3D打印技术辅助治疗桡骨远端粉碎性骨折的疗效观察

孟繁斌 周喆刚 于龙彪 万圣祥 肖颖锋 王全震 温晶晶

（北京大学深圳医院手显微外科 广东 深圳 518036）

桡骨远端骨折是最常见的骨折，在急诊骨折患者中约占17%，前臂骨折患者中约占75%，多数患者经手法复位保守治疗后可达到满意疗效[1]，但是部分患者，尤其粉碎性骨折累及关节面时，手法复位难以到达功能要求。为了降低创伤性关节炎发生率、尽可能恢复腕关节功能，该类患者需要手术治疗[2]，对骨折进行解剖复位并牢固固定。3D打印技术目前越来越多的应用于骨科领域，该技术可将影像学数据转化为可触及的3D模型，从而有助于诊断和治疗[3]。我院自2015年8月—2017年8月，通过运用3D打印技术辅助腕掌侧锁定钢板内固定手术，治疗B、C型桡骨远端骨折20例，得到了满意的疗效，现报告如下。

1.临床资料

1.1 一般资料

自2015年8月—2017年8月，本院采用3D打印技术辅助掌侧锁定钢板手术治疗桡骨远端粉碎性骨折患者20例，其中男9例，女11例；年龄28～6O岁，平均46.5岁；左侧7例，右侧13例。骨折按A0／ASIF分型：B2型2例，B3型8例，C2型6例，C3型4例。术前掌倾角-55゜～-7゜，平均(-15.8゜±6゜)，尺偏角-8゜～13.5゜，平均(7.6゜±4゜)。桡骨轴向缩短3～17mm，平均（6±3.1）mm，致伤原因：交通伤1例，跌伤14例，高处摔伤5例。其中7例为多发伤。骨折至手术时间1～13天，平均6.5天。

1.2 方法

所有患者术前均行三维CT扫描（层厚0.625mm），将CT数据转化为3D打印数据，从而制作1:1比例树脂模型，由模型上再次确认骨折具体类型，并模拟手术操作复位骨折，选用合适形状的钛板，调整钛板角度，使得钛板与桡骨达到最佳贴附，并确定置钉的钉孔位置及各位置螺钉的长度。部分骨折需辅助克氏针固定，于模型上确定克氏针直径、进针位置、固定角度及固定深度。

手术在臂丛麻醉或全身麻醉下进行，上臂近端固定气压止血带，患肢在手术台上保持外展，上肢驱血后止血带充气止血，常规Henry切口，切开桡侧腕屈肌腱鞘，将拇长屈肌腱牵向尺侧，桡动脉牵向桡侧，并对桡动脉进行有效保护。纵行切开旋前方肌，剥离骨膜，彻底显露骨折，对于关节面严重塌陷的患者术中需切开关节囊，暴露桡腕关节面。通过手法复位及骨膜剥离器撬拨将骨折碎片进行复位处理，对于不稳定性骨折可利用克氏针临时固定，将术前选好的钛板贴附于桡骨掌侧，透视确定骨折复位情况及钛板位置，按术前3D模型上确定的钉孔位置拧入合适长度的锁定螺钉。对于骨质疏松较明显，关节面塌陷严重患者，采用同种异体骨植骨治疗。再次透视确认骨折复位情况及钛板、螺钉位置。对于体积较小，不适合螺钉固定的不稳定骨折块，应用术前确定的克氏针进行固定。术中被动屈伸腕关节，观察骨折是否固定牢固，关节面是否光滑，行前臂旋转活动观察下尺桡关节是否稳定。放松止血带，创面确切止血后，逐层缝合伤口，伤口内留置引流条。术后第1天观察患手掌指关节及指间关节活动情况，并观察正中神经支配区域感觉是否受损，开始行屈伸肘关节、上举肩关节练习。术后第2天伤口换药，观察伤口炎症反应，拔除伤口引流条。术后第3天指导患者主被动活动患手各掌指关节及指间关节，促进功能恢复。对于B型骨折可于术后第3天开始腕关节的屈伸活动锻炼；C2、C3型骨折应根据X线骨愈合情况，最好在2～3周以后再开始活动，术后4～6周行腕关节屈伸、前臂旋转等功能锻炼。

