3D打印技术辅助下钢板内固定术与传统钢板内固定术治疗复杂胫骨平台骨折的效果对比

王明辉，郑德勇，杨绍东，黄 维，袁 坤，李明琴，陈图梅

（中国贵航集团三0 二医院，贵州 安顺 561000）

近年来，胫骨平台骨折的发生率逐渐上升。胫骨平台骨折的发生与患者发生车祸、受到重物撞击等有关。胫骨平台骨折患者可合并半月板、肌肉、韧带及神经损伤等。复杂胫骨平台骨折患者可出现胫骨平台外侧裂陷等情况。传统钢板内固定术是临床上常用的一种手术方法。3D 打印技术辅助下钢板内固定术是一种新型的手术方法。使用3D打印技术辅助下钢板内固定术对复杂胫骨平台骨折患者进行治疗，可依据其胫骨平台的生理解剖结构，使用金属或塑料等材料构造其胫骨平台，精准、直观了解到其胫骨平台骨折的情况[1]。本研究主要是比较使用3D 打印技术辅助下钢板内固定术与传统钢板内固定术对复杂胫骨平台骨折患者进行治疗的临床效果。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2017 年10 月至2020 年10 月在中国贵航集团三0 二医院进行治疗的58 例复杂胫骨平台骨折患者作为研究对象。将其随机分为对照组（29 例）和观察组（29 例）。在对照组患者中，有男16 例，女13 例；其年龄为25 ～76 岁，平均年龄为（43.6±4.2）岁。在观察组患者中，有男17 例，女12 例；其年龄为23 ～78 岁，平均年龄为（43.3±4.5）岁。两组患者的一般资料相比，P＞0.05。

1.2 研究对象的纳入标准和排除标准

纳入标准[2]：1）患者的病情被确诊为复杂胫骨平台骨折。2）患者胫骨平台骨折的Schatzker 分型为Ⅵ型。3）患者具有一定的沟通能力。排除标准：1）患者发生开放性骨折或脱位型骨折。2）患者存在严重的神经、血管损伤。3）患者患有骨筋膜室综合征或精神疾病。4）患者对医嘱的依从性较差。

1.3 方法

使用传统钢板内固定术对对照组患者进行治疗，方法是：对患者的骨折端进行三维CT 成像检查、X 线检查、MRI 检查及下肢血管彩超检查等，了解其骨折端的情况。手术前30 min，使用二代头孢对患者进行抗感染治疗。在患者胫骨平台的内侧、外侧各做一个手术切口，充分显露其骨折端。对患者的骨折端进行复位后，使用克氏针对其骨折端进行临时固定。对患者骨折端的复位情况进行X 线透视。依据X 线透视结果，对患者骨折端的复位情况进行调整。在确认患者骨折端的复位效果较好后，使用钢板对其骨折端进行固定。在患者的手术切口处留置负压引流管，对其手术切口进行常规缝合。对于进行手术时间＞3 h的患者，加用抗生素对其进行治疗，为其扎止血带。使用3D 打印技术辅助下钢板内固定术对观察组患者进行治疗，方法是：对患者的骨折端进行CT 扫描，了解其骨折端的情况。在组织工程学技术的引导下，对患者的骨折端进行3D-CAD 建模。依据扫描结果，按照1:1 的比例创建患者骨折端的实体模型。在患者骨折端的实体模型上，模拟对其骨折端进行复位、固定的操作过程，提前对固定在其骨折端处的钢板进行塑形。手术前30 min，使用二代头孢对患者进行抗感染治疗。在患者胫骨平台的内侧、外侧各做一个手术切口，充分显露其骨折端。依据手术前进行模拟手术的情况，对患者的骨折端进行复位，使用克氏针对其骨折端进行临时固定。对患者骨折端的复位情况进行X 线透视。依据X 线透视结果，对患者骨折端的复位情况进行调整。在确认患者骨折端的复位效果较好后，使用钢板对其骨折端进行固定。在患者的手术切口处留置负压引流管，对其手术切口进行常规缝合。对于进行手术时间＞3 h 的患者，加用抗生素对其进行治疗，为其扎止血带。手术后，对两组患者的骨折端进行X 线检查，观察其骨折端的复位、固定情况。手术后48 h，为两组患者停用抗生素。手术后48 ～72 h，为两组患者拔除负压引流管。手术后第2 天，开始对两组患者进行康复训练指导。

1.4 观察指标

观察并记录两组患者的各项临床指标（包括实施手术的时间、术中的出血量及术中进行X 线透视的次数）、膝关节功能评分量表的评分及术后并发症（包括静脉血栓、创伤性关节炎及感染）的发生情况。使用膝关节功能评分量表评定患者膝关节的功能。

1.5 统计学方法

对本次研究中的数据均采用SPSS 20.0 统计软件进行处理，计量资料用t检验，计数资料用χ²检验。以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者的各项临床指标

