3D打印截骨导板对胫骨高位截骨失血量的影响

刘晓飞，陈洪康，符东林

（安徽医科大学阜阳临床学院，安徽 阜阳 236000）

0 引言

内侧单室性关节炎是膝关节骨性关节炎常见的一种类型，多发生在中老年和生活方式较活跃的人群[1-3]。近年来，虽然膝关节置换术虽然得到普及，但多达20%的患者在膝关节置换术后1年仍抱怨疼痛和功能 较差以及对于年轻患者较高的翻修率[4]。对于年轻、运动需求高的患者来说，内侧胫骨高位截骨术（medial opening-wedge high tibial osteotomy，MOWHTO）作为保膝手术的治疗效果越来越得到认可[5-6]。然而，使用传统Minicia[7]法进行术前计划和传统的截骨方式仍存在手术时间较长，出血量多，精确度较低等不足[8-10]。3D打印技术已广泛应用于骨科临床，3D打印模型可帮助在术前模拟操作,使手术更精准化及安全化，缩短手术时间,减少术中出及透视次数等优点[11]。目前也已经逐渐应用到MOWHTO中，但目前国内外对MOWHTO中应用3D打印截骨导板减少失血量的研究较少，本文回顾性分析80例患者，进一步探讨在MOWHTO治疗内翻型膝关节骨性关节炎中应用3D打印截骨导板对失血量的影响，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象

回顾性分析自 2017年2月至 2019年 12月因内翻型膝关节骨性关节炎行MOWHTO 80例患者进行研究。纳入标准：（1）因内翻型膝关节骨性关节炎行MOWHTO的患者，病历完整；（2）术后随访≥6月；（3）术前凝血功能、血小板正常，肝肾功能无严重损伤。排除标准：（1）术前进行抗凝治疗、严重心肺疾病、血栓栓塞病史、凝血功能障碍者；（2）研究终点的数据不完整；根据是否使用3D打印截骨导板分为：A组（不使用，n=40），B组（使用，n=40)。两组性别、年龄、体重指数比较无统计学差异，结果如表1。

表1 两组患者一般资料对比[n=80,（±s）]

表1 两组患者一般资料对比[n=80,（±s）]

注：*：与A组比较，P＜0.05

指标 A（n=40） B（n=40） F/χ2 P性别（例，男/女） 23/17 19/21 0.337 0.763年龄（岁） 53.20±6.28 53.21±5.09 1.334 0.505身高（cm） 161.26±8.03 167.42±7.35 2.651 0.372体重（kg） 68.35±7.15 67.50±8.77 1.544 0.328 BMI（kg/m2） 25.57±3.24 26.76±2.89 3.382 0.198

1.2 术前准备

使用Minicia法对A组患者进行术前规划，计算所需截骨角度及高度，B组患者根据双下肢负重全长片及三维CT进行3D打印截骨导板设计，并进行术前模拟截骨。

1.3 手术方法

所有患者均由同一组手术医生完成，截骨前均行关节镜探查，必要时进行关节镜手术，如半月板切除、半月板修复、清创和微骨折软骨成形术等。于胫骨后内侧边界和胫骨结节的内侧之间作约6cm的纵向皮肤切口，松解浅表内侧副韧带，暴露截骨部位。A组患者，在透视下依次沿截骨平面钻入两根克氏针，指向腓骨头尖水平与腓骨头围之间的安全区。确认截骨平面后进行截骨，撑开器插入截骨空间的后内侧皮质之间，缓慢撑开截骨区，撑开至术前使用Minicia法计算的角度及高度，透视力线满意后，行Tomofix钢板（AO公司）固定。B组患者，将截骨导板放置在合适位置，沿截骨导板设计的方向钻入两根克氏针后进行截骨，撑开器插入截骨空间，缓慢撑开截骨区，撑开至术前3D打印技术所设计的角度及高度，透视力线满意后，行Tomofix钢板（AO公司）固定。

1.4 术后处理

术后静脉联合口服药物、冷敷等多模式管理疼痛，术后48 h内预防性使用抗生素，术后6h开始皮下注射低分子肝素钙0.4 mL/d，术后第一天开始进行股四头肌等长收缩训练和直腿抬高练习，术后第二天拔除引流管，复查术后X线片，做膝关节活动度练习并借助拐杖行走，保持非完全负重状态，然后逐渐承重25%至50%的体重，直到有放射学证据证明截骨部位愈合后允许完全负重。

1.5 观察指标

记录手术时间、术中出血量、术中透视次数、术后引流量、总失血量以及隐性失血量，并记录术后输血，切口及其他并发症，术前1天、术后1月、术后3月、术后6月HSS评分及术前1天、术后1天、1月、6月VAS评分。复查术后1月、3月、6月双下肢全长X线片、膝关节正侧位片。总失血量是基于Gross方程[12]来计算的，其中血容量 (the patients blood volume, PBV) 用Nadler方程[13]来计算，隐性失血量=总失血量-（术中出血量+术后引流量）。

1.6 统计学方法

数据分析采用SPSS 22.0系统，对所收集数据进行描述性分析，计量资料采用t检验进行分析，以均数±标准差（±s）表示,计数资料采用χ2检验或Fisher确切概率法，P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 B组手术时间、术中出血量、术中透视次数、术后引流量、总失血量及隐性失血量明显均少于A组，差异有统计学意义 (P＜0.05)，两组患者均未输血及出现切口并发症及全身并发症，结果如表2。

表2 两组患者手术时间、术中出血量、术中透视次数术后引流量、围术期总血量及隐性失血量[n=80,（±s）]

表2 两组患者手术时间、术中出血量、术中透视次数术后引流量、围术期总血量及隐性失血量[n=80,（±s）]

