3D打印技術(shù)輔助跗骨竇入路治療跟骨關(guān)節(jié)內(nèi)骨折的療效分析*

黃國偉 沈杰 韋山 姜雪峰

（江陰市人民醫(yī)院骨科，江蘇江陰 214400）

跟骨周圍有大量韌帶肌腱組織包繞，解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，骨折后手術(shù)復(fù)位難度較高，相較于其他下肢骨折的臨床療效較差。近年來3D打印技術(shù)在骨科得到了廣泛應(yīng)用，使手術(shù)治療更加個性化、精確化，對改善手術(shù)療效有很大幫助[1,2]。Schepers 和Misselyn[3]認(rèn)為3D打印技術(shù)能提高跟骨骨折術(shù)后的功能恢復(fù)，Yao等[4]認(rèn)為個性化3D打印技術(shù)使螺釘置入更精確，并能提高跟骨骨折復(fù)位質(zhì)量。目前，有關(guān)3D 打印技術(shù)在跟骨骨折微創(chuàng)手術(shù)中應(yīng)用的文獻(xiàn)不多。本研究探討3D 打印技術(shù)輔助跗骨竇入路切開復(fù)位內(nèi)固定術(shù)治療跟骨關(guān)節(jié)內(nèi)骨折的應(yīng)用效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入標(biāo)準(zhǔn)：①Sanders 分型Ⅱ、Ⅲ型的閉合性跟骨骨折；②受傷至手術(shù)時間≤2 周的新鮮跟骨骨折；③采用跗骨竇入路切開復(fù)位內(nèi)固定術(shù)；④術(shù)前及術(shù)后均有CT 影像資料；⑤隨訪時間至少12 個月。排除標(biāo)準(zhǔn)：①既往有跟骨骨折病史者；②雙側(cè)跟骨骨折患者；③術(shù)前局部軟組織有明顯損傷者；④同側(cè)肢體合并其他骨折患者。

根據(jù)上述納入與排除標(biāo)準(zhǔn)，回顧性分析2017年1月至2018 年12 月采用跗骨竇入路切開復(fù)位內(nèi)固定術(shù)治療32例跟骨關(guān)節(jié)內(nèi)骨折患者的臨床資料。其中未采用3D打印輔助技術(shù)的14例為非3D組，男13例，女1例，年齡22～66歲，平均（43.2±12.3）歲，左側(cè)6例，右側(cè)8 例；采用3D 打印輔助技術(shù)的18 例為3D 組，男16 例，女2 例，年齡27～62 歲，平均（45.9±9.7）歲，左側(cè)7 例，右側(cè)11 例。兩組一般資料比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05，表1）。

本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)通過，所有納入患者均簽署相關(guān)知情同意書。

1.2 術(shù)前準(zhǔn)備

所有患者術(shù)前均拍攝側(cè)位、軸位X 線片并進(jìn)行CT 掃描。3D 組通過3D 打印獲得同比例跟骨骨折模型及健側(cè)跟骨鏡像模型。觀察模型上的骨折形態(tài)及骨折線走行，明確主要移位骨塊、塌陷關(guān)節(jié)面的位置，確定手術(shù)復(fù)位計劃。在鏡像跟骨模型上確定合適的接骨板大小及放置位置，對接骨板進(jìn)行預(yù)彎，確定主要固定螺釘方向及長度，制定個性化的術(shù)前計劃。

