3D打印股骨髁假体治疗陈旧性Hoffa骨折1例

朱培丽，白金广，宋子民，乔源鑫

南阳市骨科医院运动医学科，河南 南阳 473000

Hoffa骨折是股骨髁冠状面骨折，属于关节内骨折，临床上少见，由Hoffa[1]于1904年定义。对于新鲜的Hoffa骨折及时进行解剖复位和坚强内固定，均能取得良好的效果[2]。而陈旧性Hoffa骨折临床少见，罕有报道。对于陈旧性Hoffa骨折，骨折块一般已成游离状态，并出现硬化、坏死，导致关节卡别、疼痛、不稳，需手术治疗，最大限度恢复膝关节功能，延缓关节磨损速度。笔者医院2020年11月26日收治1例因诊治不及时而延误最佳治疗时机的Hoffa骨折，采用3D打印股骨髁假体的方法治疗，对诊治过程进行分析，总结经验教训。

临床资料

1一般资料患者男性，24岁，2018年摔伤致左膝疼痛、肿胀及功能障碍，休息治疗，未行任何检查。恢复后可正常行走，偶有关节卡别症状。2020年11月再次出现左膝卡别、伸直障碍，不能行走，不能自行好转，就诊笔者医院，行左膝CT三维重建示：左膝关节内游离骨块，左股骨外侧髁骨缺损(图1a、b)。诊断为：左股骨外侧髁陈旧性Hoffa骨折。根据Letenneur[3]分型为Ⅱb型。查体：左膝肿胀，伸30°，屈120°，外侧关节间隙压痛(+)，内侧关节间隙压痛(-)，前后抽屉试验(-)，屈膝下外翻应力实验(+)，末梢血运、感觉无异常。左膝关节功能参照Letenneur功能评分为差。

2假体设计content(2021-02-05)和患者及家属签字同意后实施3D打印股骨髁假体治疗。首先使用患者CT扫描图像行三维重建，生成STL文件。使用CREO软件导入生成的STL文件，通过测量、编辑，考虑股骨髁为不规则关节面，以右膝为参照构建假体建模(图1c)，并模拟关节伸屈，使假体有效匹配不规则关节面，考虑关节面软骨覆盖，使假体与软骨面更好地匹配，软骨接触缘轻度弧形压低，最后设计螺钉、导孔，打印可置入的钽金属假体(图1d)。

3手术方法完善相关检查及假体设计打印制作完成后，在腰硬联合麻醉下行3D打印股骨髁假体置入、游离骨块取出术。患者取仰卧位，左膝髌旁外侧入路，髌骨外上至胫骨结节外侧，打开关节腔，见关节腔滑膜增生，呈黄褐色，清理增生滑膜，屈膝下见外侧股骨后髁缺损，关节腔游离骨块，已坏死、硬化，无软骨覆盖，与缺损区不匹配，取出骨块，去除股骨缺损区表面硬化骨，修整软骨边缘，安装试模，制作导孔，取出试模，置入制作的股骨髁假体，2枚皮质骨螺钉固定，见屈伸活动良好，C型臂X线机透视见假体位置适宜，盐水冲洗，关节腔置负压引流并逐层缝合(图1e)。

4术后处理与结果给予预防感染、抗凝、镇痛等对症处理，术后24h拔除负压引流后复查X线片(图1f)。术后2周拆线。术后即刻踝泵、股四头肌收缩训练。术后第2天行直腿抬高肌力锻炼，膝关节伸直位护具保护下负重行走。术后3周开始屈伸锻炼。术后1年随访，患者伸屈正常，行走无疼痛、不稳、卡别。术后功能参照Letenneur功能评分为优。

图1 患者男性，24岁，左股骨外侧髁陈旧性Hoffa骨折。a.左膝关节内游离骨块；b.左股骨外侧髁骨缺损；c.假体建模；d.3D打印的假体；e.假体置入后骨缺损区完美覆盖；f.术后24h X线片示假体位置适宜

