3D打印技術(shù)對脛骨平臺(tái)骨折關(guān)節(jié)面復(fù)位的應(yīng)用價(jià)值及術(shù)后CT結(jié)果研究

葉試南 阮平 鄭幫明 謝偉雄 蔣文勇 劉振林

[摘要] 目的 探討3D打印技術(shù)對脛骨平臺(tái)骨折關(guān)節(jié)面復(fù)位的應(yīng)用價(jià)值及術(shù)后CT結(jié)果。 方法 選擇2015年1月～2018年12月我院收治的60例脛骨平臺(tái)骨折患者，隨機(jī)分為兩組各30例，對照組實(shí)施傳統(tǒng)切開復(fù)位內(nèi)固定術(shù)，觀察組在3D打印技術(shù)指導(dǎo)下行切開復(fù)位內(nèi)固定術(shù)，比較兩組手術(shù)情況、關(guān)節(jié)面復(fù)位情況、臨床療效、膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度、膝關(guān)節(jié)功能評分。 結(jié)果 （1）觀察組復(fù)位固定時(shí)間、手術(shù)時(shí)間均較對照組縮短（P均<0.05）。（2）觀察組的關(guān)節(jié)面最大階梯高度、關(guān)節(jié)面復(fù)位滿意度評分均較對照組更高（P均<0.05）。（3）觀察組的優(yōu)良率較對照組更高，其治療后的伸膝最大角度、屈膝最大角度、膝關(guān)節(jié)功能評分均較對照組更高（P均<0.05）。 結(jié)論 應(yīng)用3D打印技術(shù)指導(dǎo)脛骨平臺(tái)骨折手術(shù)，可更快、更好地復(fù)位關(guān)節(jié)面，有利于提高療效，改善膝關(guān)節(jié)功能。

[關(guān)鍵詞] 脛骨平臺(tái)骨折;切開復(fù)位內(nèi)固定術(shù);關(guān)節(jié)面復(fù)位;3D打印

[中圖分類號] R687.3? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-9701（2019）21-0021-03

Study on the application value of 3D printing technique for articular surface reduction of tibial plateau fracture and postoperative CT results

YE Shinan? ?RUAN Ping? ?ZHENG Bangming? ?XIE Weixiong? ?JIANG Wenyong? ?LIU Zhenlin

Yunfu Hospital of Traditional Chinese Medicine in Guangdong Province， Yunfu? ?527300， China

[Abstract] Objective To investigate the application value of 3D printing technique in the treatment of articular surface reduction of tibial plateau fracture and postoperative CT results. Methods 60 patients with tibial plateau fractures（from January 2015 to December 2018） who were admitted to our hospital were selected and randomly divided into two groups， with 30 cases in each group.The control group was given traditional open reduction and internal fixation.The observation group was given open reduction and internal fixation under the guidance of 3D printing technology.The surgical condition， articular surface reduction， clinical efficacy， knee mobility， and knee function score were compared. Results （1）The reduction and fixation time and the operation time of the observation group was shorter than the control group（P<0.05）. （2）The maximum step height of the articular surface and the satisfaction degree of articular surface reduction in the observation group were higher than those in the control group（P<0.05）. （3）The excellent and good rate in the observation group was higher than that in the control group. The maximum angle of knee extension， knee bending maximum angle and knee joint function score in the observation group after treatment were higher than those in the control group（P<0.05）. Conclusion The application of 3D printing technology to guide the operation of tibial plateau fracture can reduce the articular surface faster and better， which is beneficial to improving the curative effect and improving knee function.

[Key words] Tibial plateau fracture; Open reduction and internal fixation; Articular surface reduction; 3D printing

脛骨平臺(tái)骨折是一類常見的關(guān)節(jié)內(nèi)骨折類型，患者骨折后往往會(huì)出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)腫痛、活動(dòng)受限等癥狀，如患者未能及時(shí)就醫(yī)，易引發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎，嚴(yán)重影響到其日常生活[1-2]，故臨床需對脛骨平臺(tái)骨折實(shí)施積極治療。切開復(fù)位內(nèi)固定術(shù)是臨床治療脛骨平臺(tái)骨折的主要手段，為設(shè)計(jì)手術(shù)方案，術(shù)前需對患者傷情進(jìn)行鑒定，近年來，3D打印技術(shù)用于骨科手術(shù)評估中取得了良好的進(jìn)展[3-4]，本研究為探討3D打印技術(shù)對脛骨平臺(tái)骨折關(guān)節(jié)面復(fù)位的治療效果，針對2015年1月～2018年12月我院骨外科收治的60例脛骨平臺(tái)骨折患者進(jìn)行前瞻性研究?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料

