3D 打印结合微创撬拨克氏针固定在治疗SandersⅡ、Ⅲ型跟骨骨折中的临床应用*

马邦兴 任绍东 屠永刚 张史飞 袁浩彬 陈坚 卢志敏 卢健荣 游志伟

跟骨骨折是临床常见的骨折，以高能量损伤所致为主因。跟骨在人体负重和运动功能中作用非常重要，但其形态不规则，具有4 个关节面，解剖结构较为复杂，且跟骨骨折常为涉及关节面的骨折，所以在SandersⅡ、Ⅲ型骨折治疗时，对关节面的复位及精准固定要求高。临床上传统治疗该类型骨折以切开复位钢板、螺钉内固定术较为常用，但该种方式创伤大，操作较为复杂，且并发症多。闭合撬拨复位内固定治疗跟骨骨折具有创伤小、愈合快等优势，对于跟骨关节面无移位或轻微移位者亦可疗效明显，但在移位明显的SandersⅡ、Ⅲ型骨折治疗时，仍缺乏较为精准的关节面复位和骨折固定。近年来，3D 打印技术在骨科中的应用逐渐广泛，随着东莞市东部中心医院骨科3D 打印中心的成立，3D 打印技术结合微创撬拨技术给手术治疗跟骨骨折提供了一个新思路。笔者回顾性分析2018年3 月～2020年3 月本院收治的56 例SandersⅡ、Ⅲ型跟骨骨折患者资料，使用3D 打印技术，结合微创撬拨、克氏针内固定治疗的方法，获得了较为满意的临床疗效。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本组56 例患者纳入此次研究。其中，男43 例，女13例；年龄21 ～67 岁，平均42.2 岁。左足21 例，右足35例；Sanders Ⅱ型33 例，Sanders Ⅲ型23 例。致伤机制：高处坠落伤45 例，车祸或挤压伤11 例。研究对象分为3D 打印技术结合微创撬拨克氏针固定组（3D 组）和传统组（“L”形切口，手术直接复位，跟骨钢板和螺钉内固定）各28 例。两组患者一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

表1 两组间一般资料比较

1.2 术前处理

患者入院后抬高患肢，使用局部冰袋降温，药物上给予消肿、止痛等对症治疗。有合并其他疾病者，邀请相关专科会诊，控制好骨折以外的疾病。两组患者予以患肢X 线片、跟骨CT 扫描，并完善心电图、胸片、血液等常规检查。3D组于入院第2 天完善术前准备即可行手术治疗；传统组手术时机以跟骨外侧皮肤出现皱褶征为宜。

1.3 术前准备

3D 组：用螺旋CT 扫描（层厚选择0.5 ～1.0 mm）患足后，采集患足DICOM 数据，应用医学3D Medraw 工作站（影为医疗科技上海有限公司）对数据进行处理，重建跟骨骨折三维模型，输出STL 文件，再输入3D 打印机，打印出1∶1 等比例跟骨骨折仿真3D 打印模型，并用模型进行模拟骨折，行撬拨复位、固定，测量植入克氏针位置、角度、方向和深度。在术前及术中通过3D 打印技术打印的跟骨模型作为手术参照实施。传统组：术前及术中根据CT 二维图像及X 线图像参照实施手术。

1.4 手术方法

两组均行腰硬联合麻醉，患者取侧卧位，患肢在上，使用止血带。3D 组手术在X 光机透视下确定骨折塌陷关节面中心部位，自外踝尖下1.5 cm 处，以塌陷关节面中心稍下方，做横切口，长约2 cm，术中保护腓骨长、短肌腱及腓肠神经，显露并切开部分关节囊，逐步显露距下关节面、外侧壁骨块、塌陷骨面，使用骨折撬拨器（专利号：ZL201721032345.0）置入跟骨塌陷骨折块的下缘，使用杠杆的力量，将压缩的关节面骨块撬拨复位。直视下可观察关节面复位情况，同时在跟骨结节矢状面的垂直面置入1 枚3.5 mm临时牵引复位的克氏针，配合手法整复，自两侧挤压跟骨，恢复跟骨的高度和宽度。术中使用C 臂X 光机透视下见跟骨骨折复位后，根据术前3D 跟骨模型、预实验确定的入点、方向与入针长度，自跟骨结节部植入直径2.0 mm 的克氏针3 枚，针尾部剪短并留在体外，逐层缝合切口。传统组：取足跟部外侧“L”型切口，长度10 cm ～15 cm，切口自外踝上端约4 cm 处延伸至外踝后端、跟腱处，自切口下暴露跟骨，并进行开放性复位，使用跟骨钢板、螺钉完成内固定。传统组手术中需留置伤口引流管，并对切口进行严密缝合并包扎。