1.3 手術(shù)方法

椎管內(nèi)麻醉或全身麻醉后，患者取健側(cè)臥位，雙腿前后放置防止透視重疊，使用氣囊止血帶。于跟骨外側(cè)做4～6 cm跗骨竇切口，切口位于外踝尖下1 cm向第4跖骨基底方向，切開皮膚后于腓骨肌腱走行前方分離至跟骨外側(cè)壁并做骨膜下剝離，注意保護(hù)腓骨肌腱鞘。將腓骨長短肌肌腱向下牽開，顯露距下關(guān)節(jié)。清理后辨認(rèn)骨折線及各骨折塊。按照復(fù)位計劃，復(fù)位前內(nèi)側(cè)與內(nèi)側(cè)骨塊間骨折線后行克氏針固定。保持患肢屈膝跖屈位，于跟骨結(jié)節(jié)橫向打入克氏針，向后下方牽引同時用骨膜剝離器于載距突骨塊下方向上推頂對抗?fàn)恳瑥?fù)位跟骨結(jié)節(jié)與載距突骨塊之間關(guān)系，自跟骨結(jié)節(jié)順內(nèi)側(cè)壁打入克氏針臨時固定。側(cè)位及軸位透視下，與健側(cè)鏡像3D 打印模型對比，確定跟骨結(jié)節(jié)復(fù)位后再進(jìn)行后外側(cè)關(guān)節(jié)面骨塊及前外側(cè)骨塊的復(fù)位，將膨出的外側(cè)壁擠壓復(fù)位。如需行跟骰關(guān)節(jié)骨折復(fù)位操作，將趾短伸肌向遠(yuǎn)側(cè)剝離即可顯露跟骰關(guān)節(jié)。臨時固定后插入預(yù)彎好的微創(chuàng)萬向鎖定接骨板（I.T.S，奧地利），側(cè)位透視下確定接骨板位置與術(shù)前計劃相同，打入螺釘固定。螺釘角度、長度按照術(shù)前計劃。非3D 組根據(jù)常規(guī)影像學(xué)資料行跗骨竇入路切開復(fù)位內(nèi)固定治療。所有手術(shù)均由同一名醫(yī)師主刀完成。

表1 兩組一般資料比較

1.4 術(shù)后處理

術(shù)后放置引流24 h，預(yù)防性使用抗生素24～48 h，術(shù)后第2日開始行下肢免負(fù)重功能鍛煉，預(yù)防下肢深靜脈血栓形成，術(shù)后復(fù)查跟骨CT 及跟骨側(cè)位、軸位X線片，術(shù)后8 周開始部分負(fù)重功能鍛煉，術(shù)后3 個月復(fù)查X線片示骨折愈合后可完全負(fù)重。

1.5 隨訪計劃及療效評價

術(shù)后1、3、6、12 個月以及之后每年進(jìn)行隨訪，復(fù)查跟骨側(cè)位、軸位X線片評估骨折愈合情況，記錄相關(guān)并發(fā)癥。跟骨CT 測量后關(guān)節(jié)面臺階大小，并于CT三維重建圖像的跟骨側(cè)位上測量跟骨B?hler 角。采用美國足踝外科協(xié)會（American Orthopaedic Foot and Ankle Society,AOFAS）踝-后足評分系統(tǒng)綜合評估治療效果，滿分100 分，其中90～100 分為優(yōu)，75～89 分為良，50～74分為可，50分以下為差。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。兩組患者年齡、手術(shù)時間、影像學(xué)測量數(shù)據(jù)、AOFAS評分等采用獨立樣本t檢驗，兩組性別、側(cè)別、Sanders分型等采用卡方檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

全部獲得隨訪，隨訪時間為12～22 個月，平均（15.3±3.1）個月。所有患者均未發(fā)生切口并發(fā)癥。兩組的手術(shù)時間比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。兩組術(shù)后B?hler角均較術(shù)前有明顯改善，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。術(shù)后B?hler 角與健側(cè)B?hler 角差值非3D 組為-4.7°±7.5°，3D 組為-0.6°±3.3°，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。術(shù)后關(guān)節(jié)面臺階非3D 組為（1.7±1.1）mm，3D 組為（0.8±0.7）mm，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。末次隨訪時AOFAS 評分：非3D 組（87.1±6.4）分，3D 組（90.1±3.0）分，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。其中非3D 組優(yōu)7 例，良5 例，可2 例，優(yōu)良率為85.7%；3D 組優(yōu)11 例，良7 例，優(yōu)良率為100%。詳見表2，典型病例見圖1。

3 討論

跟骨關(guān)節(jié)內(nèi)骨折移位的手術(shù)效果相對較差，且多累及壯體力人群，患者常無法重返傷前工作崗位[5,6]。經(jīng)典的外側(cè)L 型擴大入路手術(shù)的并發(fā)癥主要包括切口壞死、感染等軟組織并發(fā)癥，發(fā)生率高達(dá)20%～37%[7]。跗骨竇入路的軟組織并發(fā)癥發(fā)生率低，有學(xué)者認(rèn)為其復(fù)位效果及臨床療效等同[6,7]、甚至優(yōu)于傳統(tǒng)擴大外側(cè)入路[10,11]，且不增加軟組織并發(fā)癥風(fēng)險。近年來，跗骨竇入路手術(shù)很快被接受并成為國內(nèi)外足踝會議的討論熱點。本研究中患者均未發(fā)生切口軟組織并發(fā)癥，與文獻(xiàn)報道結(jié)果相近，但與病例納入標(biāo)準(zhǔn)及病例數(shù)量較少有一定關(guān)系。

