踝关节重建术与踝关节融合术在创伤性踝关节骨质缺损中的疗效比较

李小东 严晓薇 司景元 隋磊 刘飞 谢强 姜洪涛 王培

承德医学院附属医院手足外科 河北承德 067000

随着快速交通的发展、多层建筑的普及,伴有骨性结构缺损的高能量踝关节创伤病例日益增多,致残率较高[1]。目前对于此类患者,踝关节融合术是首选治疗方法[2],术者依赖 CT、X 线片等影像学支持来制定术前规划,但无法直观展示踝关节面的骨质缺失情况[3],无法模拟手术,导致并发症发生率升高[4-5]。基于上述问题,需要研发一种新的术式用于临床,最大可能性的提高治疗效果。以3D打印为代表的数字骨科技术不断发展,为上述问题的解决提供了一种全新的思路,为精准治疗提供了可行性[6]。我科室自2018年2月将上述技术应用在创伤性踝关节骨质缺损中,与常规的依赖影像学技术的踝关节融合术式进行对比研究,得出客观结论,现报告如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2013年6月～2022年7月承德医学院附属医院收治符合诊断标准的67例创伤性踝关节骨质缺损患者,根据不同的手术方式,分为踝关节重建术组(32例)和踝关节融合术组(35例)。踝关节重建术组中,男11例,女21例;年龄18～65岁,平均(42.72±11.54)岁;左侧15例,右侧17例;部位构成:内踝15例,外踝12例,后踝2例,内踝+外踝:3例。踝关节融合术组中,男12例,女23例;年龄19～64岁,平均(42.45±12.04)岁;左侧16例,右侧19例;部位构成:内踝16例,外踝13例,后踝3例,内踝+外踝:3例。两组间手术前各项指标比较差异均无统计学意义(P>0.05)。承德医学院附属医院医学伦理委员会批准实施(编号:CYFYLL2022497)。

1.2纳入及排除标准

1.2.1纳入标准 (1)年龄18～65岁;(2)单侧创伤性踝关节损伤,经X线、CT检查为骨质结构缺损;(3)患侧踝关节未见感染;(4)无明显手术禁忌证,并配合随访。

1.2.2排除标准 (1)双侧创伤性踝关节骨折;(2)健侧踝关节病理性、陈旧性骨折;(3)先天畸形或后天缺失。

1.3手术治疗

1.3.1踝关节重建术 利用CT及Mimics软件对双侧踝关节进行扫描及数字化分析,通过3D打印设备打印出 1:1的健侧、患侧踝关节实物模型。依照此方法,打印出同侧髂骨实物模型。将健侧、患侧踝关节模型进行比对、切割,确定患侧骨质缺损的实物模型,并在髂骨实体模型上进行比对,确定最佳的取骨区域。利用术前实物模型模拟手术操作,按照术前计划进行取骨及内固定。

1.3.2踝关节融合术 依据足踝部X线、CT测量骨缺损范围,制定重建方案,取踝关节外侧入路,沿腓骨下段至跟骨上缘纵行切开长约 15～20cm皮肤切口,逐层剥离,利用摆锯截断腓骨远端长约10cm,在腓骨残端中取出部分松质骨以备术中植骨用。应用摆锯清除踝关节、距骨的关节软骨,直至健康的软骨下骨,生理盐水冲洗,踝关节融合,确认植骨可靠,逐层闭合创面。

1.3.3术后护理 术后予以预防感染、功能康复、定期随访等处理。

1.4观察指标

1.4.1围手术期观察指标 包括手术时间、术中出血量、术后引流量、术后病程、手术费用。

1.4.2并发症发生情况 包括切口感染、关节僵硬等。术后并发症总发生率=并发症发生患者的总例数/本组患者例数×100%。

1.4.3随访评价指标 视觉疼痛评分(visual analogue score,VAS)、美国足踝外科协会(American Orthopedic Foot Ankle Society,AOFAS)踝-后足功能评分[7]、踝关节活动度(range of motion,ROM),均收集术前、术后3、6、12个月的数值。

