崔建強 孫德麟 曲軍杰 劉穎 徐林周百歲

（濱州醫(yī)學(xué)院煙臺附屬醫(yī)院骨科，山東煙臺264100）

目前，跟骨關(guān)節(jié)內(nèi)骨折的最佳治療方法仍然是足踝外科醫(yī)師爭論的話題。曾有學(xué)者認(rèn)為，跟骨關(guān)節(jié)內(nèi)骨折手術(shù)與非手術(shù)治療的遠(yuǎn)期結(jié)果并無明顯差異[1]。近來的趨勢多主張進行手術(shù)治療，以更好地恢復(fù)跟骨形態(tài)及功能[2]。由于傳統(tǒng)外側(cè)“L”形切口易出現(xiàn)傷口感染、皮緣壞死等風(fēng)險，小切口微創(chuàng)手術(shù)逐漸成為主流[3,4]。目前最為常用的是跗骨竇小切口，而經(jīng)跗骨竇小切口復(fù)位跟骨骨折后的螺釘置入屬于閉合固定，多依賴于臨床經(jīng)驗，且螺釘置入方向、位置、深度大多需要反復(fù)透視，不僅影響手術(shù)效果，更增加了手術(shù)時間、醫(yī)師及患者的術(shù)中放射次數(shù)。本研究通過設(shè)計一種新的3D打印導(dǎo)航模板，探討其在經(jīng)皮置入螺釘治療SandersⅡ型跟骨骨折中的臨床效果。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡在18～65歲；②SandersⅡ型骨折；③同側(cè)肢體無其他損傷；④如伴有冠心病、糖尿病、高血壓病史，心功能控制在Ⅱ級以下，空腹血糖控制＜11 mmol/L，血壓控制在正常范圍。排除標(biāo)準(zhǔn)：①年齡＜18歲或＞70歲者；②開放性跟骨骨折、病理性骨折、二次骨折者；③有下肢血管、神經(jīng)損傷或疾病患者；④伴有嚴(yán)重內(nèi)科疾病、不配合治療、難以進行隨訪者。

選取2015年10月至2017年8月收治且符合上述標(biāo)準(zhǔn)的SandersⅡ型跟骨骨折患者50例，其中單純左側(cè)損傷21例，單純右側(cè)損傷26例，雙側(cè)損傷3例（均只有一側(cè)符合標(biāo)準(zhǔn)，左側(cè)2例，右側(cè)1例）；男48例，女2例；年齡為35～65歲，平均（48.2±8.5）歲；高處跌落傷38例，車禍傷12例。所有患者入院均行跟骨側(cè)軸位X線片及跟骨CT檢查，入院后常規(guī)給予冷敷、消腫對癥治療，待足部皮膚出現(xiàn)“褶皺”后手術(shù)，入院至手術(shù)時間為4～9 d，平均（5.6±1.8）d。

本研究已獲得濱州醫(yī)學(xué)院煙臺附屬醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，患者均簽署手術(shù)及試驗方案的知情同意書。采用隨機數(shù)字表法分為導(dǎo)板組（A組）25例與非導(dǎo)板組（B組）25例。兩組患者Sanders分型、損傷原因、年齡、性別差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。手術(shù)由同一團隊完成，分析兩種治療方式后術(shù)后效果、疼痛情況、住院時間、手術(shù)時間、透視時間是否存在差異。

