3D打印截骨切模輔助脛骨高位截骨術(shù)治療伴有骨關(guān)節(jié)炎的膝內(nèi)翻畸形

時(shí)劍輝 呂偉 王巖 張宇

膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻畸形是一種常見的下肢力線不良，使得內(nèi)側(cè)間室負(fù)荷過(guò)高，進(jìn)一步引發(fā)關(guān)節(jié)軟骨磨損，產(chǎn)生骨關(guān)節(jié)炎[1]。脛骨高位截骨術(shù)可糾正下肢力線不良，減少內(nèi)側(cè)間室應(yīng)力，達(dá)到減輕癥狀，延緩骨關(guān)節(jié)炎進(jìn)展的目的[2]。近年來(lái)3D打印截骨切模逐漸被應(yīng)用于骨科領(lǐng)域，可使截骨更為簡(jiǎn)易、精確，提高截骨術(shù)的臨床效果。

我科于2014年1月—2016年12月，應(yīng)用3D打印截骨切模輔助進(jìn)行脛骨高位截骨術(shù)治療伴內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎膝內(nèi)翻畸形患者27例?，F(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料和方法

1.1 患者選擇標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）年齡≤60歲；（2）膝內(nèi)翻角度10°～25°；（3）膝關(guān)節(jié)屈伸活動(dòng)范圍＞90°；（4）主要臨床表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)疼痛，經(jīng)保守治療無(wú)效。

排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）屈曲畸形＞5°；（2）嚴(yán)重髕股關(guān)節(jié)炎；（3）表現(xiàn)為外側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎癥狀；（4）膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)間隙寬度小于正常寬度的1/3。

1.2 臨床資料

伴有內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎的膝內(nèi)翻畸形患者27例27膝，其中男10例10膝，女17例17膝，年齡28～52歲，平均年齡（37.6±6.3）歲。本組患者術(shù)前拍攝負(fù)重位雙膝正側(cè)位片及雙下肢全長(zhǎng)位片，測(cè)量股脛角為155°～169°，平均（162.3±3.8）°。術(shù)前Ahlb?ck分級(jí)內(nèi)側(cè)間室關(guān)節(jié)炎分級(jí)均為Ⅰ級(jí)。術(shù)前HSS評(píng)分平均（78.4±3.8）分。

1.3 截骨模塊制備

術(shù)前患者常規(guī)行髖、膝、踝CT，將患者數(shù)據(jù)以Dicom格式導(dǎo)入Mimics 18.0軟件，于計(jì)算機(jī)上重建下肢三維模型。

1.3.1 確定脛骨外側(cè)閉合楔形截骨角度 在計(jì)算機(jī)上的下肢三維模型上做股骨頭至膝關(guān)節(jié)中心點(diǎn)的連線，再做膝關(guān)節(jié)中心點(diǎn)到踝關(guān)節(jié)中心點(diǎn)的連線，兩條連線在冠狀面上投影的夾角即為截骨的角度。

1.3.2 設(shè)計(jì)截骨平面的位置 截骨平面均與冠狀面垂直，遠(yuǎn)端平面經(jīng)過(guò)脛骨結(jié)節(jié)中遠(yuǎn)1/3交界以及脛骨平臺(tái)內(nèi)緣下方2 cm處。近端平面依據(jù)確定的截骨角度以內(nèi)側(cè)為合頁(yè)進(jìn)行設(shè)計(jì)，注意內(nèi)側(cè)保留2 mm骨質(zhì)。

1.3.3 設(shè)計(jì)打印截骨模塊 截骨切模位脛骨結(jié)節(jié)外下方。模塊固定針平行設(shè)計(jì)，垂直于冠狀面使得截骨切?？捎诮毓呛笕〕霾仓面i定模塊，該模塊可于閉合截骨缺口后鎖定。將設(shè)計(jì)好的截骨切模和鎖定模塊以STL格式輸入打印機(jī)（EOS德國(guó)），打印出可高溫高壓的聚乳酸材質(zhì)截骨切模和鎖定模塊。