1.5 术后处理

两组患者术后预防性抗感染治疗时长均为24 h，对照组在术后放置伤口引流管24 ～48 h，视切口情况更换敷料。术后1 d 指导患者行足趾屈伸和踝泵运动等功能训练，术后12 ～14 d 切口拆线。患侧足踝非负重4 周，术后1 个月开始部分负重，术后2 ～3 个月逐步训练至完全负重。

1.6 观察指标

一般指标记录包括手术时间、切口长度、失血量（包括术中出血量、术后引流量及伤口渗血量）、住院时间、透视次数、术后并发症。在术后4、8、12 周进行随访，采用Maryland 足部功能评分标准评价对比两组患者功能。

1.7 统计学方法

数据采用SPSS 22.00 软件进行处理。计量资料以均数±标准差表示，采用t 检验; 计数资料以率表示，采用2检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 术中观察指标

3D 组在手术时间、切口长度、失血量、住院时间均较传统组减少，透视次数较传统组增加，两组比较差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 两组患者术中观察指标比较（）

表2 两组患者术中观察指标比较（）

组别 例数 手术时间（min） 切口长度（cm） 失血量（mL） 住院时间（d） 透视次数（次）3D 组 28 42.35±8.06 2.44±0.42 38.28±7.06 8.71±2.45 9.03±2.12传统组 28 112.11±25.50 13.66±1.47 169.07±81.12 15.32±5.02 4.78±1.55值 — -13.800 -38.911 -8.4990.018.576 -6.261images/BZ_30_467_1343_492_1369.png值0.01 0.01 0.01 0.01—

2.2 两组术后并发症及足部功能评分统计比较

3D 组切口均Ⅰ期愈合；传统组术后并发症3 例，其中切口皮缘坏死1 例，切口感染2 例，经伤口换药及处理后均愈合。两组患者未发生跟骨内固定外露或骨髓炎等并发症。两组患者术后均未出现断钉、断板或螺钉松动等并发症。

两组间Maryland 足部评分：3D 组的优良率为96.4%，其中优16 例、良11 例、可1 例、差0 例；传统组的优良率为85.7%，其中优13 例、良11 例、可3 例、差1 例。两组对比差异无统计学意义（P＞0.05），见表3。

表3 两组踝关节功能的比较

图1 A.术前X 线片示跟骨骨折；B.术前CT 矢状位；C.术前CT 三维重建；D.术前3D 打印模型；E.术前规划与模拟手术；F.手术切口；G.术中

典型病例：患者，男，27 岁，高处坠落伤致跟骨骨折，于入院后第3 天行3D 打印结合微创撬拨克氏针固定（见图1）。显露跟骨塌陷关节面；H.术后1 d 的X 线片；I.术后1 d 的CT 矢状位；J.术后1 d 的CT 三维重建；K-L.术后4 周足踝功能恢复良好，Maryland评分优

3 讨论

跟骨骨折在全身骨折中约占2%，在足部骨折中约占60%[1]。跟骨骨折的治疗方法很多，对于Sanders Ⅰ型主要采用非手术治疗，SandersⅡ、Ⅲ型常采用切开复位或微创手术内固定治疗，但在具体治疗方案的选择上仍然存在一定的争议[2]。传统的手术方法是术前为患者实施X 线和CT 检查，根据二维图像来对跟骨骨折情况进行判断和评估，多采用外侧“L”形入路切开复位、解剖钢板内固定。骨折的撬拨复位由来已久，我国古代已有“金针拨骨”之法。随着现代医学的发展和内固定材料的进步，在1934年，德国医生Westhues 首先报道了经皮穿针撬拨复位治疗跟骨骨折；1947年Gissane 改良并设计出粗撬拨金属针，将进针点改在跟骨结节处，通过上抬斯氏针来恢复塌陷的关节面；后来Essx-Lopresti 改良后将斯氏针改为跟骨结节后方插入，使斯氏针平行于后关节面，通过杠杆撬拨塌陷骨折块[3]。王新国等[4]采用跗骨窦切口，经皮撬拨复位克氏针内固定治疗SandersⅡ、Ⅲ型跟骨骨折，认为该技术简单实用，术后的并发症发生率小。但仅仅使用撬拨复位内固定也会存在精确度上的不足。张毅杰等[5]认为单纯闭合撬拨复位内固定，需要对骨折移位后的三维空间结构和固定位置透彻理解和掌握，否则在实施撬拨复位中可能存在一定的盲目性，其精确度不足，难以获得良好的复位与固定效能。沈美华等[6]认为，单纯使用二维影像资料来评价和做术前规划是存在一定缺陷的，而随着应用数字骨科技术的发展和骨科3D打印技术的快速普及，使用3D 打印的跟骨模型，可以准确地为术者在评估上做出更具体、形象和准确的术前方案，简化手术流程，避免复位不全、固定不确切，提高手术成功率。笔者认为，传统治疗跟骨关节内骨折使用切开复位、钢板螺钉内固定的方案存在一些不足：跟骨外侧切口部位软组织少，术中显露骨折及关节面，需较大范围皮瓣剥离和对皮缘的牵拉，会影响骨折周围软组织的血运，伤口愈合不良或感染风险增大，甚至发生皮瓣坏死、内固定外露等较为严重的并发症；CT 检查虽然能够对跟骨进行三维重建，但无法进行更为精细的模拟手术；手术切口大、手术时间长，失血量多；医疗费用高、住院时间长；较大手术瘢痕，影响外形美观；须进行二次手术取内固定物，造成二次创伤等。

