3D打印聯(lián)合傳統(tǒng)鋼板內(nèi)固定治療復(fù)雜脛骨平臺骨折的臨床效果

【摘要】 目的：探討復(fù)雜脛骨平臺骨折（CTPF）采用3D打印聯(lián)合傳統(tǒng)鋼板內(nèi)固定治療的臨床效果。方法：選取2022年2月—2023年1月景德鎮(zhèn)市第五人民醫(yī)院收治的60例CTPF患者，以隨機數(shù)字表法將其分成研究組（n=30）與對照組（n=30）。對照組給予傳統(tǒng)鋼板內(nèi)固定治療，研究組給予3D打印聯(lián)合傳統(tǒng)鋼板內(nèi)固定治療。比較兩組臨床指標、膝關(guān)節(jié)活動度（ROM）、膝關(guān)節(jié)功能、運動功能及并發(fā)癥。結(jié)果：研究組術(shù)中透視次數(shù)、術(shù)中出血量均少于對照組，骨折復(fù)位時間、手術(shù)時間、住院時間均短于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05）。術(shù)后3個月，兩組屈曲、伸直ROM較術(shù)前均增大，且研究組均大于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05）。術(shù)后3個月，兩組紐約特種外科醫(yī)院（HSS）膝關(guān)節(jié)評分、Fugl-Meyer運動功能評定量表下肢部分（FMA-LE）評分較術(shù)前均提高，且研究組均高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05）。研究組并發(fā)癥發(fā)生率（6.67%）較對照組（30.00%）更低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05）。結(jié)論：3D打印聯(lián)合傳統(tǒng)鋼板內(nèi)固定用于治療CTPF能夠減少術(shù)中出血量及透視次數(shù)，縮短骨折復(fù)位時間、手術(shù)時間，促進患者術(shù)后恢復(fù)，增強膝關(guān)節(jié)活動度，改善膝關(guān)節(jié)功能與運動功能，降低并發(fā)癥發(fā)生率。

【關(guān)鍵詞】 復(fù)雜脛骨平臺骨折 3D打印 傳統(tǒng)鋼板內(nèi)固定 膝關(guān)節(jié)功能

Clinical Effect of 3D Printing Combined with Traditional Steel Plate Internal Fixation in the Treatment of Complex Tibial Plateau Fractures/GAO Zhengfan， XIANG Ming， KANG Zouhua. //Medical Innovation of China， 2023， 20（26）： 0-019

[Abstract] Objective： To investigate the clinical effect of 3D printing combined with traditional steel plate internal fixation on complex tibial plateau fractures （CTPF）. Method： A total of 60 CTPF patients admitted to Jingdezhen Fifth People's Hospital from February 2022 to January 2023 were selected， and divided into the study group （n=30） and the control group （n=30） by random number table method. The control group was treated with traditional steel plate internal fixation， the study group was treated with 3D printing combined with traditional steel plate internal fixation. The clinical indicators， knee joint range of motion （ROM）， knee joint function， motor function， and complications of the two groups were compared. Result： The number intraoperative fluoroscopy times and the amount of intraoperative bleeding in the study group were less than those in the control group， and the time of fracture reduction， surgery， and hospitalization were shorter than those in the control group， the differences were statistically significant （Plt;0.05）. Three months after surgery， the ROM of flexion and extension in both groups were increased， the study group were larger than those in the control group， the differences were statistically significant （Plt;0.05）. Three months after surgery， the knee joint scores of hospital for special surgery （HSS） of New York and Fugl-Meyer motor function assessment scale for lower extremity （FMA-LE） scores in both groups were improved， and the study group were higher than those in the control group， the differences were statistically significant （Plt;0.05）. The incidence of complications in the study group （6.67%） was lower than that in the control group （30.00%）， the difference was statistically significant （Plt;0.05）. Conclusion： 3D printing combined with traditional steel plate internal fixation for the treatment of CTPF can reduce intraoperative bleeding and fluoroscopy times， shorten fracture reduction and surgical time， promote postoperative recovery， enhance knee joint mobility， improve knee joint function and motor function， and reduce the incidence of complications.