1.4 手術(shù)方法

于小腿外側(cè)腓骨頭以遠(yuǎn)15 cm的位置取3～4 cm縱切口，行腓骨截骨。脛骨近端前外側(cè)弧形切口，骨膜下剝離脛骨近端，截骨切模緊密貼附于脛骨表面，完成截骨后取下截骨切模和楔形骨塊。合頁(yè)處以克氏針鉆孔，完全閉合截骨槽后，安置鎖定模塊。放置脛骨近端外側(cè)解剖鎖定鈦板，閉合切口。

1.5 術(shù)后處理

術(shù)后復(fù)查膝關(guān)節(jié)正側(cè)位片確定矯正效果，術(shù)后8周復(fù)查膝關(guān)節(jié)正側(cè)位片，如截骨處有骨痂生成，可以扶拐部分負(fù)重行走，待X線片復(fù)查示截骨處骨性愈合后可完全負(fù)重。術(shù)后1～2年取出內(nèi)固定物，所有患者于術(shù)后1年隨訪時(shí)進(jìn)行HSS評(píng)分。所有患者隨訪1.0～1.7年，平均（1.4±0.1）年。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。使用配對(duì)t檢驗(yàn)對(duì)術(shù)前和術(shù)后股脛角進(jìn)行比較，以及術(shù)前和術(shù)后1年HSS評(píng)分。

2 結(jié)果

本組27例患者均于術(shù)后1年隨訪，術(shù)后股脛角為172°～176°平均（174.3±1.1）°（P＜0.05）。術(shù)前HSS評(píng)分平均（92.4±1.8）分（P＜0.05）。

無(wú)患者發(fā)生切口感染。2例患者在術(shù)后3個(gè)月時(shí)出現(xiàn)延遲愈合，未予治療，術(shù)后6個(gè)月時(shí)獲得骨性愈合。

3 討論

在內(nèi)翻膝骨關(guān)節(jié)炎早期行截骨術(shù)可以糾正下肢力線，使得內(nèi)側(cè)間室過(guò)度承擔(dān)的應(yīng)力分擔(dān)于相對(duì)正常的外側(cè)間室，繼而緩解關(guān)節(jié)炎的癥狀，并且避免或延緩關(guān)節(jié)炎的進(jìn)展，減少了行全膝關(guān)節(jié)表面置換術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)。閉合楔形脛骨高位截骨術(shù)可以滿足上述要求，另外閉合楔形截骨術(shù)相對(duì)開放截骨術(shù)有更高的骨愈合率[3]，但是該術(shù)式要求術(shù)前準(zhǔn)確計(jì)算截骨角度，術(shù)中精確截骨[4]，另外，術(shù)者術(shù)中需要反復(fù)的C臂透視，多次進(jìn)行截骨的修正，存在輻射傷害較大，手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題。

3D打印技術(shù)已逐漸應(yīng)用于骨科各領(lǐng)域[5-8]，術(shù)前通過(guò)Mimics重建下肢的三維模型，可以在計(jì)算機(jī)上精確的測(cè)量出膝關(guān)節(jié)的內(nèi)翻角度，進(jìn)行模擬截骨，觀察截骨效果。根據(jù)截骨角度進(jìn)一步明確截骨平面，設(shè)計(jì)出截骨切模。固定截骨切模的4枚3.0克氏針，應(yīng)該平行設(shè)計(jì)，可于截骨后取下截骨切模，安置鎖定模塊，截骨后，下肢矯正至預(yù)期角度時(shí)，才能予以鎖定，確保矯形的精確度。鎖定模塊盡可能設(shè)計(jì)于脛骨前側(cè)，避免干擾鈦板的安置。本組患者術(shù)中未使用C臂透視，均未進(jìn)行截骨修正。

綜上所述，3D打印技術(shù)制備的截骨切模和鎖定模塊輔助的閉合楔形脛骨高位截骨術(shù)，具有操作簡(jiǎn)單、避免多次截骨修正，縮短手術(shù)時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用其治療伴有膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間室骨關(guān)節(jié)炎的膝內(nèi)翻畸形具有良好臨床效果。

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