3D 打印技术可根据据CT 扫描的数据，进行等比例的骨折的模型打印，更直观和精准地反映骨折的形态及需要手术复位、固定的部位，可以实施手术前的模拟操作，从而提高手术精准度。撬拨复位在临床上使用较为广泛，并已获得一定的疗效，如在跟骨骨折、桡骨头骨折、肱骨近端骨折中的复位。3D 打印结合微创撬拨克氏针固定治疗跟骨关节内骨折具有以下优点：在3D 打印技术的引导下操作精确、简便。能精准打印出等比的跟骨骨折模型及健侧镜像后的正常跟骨模型，使术者在术前即可非常直观地获得更准确的三维结构（见图1C），并可根据术前骨折模型进行模拟手术（见图1D），准确预估和测量拟植入克氏针深度和方向，有利于术中准确矫正畸形、精准复位，同时避免了术中多次置入克氏针、调整位置及方向等操作，节约了手术时间和减少透视次数。同时，在微创切口下可直视跟骨关节面，同时结合3D 打印出的骨折模型和术中X 光机的运用，个性化手术方案得以顺利实施。微创切开，手术伤口感染风险小。痛苦少。由于切口小、跟骨软组织剥离少、内固定干扰少，手术后疼痛及肿胀可减轻。恢复快。由于失血少、切口小、手术时间短、住院天数少，有利于快速康复。治疗费用降低。由于使用克氏针简便精准内固定, 不使用接骨板、空心螺钉等高价值手术耗材，同时可避免二次手术取内固定物手术, 治疗费用低。王春秋、陈华等[7-8]认为，微创化手术是现在和未来的发展趋势，与传统的切开复位钢板、螺钉内固定手术相比，使用小微创切口联合撬拨复位克氏针内固定治疗跟骨关节内骨折，具有缩短住院日、减少术前等待时间、操作简便、手术时间短、创伤小、复位可靠、治疗费用低及术后并发症少等优势。当然，3D 打印结合微创撬拨治疗跟骨并非适合所有类型的跟骨骨折，在严重的SandersⅢ型跟骨骨折治疗上，仍需使用切开复位钢板螺钉内固定，发挥传统手术显露充分、直视下内固定准确、可针对骨缺损进行植骨等优势。

在跟骨骨折手术治疗中，必须正视切口并发症，在与并发症相关的众多因素中，切口的大小与软组织血运的保护十分重要，其次手术时间也是不可忽视的。温晓东等[9]认为在Sanders Ⅱ、Ⅲ型跟骨骨折治疗过程中，若能正确把握手术时机、缩短手术时间，可降低跟骨骨折传统切口的并发症的发生率。在本研究中，3D 组由于切口小、不使用钢板及螺钉等内固定物，手术时间短、术前详细规划，在手术时机上的选择上较为宽泛，在足部组织肿胀高峰期亦可实施手术治疗，节约了住院时间，且较传统组发生术后并发症低。

笔者通过3D 打印技术结合微创撬拨技术，使用简单实用的克氏针内固定在打印模型的辅助下做到对Sanders Ⅱ、Ⅲ型跟骨骨折的治疗，能对该类型骨折进行微创、精确、快速、可靠的复位和固定。并通过与传统的跟骨外侧“L”形入路切开复位钢板内固定治疗组进行对比，统计和分析手术时间、切口长度、失血量、住院时间、透视次数和术后关节功能等进行对比，为临床上在跟骨关节内骨折的处理上提供更微创精准、实用可靠、快速康复的治疗思路。