2 结果

2.1两组患者围手术期观察指标比较 踝关节重建术组手术时间、术后病程均短于踝关节融合术组,术中出血量少于踝关节融合术组,差异均有统计学意义(P<0.05)。两组术后引流量、手术费用比较差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 两组围手术期观察指标比较

2.2两组患者并发症发生情况比较 67例患者均严密随访,随访12～17个月,平均(13.68±2.48)个月,随访率 100% 。踝关节重建术组并发症总发生率低于踝关节融合术组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 两组并发症发生情况比较[例(%)]

2.3两组患者不同时间点VAS 评分比较 运用重复测量方差结果显示:患侧VAS 评分的时间(术前、术后3个月、术后6个月、术后12个月)主效应、时间×组间的交互作用比较差异均有统计学意义(P<0.01);患侧VAS 评分的组别主效应比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 两组干预不同时间点VAS评分比较

表4 两组干预不同时间点AOFAS评分比较

2.4两组患者术前及术后6个月ROM比较 两组患者术前ROM比较,差异无统计学意义(t=1.292,P=0.558)。术后6 个月踝关节重建术组患者ROM为(68.52±10.43),与术前(32.65±5.24)比较显著升高,差异有统计学意义(t=17.384,P<0.001);踝关节融合术组患者ROM为0,与术前ROM(31.89±5.32)比较显著降低,差异有统计学意义(t=33.909,P<0.001);踝关节重建术组与踝关节融合术组患者ROM度比较显著升高,差异有统计学意义(t=37.163,P<0.001)。

2.5两组患者不同时间点AOFAS评分比较 运用重复测量方差结果显示:两组患者患侧AOFAS评分时间主效应、组别主效应、时间×组间的交互作用比较差异均有统计学意义(P<0.05)。见表 4。

3 讨论

3D模型打印技术结合数字化镜像比对技术,可精准形成缺损部分骨质的实物模型,具体化手术流程,实现精准化治疗;而传统的依赖影像学技术的踝关节融合术利用影像学资料,可宏观估计踝关节骨缺损的大小及形状,影响治疗效果[8]。本次研究中,踝关节重建术组的术中出血量、并发症总发生率低于传统的踝关节融合术,得益于3D打印比对技术对缺损部位的显现。两组患者VAS评分、AOFAS评分随着时间点的变化较术前显著改善,说明两种术式均可以有效的解决踝关节负重性疼痛、提高后足及踝关节功能评分。两组患者组间ROM度数比较差异也有统计学意义(P<0.05),但踝关节重建术效果更显著,这可能与其保留了踝关节的活动度,而踝关节融合术限制了踝关节的活动度相关。

踝关节重建术具有以下优点:(1)术前打印3D模型,可更加清晰辨认骨折、骨质缺损部位,同时与健侧踝关节予以镜像比对,予以骨缺损的精准重建[9];(2)术前借助实体模型模拟复位,更加准确的确定螺钉长度、接骨板孔位等,降低内固定失败率,减少术中失血量与手术时间,提高手术的安全性减少副损伤[10];(3)保留踝关节的活动度,ROM度显著改善,能有效提高踝关节功能优良率[11]。但踝关节重建术存在以下不足之处:(1)需要放射科、3D打印医学中心等多科室联合操作,在基层医院开展存在一定困难;(2)需要打印健侧、患侧踝关节、单侧髂骨等,增加患者经济、时间负担。

踝关节融合术具有以下优点:(1)无需要进行3D打印,术前规划的时间及费用大幅度降低;(2)不需要采集CT原始数据,患者所承受的辐射污染显著减少。但其也有不足之处:(1)术前规划凭借影像学资料进行二维平面图像分析,不能将骨质缺损实物再现,也无法精确测量,更不能模拟手术;(2)踝关节丧失了活动度,导致关节退行性病变、胫骨应力性骨折等严重并发症。

综上所述,在创伤性踝关节骨质缺损中应用踝关节重建术可以改善踝关节功能,减少并发症的发生,与传统的踝关节融合术比较,临床疗效更加确切。但该技术会增加患者术前准备时间及经济成本,需要优化该术式,利于临床推广。