選擇2015年1月～2018年12月我院骨外科收治的60例脛骨平臺(tái)骨折患者開展前瞻性研究，本研究分組方法為隨機(jī)數(shù)字表法，符合臨床醫(yī)學(xué)試驗(yàn)倫理學(xué)原則，經(jīng)倫理學(xué)委員會(huì)批準(zhǔn)，隨機(jī)分為兩組各30例，其中，對照組年齡19～63歲，平均（40.03±12.14）歲，男19例、女11例;觀察組年齡20～64歲，平均（40.62±12.31）歲，男18例、女12例。兩組一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），具有可比性，且研究對象符合納入與排除標(biāo)準(zhǔn)。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）經(jīng)影像學(xué)檢查，確診為脛骨平臺(tái)骨折;（2）具備手術(shù)指征;（3）患者或其家屬對研究知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）合并嚴(yán)重感染;（2）合并糖尿病、心腦血管疾病、肝腎功能不全;（3）合并意識障礙、精神障礙;（4）研究中途失訪或脫落;（5）同時(shí)參與其他臨床醫(yī)學(xué)試驗(yàn)。

1.2 方法

對照組實(shí)施傳統(tǒng)切開復(fù)位內(nèi)固定術(shù)，行腰麻，體位選擇仰臥位，根據(jù)術(shù)前CT圖像確定骨折情況，根據(jù)骨折部位在脛骨外側(cè)正中或前內(nèi)側(cè)作切口，打開關(guān)節(jié)囊，剝離骨膜，充分顯露骨折端，清理關(guān)節(jié)腔內(nèi)骨折碎片及血塊，對骨折端進(jìn)行復(fù)位，采用克氏針進(jìn)行臨時(shí)固定，將解剖鋼板貼于骨折面進(jìn)行固定，留置引流管，確認(rèn)復(fù)位固定妥善后，縫合切口。

觀察組在3D打印技術(shù)指導(dǎo)下行切開復(fù)位內(nèi)固定術(shù)，術(shù)前對患者骨折端進(jìn)行CT檢查，采用螺旋CT多平面重建技術(shù)重建三維立體CT圖像，將三維立體圖像數(shù)據(jù)輸入至3D打印機(jī)中，按照1∶1的比例制作3D實(shí)物模型，根據(jù)3D實(shí)物模型設(shè)計(jì)手術(shù)方案，明確手術(shù)入路、螺釘長度、解剖鋼板長度，再實(shí)施手術(shù)，手術(shù)步驟同對照組。

1.3觀察指標(biāo)

比較兩組的手術(shù)情況（包括復(fù)位固定時(shí)間、手術(shù)時(shí)間）、關(guān)節(jié)面復(fù)位情況（包括關(guān)節(jié)面最大階梯高度、關(guān)節(jié)面復(fù)位滿意度，關(guān)節(jié)面最大階梯高度根據(jù)術(shù)后CT復(fù)查結(jié)果進(jìn)行測量，關(guān)節(jié)面復(fù)位滿意度由患者打分，總分0～100分，得分隨著滿意度的增高而增高）、膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度（包括伸膝最大角度、屈膝最大角度）、膝關(guān)節(jié)功能評分、臨床療效，臨床療效根據(jù)治療后的膝關(guān)節(jié)功能評分進(jìn)行評價(jià)，膝關(guān)節(jié)功能評分的評估工具為HSS膝關(guān)節(jié)評分，總分0～100分，得分隨著膝關(guān)節(jié)功能的改善而增高，<70分為差，70～79分為可，80～89分為良，90～100分為優(yōu)，優(yōu)良率=（優(yōu)例數(shù)+良例數(shù)）/總例數(shù)×100%[5]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件，計(jì)數(shù)資料以[n（%）]表示，采用χ2檢驗(yàn);計(jì)量資料以（x±s）表示，采用t檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組復(fù)位固定時(shí)間、手術(shù)時(shí)間比較

