应用3D打印技术辅助双平面截骨治疗SchatzkerⅣ型胫骨平台骨折畸形愈合
目的
探讨采用3D打印技术辅助双平面截骨治疗Schatzker Ⅳ型胫骨平台骨折畸形愈合的临床疗效。
方法
回顾性分析2014年2月至2018年5月河南省焦作市人民医院骨科和郑州市骨科医院足踝外科收治的19例Schatzker Ⅳ型胫骨平台骨折畸形愈合患者资料。男11例，女8例；年龄20~55岁，平均37.6岁；受伤至本次手术时间3~8个月；均采用3D打印技术辅助双平面截骨治疗。记录治疗前、治疗后胫股角、胫骨平台内翻角、后倾角及膝关节Lysholm评分情况，并观察并发症情况。
结果
所有患者术后获12~28个月（平均18.5个月）随访；骨折愈合时间为12~24周（平均15.5周）。末次随访时患者胫股角173.2°±2.0°、胫骨平台内翻角85.6°±1.3°、后倾角11.9°±1.1°，较术前（154.1°±5.0°、76.0°±1.8°、18.9°±1.6°）均有改善，差异均有统计学意义（P<0.05）。末次随访时Lysholm评分（89.8±1.2）分较术前（52.0±4.4）分有显著改善，差异有统计学意义（P< 0.05）。1例患者术后6个月出现行走困难，最终行膝关节置换术。
结论
采用3D打印技术辅助双平面截骨治疗SchatzkerⅣ型胫骨平台骨折畸形愈合可延缓创伤性关节炎的发展，缓解疼痛，恢复膝关节功能。
胫骨平台骨折的治疗是创伤骨科的热点问题，同时也是一个难点问题。因关节面粉碎、膝关节解剖结构复杂、周围软组织损伤严重，导致其治疗难度大。同时膝关节是铰链关节，其不存在代偿作用，治疗要求高，而Schatzker Ⅳ型损伤常伴膝关节脱位，处理不当容易导致骨折畸形愈合，造成后期膝关节不稳及创伤性关节炎的发生。
有学者认为：膝关节的不稳定和关节面不平整导致创伤性关节炎的发生，机械轴线不良导致患者出现疼痛症状，步态异常，加速关节炎的发展[2,3,4]；徐滋代等[5]研究认为：胫骨平台增宽造成膝关节机械轴外移，内、外侧平台压力负荷的改变，加速关节软骨的磨损，短期内发生膝关节功能障碍；而胫骨平台骨折畸形愈合常伴有关节面的塌陷，内、外翻畸形，需要手术治疗，膝关节置换术是一种常见的补救手术。本组19患者均为青壮年患者，对膝关节依赖性较大，早期的关节置换不仅花费昂贵，创伤大，而且假体关节有使用寿命，后期需要多次进行翻修手术，给患者生活及工作带来巨大的痛苦；所有患者受伤至本次手术时间3~8个月，骨折畸形愈合。目前胫骨平台骨折畸形愈合的患者首要目的就是解决患者疼痛症状，提高患者生活质量，延缓全膝关节置换的时间，而如何保留膝关节功能是值得探讨的问题。
对于胫骨平台骨折畸形愈合患者，恢复关节面的外形轮廓、纠正下肢异常的力线，来阻断关节软骨的退变，延缓后期创伤性关节炎的发生。因此，对于发现胫骨平台骨折畸形愈合，建议尽早手术翻修；而Schatzker Ⅳ型损伤可分为劈裂型、整髁型和塌陷型，塌陷型多为老年骨质疏松的患者。杨胜松等[6]治疗51例Schatzker Ⅳ型损伤患者，发现劈裂型和整髁型发生率占86%。本组患者根据受伤时分型：劈裂型11例，整髁型8例，无塌陷型，可能与患者均为青壮年有密切关系；姚军等[7]采用撑开截骨、取髂骨植骨、重建后外侧复合体治疗7例陈旧性内侧胫骨平台塌陷骨折，获得满意的临床疗效；谭红略等[8]采用双钢板联合入路治疗陈旧性Schatzker Ⅳ型胫骨平台骨折15例，近期疗效满意，优良率为93.3%；丛锐军等[9]采用双平面截骨治疗Schatzker Ⅳ型胫骨平台骨折术后下肢力线异常患者22例，患肢膝关节采用评分法(knee society score, KSS)评分优良率为95.5%。本组患者存在骨折畸形愈合伴关节面不平整，关节面增宽及内翻畸形，因关节面整块的塌陷，故我们采用双平面膝关节外截骨来纠正。