1.2 手術(shù)方法

A組：用螺旋CT掃描（層厚選擇0.5 mm）患足后，獲取患足DICOM數(shù)據(jù)，應(yīng)用Mimics 17.0對數(shù)據(jù)進行處理，對跟骨進行三維圖像建模，在重建模型三維坐標(biāo)中經(jīng)跟骨后外側(cè)向載距突方向橫向設(shè)計2～3個釘?shù)繹5]，再經(jīng)跟骨結(jié)節(jié)兩側(cè)向跟骰關(guān)節(jié)方向縱向設(shè)計兩個釘?shù)?，確定釘?shù)牢恢煤线m后測量進釘?shù)拈L度。然后提取后足的形態(tài)，設(shè)計與后足匹配的導(dǎo)板。將導(dǎo)板、針道貼合一體。再以ABS樹脂為材料，用激光快速成型打印機將導(dǎo)板打印出來，打印成功后去除支撐材料，確定釘?shù)牢恢猛〞场⑼饴恫坷喂?，?jīng)95%酒精清洗后二次固化，經(jīng)等離子消毒后術(shù)中備用（整個導(dǎo)板設(shè)計及打印完成需8～12 h）。患者硬膜外麻醉成功后，仰臥于手術(shù)臺上，常規(guī)消毒鋪單，沿腓骨肌腱上緣，自外踝遠(yuǎn)端下方一橫指處，遠(yuǎn)端指向第4跖骨基底切口約3.5 cm。切開皮膚、皮下組織及深筋膜。游離牽開腓骨肌腱，暴露跟腓韌帶并于跟骨外側(cè)壁止點處切開，顯露距下關(guān)節(jié)后關(guān)節(jié)面和相應(yīng)骨折線，牽引復(fù)位后克氏針臨時固定，透視滿意后[6]將消毒好的導(dǎo)向模板貼附于患足，助手維持導(dǎo)板位置，且稍微加壓使導(dǎo)板緊貼皮膚，操作者手持電鉆沿設(shè)計好的釘?shù)来蛉?.5 mm導(dǎo)針，打入深度無要求。去除導(dǎo)航模板，留置導(dǎo)針，C型臂X線機透視導(dǎo)針打入位置及方向，滿意后根據(jù)術(shù)前測量好的螺釘長度依次擰入螺釘并拔出導(dǎo)針。透視確定各螺釘位置及長度，確定固定滿意后逐層縫合傷口，切口無菌敷料包扎（圖1）。

B組：患者硬膜外麻醉成功后，仰臥于手術(shù)臺上，常規(guī)消毒鋪單，沿腓骨肌腱上緣，自外踝遠(yuǎn)端下方一橫指處，遠(yuǎn)端指向第4跖骨基底部之間切口約3.5 cm。切開皮膚、皮下組織及深筋膜。游離牽開腓骨肌腱，暴露跟腓韌帶并于跟骨外側(cè)壁止點處切開，顯露距下關(guān)節(jié)后關(guān)節(jié)面和相應(yīng)骨折線，牽引復(fù)位后克氏針臨時固定，C型臂X線機透視滿意后，擰入合適螺釘固定，透視螺釘位置及深度滿意后，逐層縫合傷口，切口無菌敷料包扎。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)處理，數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。兩組術(shù)后效果（B?hler角、Gissane角、跟骨寬度、AOFAS評分）、手術(shù)時間及術(shù)中透視次數(shù)比較采用獨立樣本t檢驗；兩組的B?hler角、Gissane角、跟骨寬度、AOFAS評分與術(shù)前比較采用配對t檢驗，檢驗水準(zhǔn)α值取雙側(cè)0.05。

圖1 患者，男，59歲，診斷為SandersⅡA型跟骨骨折，行3D打印導(dǎo)板輔助螺釘內(nèi)固定術(shù)

2 結(jié)果

50例患者全部獲得隨訪，隨訪時間3～9個月，平均（5.5±2.1）個月。A組及B組的術(shù)后B?hler角、術(shù)后Gissane角、術(shù)后跟骨寬度、AOFAS評分均較術(shù)前有明顯改善，且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（表1）。兩組術(shù)后B?hler角、Gissane角、跟骨寬度、AOFAS評分無統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05，表1），而A組的手術(shù)時間、術(shù)中透視次數(shù)與B組比較存在明顯差異，且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05，表2）。根據(jù)美國足踝外科協(xié)會足與踝關(guān)節(jié)評分（AOFAS評分）標(biāo)準(zhǔn)進行分析，A組優(yōu)10足，良12足，差3足，優(yōu)良率為88%；B組優(yōu)7足，良14足，差4足，優(yōu)良率為84%。

