3D打印技术辅助联合切口精准治疗复杂胫骨平台骨折的临床观察

田林涛，刘忠玉

(1.新里程安钢总医院骨二科，河南 安阳 455000；2.天津医院创伤科，天津 300211)

胫骨平台粉碎性骨折是最常见的骨科疾病之一，通常由交通事故、严重撞击、运动、坠落伤等高能量损失导致；而胫骨平台的高能量损失多合并神经血管损失、骨筋膜综合征、深静脉血栓、皮肤撕脱伤等；胫骨平台骨折属于关节内骨折，若骨折复位欠佳，很容易出现创伤性关节炎。赵春林[1]认为合适的治疗方案有利于提高复杂胫骨平台骨折患者的生活质量，降低胫骨平台患者术后并发症发生风险。何志勇等[2]认为3D打印技术治疗复杂胫骨平台骨折,可降低手术时间,减少手术出血量,提高骨折复位质量,有效恢复膝关节功能,具有明显优势。结合胫骨平台骨折的特点及如何有效恢复患者术后的功能，故采用3D辅助打印技术治疗复杂胫骨平台骨折，有利于减少术后并发症，更好地恢复患肢的功能，减少致残率的发生。3D打印模型的应用，很好地解决术前方案的设计，更精确地指导手术操作，便于术中更精确的复位、固定，减少术后并发症，较快地恢复患肢功能。复杂胫骨平台的合适手术选择，关节面的解剖复位、坚强的内固定及术后早期功能锻炼，可以减少创伤性关节炎的发生。本文主要涉及Schatzker分型的Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ型胫骨平台骨折，且符合罗从风教授的三柱理论[3]分析属于前内及前外侧柱骨折并塌陷病例；胫骨平台复杂骨折传统手术设计，主要依据术前的X 线和 CT；但X 线和 CT不能全面、直观地体现骨折的类型及特点，增加了手术的难度及患者的风险；3D打印技术的出现,将骨折三维 CT 图像打印成直观、易懂的实体模型,全方位、清楚地了解骨折部位的解剖结构,骨折的分型及骨块的粉碎程度，为手术设计提供更直观、准确的指导,报道如下。

1 对象与方法

1.1 对象 选取2016年1月—2019年8月新里程安钢总医院诊治的18例Schatzker分型为Ⅳ型、Ⅴ型、Ⅵ型的胫骨平台骨折患者，男11例，女7例，年龄28～64岁；左侧10例，右侧8例。Schatzker分型：Ⅳ型 4例，Ⅴ型8例，Ⅵ型6例。合并伤：前交叉韧带损伤6例，内半月板损伤8例，下肢深静脉血栓形成6例。致伤原因：交通伤13例，重物砸伤4例，高处坠落伤1例。受伤至手术时间5～15 d。

1.2 方法

1.2.1 治疗方法 膝关节周围骨折由高能量损失导致，常合并软组织损伤，故术前患肢肿胀严重，需待肿胀减轻后方可行手术治疗；术前行跟骨牵引或石膏治具制动、消肿，同时给予下肢肌力锻炼、低分子肝素抗凝预防血栓，保持会阴干净，肺部功能锻炼等对症支持治疗；术前均行双下肢血管深静脉血管彩超，发现术前肌间静脉血栓6例，均给予抗凝治疗，待1周血栓机化后行手术治疗；3例因深静脉血栓(胫后或腘静脉血栓)给予下肢滤器植入后手术治疗；术前患者局部皮肤、待软组织条件允许，行3D模式重建，根据3D模型精准模拟手术，采用前内加前外侧联合入路治疗胫骨平台复杂骨折。麻醉一般采用蛛网膜下隙阻滞联合硬膜外阻滞麻醉或增加下肢神经阻滞麻醉，患者均取仰卧位，常规使用充气止血带。前内侧切口：起自胫内侧髁上缘，向外下弧形切口至胫骨结节下方，沿皮肤切口切开皮肤、皮下组织、深筋膜、暴露鹅足内侧副韧带。在不影响钢板放置的情况下尽量保护鹅足，切开关节囊，线路内侧半月板及关节面；前外侧切口：起自股四头肌腱外侧缘髌骨上方弧形绕过髌骨外侧缘，沿股四头肌腱、髌骨和髌韧带外缘向远端延伸，止于胫骨结节远端；向深层解剖，沿股四头肌、髌骨和髌韧带外缘切开关节囊和滑膜，向上翻起半月板，将髌骨牵向内侧并屈膝，显露外侧平台关节面。术中注意使两切口皮桥之间距离不小于7 cm。术中根据术前3D打印模型，一般先行前内侧切口，由简单到复杂的复位顺序，先恢复内侧平台的对应关系，以内侧为标志，逐步复位外侧，将塌陷关节面抬高；骨折复位后缺损部位采用自体同侧髂骨移植或人工骨块，填充恢复关节面；多根克氏针临时固定，术中反复透视、测量下肢力线(即恢复胫骨平台的后倾角、股胫角)；满意后采用重建钢板或锁定钢板做支撑固定，使钢板达到抗滑作用。术中常规探查半月板和前后交叉韧带，交叉韧带的止点撕脱骨折行钢丝固定；半月板损伤者尽量缝合修补，无法修补者予以半月板切除。内固定后术中透视再次证实骨折对位满意、关节面恢复平整。