观察组患者实施手术的时间短于对照组患者，P＜0.05。观察组患者术中的出血量和术中进行X 线透视的次数均少于对照组患者，P＜0.05。详见表1。

表1 两组患者的各项临床指标（± s ）

表1 两组患者的各项临床指标（± s ）

术中的出血量（mL）组别 实施手术的时间（min）术中进行X 线透视的次数（次）观察组（n=29）120.3±10.5 180.2±3.4 4.0±1.1对照组（n=29）140.6±15.2 216.5±3.8 6.6±1.4 t 值 5.699 38.337 7.864 P 值 0.000 0.000 0.000

2.2 两组患者膝关节功能评分量表的评分

术前，观察组患者与对照组患者膝关节功能评分量表的评分相比，P＞0.05。术后1 个月、3 个月，观察组患者膝关节功能评分量表的评分均高于对照组患者，P＜0.05。详见表2。

表2 两组患者膝关节功能评分量表的评分（分，± s ）

表2 两组患者膝关节功能评分量表的评分（分，± s ）

组别 术前 术后1 个月 术后3 个月观察组（n=29） 55.3±12.4 68.5±4.3 88.6±2.2对照组（n=29） 55.5±12.5 60.2±3.8 81.5±1.8 t 值 0.061 7.789 13.451 P 值 0.951 0.000 0.000

2.3 两组患者术后并发症的发生情况

观察组患者术后并发症的总发生率低于对照组患者，P＜0.05。详见表3。

表3 两组患者术后并发症的发生情况

3 讨论

复杂胫骨平台骨折是因受到高能量损伤导致的一种骨科疾病。复杂胫骨平台骨折患者胫骨平台骨折的Schatzker分型多为Ⅵ型。复杂胫骨平台骨折患者可出现胫骨近端骨折、膝关节面损伤、韧带、半月板等膝关节周围软组织损伤及膝关节功能障碍等情况[3]。部分复杂胫骨平台骨折患者可并发骨筋膜室综合征、创伤性关节炎等并发症。临床上对复杂胫骨平台骨折患者多进行手术治疗。在使用传统钢板内固定术对复杂胫骨平台骨折患者进行治疗时，先对其进行CT 检查、X 线检查及MRI 检查等辅助检查，依据检查结果再对其进行手术治疗。使用传统钢板内固定术对复杂胫骨平台骨折患者进行治疗时，因其骨折端周围的解剖结构较为复杂，对其骨折端进行复位、固定较为困难，导致其实施手术的时间较长，实施手术的失败率较高，术后膝关节功能恢复的效果较差。近年来，随着现代智能信息处理技术、组织工程学技术及医学诊疗技术的不断发展，3D 打印技术辅助下钢板内固定术被越来越多地应用于骨折患者的临床治疗中。在使用3D 打印技术辅助下钢板内固定术对复杂胫骨平台骨折患者进行治疗时，可先对其骨折端进行CT 扫描，利用计算机智能数字信息采集、处理技术按照1:1 的比例对其骨折端进行3D-CAD 建模，重塑其骨折端的生物解剖结构，模拟完成手术过程，然后对其实施手术。使用3D 打印技术辅助下钢板内固定术对复杂胫骨平台骨折患者进行治疗具有以下几项优势：1）手术医生可直接观察到患者发生骨折的部位、骨折端的移位情况及碎骨块的大小等情况，提高其对患者病情的认知度；2）患者可直接观察到其骨折端的情况，提高其对进行手术治疗的依从性，便于医患沟通；3）在手术前，可模拟完成对患者的骨折端进行复位、固定的过程，为其制定有针对性的手术方案；4）在手术前，可提前明确其钢板固定的位置，对其钢板进行塑形，增加钢板与其骨折端的服贴性；5）在手术过程中可对临床实习生进行临床教学，可让其直接观察到人体胫骨平台的生物解剖结构，增加其对胫骨平台骨折诊疗知识的掌握[4-5]。临床实践证实，使用3D 打印技术辅助下钢板内固定术进行治疗的复杂胫骨平台骨折患者术中的出血量较少，术中进行X 线透视的次数较少，实施手术的时间较短，术后并发症的发生率较低，骨折端复位、固定的效果较好，进行手术治疗的有效率较高。但3D 打印技术是一种信息化工艺技术，不是临床治疗手段，其仅对复杂胫骨平台骨折的诊疗具有临床指导价值。在3D 打印技术的辅助下，使用钢板内固定术对复杂胫骨平台骨折患者进行治疗时，术前依据患者骨折端的实体模型，观察掌握其骨折端的具体情况，为其制定更为科学合理的手术方案，观察了解其半月板、膝关节周围韧带等软组织的损伤情况，决定术中是否对其半月板、韧带进行修复，术后对其进行康复训练指导，预防其发生肌萎缩、关节僵硬及血栓形成等并发症，尽可能地改善其膝关节功能[6]。

本次研究的结果显示，与使用传统钢板内固定术相比，使用3D 打印技术辅助下钢板内固定术进行治疗的复杂胫骨平台骨折患者术中的出血量较少，实施手术的时间较短，术后并发症的发生较少，膝关节功能改善的速度较快。