3D打印技术辅助下微创手术治疗桡骨远端粉碎性骨折对腕关节功能及生活自理能力的影响观察*

曾锦浩 李征 陈乐锋 熊懿 柯于海 叶学浪 李东扬 张振伟

桡骨远端骨折是最常见的上肢骨折，约占全身骨折的1/6，多为粉碎性骨折，骨折块较多[1-2]。目前大部分桡骨远端骨折需要手术复位内固定[3]，但因无法直视关节面，在术中完全解剖复位骨折块并非易事，传统的X 线和CT 检查是骨折诊断的基本依据，但都不能全面、直观地提供骨折的详细信息[4]。而3D 打印技术可打印出骨折部位的立体模型，全方位、清楚地展现骨折部位的解剖结构、骨折的分型及骨块的粉碎程度，通过模型进行模拟骨折复位和内固定的选择，并可以模拟不同手术方案选择最佳手术方案，有效节省实际手术时间、减少术中出血、提高手术安全性[5-6]。本研究应用3D 打印技术辅助微创手术治疗桡骨远端粉碎性骨折，取得良好疗效，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取本院2017 年1 月-2019 年6 月收治的66 例桡骨远端粉碎性骨折患者为研究对象，纳入标准：影像学检查显示桡骨远端骨质碎裂三块以上，确诊为桡骨远端粉碎性骨折；新鲜骨折，骨折后3 d 内就诊；闭合性骨折；无明显手术禁忌证。排除标准：病理性骨折；存在严重骨质疏松症；同侧肢体存在其他骨折与腕关节有病理性改变；合并严重心脑血管疾病与重要器官功能障碍；有精神疾病史。根据治疗方案分组，30 例采用常规复位内固定术治疗为对照组，36 例在3D 打印技术辅助下行微创手术治疗为观察组。本研究经本院医学伦理委员会批准。

1.2 方法 所有患者均进行影像学检查，明确桡骨远端关节面粉碎情况，以石膏托临时固定制动。（1）观察组行两侧桡骨远端CT 扫描、三维重建，计算机辅助下重建患侧桡骨远端解剖学模型，预制桡骨远端1︰1 模型，术前利用骨折模型对骨折分型，模拟手术，根据模型设计复位方法与克氏针固定位置，最终设计最佳治疗方案：患者取仰卧位，臂丛或全身麻醉，近端桡骨及第2 掌骨各置入2 枚Schanz 钉，C 臂机辅助下手法复位或应用2.0 mm 克氏针经皮撬拨复位，复位满意后以2 枚克氏针经皮交叉固定，安装外固定架，若无法复位至满意，考虑行小切口切开复位，显露桡骨远端关节面后直视下整复桡骨关节面，应用合适直径的克氏针经皮交叉固定，恢复掌倾角、尺偏角及桡骨茎突高度、桡骨远端关节面平整，复位满意、克氏针位置良好后安装外固定架。（2）对照组行常规复位内固定治疗：取仰卧位，臂丛麻醉，取掌侧Henry 入路作长约8 cm 皮肤切口，逐层切开，桡侧屈腕肌和拇长屈肌腱间隙进入，显露桡骨远端关节面，直视下整复桡骨关节面，恢复掌倾角、尺偏角及桡骨茎突高度、桡骨远端关节面平整，克氏针临时固定，选择合适长度的接骨板置于桡骨远端掌侧，骨折远端置入2～3 枚螺钉固定，骨折近端置入3～4 枚螺钉固定，冲洗切口、止血，逐层缝合术口。患者术后均常规给予抗感染、消肿、镇痛等处理，定期进行影像学检查，骨痂形成后拆除外固定架[7-8]。

1.3 观察指标与评价标准 统计两组手术时间、术中透视次数、术中出血量及骨折恢复时间；术后6 个月记录两组腕关节功能，包括测量掌屈（0～80°）、背伸（0～70°）、桡偏（0～20°）、尺偏（0～30°）、旋前（0～80°/90°）、旋后（0～80°/90°）6 种腕关节活动度及握力；统计两组术后并发症发生情况；采用改良Barthel 指数评价两组术前与术后6 个月生活自理能力（ADL），满分为100 分，得分越高越好，得分＜60 分为需要协助完成日常生活，＞60 分为生活基本自理；采用生活质量综合评定问卷（GQOL-74）评价两组术前与术后6 个月的生活质量；该量表包括躯体功能、心理功能、社会功能和物质生活4 个维度，满分100 分，分数越高生活质量越高。

1.4 统计学处理 采用SPSS 19.0 软件对所得数据进行统计分析，计量资料以（）表示，组间比较采用独立样本t 检验，组内比较采用配对t 检验；计数资料以率（%）表示，比较采用χ2检验。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组一般资料比较 对照组男13 例，女17 例；年龄24～72 岁，平均（48.74±8.26）岁；受伤原因：跌伤15 例、车祸伤8 例，坠落伤5 例、砸伤2 例；骨折AO 分型：C1 型骨折21 例、C2 型骨折9 例。观察组中男16 例，女20 例；年龄23～70 岁，平均（48.59±8.74）岁；受伤原因：跌伤20 例、车祸伤7 例，坠落伤4 例、砸伤5 例；骨折AO 分型：C1型骨折24 例、C2 型骨折12 例。两组一般资料比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