[Key words] Complex tibial plateau fractures 3D printing Traditional steel plate internal fixation Knee joint function

First-author's address： Jingdezhen Fifth People's Hospital， Jiangxi Province， Jingdezhen 333000， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2023.26.004

復(fù)雜脛骨平臺骨折（CTPF）主要由外界暴力作用引起，如車禍、高處跌落、重物撞擊等，作為一種病情較為復(fù)雜的膝關(guān)節(jié)內(nèi)骨折，多數(shù)患者創(chuàng)傷程度較為嚴重，不僅伴有脛骨劈裂、脛骨平臺塌陷，同時還存在不同程度的組織（前后交叉韌帶、半月板等）損傷狀況，嚴重損害患者膝關(guān)節(jié)功能，影響患者日常生活[1]。傳統(tǒng)鋼板內(nèi)固定可利用鋼板、螺釘?shù)葘钦鄄课贿M行固定，有助于恢復(fù)膝關(guān)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)，促進骨折部位愈合[2]。但該方式主要利用CT、X線等常規(guī)影像學(xué)檢查作為診斷及手術(shù)操作依據(jù)，難以充分展現(xiàn)骨折部位實際情況（粉碎程度、分型等），影響手術(shù)操作實施[3]。3D打印技術(shù)能夠使骨折部位以三維圖像形式進行呈現(xiàn)，并等比例打印模型，通過術(shù)前模擬手術(shù)操作，使醫(yī)師完全掌握骨折信息，促進實際操作準確性提高[4]。本研究對60例CTPF患者進行分析，旨在探討3D打印聯(lián)合傳統(tǒng)鋼板內(nèi)固定治療的臨床效果，報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取景德鎮(zhèn)市第五人民醫(yī)院收治的CTPF患者60例，選取時間2022年2月—2023年1月。納入標準：（1）符合文獻[5]《脛骨平臺骨折診斷與治療的專家共識》中CTPF的診斷標準；（2）經(jīng)影像學(xué)（CT、X線、磁共振成像等）檢查確診為CTPF；（3）Schatzker分型為Ⅴ、Ⅵ型；（4）符合手術(shù)指征。排除標準：（1）合并嚴重感染性疾??；（2）合并血液系統(tǒng)功能異常；（3）合并其他部位骨折；（4）合并心腦血管疾??；（5）合并嚴重軟組織、血管、神經(jīng)損傷。以隨機數(shù)字表法分成研究組（n=30）與對照組（n=30）?；颊呔橥?，本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核批準。

1.2 方法

所有患者術(shù)前均接受常規(guī)檢查，包括下肢彩超、血常規(guī)、心電圖、膝關(guān)節(jié)CT掃描等，對患者進行手術(shù)風(fēng)險評估，排除相關(guān)手術(shù)禁忌證。對照組給予傳統(tǒng)鋼板內(nèi)固定治療，對患者進行常規(guī)麻醉（腰硬聯(lián)合麻醉）、消毒鋪巾等處理，將止血帶扎于患側(cè)大腿根部，以骨折類型為依據(jù)，選擇適宜手術(shù)切口（前內(nèi)側(cè)、前外側(cè)等），將軟組織等逐層分離，使骨折斷端充分暴露，在將關(guān)節(jié)囊切開后，懸吊半月板，使脛骨平臺關(guān)節(jié)面充分暴露，撬撥骨折塊，對塌陷骨折塊進行復(fù)位處理，確認無誤后，使用克氏針對其進行臨時固定，取自體髂骨植骨支撐塌陷壓縮部位，依據(jù)過往手術(shù)經(jīng)驗放置鋼板、螺釘，并進行固定，再次對患處進行檢查，確認無誤后縫合切口。研究組給予3D打印聯(lián)合傳統(tǒng)鋼板內(nèi)固定治療，采用螺旋CT對患側(cè)膝關(guān)節(jié)進行掃描，以DICOM格式保存掃描數(shù)據(jù)，對其進行分析處理，調(diào)整處理系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)，建立3D模型并進行虛擬復(fù)位，在此過程中，對骨折塊移位程度、復(fù)位方式、順序等進行詳細記錄，以確定手術(shù)方案；使用LCD光固化3D打印機1︰1打印原始骨折模型及虛擬復(fù)位后骨折模型，獲取模型，利用骨折模型進行手術(shù)模擬，根據(jù)實際情況選擇適宜鋼板，保證其與脛骨貼合緊密，確認無誤后，放置螺釘并固定，記錄鋼板位置、置釘位置、角度及長度等；以3D模型及患處實際情況選擇手術(shù)切口，并根據(jù)測量結(jié)果（骨質(zhì)缺損大小、體積等）修剪、制作植骨材料（自體髂骨）進行備用，手術(shù)操作方式與對照組一致。術(shù)后兩組均接受抗感染、鎮(zhèn)痛、消腫等治療，給予膝關(guān)節(jié)冷敷處理，循序漸進指導(dǎo)患者進行股四頭肌等張力收縮、非負重被動活動及負重訓(xùn)練，均隨訪3個月。