表2 兩組手術(shù)相關(guān)指標(biāo)的比較（）

表2 兩組手術(shù)相關(guān)指標(biāo)的比較（）

3.1 B?hler角與跟骨后關(guān)節(jié)面復(fù)位的關(guān)系

跟骨周圍有大量韌帶肌腱組織包繞，解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，雖然跗骨竇入路軟組織并發(fā)癥較少，但因為顯露有限可能存在跟骨復(fù)位固定不足，易導(dǎo)致跟骨后關(guān)節(jié)面平整性欠佳以及B?hler 角丟失[12,13]，而后關(guān)節(jié)面的復(fù)位情況及B?hler 角的恢復(fù)都是影響預(yù)后的重要因素[14-16]。術(shù)后三維CT 重建中發(fā)現(xiàn)，B?hler 角及關(guān)節(jié)面恢復(fù)相對較差者均存在內(nèi)側(cè)壁復(fù)位欠佳。主要表現(xiàn)為跟骨結(jié)節(jié)骨塊與載距突骨塊仍有重疊移位，導(dǎo)致跟骨高度恢復(fù)不足，B?hler 角減小。復(fù)位不良的跟骨結(jié)節(jié)骨塊會阻擋后外側(cè)關(guān)節(jié)面骨塊的復(fù)位，使后外側(cè)關(guān)節(jié)面骨塊前傾形成臺階。由于術(shù)中視野有限，并且距下關(guān)節(jié)無法內(nèi)翻至充分顯露整個關(guān)節(jié)面，雖然視野內(nèi)的后關(guān)節(jié)面平整度好，但在后上方部分關(guān)節(jié)面可能逐漸出現(xiàn)明顯臺階（圖2）。因此，內(nèi)側(cè)壁的復(fù)位質(zhì)量對B?hler角、跟骨高度及后關(guān)節(jié)面的恢復(fù)均有很大影響。此外，由于B?hler 角的個體差異，術(shù)中很難確定B?hler角的復(fù)位情況，特別是Sanders ⅡC型的舌型骨折，容易造成B?hler角復(fù)位不足或過度復(fù)位。3D 組術(shù)中以健側(cè)鏡像模型為參照，可較好地恢復(fù)B?hler 角。本研究中所有B?hler 角恢復(fù)的骨折，后關(guān)節(jié)面均解剖復(fù)位。

3.2 內(nèi)側(cè)壁的復(fù)位

內(nèi)側(cè)壁的復(fù)位不能在直視下進(jìn)行，只能通過牽引、撬撥等方式結(jié)合透視進(jìn)行。可通過剝離器插入初級骨折線內(nèi)松解內(nèi)側(cè)壁交鎖[17]，Schanz 針撬撥牽引跟骨結(jié)節(jié)復(fù)位，也可采用椎板撐開器[5]或牽引器[18]撐開，但容易造成較大的骨缺損及內(nèi)側(cè)神經(jīng)血管的損傷，且需通過透視反復(fù)調(diào)整。本研究中通過屈膝跖屈位放松跟腱，跟骨結(jié)節(jié)橫行牽引針向后下方牽引并糾正內(nèi)翻，關(guān)鍵的一步是要同時在載距突骨塊下方用剝離器向上推頂對抗?fàn)恳冸x器不需要插入骨折端內(nèi)側(cè)，避免了內(nèi)側(cè)神經(jīng)血管束損傷的可能，并且不需要很大力量牽引即可松解內(nèi)側(cè)交鎖。如單獨行跟骨結(jié)節(jié)牽引或采用跟距之間的撐開器牽引，會同時牽開距下關(guān)節(jié)甚至踝關(guān)節(jié)而減弱了對內(nèi)側(cè)壁的復(fù)位作用。Burdeaux[19]外側(cè)采用8 cm 橫行切口進(jìn)行復(fù)位，如發(fā)現(xiàn)內(nèi)側(cè)壁骨塊復(fù)位不滿意，則采用內(nèi)踝與跟腱中間5 cm 垂直切口完成跟骨結(jié)節(jié)與載距突骨塊間的復(fù)位。王志杰等[20]采用內(nèi)踝下方1 cm 處的4 cm橫行切口，于神經(jīng)血管束前方顯露內(nèi)側(cè)骨折線復(fù)位，聯(lián)合外側(cè)L型切口進(jìn)行固定，獲得滿意復(fù)位固定。內(nèi)側(cè)入路似乎是內(nèi)側(cè)壁解剖復(fù)位的唯一辦法，但目前并無標(biāo)準(zhǔn)化的手術(shù)入路，文獻(xiàn)報道較少，不能避免神經(jīng)血管損傷的風(fēng)險。

