～7 cm。切開皮下脂肪，顯露鵝足以及內(nèi)側(cè)副韌帶淺層。距離鵝足止點(diǎn)上緣5 mm處，切斷鵝足肌腱的上半部分或完全切斷鵝足，顯露覆蓋于鵝足深面的內(nèi)側(cè)副韌帶淺層。用骨膜剝離器自內(nèi)側(cè)副韌帶淺層的前緣插入韌帶深面，沿骨面將內(nèi)側(cè)副韌帶(medial collateral ligament，MCL)遠(yuǎn)端止點(diǎn)推開。在盡量遠(yuǎn)的地方橫斷MCL，提起MCL的斷端，向近端剝離，顯露脛骨后內(nèi)側(cè)緣骨面直至“H”點(diǎn)(見圖4)。沿脛骨后緣，貼著骨面向外側(cè)逐步分離，沿脛骨后方皮質(zhì)插入尖撬，直至外側(cè)的腓骨頭尖端，使得Hohmann拉鉤置于脛骨后側(cè)皮質(zhì)與腘肌之間，起到保護(hù)后方血管神經(jīng)束的作用。如果應(yīng)用AO公司提供的專用透光拉鉤保護(hù)器將起到更好的保護(hù)作用，可以替換Hohmann拉鉤，將其插入Hohmann拉鉤所在間隙，以備后續(xù)截骨使用。

(3)3D打印導(dǎo)板放置與固定。將后方透光拉鉤取出，將3D打印導(dǎo)板后方插入脛骨內(nèi)后緣，向后旋轉(zhuǎn)插入使得整個(gè)導(dǎo)板貼服于脛骨后內(nèi)側(cè)骨面(見圖5)。然后將導(dǎo)板向近端擠壓，使得P2按壓點(diǎn)與“H”點(diǎn)重合，按壓P1按壓點(diǎn)，使得導(dǎo)板與骨面完全貼服(見圖6)。注意：此時(shí)導(dǎo)板遠(yuǎn)端要與骨面完全貼合，中間沒有鵝足等軟組織阻擋(見圖7)；從導(dǎo)板近端的窗口處，檢查與骨面的貼合情況，確保此處緊密貼合(見圖8)；“B”孔導(dǎo)針部位懸空，不要貼緊骨面。按壓住導(dǎo)板，順著前方導(dǎo)針孔，打入1枚固定針。C型臂透視后與術(shù)前設(shè)計(jì)圖比對(duì)，確認(rèn)導(dǎo)板位置(見圖9)。如果此時(shí)C型臂透視比對(duì)正確，打入第2枚固定針及B孔固定針，再次應(yīng)用C型臂透視。確認(rèn)導(dǎo)板固定位置與預(yù)設(shè)位置一致(見圖10～11)。

圖5 導(dǎo)板旋入并勾住脛骨后方 圖6 P2按壓點(diǎn)與H點(diǎn)重合，再按住P1按壓點(diǎn)

圖7 術(shù)中檢查導(dǎo)板遠(yuǎn)端要與骨面貼服 圖8 導(dǎo)板近端觀察窗可見導(dǎo)板與骨面貼服

圖9 C型臂示導(dǎo)針位置得當(dāng) 圖10 C型臂示第2枚導(dǎo)針和B孔固定釘位置良好

(4)截骨。將2枚固定針鉸短，保留截骨導(dǎo)板外約1 cm，B孔導(dǎo)針保留稍長約8 cm。將透光拉鉤再次放入脛骨后方，保護(hù)血管神經(jīng)束。順著3D打印導(dǎo)板，先將上斜截骨線截透(不需前方軟組織顯露)，主截骨線按照術(shù)前設(shè)計(jì)的截骨深度(距離導(dǎo)板的距離)進(jìn)行截骨。確保后方皮質(zhì)截骨到位，取下3D打印導(dǎo)板。此時(shí)，上斜截骨線和主截骨線的交叉部分需要用骨刀手工截?cái)?，用骨刀在主截骨線由前向后敲擊確認(rèn)深度，敲擊的深度為術(shù)前設(shè)計(jì)的距離骨面深度。敲擊至脛骨最后方時(shí)可再次C型臂透視，確認(rèn)合頁保留的寬度與計(jì)劃一致，骨刀尖端距離外側(cè)皮質(zhì)約1 cm，保留合頁寬度合適(見圖12)。