1.3 觀察指標與評價標準

（1）臨床指標：記錄兩組術(shù)中透視次數(shù)、術(shù)中出血量、骨折復(fù)位時間、手術(shù)時間及住院時間。（2）膝關(guān)節(jié)活動度（range of motion，ROM）：術(shù)前、術(shù)后3個月采用骨科專用關(guān)節(jié)量角器對ROM進行測量，包括屈曲ROM和伸直ROM。（3）膝關(guān)節(jié)功能、運動功能：術(shù)前、術(shù)后3個月美國紐約特種外科醫(yī)院（hospital for special surgery，HSS）膝關(guān)節(jié)評分：其中HSS包括6個維度（關(guān)節(jié)穩(wěn)定性、屈曲畸形、肌力、活動范圍、疼痛、功能），總分為100分，評分與膝關(guān)節(jié)功能成正比[6]；Fugl-Meyer運動功能評定量表下肢部分（FMA-LE）評估，F(xiàn)MA-LE總分34分，評分與運動功能成正比[7]。（4）并發(fā)癥：統(tǒng)計3個月內(nèi)兩組膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)、膝關(guān)節(jié)僵硬、感染、深靜脈血栓、創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎等發(fā)生情況。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

采用SPSS 25.0統(tǒng)計學(xué)軟件，計量資料用（x±s）描述，組間比較行獨立樣本t檢驗，組內(nèi)比較采用配對t檢驗；計數(shù)資料用率（%）描述，行字²檢驗。以Plt;0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組一般資料比較

研究組男17例，女13例；年齡24～68歲，平均（43.52±6.19）歲；Schatzker分型：Ⅴ型19例，Ⅵ型11例；致傷原因：車禍傷15例，高處墜落傷11例，重物砸傷4例。對照組男16例，女14例；年齡22～65歲，平均（43.79±5.86）歲；Schatzker分型：Ⅴ型17例，Ⅵ型13例；致傷原因：車禍傷16例，高處墜落傷9例，重物砸傷5例。兩組一般資料比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（Pgt;0.05），具有可比性。

2.2 兩組臨床指標比較

研究組術(shù)中透視次數(shù)、術(shù)中出血量均少于對照組，骨折復(fù)位時間、手術(shù)時間、住院時間均短于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05），見表1。

2.3 兩組ROM比較

術(shù)前，兩組屈曲、伸直ROM比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（Pgt;0.05）；術(shù)后3個月，兩組屈曲、伸直ROM較術(shù)前均增大，且研究組均大于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05）。見表2。

2.4 兩組膝關(guān)節(jié)功能、運動功能比較

術(shù)前，兩組HSS、FMA-LE評分比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（Pgt;0.05）；術(shù)后3個月，兩組HSS、FMA-LE評分較術(shù)前均提高，且研究組均高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05）。見表3。

2.5 兩組并發(fā)癥比較

研究組并發(fā)癥發(fā)生率為6.67%（2/30）低于對照組的30.00%（9/30），差異有統(tǒng)計學(xué)意義（字²=5.455，P=0.020），見表4。

