3D打印技术在Pilon骨折手术治疗中的应用效果

钱锦锋 蔡执中 丁彬杰 黄伟*

Pilon骨折最常发生于交通事故伤、高处坠落、滑雪或绊脚前摔，为胫骨远端累及关节面合并腓骨远端的复杂骨折，骨折后易发生创伤性踝关节炎、疼痛、术后感染、软组织坏死及骨不连等并发症，临床治疗难度大、预后不佳、致残率高、并发症多［1］。相关研究显示［2-4］，Pilon骨折的特征决定了临床治疗的困难性和特殊性，其发生率约占胫骨骨折的5%～10%，严重影响患者的生活质量。因此如果提高Pilon骨折手术后的临床疗效、降低并发症发生率成为目前临床上较为关注的问题。3D打印技术以数字模型为基础，能够为患者提供更准确的影像学信息，近年来，在骨科治疗中，3D打印技术具有广泛应用前景［5］。本资料进一步探讨在Pilon骨折手术治疗中应用3D打印技术的效果，为Pilon骨折的临床治疗提供理论依据，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2017年1月至2019年1月本院收治的符合标准的Pilon骨折病例50例为观察对象，按照是否运用3D打印技术分为3D模型组和非3D模型组，每组各25例。其中3D模型组男15例，女10例；病程1～5h，平均（2.33±1.25）h；年龄20～65岁，平均（39.87±15.34）岁；其中高处坠落伤12例，交通事故伤10例，扭伤3例；左侧骨折14例，右侧骨折11例；非3D模型组男14例，女11例；病程1～5h，平均（2.45±1.19）h；年龄 21～65 岁，平均（39.95±15.64）岁；其中高处坠落伤13例，交通事故伤10例，扭伤2例；左侧骨折13例，右侧骨折12例。两组一般资料比较差异无统计学意义（P＞0.05）。纳入标准：（1）经CT、X线等影像学检查确诊；（2）患者自愿参与该研究；（3）经医院伦理委员会批准。排除标准：（1）排除明显血管损伤患者；（2）排除开放型骨折患者；（3）排除严重心、肝、肾功能障碍患者。

1.2 方法 两组患者手术均由同一团队实施，其中非3D模型组采用传统单纯切开复位钢板内固定手术，临床医生根据手术经验，对胫骨远端骨折进行分析，于胫骨骨折位置做一个切口，分离骨膜，露出骨折部位，采用合适的固定材料和固定方式，结束钢板的内固定操作。3D模型组采用3D打印技术，均将64排CT扫描数据导入器械公司三维重建系统进行三维重建，只对胫腓骨远端部分进行保留，在此基础上，运用3D打印技术将骨折块分别打印出来，熟悉骨折类型，术前进行手术模拟演练，对手术进行设计，进行周密的术前计划，选定螺钉长度及固定材料，对手术入路和固定方式进行明确。按照既定的手术流程进行手术。两组术后均进行CT、X线等影像学检查。两组均术后随访3个月。

1.3 观察指标与疗效评定标准 （1）观察两组患者手术综合指标，包括手术时间、住院时间、术中出血量、术中C型臂X线机透视次数、术后引流量。（2）观察两组患者并发症发生率，包括皮肤软组织损伤、伤口感染、足背麻木。（3）观察两组患者末次随访时AOFAS踝与后足主观评分，分值为0～100分，其中优：90～100分，良：75～89分，可：50～74分，差：50分以下［6-7］。

1.4 统计学方法 采用SPSS 23.0统计软件。计量资料以（）表示，进行正态性检验和方差齐性检验，比较采用t检验；计数资料以%表示，组间比较采用χ2检验，等级资料采用Z检验。P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者手术综合指标分析 见表1。

表1 两组患者手术综合指标分析（）

表1 两组患者手术综合指标分析（）

术后引流量（ml）3D模型组（n=25） 165.88±45.35 20.33±4.62 135.67±59.38 2.39±1.02 295.34±60.33非3D模型组（n=25） 213.40±65.99 29.65±5.10 140.56±65.31 4.90±2.69 346.33±70.24 t值 20.334 5.382 1.209 4.320 19.35 P值 ＜0.05 ＜0.05 ＞0.05 ＜0.05 ＜0.05组别 手术时间（min）住院时间（d）术中出血量（ml）术中C型臂X线机透视次数（次）

2.2 两组患者并发症发生率分析 见表2。

表2 两组患者并发症发生率分析［n（%）］

2.3 两组患者末次随访时AOFAS踝与后足主观评分分析 见表3。

表3 两组患者末次随访时AOFAS踝与后足主观评分分析［n（%）］

3 讨论

Pilon骨折为一种复杂的关节内骨折，多为高能量损伤所致，患者骨折后，多伴有明显的关节面压缩塌陷移位，造成踝关节不稳，正常解剖结构遭到严重破坏，局部损伤严重，常出现明显的软组织损伤、感染、坏死，给临床治疗带来了一定的挑战。目前手术治疗Pilon骨折成为骨科最常用的治疗方式，但是随着医学技术的快速发展，传统单纯切开复位钢板内固定手术已不能满足人们对于康复的需求，X线片和二维CT图像只能提供最基本的诊断，不能准确反映出骨折的实际情况，医生需要靠自己的临床经验来进行手术，存在较大的主观性，同时对临床分型的准确判断和治疗造成了一定的困难，手术风险相对较高。在Pilon骨折的治疗中，急需一种更直观、易懂的医疗技术来提高Pilon骨折的诊疗水平［8］。

3D打印技术逐渐被应用于临床，以三维数字模型为基础，能通过制作打印成1∶1的模型，呈现骨折的原始结构，帮助医生快速、准确的找到最佳手术入路，预估植骨量，对所需移植的皮植骨外及形骨量进行估算，提前选择好适宜长度的腓骨重建板及螺钉重建腓骨，选择适宜长度及外形的接骨板重建胫骨关节面，同时也可以预先进行模拟手术，在等大的模型上进行评估、测试，准确放置内固定，对手术中可能出现的难点、关键点进行提前演练，尽可能在恢复胫骨关节面坚强程度、高度及平整度上减少切口长度，减少创伤，这在一定程度上可以降低手术风险，提高手术效率。杨雄武［9］学者研究发现，采用3D打印技术，可以对患者的相关数据进行录入，制定更加符合患者伤情的内置物，提高了手术治疗效果。李新春等［10］学者指出，3D打印技术具有术后出血量少、手术时间短、术中C型臂X线机透视次数减少的优势。在本资料中，3D模型组手术时间、住院时间均短于非3D模型组，术中C型臂X线机透视次数少于非3D模型组，术后引流量低于非3D模型组，差异有统计学意义（P＜0.05），3D模型组术中出血量虽然少于非3D模型组，但两组差异无统计学意义（P＞0.05）；3D模型组并发症发生率显著低于非3D模型组，差异有统计学意义（P＜0.05）；3D模型组治疗后AOFAS踝与后足主观评分显著优于非3D模型组，差异有统计学意义（P＜0.05），与李新春等学者的研究结果具有一致性。可见3D打印技术能明显缩短Pilon骨折手术患者手术时间、住院时间；而术中C型臂X线机透视次数的减少，明显提高了手术效率；同时更小的手术创伤，能显著降低术中出血量、术后引流量，促进伤口更好的愈合，具有较高的临床疗效和安全性。

综上所述，3D打印技术在Pilon骨折手术治疗中优势显著，降低并发症发生率，恢复效果较好，值得推广。