3D 打印技术辅助Pilon 骨折诊疗的效果

郭谦，周刚，康昭河，李琼，李侠（通信作者），李增春

1 上海市东方医院吉安医院骨科 （江西吉安 343000）；2 上海市东方医院吉安医院检验科 （江西吉安 343000）；3 上海市东方医院急创外科 （上海 200120）

术前影像学检查是Pilon 骨折手术方案拟定的重要依据，常规的X 线、CT、MRI 等影像技术提供的骨折整体信息较为模糊，医师需在术中仔细探查才可明确复位和内固定方式、螺钉长度、置钉方向等，降低了手术效率[1]。近年来，3D 打印技术在骨科手术中逐渐显示出良好的应用前景，术前利用3D 打印模型明确骨折情况、制定手术方案、模拟手术步骤能够提高手术效率和质量[2]。基于此，本研究就3D 打印技术辅助Pilon 骨折诊疗的效果进行分析，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2017年1月至2018年12月于医院接受手术治疗的60例Pilon骨折患者作为研究对象，按照随机数字表法分为两组，每组30例。试验组男18例，女12例；年龄20～58岁，平均（40.05±5.68）岁；骨折原因，交通事故15例，高处坠落10例，摔伤4例，其他1例。对照组男19例，女11例；年龄20～59岁，平均（40.66±5.71）岁；骨折原因，交通事故16例，高处坠落10例，摔伤3例，其他1例。两组一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。本研究经医院医学伦理委员会审核批准。

纳入标准：年龄≥20岁，骨骼发育完全；经X 线、CT 三维重建等检查明确诊断为闭合性Pilon 骨折；Ruedi-Allgower 分型为Ⅲ～Ⅳ型；符合切开复位钢板内固定手术适应证；签署知情同意书。排除标准：有重要神经血管损伤断裂的患者；合并骨质疏松症的患者；骨折至手术时间超过1周的患者。

1.2 方法

对照组接受传统切开复位钢板内固定手术治疗：借助术前影像学检查数据并配合术中切开探查结果对骨折部位进行复位，置入大小和形状适宜的钢板，打入螺钉进行内固定，术后留置引流管。

试验组接受3D 打印技术指导手术：使用螺旋数字CT 扫描仪对患者骨骼断层进行扫描并收集数据，利用三维重建技术和3D 打印技术重建制作出与骨折部位1:1大小的高精度Pilon 骨折模型，制作材料选择光敏树脂；术前通过3D 模型明确患者的骨折程度、类型、各个骨折块的移位情况，预定制个性化接骨板、螺钉、关节假体等内植物，制定手术入路、复位和内固定方案，并通过E3D 软件预演手术使医师熟悉手术操作；按照手术治疗方案进行复位和内固定，C 型臂透视确认复位和固定满意后缝合并留置引流管。

1.3 临床评价

比较两组手术一般情况、手术效果及术后并发症发生情况：手术一般情况包括手术时间、术中出血量、切口长度；随访12个月，采用Mazur 踝关节功能评估量表[3]评价两组手术效果，包括疼痛、功能、行走距离、拐杖或支具、登山、下山、上楼、下楼、提踵、跑步、中立位背屈活动范围、跖屈活动范围，总分为100分，92分以上为优，87～92分为良，65～86分为可，低于65分为差，手术优良率=（优例数+良例数）/总例数×100%；术后并发症包括切口感染、愈合畸形、创伤性关节炎。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 两组手术一般情况比较

试验组手术时间、切口长度均短于对照组，术中出血量少于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 两组手术一般情况比较（±s）

表1 两组手术一般情况比较（±s）

组别 例数 手术时间（min） 术中出血量（ml）切口长度（cm）试验组 30 77.42±12.48 112.48±30.25 11.46±2.01对照组 30 90.55±15.65 181.53±35.63 12.73±2.15 t 5.762 12.503 3.461 P 0.032 0.008 0.048

2.2 两组手术效果比较

试验组手术优良率高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 两组手术效果比较

2.3 两组术后并发症发生情况比较

试验组术后并发症发生率低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表3 两组术后并发症发生情况比较[例（%）]

3 讨论

Pilon 骨折是指胫骨远端1/3波及胫距关节面的骨折类型，患者胫骨远端关节面呈严重粉碎状态，伴有骨缺损及远端松质骨压缩。Pilon 骨折较为复杂，若要获得满意的手术效果需保证关节面复位良好并减少软组织损伤，否则易出现关节软骨变形、创伤性关节炎、皮肤软组织坏死等不良情况，严重时甚至导致截肢[4]。因此，术前需进行影像学检查获取病情信息，为手术开展提供指导。常规X 线、CT 等检查方式能够提供的信息较为模糊和笼统，临床医师需在术中仔细探查才能明确合适的复位和内固定方式、螺钉长度及置钉方向。

随着骨科手术逐渐步入数字化时代，3D 打印等科技热点技术被用于骨科手术中，骨科导航等数字技术成了医师的重要辅助工具，使骨科手术更加精准、手术风险更低、创伤更小[5]。相关专家指出，传统的X 线片、CT 片仅能看到一个面，依靠医师的经验和空间想象力，即使是三维重建，也只能在电脑上模拟；而3D 打印与病变部位1:1大小的各种关节、骨骼三维物理模型，为术前模拟提供了真实的环境，使骨折程度、类型、各个骨折块的移位情况变得更直观，诊断更明确，为选择手术方案及术中骨折解剖复位提供直接依据[6-7]。国内部分研究报道对3D 打印技术应用于胫骨平台骨折的效果进行了肯定，指出该技术在病情评估、手术方案拟定、手术模拟等方面具有显著临床优势，提高了手术精度和效率，在减少术中不必要创伤和术中X 线照射方面也有一定积极影响[8]。本研究结果显示，试验组手术时间、切口长度均短于对照组，术中出血量少于对照组，手术优良率高于对照组，术后并发症发生率低于对照组，说明3D 打印技术辅助Pilon 骨折诊疗的效果显著，可缩短手术时间，减小手术创伤，降低术后并发症发生风险，与上述研究报道相似。

综上所述，3D 打印技术辅助Pilon 骨折诊疗的效果显著，能够缩短手术时间及切口长度，减少术中出血量，降低并发症发生风险。