2.2 两组手术指标比较 观察组手术时间、骨折恢复时间均比对照组短（P＜0.05），术中透视次数、术中出血量均显著少于对照组（P＜0.05）。见表1。

2.3 两组术后6 个月腕关节功能比较 术后6 个月，观察组腕关节掌屈、背伸、桡偏、尺偏、旋前、旋后的活动度及握力均高于对照组（P＜0.05），见表2。

2.4 两组并发症发生情况比较 两组并发症发生率比较，观察组更低，但差异无统计学意义（χ2=1.198，P=0.274）。见表3。

2.5 两组手术前后ADL 与生活质量比较 术前，两组ADL 评分与生活质量评分比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）；术后6 个月，两组ADL 评分与生活质量评分较术前均显著提高，且观察组均高于对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表4。

表1 两组手术指标比较（）

表1 两组手术指标比较（）

表2 两组术后6个月腕关节功能比较（）

表2 两组术后6个月腕关节功能比较（）

表3 两组并发症发生情况比较 例（%）

表4 两组手术前后ADL与生活质量比较[分，（）]

表4 两组手术前后ADL与生活质量比较[分，（）]

*与术前比较，P＜0.05。

3 讨论

桡骨远端骨折即骨折线距关节面3 cm 以内的桡骨远端骨折，多由间接暴力所致，超过50%的桡骨远端骨折为粉碎性骨折且累及关节面[9-10]。桡骨远端粉碎性骨折治疗的目标是恢复桡骨长度和掌倾角、尺偏角，达到关节面的解剖复位与牢固稳定的固定，主要采取手术治疗，切开复位接骨板内固定术是该骨折目前临床应用最多的术式，接骨板固定牢靠，有利于可以早期锻炼，应用掌侧锁定接骨板进行手术治疗还可保护钢板下骨的血运，因此该术式具有并发症少、可以早期功能锻炼、临床疗效满意等优势[11-12]。但桡骨远端关节内骨折的骨折线涉及关节面，无法完全避免复位不佳、螺钉穿入关节腔、螺钉过长损伤背侧肌腱等问题，亦存在屈肌腱断裂、螺钉穿过皮质激惹软组织、手僵硬等并发症。如何获得骨折精确复位及良好的力线仍是桡骨远端粉碎性骨折治疗需面对的难题[13]。

在既往骨折治疗中，临床医生主要借助X 线、CT 或MRI 等影像学检查获取骨折部位信息，了解骨折程度、类型及移位情况，而传统的X 线、CT或MRI 等影像学检查手段无法从任意角度、全方位动态了解骨折的立体结构，仍需医师参考相关教材、依据自身经验大脑中形成三维印象进行手术设计[14]。而随着数字化技术的发展，3D 打印技术被逐渐应用到临床与科研当中，在骨科治疗中，能够用于模型制造、定制骨科植入物、骨科手术辅助器等，该技术整合于骨科的术前诊断、手术规划、个性化内植物定制的指导等多个环节，解决了骨科许多疑难问题，目前已有利用3D 打印技术辅助治疗粉碎性骨折实例报道，显示了其辅助治疗粉碎性骨折的良好疗效[15-17]。3D 打印技术能够制作骨折部位的数字实体化模型，清晰、直观地显现患者骨折处的创伤状况，为医生提供最佳的形象化思维方式，让医生在术前应用模型进行模拟手术操作，制定出最佳的个性化手术方案，有效节省手术时间，增加术中骨折复位的精准度，减少术中透视次数[18-19]。本研究应用3D 打印技术辅助行复位克氏针内固定结合外固定支架的微创手术治疗桡骨远端粉碎性骨折，与常规切开复位接骨板固定治疗进行比较，结果显示，相较于行常规复位内固定的对照组患者，3D 辅助下行微创手术的观察组患者手术时间、骨折恢复更短，术中出血量与术中透视次数更少（P＜0.05）；腕关节活动度与握力水平更高（P＜0.05）；术后6 个月ADL 评分与生活质量评分较术前更高（P＜0.05），术后并发症发生率更低，但差异无统计学意义（P＞0.05）。表明桡骨远端粉碎性骨折应用3D 辅助下微创手术治疗具有术程短、创伤小、骨折恢复快等优势，有利于提高患者生活自理能力，改善生活质量。张衡等[20]研究也显示3D辅助微创手术治疗桡骨远端不稳定性骨折具有良好疗效，原因在于3D 打印技术可实现术前模拟手术确定最佳手术方案，微创手术对骨折端局部血运影响较小，更有利于骨折恢复，而克氏针内、外固定能够提供更好的力学稳定性，便于患者功能锻炼。但本研究中并未体现减少术后并发症的优势，可能与本研究纳入样本量较少有关。

综上所述，3D 打印技术辅助微创手术治疗桡骨远端粉碎性骨折具有良好疗效，有利于患者骨折更快愈合，有助于更好地恢复腕关节功能，提高生活自理能力。