3 討論

CTPF屬于臨床發(fā)病率較高的骨折類型之一，通常情況下，多為高能量損傷造成，不僅伴有關(guān)節(jié)受損狀況，同時對腓總神經(jīng)、脛前脛后動靜脈等重要神經(jīng)血管造成不同程度的損傷，治療難度相對較大[8-9]。由于患處解剖結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，保守治療效果不佳，容易造成骨折畸形愈合，甚至無法愈合，影響膝關(guān)節(jié)功能，也會導(dǎo)致患者病殘風(fēng)險大大增加，因此臨床主要采用手術(shù)方式治療CTPF[10-11]。

傳統(tǒng)鋼板內(nèi)固定操作較為簡便，可促進關(guān)節(jié)面重建，使膝關(guān)節(jié)及周圍組織等結(jié)構(gòu)保持相對完整狀態(tài)，有助于受損膝關(guān)節(jié)恢復(fù)，但該術(shù)式實施過程主要依托于CT、X線等傳統(tǒng)二維影像學(xué)信息，難以從多角度展現(xiàn)骨折部位解剖結(jié)構(gòu)及粉碎程度等，不利于手術(shù)方案制訂[12]。近年來，隨著醫(yī)療技術(shù)不斷發(fā)展，3D打印在臨床中的應(yīng)用愈加廣泛，作為快速成型技術(shù)，3D打印通過借助機床、模具等，通過對骨折部位進行分層掃描、逐層累加打印，得到三維模型數(shù)據(jù)，能夠使醫(yī)師更加直觀了解骨折部位相關(guān)信息，便于制訂手術(shù)方案，充分彌補傳統(tǒng)鋼板內(nèi)固定影像診斷的不足與弊端[13-14]。王思哲等[15]通過對40例行手術(shù)治療的CTPF患者進行研究，發(fā)現(xiàn)在傳統(tǒng)手術(shù)鋼板內(nèi)固定應(yīng)用3D打印技術(shù)能夠為手術(shù)順利進行提供保障，有助于縮短手術(shù)時間，減少術(shù)中透視次數(shù)及出血量，手術(shù)安全性較高，可促進患者術(shù)后恢復(fù)。本研究結(jié)果可知，研究組術(shù)中透視次數(shù)、術(shù)中出血量均少于對照組，骨折復(fù)位時間、手術(shù)時間、住院時間均短于對照組。分析其原因，3D打印聯(lián)合傳統(tǒng)鋼板內(nèi)固定治療可直觀展現(xiàn)骨折移位程度、關(guān)節(jié)面塌陷狀況，通過制訂較為精確的手術(shù)方案，在術(shù)前進行手術(shù)模擬，提高操作熟練度，可保證手術(shù)順利進行，從而縮短手術(shù)時間，減少術(shù)中出血量，促進患者術(shù)后恢復(fù)[16]。

本研究結(jié)果中，術(shù)后3個月，研究組屈曲、伸直ROM均大于對照組，HSS、FMA-LE評分均高于對照組。分析其原因，兩種方式相結(jié)合可通過建立三維模型，對骨折塊最佳復(fù)位方式（方向、順序等）進行明確，適度矯正骨折部位，降低對患處周圍正常血運的影響，有助于受損部位愈合，從而促進膝關(guān)節(jié)功能、活動度及運動功能改善[17-18]。此外，研究組并發(fā)癥發(fā)生率為6.67%（2/30）低于對照組的30.00%（9/30）。推測其原因，兩種方式相結(jié)合可通過在術(shù)前進行模擬手術(shù)，對手術(shù)切口、鋼板位置、螺釘方向等進行明確，有助于避開周圍正常神經(jīng)及血管等，避免對其造成損傷，減輕手術(shù)刺激性，從而降低術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險[19-20]。

綜上所述，CTPF患者采用3D打印聯(lián)合傳統(tǒng)鋼板內(nèi)固定治療，有助于減少術(shù)中出血量與透視次數(shù)，促進骨折復(fù)位時間、手術(shù)時間及住院時間縮短，增強膝關(guān)節(jié)活動度，對改善膝關(guān)節(jié)功能及運動功能效果顯著，能夠降低并發(fā)癥發(fā)生率。

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