2.结果

20例患者术后随访10～18个月，平均14.6个月。手术后X线片测量：掌倾角8゜～17゜（平均12.9゜±3.4゜），尺偏角18゜～26゜（21.2゜±4.5゜）。骨折愈合时间为5～13周，平均9.2周，未发现桡骨短缩及关节面塌陷患者。腕关节活动范围测量：背伸活动39.1゜±12.4゜，掌屈活动43.8゜±10.3゜，前臂旋转功能完全恢复。腕关节功能Satmiento标准评分优15例，良5例。DASH评分由术前56.2±7.1分，到术后10个月6.6±2.3分，最终结果提示患者对于手术效果满意度高。所有患者末次随访X线检查均未出现关节间隙狭窄、桡骨远侧缘骨赘形成、干骺端松质内囊性变等创伤性关节炎改变。

3.讨论

桡骨远端骨折为最常见的骨折，0wen等人早在1982年调查发现每年在美国平均每10万人中有264例Colles骨折发生。对于关节外骨折、移位不明显的关节内骨折以及缩短不明显的稳定型嵌插骨折，可通过手法复位石膏托或者石膏管型外固定的方法进行治疗[4]。但对于桡骨远端粉碎性骨折，尤其是桡骨远端关节面碎裂、塌陷严重的患者，闭合手法复位往往难以达到预期目的，为了降低创伤后关节炎的发生率，尽可能地恢复腕关节的功能，需要对骨折进行解剖复位，手术切开复位则不可避免。目前较为普遍的手术方案为切开复位锁定钛板固定术，该手术方式提供了牢固的固定和支撑，对于骨折的愈合及术后关节面的塌陷都起到了非常重要的作用[5.6]。但是桡骨远端粉碎性骨折导致立体结构完全破坏，术中无法观察到每个骨折块的细节，需反复透视确定骨折复位效果，而在骨折复位后，需测量钉孔深度后拧入螺钉，并反复透视来确定螺钉长度是否合适，并排除螺钉进入关节腔内。

3D打印技术近年来在临床上应用越来越多，该技术将可医学数据转化为3D打印数据，并通过树脂材料打印制作损伤实体模型，有助于在模型上演练手术方案并调整内固定材料结构，以指导手术操作和治疗，使得手术更加个性化、精准化[7.8]。基于这个理念，我们应用3D打印技术辅助治疗桡骨远端粉碎性骨折，在手术前制作1:1等比例骨折3D打印模型，分析骨折具体类型，模拟手术操作，选择合适的钛板，并调整钛板弧度达到最佳贴附，并确定置钉的最佳钉孔位置，以及每个钉孔置钉的长度。术中复位骨折，置入术前确定的钛板，对于一些骨质强度高、骨折碎裂较轻的患者，术中可先行植入钛板，以钛板为支撑复位骨折块，根据术前模拟操作时的方案透视确定钛板最终位置，直接拧入合适的螺钉，并最后透视确认骨折复位效果及板钉位置。这样使得手术操作更加精准化，个体化，手术过程更加简单。根据我们收集的20例患者随访调查，依据腕关节功能Satmiento标准评分和术后X线检查结果，所有患者骨折复位均满意，术后腕关节活动范围恢复良好，应用DASH评分量进行患者主观性评价，也均获得了满意的结果。

目前3D打印技术已普遍应用于多个领域，将该技术应用于桡骨远端粉碎性骨折的治疗中，可以提高基层医院及年轻医生的手术水平，使得手术更加精准化，骨折复位效果更佳，值得在临床中推广。