3D打印辅助下跗骨窦切口治疗跟骨骨折

张 乐，李 强，陶 钧，陶奇昌，代建昊，常 彬，彭 成

(安徽理工大学第一附属医院，安徽 淮南 232007)

跟骨是足弓的重要构成部分，在人体的下肢负重中起着重要的支撑作用。跟骨骨折在足踝外科中比较常见，约占足部所有跗骨骨折的60%，常因患者高空作业时不慎坠落，跟骨遭受地面的反作用力撞击所致。一旦骨折常常会导致其解剖结构的整体扭曲(高度、宽度和内翻或外翻畸形)和距下关节面完整性的破坏，往往需要手术治疗。若在治疗过程中未能恢复其解剖学结构和生物力学功能，很容易遗留关节面复位不良、造成创伤后骨关节炎、慢性足部疼痛、腓肠肌肌腱炎等多种并发症的发生，严重者甚至会影响到患者的正常行走功能。传统上对于跟骨骨折的治疗通常是采用外侧大“L”切口，该切口虽然能够很好地暴露跟骨骨折且能在直视下直接复位骨折碎片，但由于其手术创面大、剥离范围广、软组织破坏严重，不可避免的会造成很高的伤口并发症发生率，包括伤口边缘的感染、坏死等。近年来，随着临床医生对微创观念的不断推崇，跗骨窦切口在临床跟骨骨折的手术治疗中愈来愈流行。本研究着重探讨3D打印技术辅助下跗骨窦切口治疗跟骨骨折的优越性，为跟骨骨折患者提供一种良好的手术治疗方式，降低患者术后伤口感染的发生率，减少患者住院时间，加快患者康复。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取淮南市第一人民医院2016年6月至2019年12月骨科收治的40例跟骨骨折患者为本次课题的研究对象，根据手术治疗方法的不同将其随机分为对照组和观察组，每组各20例。纳入标准：(1)新鲜的闭合性跟骨骨折，不伴有附近重要的神经、血管损伤；(2)既往无跟骨外伤或手术史；(3)20岁≤年龄≤60岁。排除标准:(1)开放性跟骨骨折，陈旧性跟骨骨折或转移性病理性跟骨骨折；(2)并发周围神经血管损伤者；(3)合并较多基础疾病不能耐受手术者；(4)年龄≤20岁或年龄≥60岁。对照组患者采取外侧“L”形切口治疗；观察组患者采取3D打印技术辅助下跗骨窦切口治疗。对照组：男14例，女6例，年龄22～55岁，平均年龄(39.30±8.28)岁，Sanders分型：SandersⅡ 型8例,SandersⅢ 型12例；观察组：男15例，女5例；年龄20～60岁，平均年龄(41.30±9.14)岁；Sanders分型：SandersⅡ 型10例,SandersⅢ 型10例。两组患者的一般资料对比无显著性差异，具有可比性(P>0.05)。

1.2 手术方法两组患者均在硬膜外麻醉后取侧卧位，健侧在下，患侧在上，于患侧大腿中上三分之一处上气囊止血带。对照组行外侧“L”形切口治疗：选择在外踝后缘上方1 cm和跟腱前缘连线的中后三分之一交点处做跟骨的大“L”形切口，纵臂切口直接纵行走向足底，横臂切口取第5跖骨基底的中点平行于足底和纵臂切口相交，交点可以是弧形或垂直。然后术中使用一把小骨刀贴着跟骨外侧壁的骨膜上方，把皮瓣全程剥离下来，剥离至前方显露跟骰关节，上方显露距下关节，从跟腓韧带的附着点把它切开，在这个皮瓣里面包含了腓肠神经、腓骨长短肌、跟骨外侧动脉。随后按照由前向后、由上到下、由里到外的顺序依次复位骨折碎块，钢板螺钉固定。观察组行3D打印技术辅助下跗骨窦切口治疗：手术操作前先根据跟骨骨折患者的CT扫描数据1:1打印出跟骨骨折的三维实体模型，然后依据跟骨骨折的碎裂程度与移位情况选取合适的钢板与螺钉进行预固定，并将操作过程详细记录下来等比例在模型上做好标记。同时，将选好的钢板与螺钉一起彻底消毒备用。术中取跗骨窦切口：自外踝尖下1 cm至第四跖骨基底部做一长度约为4～5 cm的小切口，由外到里依次切开皮下浅深筋膜，分离显露骨折断端，操作过程中注意保护腓骨长短肌腱、腓肠神经及跟骨外侧动脉。同时，依据术前模拟好的复位过程，将选好的钢板与螺钉在预先设计好的骨折处进行有效固定。待手术当中透视见关节面恢复良好后，逐层关闭伤口。