1.2.2 术后处理 术后内外侧切口均常规放置负压引流管，引流24～48 h后根据引流量拔除；伤口加压包扎，抬高患肢并予以冷敷，以减轻软组织肿胀;低分子抗凝及下肢功能锻炼预防血栓；抗生素应用72 h；早期膝关节主动屈伸功能锻炼，术后3 d即开始使用CPM机进行被动活动，积极进行股四头肌力量练习，术后3周在膝关节铰链式支具保护下拄拐下地，开始进行部分负重功能锻炼，每2周复查X线，若未发生胫骨平台的高度丢失以及内翻角、后倾角的改变，则逐渐增加负重重量，直至骨折顺利愈合。术后出现1例伤口延迟愈合，给予常规换药后，伤口自然愈合。2例患者出现骨折延迟愈合，给予卧床不负重功能锻炼，6个月后均骨折愈合良好。患者均无神经及血管损伤、深部感染、内固定物松动或裂断等并发症发生。

1.2.3 评价标准 术后1周及术后1 a 的胫骨平台内翻角、后倾角、股胫角；术后 1 a使用美国特种外科医院(hospital for special surgery, HSS)膝关节功能评分[4]评价膝关节功能恢复情况，评分高低与膝关节功能高低呈正相关，优：≥85分，良：70～84分，中：60～69分，差：≤59分。

2 结果

胫骨平台骨折术后1 a HSS评分优12例，良4例，中1例，差1例，表明膝关节功能恢复良好。术后1 a的胫骨平台内翻角、胫骨平台后倾角、股胫平均角与术后1周比较，差异无统计学意义(P>0.05)，3D打印技术复杂前内侧、前外侧切口治疗胫骨平台内侧、外侧柱粉碎性骨折效果较好。见表1。

