3D打印技术对胫骨平台骨折关节面复位的应用价值及术后CT结果研究

叶试南 阮平 郑帮明 谢伟雄 蒋文勇 刘振林

[摘要] 目的 探討3D打印技术对胫骨平台骨折关节面复位的应用价值及术后CT结果。 方法 选择2015年1月～2018年12月我院收治的60例胫骨平台骨折患者，随机分为两组各30例，对照组实施传统切开复位内固定术，观察组在3D打印技术指导下行切开复位内固定术，比较两组手术情况、关节面复位情况、临床疗效、膝关节活动度、膝关节功能评分。 结果 （1）观察组复位固定时间、手术时间均较对照组缩短（P均<0.05）。（2）观察组的关节面最大阶梯高度、关节面复位满意度评分均较对照组更高（P均<0.05）。（3）观察组的优良率较对照组更高，其治疗后的伸膝最大角度、屈膝最大角度、膝关节功能评分均较对照组更高（P均<0.05）。 结论 应用3D打印技术指导胫骨平台骨折手术，可更快、更好地复位关节面，有利于提高疗效，改善膝关节功能。

[关键词] 胫骨平台骨折;切开复位内固定术;关节面复位;3D打印

[中图分类号] R687.3          [文献标识码] A          [文章编号] 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

胫骨平台骨折是一类常见的关节内骨折类型，患者骨折后往往会出现膝关节肿痛、活动受限等症状，如患者未能及时就医，易引发创伤性关节炎，严重影响到其日常生活[1-2]，故临床需对胫骨平台骨折实施积极治疗。切开复位内固定术是临床治疗胫骨平台骨折的主要手段，为设计手术方案，术前需对患者伤情进行鉴定，近年来，3D打印技术用于骨科手术评估中取得了良好的进展[3-4]，本研究为探讨3D打印技术对胫骨平台骨折关节面复位的治疗效果，针对2015年1月～2018年12月我院骨外科收治的60例胫骨平台骨折患者进行前瞻性研究。现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料

选择2015年1月～2018年12月我院骨外科收治的60例胫骨平台骨折患者开展前瞻性研究，本研究分组方法为随机数字表法，符合临床医学试验伦理学原则，经伦理学委员会批准，随机分为两组各30例，其中，对照组年龄19～63岁，平均（40.03±12.14）岁，男19例、女11例;观察组年龄20～64岁，平均（40.62±12.31）岁，男18例、女12例。两组一般资料比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性，且研究对象符合纳入与排除标准。纳入标准：（1）经影像学检查，确诊为胫骨平台骨折;（2）具备手术指征;（3）患者或其家属对研究知情同意。排除标准：（1）合并严重感染;（2）合并糖尿病、心脑血管疾病、肝肾功能不全;（3）合并意识障碍、精神障碍;（4）研究中途失访或脱落;（5）同时参与其他临床医学试验。

1.2 方法

对照组实施传统切开复位内固定术，行腰麻，体位选择仰卧位，根据术前CT图像确定骨折情况，根据骨折部位在胫骨外侧正中或前内侧作切口，打开关节囊，剥离骨膜，充分显露骨折端，清理关节腔内骨折碎片及血块，对骨折端进行复位，采用克氏针进行临时固定，将解剖钢板贴于骨折面进行固定，留置引流管，确认复位固定妥善后，缝合切口。

观察组在3D打印技术指导下行切开复位内固定术，术前对患者骨折端进行CT检查，采用螺旋CT多平面重建技术重建三维立体CT图像，将三维立体图像数据输入至3D打印机中，按照1∶1的比例制作3D实物模型，根据3D实物模型设计手术方案，明确手术入路、螺钉长度、解剖钢板长度，再实施手术，手术步骤同对照组。

1.3观察指标

比较两组的手术情况（包括复位固定时间、手术时间）、关节面复位情况（包括关节面最大阶梯高度、关节面复位满意度，关节面最大阶梯高度根据术后CT复查结果进行测量，关节面复位满意度由患者打分，总分0～100分，得分随着满意度的增高而增高）、膝关节活动度（包括伸膝最大角度、屈膝最大角度）、膝关节功能评分、临床疗效，临床疗效根据治疗后的膝关节功能评分进行评价，膝关节功能评分的评估工具为HSS膝关节评分，总分0～100分，得分随着膝关节功能的改善而增高，<70分为差，70～79分为可，80～89分为良，90～100分为优，优良率=（优例数+良例数）/总例数×100%[5]。

1.4 统计学方法

应用SPSS19.0统计学软件，计数资料以[n（%）]表示，采用χ2检验;计量资料以（x±s）表示，采用t检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组复位固定时间、手术时间比较

观察组的复位固定时间、手术时间均较对照组缩短（P均<0.05）。见表1。

2.2两组关节面复位情况比较

观察组的关节面最大阶梯高度、关节面复位满意度评分均较对照组更高（P均<0.05）。见表2。

2.3两组临床疗效比较

观察组优良率为93.33%、对照组为73.33%，观察组较对照组更高（P<0.05）。见表3。

2.4 两组膝关节活动度及功能评分比较

两组治疗后的伸膝最大角度、屈膝最大角度、膝关节功能评分均较治疗前增高，而治疗后观察组各项指标均较对照组更高（P均<0.05）。见表4。

3讨论

胫骨平台骨折是一种常见于临床的创伤性骨折类型，其骨折的发生主要与交通事故、高空坠落事故等有关，随着交通业和建筑业的不断发展，交通事故、高空坠落事故的发生逐渐增多，胫骨平台骨折发生情况随之增多[6]。胫骨平台骨折是一种病变位于膝关节内的骨折病变，患者膝关节的稳定性和活动性在发生骨折后受到严重影响，表现为下肢活动障碍，临床上主张对胫骨平台骨折予以积极治疗[7-9]。

切开复位内固定术是临床上治疗胫骨平台骨折的主要手段，可对胫骨平台骨折断端和塌陷关节面进行复位，促使膝关节功能恢复[10]。为保证骨折及关节面复位效果，术前需对患者骨折情况予以明确，再制定手术方案。以往，切开复位内固定术前评估方法以CT检查为主，通过对骨折端实施CT扫描，可获取清晰的二维图像，但部分隐匿性创伤在CT图像中无法显示，对骨折定位作用不够理想[11-12]。近年来，3D打印技术被逐渐应用于骨科手术患者术前评估中，3D打印技术主要是利用螺旋CT机自带的工作站对CT图像进行三维立体重建，获取三维图像数据，再利用3D打印机打印骨折端三维立体模型，获得实体模型，有效突破了二维平面结构的局限性，便于手术医师更加细微地观察骨折端情况，进一步完善手术方案[13-15]。

本研究结果显示：（1）观察组的复位固定时间、手术时间均较对照组缩短，说明3D打印技术用于胫骨平台骨折手术患者术前评估中可缩短其手术时间;（2）观察组的关节面最大阶梯高度、关节面复位满意度評分均较对照组更高，且观察组的优良率较对照组更高，其治疗后的伸膝最大角度、屈膝最大角度、膝关节功能评分均较对照组更高，说明3D打印技术用于胫骨平台骨折手术中可提高患者的关节面复位效果和临床疗效，主要是因为3D打印技术的应用可使手术方案更加科学、精确，减少术中误差，进一步达到更好的复位效果。

综上所述，应用3D打印技术指导胫骨平台骨折手术，可更快、更好地复位关节面，有利于提高疗效，改善膝关节功能。

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