3 討論

3.1 跟骨骨折治療及 3 D打印導(dǎo)航模板研究現(xiàn)狀

跟骨骨折的治療極具挑戰(zhàn)及爭議，但是對于有明顯移位的跟骨關(guān)節(jié)內(nèi)骨折，切開復(fù)位內(nèi)固定已作為治療的金標(biāo)準(zhǔn)而被廣泛推廣。目前，跗骨竇小切口已成為SandersⅡ型跟骨骨折治療的主流，孫偉等[7]通過跗骨竇切口空心螺釘固定治療舌型跟骨骨折22例，術(shù)后關(guān)節(jié)功能的優(yōu)良率達到88%，Park等[8]通過跗骨竇切口治療跟骨骨折患者47例，無主要的軟組織并發(fā)癥發(fā)生，3例存在輕微軟組織并發(fā)癥，但無需二次手術(shù)解決。Zhang等[9]通過對跗骨竇切口及傳統(tǒng)“L”形切口的meta分析，得出跗骨竇切口與傳統(tǒng)手術(shù)之間AOFAS評分、復(fù)位質(zhì)量無明顯差異，但跗骨竇切口具有VAS評分低、切口小、并發(fā)癥發(fā)生率低等優(yōu)點。當(dāng)然，跗骨竇切口治療跟骨骨折也存在一定不足，因切口暴露有限，跟骨寬度恢復(fù)有限[10]，術(shù)中閉合間接復(fù)位，術(shù)中透視的次數(shù)會增加[11]。隨著3D打印技術(shù)的快速發(fā)展，3D打印導(dǎo)板技術(shù)日益成熟，Deng等[12]運用3D打印螺釘插入模板輔助頸椎后路融合術(shù)，使螺釘縱向誤差控制在2 mm以內(nèi)，且無感染、斷釘、骨折、螺釘重新置入等并發(fā)癥發(fā)生。Gan等[13]將一種新的全膝關(guān)節(jié)置換特異性導(dǎo)航模板應(yīng)用于手術(shù)，明顯降低手術(shù)時間和平均出血量，且具有較高的準(zhǔn)確性和有效性。Sha等[14]通過設(shè)計運用腓骨通道數(shù)字導(dǎo)航模板，解剖重

表 2 導(dǎo)板組(A組)與非導(dǎo)板組（ B組）手術(shù)時間和術(shù)中透視次數(shù)比較（ ± s）

表 2 導(dǎo)板組(A組)與非導(dǎo)板組（ B組）手術(shù)時間和術(shù)中透視次數(shù)比較（ ± s）

組別A組B組t值P值手術(shù)時間（min）63.6±4.7 94.7±7.6 17.383＜0.05術(shù)中透視次數(shù)（次）2.7±0.6 6.5±0.9 17.202＜0.05

3.2 跟骨導(dǎo)航模板設(shè)計及選題

盡管3D打印導(dǎo)航模板應(yīng)用廣泛，但目前尚無將導(dǎo)板應(yīng)用于跟骨骨折的報道，為此本研究擬設(shè)計一種新型跟骨導(dǎo)板輔助空心螺釘置入，達到螺釘精準(zhǔn)置入、縮短手術(shù)時間、減少術(shù)中透視次數(shù)的目的。術(shù)前將患足進行CT掃描后獲得所需DICOM數(shù)據(jù)，應(yīng)用Mimics或其他軟件對跟骨進行三維重建，在三維模型上設(shè)計釘?shù)溃_定螺釘擬置入的方向及長度。再提取后足的形態(tài),設(shè)計與之匹配的導(dǎo)板，以ABS樹脂為材料，用激光快速成型打印機將導(dǎo)板打印出來，去除支撐材料，確定釘?shù)劳〞?、外露部牢固后，?5%酒精清洗及二次固化消毒備用。本研究中入組的患者均行跗骨竇小切口，跗骨竇小切口是目前跟骨骨折中應(yīng)用最廣泛的微創(chuàng)入路，該入路可降低對軟組織的損傷，減少皮膚壞死、傷口感染等術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生，且該手術(shù)入路可以在直視下進行距下關(guān)節(jié)復(fù)位，從而達到距下關(guān)節(jié)的解剖復(fù)位。但是跗骨竇切口并不適宜所有的跟骨骨折，該手術(shù)入路只適用于SandersⅡ型及部分SandersⅢ型跟骨骨折[17]，故本研究只納入了SandersⅡ型跟骨骨折，并非部分SandersⅢ型不適合該導(dǎo)板，而是為了排除因距下關(guān)節(jié)損傷程度不同對術(shù)后結(jié)果的影響，術(shù)后隨訪評估患者恢復(fù)情況。對比兩組之間的術(shù)后效果可以發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用導(dǎo)板組（A組）與非導(dǎo)板組（B組）在手術(shù)效果方面并無明顯差異，但導(dǎo)板組（A組）術(shù)中透視次數(shù)、手術(shù)時間明顯低于非導(dǎo)板組（B組），差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。導(dǎo)板組（A組）與非導(dǎo)板建踝關(guān)節(jié)外側(cè)韌帶，該解剖重建方法簡單、安全，便于操作。Chen等[15]通過設(shè)計一種新型導(dǎo)板，將順行拉力螺釘精準(zhǔn)地置入髖臼后柱，避免了神經(jīng)血管的損傷，且螺釘置入時間明顯縮短。王鑒順等[16]應(yīng)用3D打印導(dǎo)板輔助骨盆骨折空心螺釘內(nèi)固定術(shù)，降低螺釘植入時間,減少切口失血量，效果滿意。組（B組）的術(shù)后效果之間無明顯差異，但應(yīng)用導(dǎo)板可以輔助術(shù)者精準(zhǔn)地放置螺釘，獲得合適的螺釘置入深度，減少手術(shù)時間及術(shù)中透視次數(shù)。