讨 论

国内外文献报道Hoffa骨折多为新鲜骨折内固定治疗或新鲜骨折固定后不愈合的翻修治疗[4-6]，术后能够取得良好的效果。本例患者骨折分型Letenneur Ⅱb型，因治疗不及时，确诊时膝关节功能受限明显，CT显示骨块已坏死、硬化、游离，与缺损区不匹配，失去了骨折固定的机会。笔者科室采用3D打印股骨髁假体的手术方法，有效改善了患者的膝关节功能，取得了满意的效果，提出了可供选择的治疗方法。

13D打印技术与陈旧性Hoffa骨折陈旧性Hoffa骨折患者通常以关节功能障碍、关节不稳、关节卡别等症状就诊，一旦确诊已出现骨块缺血性坏死、股骨髁骨缺损，骨折块已不能有效填补股骨髁的缺损，则重建股骨髁骨缺损成为治疗的重中之重。骨缺损修复重建是骨科领域长期以来的研究热点，组织工程及干细胞技术在促进骨再生及治疗骨缺损的研究取得了一系列的重要成果。近年来，3D打印技术和组织工程、干细胞技术相结合的生物3D打印通过精确控制支架的外形、内部结构并将生物材料、干细胞和/或细胞打印成三维生物功能体，在优化骨缺损修复组织的几何外形、力学性能及生物功能上具有明显优势，相关研究取得了一系列的重要进展。随着科学技术及医学的不断发展，生物3D打印作为最具有革命性和影响力的先进工具，在医学方面取得了一定成果，打造出一条从医学成像、术前规划到植入物设计和制造的精准医学通路[7-8]。在陈旧性Hoffa骨折修复中，骨块磨损程度、骨块是否坏死、股骨髁缺损程度、内置物的选择是治疗的关键。基于3D打印技术和软件模拟技术的发展，完美解决了治疗的关键点，设计打印了个性化的生物型假体，能够更好地匹配不规则关节面，有效填补了股骨髁的骨缺损，完成该例陈旧性Hoffa骨折的治疗。而假体置入人体后，长期效果需后期进一步随访。

23D打印治疗陈旧性Hoffa骨折要点骨科手术中涉及到骨骼结构较多，并且许多骨骼结构是不规则形，因此骨缺损的重建对医师的空间想象能力具有一定的要求[9-10]。以往结合课本插图、患者的X线片、CT平扫以及三维冠矢状、三维表面重建、MRI检查等，尽管内容较为丰富，但是缺少立体直观性，对于一些复杂的骨科疾病比较难解释清楚[11-13]。而3D打印与骨科的有机结合，上述问题就会迎刃而解。

术前仔细检查，对关节活动度及关节评分详细记录。膝关节CT及三维重建可详细了解骨块情况，是否匹配、硬化、坏死，必要时行MRI检查。准确的术前规划和3D打印技术精确实施能够显著缩短手术时间、减少术中出血量和降低感染等并发症的发生率。采用髌前外侧入路时，术中为了显露股骨后方骨缺损区域，可能需剥离部分髂胫束胫骨止点及断开外侧半月板前角。本例患者术后复查X线片显示股骨假体有点偏大，笔者建议设计打印假体时需要适当减小，在1∶1设计后减小约20%更合适。对于生物型假体，骨与假体接触面，打印微孔300～600μm比较合适，术中尽可能将骨面清理干净，至渗血最好，更利于骨长入[14-15]。

Hoffa骨折临床少见，一旦确诊，应尽早手术治疗，解剖复位及坚强内固定，能够取得较好的临床疗效。一旦形成陈旧骨折，易致骨块游离、缺血、坏死、硬化，失去骨折内固定机会，对治疗造成较大困难。对于陈旧性Hoffa骨折、骨折不愈合或坏死者，可考虑使用3D打印股骨假体的治疗方法，可取得良好效果。

作者贡献声明：朱培丽：论文撰写及修改、文献检索；白金广：论文审校、文献检索、研究设计、经费支持；宋子民：资料整理及统计学分析、论文修改；乔源鑫：研究指导、论文修改、文献检索、数据整理