注：*：与A组比较，P＜0.05

指标 A（n=40） B（n=40） F P手术时间（min）155.43±16.99 130.44±10.45 0.843 0.542术中出血量（mL）153.16±27.46 128.11±22.06*1.154 0.003术中透视次数（次）16.59±5.46 12.33±3.66* 4.253 0.012术后引流量（mL）162.16±54.14 90.02±23.67*5.694 0.002总失血量（mL）673.45±128.47 522.38±110.68*53.442 0.000隐性失血量（mL）312.32±32.56 254.68±27.65*46.654 0.000

2.2 术前1天、术后1月、术后3月、术后6月患肢HSS评分无明显差异，术后1月HSS评分A组较B组低（P＜0.05），结果如表3。

表3 术前1天、术后1月、术后3月、术后6月患肢HSS评分[n=80,分,（±s）]

表3 术前1天、术后1月、术后3月、术后6月患肢HSS评分[n=80,分,（±s）]

注：*：与A组比较，P＜0.05

指标 A（n=40） B（n=40） F P术前（分） 62.20±4.80 58.39±3.92 1.983 0.161术后1月（分）69.80±4.52 77.36±8.22* 5.877 0.010术后3月（分）78.46±7.32 79.42±7.02 0.887 0.365术后6月（分）85.70±5.83 86.81±7.11 0.986 0.357

2.3 术前1天，术后1月、6月VAS评分两组无明显差异，B组术后1天VAS评分较A组低（P＜0.05），结果如表4。

表4 术前1天、术后3月、术后6月患肢VAS评分[n=80,分,（±s）]

表4 术前1天、术后3月、术后6月患肢VAS评分[n=80,分,（±s）]

注：*：与A组比较，P＜0.05

指标 A（n=40） B（n=40） F P术前 4.30±0.76 4.48±0.59 0.169 0.731术后1天 5.84±0.81 4.13±1.50* 7.312 0.001术后1月 2.76±1.14 2.58±1.23 2.332 0.176术后6月 0.94±0.76 1.13±0.56 1.875 0.403

3 讨论

MOWHTO目前已广泛应用于膝关节內翻型骨性关节炎，目的是将下肢机械轴从内侧移动到膝关节中线或稍偏外侧，以减少内侧间室负荷，从而延缓骨关节炎的进展，具有保留膝关节的优点，且已被证明对改善内翻型KOA疼痛和功能有良好效果[14]。使用Minicia法进行术前计划和传统的截骨方式仍存在手术时间较长，出血量多，精确度较低、术中透视次数较多等不足。其中失血过多会导致术后血红蛋白下降明显、局部血肿形成及瘀斑，可能会影响术后康复，增加术后输血可能；同时局部血肿形成，引起切口裂开，需二次手术清理血肿，增加感染风险。因此对于MOWHTO围术期血液的控制至关重要。

3D打印技术已经广泛应用于骨科，Yan, Liang[15]等人在2014年2月 至2018年5月 期间 接 受THA治 疗DDH的25名患者的一项随机研究中，表明利用3D打印技术应用于髋关节置换较传统的手术方式可减少手术时间、术中出血量、提高精确度、髋臼杯的位置更加满意，且加快患者的术后康复。目前3D打印技术逐渐应用于HTO中，但国内外很少有关于应用3D打印截骨导板对MOWHTO失血量的影响的研究。我们主要对3D打印截骨导板应用对减少MOWHTO失血量的影响进行研究，同时也对手术时间、术中出血量、术后引流量、术后并发症及术后功能进一步研究。我们的结果显示B组手术时间小于A组[(155.43±16.99min)vs(130.44±10.45min)，P＜0.05]，术前根据3D打印设计截骨导板使手术模式化，缩短了手术时间，进而减少术中出量，这也与我们的研究结果一致：B组术中失血量小于A组[(153.16±27.46mL)vs(128.11±22.06mL)，P＜0.05]。本研究结果显示B组总失血量小于A组，[(673.45±128.47mL)vs(522.38±110.68mL)，P＜0.05]，隐 性 失 血 量B组 小 于A组，[(312.32±32.56)mL vs(254.68±27.65)mL，P＜0.05]，表明术中使用3D打印截骨导板不仅仅可以减少术中失血量，而且可以减少术后隐形失血量及总失血量。

术后出血减少，能减少切口内肿胀，减少疼痛，进而有利于患者的早期康复。本研究显示术前1天，术后3月、6月VAS评分两组无明显差异，B组术后1天、1月VAS评分较A组低（P＜0.05），这可能与术中使用3D打印截骨导板可以通过减少术后失血量从而减少截骨面及切口出血及术后引流量使肿胀程度减轻有关。两组患者术前1天、术后1月、术后6月患肢HSS评分无明显差异，但术后1天HSS评分A组较B组低，此结果可能与减少失血量，减轻早期疼痛，加速术后早期康复有关。术后并发症方面，两组患者均未出现切口并发症及全身并发症。

研究显示在MOWHTO治疗内翻型膝关节骨性关节炎中应用3D打印截骨导板可减少显性失血量，隐形失血量以及总失血量，能减少术后早期的疼痛，促进患者早期康复，但在术后相关并发症上无显著差异，仍需多中心、大样本研究进一步明确。本研究尚有不足，该研究为回顾性研究，样本可能存在偏差。切口并发症的发生也与参与的病例基数相关，假如参与研究的病例数足够大，切口并发症的发生可能会增多，且两组的差异可能存在统计学意义。综上所述，本研究支持在MOWHTO治疗内翻型膝关节骨性关节炎中应用3D打印截骨导板。