表1 胫骨平台评分比较

3 讨论

胫骨平台粉碎性骨折属于关节内骨折，骨折治疗的目的是解剖复位、坚强固定，尽量恢复膝关节的功能；但由于胫骨平台粉碎性骨折常由交通伤、重物砸伤、摔倒等暴露所致；骨折后多存在不同程度的关节面塌陷、增宽及关节面不平整，可合并半月板及韧带损伤、胫骨平台骨折；复杂的胫骨平台近端粉碎性骨折，多波及内、外、后侧柱；一旦波及平台的内、外、后侧柱，易出现平台塌陷、膝关节不稳及内、外翻畸形；若处理不当易出现膝关节不稳，导致患者后期功能活动受限，严重降低患者的生活质量。只有更精确的术前规划，精准的术中复位，才能更好地提高治疗效果，减少术后并发症。王国旗等[5]认为对于复杂胫骨平台骨折，维持平台骨折复位后的稳定性是治疗的重点和难点，采用联合入路双钢板治疗复杂胫骨平台骨折，能很好地起到支持和恢复胫骨平台高度的作用；甘坤宁等[6]应用双切口双侧钢板与传统方法治疗Schazker Ⅴ、Ⅵ型骨折，能降低术后并发症的发生率及住院时间。吴向科等[7]认为应用锁定双钢板治疗Schatzker Ⅴ、Ⅵ型胫骨平台骨折，可有效恢复关节面解剖复位及下肢力线固定可靠,有利于膝关节的早期功能锻炼，后期效果满意；术前通过三维CT数据分析，精准地打印出复杂胫骨平台骨折的1∶1的骨折实体模型；通过3D打印实体模型使术者全方位、清楚了解骨折部位的解剖结构,骨块的粉碎、移位程度,准确地判断出骨折的分型；在模型上准确测量出平台的移位程度，明确骨折的数量、主要骨折块的形态特征，有助于更精准指导术中骨折复位、内固定的选择等；3D打印技术在复杂胫骨平台骨折治疗中的应用,对手术方案的个性化设计,实际手术操作具有重要的指导作用，提高骨折复位质量,改善膝关节功能，与传统常规手术进行对比性研究,可获得更有意义的临床指导[8]。黄恺等[9]、章莹等[10]研究表明，传统方法在胫骨平台骨折的钢板植入、骨折复位方面效果不理想，导致骨折对位及术后功能欠佳，术前精准的3D模型建立，可有效解决骨折复位及钢板贴服的问题。罗从风教授根据多年的胫骨平台治疗经验，提出基于三维CT评估胫骨平台骨折的三柱分型理论，即以胫骨嵴中点为中心，两侧沿线分别至腓骨头前缘和胫骨后内侧嵴，向前延至胫骨结节前缘；提出改良的前内侧切口、外侧切口分别治疗内侧、外侧柱骨折；这在骨折显露、复位、内固定生物力学固定等方面更有优势[3]。罗从风等[11]研究表明，双钢板内固定在治疗复杂胫骨平台骨折方面主要优势：①提供了更加持续、稳定的固定。②有效恢复关节面，防止胫骨高度的丢失，改善膝关节力线。③术后切口及软组织并发症明显减少，膝关节功能恢复满意 。东靖明等[12]研究认为前外侧加后内侧入路可以提供良好的显露及操作空间，特别是可以直视下对胫骨平台内侧髁及粉碎的关节面进行整复，使用后内侧抗滑钢板及外侧支撑钢板固定能够获得坚强内固定，说明前外侧加后内侧入路是一种治疗复杂胫骨平台骨折的有效方法 。

本研究主要优势：①术中骨折显露：由于术前3D模型的建立，内外压缩、塌陷块已在术前有充分的认识，术中清楚显露前内及前外侧骨折塌陷面，这样在骨折复位及半月板的显露有较大优势，即能充分显露塌陷关节面，直视下解剖复位关节面，修整或切除撕裂的半月板。②利于骨折复位及力线的恢复：术中若复位困难，可通过模拟3D模型的膝关节，先固定胫骨平台内侧柱后；以内侧关节线为参照复位外侧平台，对于直接复位困难的可采用内侧开窗或外侧开窗，开窗点位于关节面骨折块以远为好，用骨撬恢复关节面平整。③内固定的选择： 在内外侧关节面恢复后，给予克氏针临时固定，透视复位良好，可分别应用钢板固定，术中可直视观察螺钉是否穿透关节面。④多切口联合固定胫骨平台骨折，术后骨折固定牢固，有利于恢复胫骨平台的宽度及关节面，随访膝关节功能恢复良好。本研究也存在不足，如1例出现皮缘局部坏死，切口延迟愈合，考虑可能与术前肿胀未彻底消退，术中皮桥稍窄有关；2例患者出现骨折延迟愈合，可能与高能量损失后局部血运损失有关；术中骨折块与术前3D模型稍有差异，导致术中钢板的贴服欠佳。

综上所述，在复杂胫骨平台骨折中，术前建立3D模型，精确的术前规划，联合应用前内及前外侧切口，有利于术中良好的显露，准确地复位骨折块及关节面，精确恢复下肢力线，更贴服内固定，降低创伤性关节炎发生率；故3D打印技术辅助联合应用多切口，有利于更精准地治疗复杂胫骨平台骨折，3D打印技术辅助在骨科复杂手术方面是有效的。