圖1 患者，男，42歲，右側(cè)跟骨骨折（Sanders Ⅲ型），行3D打印技術(shù)輔助跗骨竇入路切開復(fù)位內(nèi)固定術(shù)

圖2 患者，男，43歲，左側(cè)Sanders Ⅱ型跟骨骨折，術(shù)后CT重建（A）與健側(cè)鏡像（B）對照內(nèi)側(cè)壁復(fù)位不足，后關(guān)節(jié)面后內(nèi)側(cè)出現(xiàn)逐漸增大的臺階

3.3 關(guān)注跟骨底面骨塊的移位

圖3 患者，男，47歲，左側(cè)Sanders Ⅲ型跟骨骨折，術(shù)后CT重建跟骨下面觀顯示跟骨底面的骨塊嵌入跟骨內(nèi)外側(cè)壁之間，跟骨寬度未能恢復(fù)

后外側(cè)關(guān)節(jié)面骨塊復(fù)位完成后，可能出現(xiàn)跟骨前突及外側(cè)壁處膨隆較明顯，并且通過手法無法完全恢復(fù)外側(cè)皮質(zhì)平整性，需通過螺釘加壓、捶打甚至螺栓[10]加壓恢復(fù)寬度。觀察術(shù)前、術(shù)后三維模型發(fā)現(xiàn)，部分跟骨骨折除了后關(guān)節(jié)面骨塊會塌陷入跟骨體內(nèi)，跟骨底面的骨塊也會陷入跟骨體內(nèi)（圖3）。術(shù)中通常不會特意去注意跟骨底面，但該骨塊會阻擋外側(cè)壁及前外側(cè)骨塊復(fù)位，使跟骨寬度難以恢復(fù)，甚至可能阻擋跟骨結(jié)節(jié)骨塊的復(fù)位，從而影響跟骨整體的復(fù)位。因此，除常規(guī)的6 部分骨塊外，還應(yīng)注意跟骨底面的骨塊的復(fù)位。

3.4 跟骨萬向鎖定接骨板特點

本研究采用微創(chuàng)萬向鎖定接骨板，外形小巧，不需要對跟骨外側(cè)壁進(jìn)行大面積剝離即可置入，同時滿足跟骨骨折三點固定的要求。采用擠壓嵌入式鎖定結(jié)構(gòu)，不需要使用鎖定套筒，操作簡便，節(jié)省手術(shù)時間。鎖定螺釘可在15°范圍內(nèi)任意方向置入，方便固定內(nèi)側(cè)載距突骨塊，避免螺釘進(jìn)入內(nèi)側(cè)骨折線，形成多角度鎖定結(jié)構(gòu)，固定牢靠。接骨板表面具有Dotize Ⅱ型陽極氧化涂層，可降低感染率，避免冷焊接效應(yīng)，便于取出。本研究中所有取出的內(nèi)固定未發(fā)現(xiàn)螺釘滑絲現(xiàn)象。

本研究尚存不足，如樣本量不大，各分型骨折病例數(shù)較少，隨訪時間較短，這些因素會對結(jié)果產(chǎn)生一定影響。需要進(jìn)一步積累病例并隨訪，明確遠(yuǎn)期療效。

綜上，采用3D打印技術(shù)輔助跗骨竇入路切開復(fù)位內(nèi)固定術(shù)治療跟骨關(guān)節(jié)內(nèi)骨折，通過術(shù)前充分評估，提高了跗骨竇入路微創(chuàng)手術(shù)的精準(zhǔn)性，臨床療效更佳。