以往主刀医生通过术前X线、CT及MRI检查来粗略评估，术前没有演练操作；对于病变位置、解剖学畸形缺乏精确性和直观性，术中只能凭借术者丰富临床经验和病变情况来完成，截骨有时无法一步到位，需要边截骨边调整，费时、费力并且准确率较低。因为不同患者病变情况多样化，光靠术中经验截骨纠正畸形，不能保证每一位患者均精准，影响后期手术效果。随着现代科技的发展，我们借助3D打印技术制作1∶1骨折畸形模型，不仅可以更好地与患者及家属进行有效沟通；而且通过实体模型，确定个体化的治疗方案，在模型上测量关节面塌陷的高度，畸形移位的距离；全面了解骨折畸形的形态特点，确定双平面截骨的解剖点及解剖平面，再根据畸形特点，选择合适的钢板螺钉，设计截骨部位及方向，评估骨缺损的情况。术前设计手术方案并模拟手术操作，对于预见术中可能出现的问题，及时解决，制定细致的手术方案，缩短手术时间，控制手术创伤，促进年轻医师的成长。张擎柱等[10]采用3D打印技术治疗复杂胫骨平台骨折18例，显著减少术中出血，缩短手术时间，提高复位质量。
Honkonen[2]认为胫股平台关节面压缩>5 mm，内、外侧塌陷，倾斜角>5°，胫骨髁宽度较健侧增宽5 mm均为手术适应证；Rasmussen[11]认为关节屈曲不稳建议手术治疗，其比关节面塌陷更重要；目前普遍认为下肢力线的纠正是手术的关键，它决定膝关节的远期疗效[12,13,14]。对于Schatzker Ⅳ型损伤骨折畸形愈合并关节面不平整，关节面增宽及内翻畸形，在进行双平面截骨手术操作前，需要考虑患者的要求、年龄、病程长短、膝关节炎严重程度、局部软组织条件情况、畸形的严重程度及患者的依从性。严格把握其适应证：①对膝关节功能要求较高的青壮年；②病程不要超过8个月；③膝关节MRI检查提示关节软骨面损伤轻、中度；④局部软组织条件尚可，无感染的迹象。本组患者平均年龄37.6岁，较为年轻，病程平均4.8个月，术前无皮肤感染形成，患者再次手术意愿较为强烈，依从性较好，故患者术后Lysholm评分评分较治疗前显著改善，差异有统计学意义（P<0.05）。但仅有1例患者伤后8个月进行切开复位截骨重建治疗，因术前MRI检查提示关节面破坏严重，但患者坚持进行保膝手术治疗，术后6个月行走困难，最后进行膝关节置换手术。
Schatzker Ⅳ型胫骨平台骨折伴有内侧平台的塌陷或劈裂，胫骨平台有内翻及向后侧移位的倾向，形成脱位型骨折，因保守治疗或首次手术矫形不佳，导致陈旧性骨折常伴有胫骨平台增宽、关节面不平整及内翻畸形，因骨折端畸形愈合，增加二次手术治疗难度，需要经验丰富的主任医生术前精心设计、术中细心操作，手术主要注意事项：①术前根据下肢全长片，确定内翻畸形的程度，准确测量测量胫股角、胫骨平台内翻角、后倾角；根据3D打印技术模型，确定截骨的部位及需要植骨块的高度，精心设计截骨线，选择合适的钢板螺钉，并进行塑型，保证其服贴性；②术中截骨线采用3~4枚克氏针作为导向，进行截骨后用2把骨刀撑开，根据透视来判断缺损骨块的高度，取3皮质髂骨进行植骨，再行钢板螺钉固定；③术中截骨时保留胫骨外侧合页，形成铰链进行撑开植骨，保证缺损植骨高度的准确性；④在截骨时，保证胫骨后内侧骨皮质完全打断，确保撑开时胫骨内侧前、后方均抬高，根据取的髂骨块及时调整后倾角；⑤术中处理时，仔细清除膝关节内的碎骨块和嵌入的半月板，内侧胫骨平台下螺钉一定越过截骨线，必要时单独给以1~2枚带垫片的拉力螺钉矫形胫骨平台关节面增宽及外移的畸形；⑥必要时联合前外侧入路，对于外侧副韧带损伤及内侧半月板损伤，术中需一期修复，而对于叉韧带损伤，根据情况需要二期手术修补治疗。
总之，对于关节面保持相对完整，患者年轻、依从性较好，受伤时间相对较短，应用3D打印技术辅助双平面截骨来治疗Schatzker Ⅳ型胫骨平台骨折畸形愈合是可行的治疗方案，该方法可恢复胫股角、胫骨平台内翻角、后倾角及内侧平台的高度，延缓膝关节创伤性关节炎的进展，但并不是避免创伤性关节炎的出现，后期仍有进行全膝关节置换的可能。本研究由于为非前瞻性研究，样本量较小，随访时间相对较短，需要扩大样本量进行远期疗效观察。
(本栏目顾问：钟世镇、裴国献)
参考文献 略