表 1 導(dǎo)板組(A組)與非導(dǎo)板組（ B組）B?hler角、Gissane角、跟骨寬度和AOFAS評分比較（ ± s）

表 1 導(dǎo)板組(A組)與非導(dǎo)板組（ B組）B?hler角、Gissane角、跟骨寬度和AOFAS評分比較（ ± s）

導(dǎo)板組（A組）非導(dǎo)板組（B組）項目術(shù)前術(shù)后t值P值B?hler角（°）13.6±3.4 27.9±4.7 11.600＜0.05 Gissane角（°）90.9±6.2 128.7±4.9 15.885＜0.05跟骨寬度（mm）42.9±4.2 30.1±1.6 10.992＜0.05 AOFAS評分（分）45.3±5.6 84.2±8.3 11.334＜0.05 B?hler角（°）12.3±3.9 27.0±5.0 12.361＜0.05 Gissane角（°）93.3±5.1 126.4±6.5 16.483＜0.05跟骨寬度（mm）41.4±4.9 29.6±2.2 14.157＜0.05 AOFAS評分（分）44.7±6.1 84.9±9.2 12.437＜0.05

3.3 3 D打印跟骨導(dǎo)航模板的優(yōu)勢及注意事項

與傳統(tǒng)手術(shù)相比，該技術(shù)主要在跟骨三維模型上進行操作，可以避免因術(shù)前X線及CT等二維影像資料提供的信息不足對手術(shù)方案設(shè)計的影響，術(shù)者可通過三維模型根據(jù)自己的需求從任意角度觀察骨折分型及損傷程度，從而對骨折情況進行全面了解和制定詳細(xì)的術(shù)前計劃。術(shù)前在直視下進行螺釘置入，并測量置入深度，避免因術(shù)中透視誤差及術(shù)者經(jīng)驗影響對螺釘置入造成的影響。

術(shù)前可精確計算螺釘長度，從而避免術(shù)中因透視誤差反復(fù)更換螺釘，縮短手術(shù)時間；應(yīng)用導(dǎo)板后手術(shù)時間的縮短可以減少股部止血帶使用時間，降低應(yīng)用止血帶引起的股部疼痛不適的不良反應(yīng)[18]。術(shù)前在三維模型直視下設(shè)計手術(shù)方案，可以縮短年輕醫(yī)師的成長學(xué)習(xí)曲線；另外導(dǎo)板制作前期可以將跟骨模型打出，手術(shù)醫(yī)師可以跟患者進行直觀的交流，減少醫(yī)師與患者之間的無效溝通，從而增加患者及家屬對醫(yī)師的信任度。該導(dǎo)板模板新穎簡單、易制備。由于術(shù)前與術(shù)中患足腫脹程度的改變對精確性有一定影響，所以術(shù)前行CT檢查時應(yīng)在6～8 h之內(nèi)完成，在患足腫脹完全形成之前行CT檢查，且行CT檢查后測量踝關(guān)節(jié)及足背周徑并記錄，一般待踝關(guān)節(jié)及足背周徑與之前測量數(shù)值接近時再行手術(shù)治療；術(shù)中應(yīng)使導(dǎo)板緊貼皮膚，減少螺釘置入誤差；導(dǎo)板的消毒及保存過程應(yīng)注意外露釘?shù)赖谋Ｗo，避免出現(xiàn)釘?shù)罃嗔训那闆r。

本研究所設(shè)計的新型導(dǎo)航模板可達到螺釘?shù)木_置入，縮短手術(shù)時間，減少醫(yī)師、患者輻射暴露劑量，值得臨床使用及推廣。