觀察組的復(fù)位固定時(shí)間、手術(shù)時(shí)間均較對照組縮短（P均<0.05）。見表1。

2.2兩組關(guān)節(jié)面復(fù)位情況比較

觀察組的關(guān)節(jié)面最大階梯高度、關(guān)節(jié)面復(fù)位滿意度評分均較對照組更高（P均<0.05）。見表2。

2.3兩組臨床療效比較

觀察組優(yōu)良率為93.33%、對照組為73.33%，觀察組較對照組更高（P<0.05）。見表3。

2.4 兩組膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度及功能評分比較

兩組治療后的伸膝最大角度、屈膝最大角度、膝關(guān)節(jié)功能評分均較治療前增高，而治療后觀察組各項(xiàng)指標(biāo)均較對照組更高（P均<0.05）。見表4。

3討論

脛骨平臺(tái)骨折是一種常見于臨床的創(chuàng)傷性骨折類型，其骨折的發(fā)生主要與交通事故、高空墜落事故等有關(guān)，隨著交通業(yè)和建筑業(yè)的不斷發(fā)展，交通事故、高空墜落事故的發(fā)生逐漸增多，脛骨平臺(tái)骨折發(fā)生情況隨之增多[6]。脛骨平臺(tái)骨折是一種病變位于膝關(guān)節(jié)內(nèi)的骨折病變，患者膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性和活動(dòng)性在發(fā)生骨折后受到嚴(yán)重影響，表現(xiàn)為下肢活動(dòng)障礙，臨床上主張對脛骨平臺(tái)骨折予以積極治療[7-9]。

切開復(fù)位內(nèi)固定術(shù)是臨床上治療脛骨平臺(tái)骨折的主要手段，可對脛骨平臺(tái)骨折斷端和塌陷關(guān)節(jié)面進(jìn)行復(fù)位，促使膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)[10]。為保證骨折及關(guān)節(jié)面復(fù)位效果，術(shù)前需對患者骨折情況予以明確，再制定手術(shù)方案。以往，切開復(fù)位內(nèi)固定術(shù)前評估方法以CT檢查為主，通過對骨折端實(shí)施CT掃描，可獲取清晰的二維圖像，但部分隱匿性創(chuàng)傷在CT圖像中無法顯示，對骨折定位作用不夠理想[11-12]。近年來，3D打印技術(shù)被逐漸應(yīng)用于骨科手術(shù)患者術(shù)前評估中，3D打印技術(shù)主要是利用螺旋CT機(jī)自帶的工作站對CT圖像進(jìn)行三維立體重建，獲取三維圖像數(shù)據(jù)，再利用3D打印機(jī)打印骨折端三維立體模型，獲得實(shí)體模型，有效突破了二維平面結(jié)構(gòu)的局限性，便于手術(shù)醫(yī)師更加細(xì)微地觀察骨折端情況，進(jìn)一步完善手術(shù)方案[13-15]。

本研究結(jié)果顯示：（1）觀察組的復(fù)位固定時(shí)間、手術(shù)時(shí)間均較對照組縮短，說明3D打印技術(shù)用于脛骨平臺(tái)骨折手術(shù)患者術(shù)前評估中可縮短其手術(shù)時(shí)間;（2）觀察組的關(guān)節(jié)面最大階梯高度、關(guān)節(jié)面復(fù)位滿意度評分均較對照組更高，且觀察組的優(yōu)良率較對照組更高，其治療后的伸膝最大角度、屈膝最大角度、膝關(guān)節(jié)功能評分均較對照組更高，說明3D打印技術(shù)用于脛骨平臺(tái)骨折手術(shù)中可提高患者的關(guān)節(jié)面復(fù)位效果和臨床療效，主要是因?yàn)?D打印技術(shù)的應(yīng)用可使手術(shù)方案更加科學(xué)、精確，減少術(shù)中誤差，進(jìn)一步達(dá)到更好的復(fù)位效果。

綜上所述，應(yīng)用3D打印技術(shù)指導(dǎo)脛骨平臺(tái)骨折手術(shù)，可更快、更好地復(fù)位關(guān)節(jié)面，有利于提高療效，改善膝關(guān)節(jié)功能。

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