圖11 術(shù)前設(shè)計(jì)報(bào)告中的導(dǎo)針位置 圖12 術(shù)中C型臂示骨刀截骨深度合適

(5)調(diào)整力線。應(yīng)用疊層骨刀常規(guī)撐開截骨線，在撐開的截骨間隙前方放入撐開鉗。確認(rèn)后方韌帶軟組織無限制條索。貼著骨面由內(nèi)后方放入3D打印撐開墊塊：手持墊塊的手柄，平面朝向脛骨前方，沿截骨開口處插入直到外側(cè)限位擋塊接觸到骨面(如有間隙，可以輕輕敲擊手柄)。用手觸摸按壓填充塊的后側(cè)，直至后側(cè)限位擋塊接觸到骨面，使填充塊輪廓與骨面相匹配(見圖13～14)。此時(shí)骨面撐開的距離就是術(shù)前計(jì)劃的位置，理論上應(yīng)該達(dá)到了目標(biāo)力線。取出撐開鉗，可以用力線桿進(jìn)行C型臂透視確認(rèn)，并與術(shù)前設(shè)計(jì)的位置相比較(見圖15～16)。

圖13 術(shù)中圖片示填充塊與骨表面貼合匹配 圖14 模擬圖示填充塊與骨面貼合，撐開距離與術(shù)前設(shè)計(jì)一致

圖15 術(shù)中C型臂示力線通過膝關(guān)節(jié)中心偏外側(cè) 圖16 術(shù)前設(shè)計(jì)擬定的力線位置

(6)鋼板內(nèi)固定。在進(jìn)行鋼板內(nèi)固定之前進(jìn)行軟組織修復(fù)，盡量將鵝足縫合回止點(diǎn)，將MCL的斷端和周圍軟組織進(jìn)行縫合。置入TomoFix鋼板，將B孔鋼板套入之前打入的B孔克氏針，將鎖定套筒及克氏針套筒套入克氏針并鎖定在B孔，鋼板自然放置在3D打印撐開墊塊前緣，確定鋼板的上下、前后位置(見圖17)。根據(jù)術(shù)前設(shè)計(jì)按順序依次打入A孔、C孔以及B孔螺釘，然后打入1孔拉力釘。此時(shí)可以再次檢查一下力線，無誤后打入遠(yuǎn)端2、3、4孔螺釘，打入D孔鎖定釘前拆除1孔拉力釘，取出撐開墊塊，最后再打入D孔和1孔鎖定釘。需要提醒的是，由于1孔拉力釘?shù)淖饔檬鞘沟娩摪遄冃螐亩涌拷敲妫虼?孔鎖定釘?shù)拈L度需要在術(shù)中進(jìn)行測量后決定，術(shù)前的計(jì)算是不準(zhǔn)確的。其他螺釘?shù)拈L度術(shù)前設(shè)計(jì)都很準(zhǔn)確，可以直接按設(shè)計(jì)長度打入，最后可以應(yīng)用C型臂透視鋼板正側(cè)位進(jìn)行最終螺釘長度的確認(rèn)。

圖17 B孔固定釘以及撐開模塊決定的鋼板位置模擬圖

綜上所述，應(yīng)用3D打印導(dǎo)板進(jìn)行脛骨高位截骨術(shù)具有較多優(yōu)勢，可以使得手術(shù)更加簡便，截骨和調(diào)整力線更加精確，減少術(shù)中C型臂透視的次數(shù)[6]。應(yīng)用好TomoFix 3D打印導(dǎo)板也要建立固定的手術(shù)流程和操作規(guī)范，按照操作流程進(jìn)行操作，將大大降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，使手術(shù)醫(yī)生迅速度過學(xué)習(xí)曲線。