1.3 观察指标对两组患者进行4～6个月的随访。(1)对比两组患者的围手术期相关指标及骨折愈合时间。(2)对比两组患者的术后伤口并发症发生率。

1.4 统计学方法采用SPSS 23.0软件对数据进行统计分析，计量资料以“均数±标准”差表示，行t检验，计数资料行卡方检验，以P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者围手术期相关指标和骨折愈合时间对比观察组患者的手术时间、术中出血量和骨折愈合时间分别为(61.00±6.58) min、(48.50±7.83) mL和(16.17±4.76)周，小于对照组的(90.50±7.61) min、(89.00±6.99) mL和(19.35±6.84)周，组间差异有统计学意义(P<0.05)，详见表1。

表1 两组患者手术时间、术中出血量和骨折愈合时间对比

2.2 两组患者术后伤口感染发生率对比观察组中有1例伤口感染，低于对照组的15%，组间差异无统计学意义(P>0.05)，详见表2。

表2 两组患者术后伤口感染发生率对比

3 讨论

跟骨是参与人体足部结构形成的重要跗骨之一，在人体下肢的负重行走中扮演着举足轻重的作用。临床中跟骨骨折经常会被遇到，常有轴向暴力使距骨撞击跟骨导致，约占成年人骨折的1%～4%，其中约60%～80%的跟骨骨折是关节内骨折，通常需要进行手术治疗[1]。其治疗的目标主要是修复距下关节面的完整性及恢复跟骨的高度和宽度。对于跟骨骨折的治疗以往采用最多的则是跟骨的外侧“L”形切口入路，该入路虽然能够清晰直观的显露跟骨骨折，允许直视下直接复位骨折碎片，但术后伤口并发症是一个主要问题。由于其创面较大，软组织损伤较重，常常导致术后伤口感染与皮肤不愈合的发生[2-3]。针对这一问题，跗骨窦小切口治疗跟骨骨折开始逐渐引起临床外科医生的注意。跗骨窦小切口治疗跟骨骨折是自外踝尖下1 cm至第四跖骨基底部做切口，长度约4～5 cm,该切口软组织损伤小，可在一定程度上降低术后伤口并发症的发生率，并可以很好地显露跟骨距下关节面[4-5]。Lin J等[6]对69例Sanders Ⅳ型跟骨骨折患者进行回顾性分析研究，其中跗骨窦切口治疗组29例，外侧“L”形切口治疗组40例。对两组患者进行50个月的随访，跗骨窦切口治疗组和外侧“L”形切口治疗组患者伤口并发症发生率分别为14.28%和34.04%，总并发症发生率分别为54%和77%，且仅外侧“L”形切口治疗组有7例发生腓肠神经损伤。结果表明跗骨窦切口治疗组伤口并发症发生率和腓肠神经损伤发生率均较低，因此他们认为经跗骨窦入路可以有效地治疗Sanders Ⅳ型跟骨骨折。Mehta C R等[7]对pubmed数据库中的四项前瞻性研究和七项回顾性试验进行Meta分析，通过对比外侧“L”形入路和跗骨窦入路治疗跟骨关节内骨折的临床效果，发现对于移位的跟骨关节内骨折来说，跗骨窦入路与外侧“L”形入路相比，手术操作时间更短，术后患者伤口并发症发生率更低。国内也有相关研究[8]表明与外侧“L”型入路相比，经跗骨窦入路患者损伤更小，手术操作时间更短，术后伤口并发症发生率更低，值得临床推广。

尽管跗骨窦入路治疗跟骨骨折在临床应用中取得了良好地疗效，但也不可避免地会存在一些局限性。由于骨折的跟骨是三维立体结构，经跗骨窦入路进行手术操作，手术切口相对较小，不能很好的全方位，多角度观察骨折块形态，且术中复位情况全凭C臂透视机的反复透视来确认，操作过程较为繁琐。另外由于跟骨骨折常常会造成一定程度上的关节面塌陷，从而会引起跟骨高度与宽度的改变，导致术中钢板不能很好地与骨折相匹配，造成钢板固定不牢、失效等并发症。近些年，随着科技的飞速发展以及医疗水平的不断提高，3D打印在临床外科中的应用愈来愈广泛。3D打印技术主要是根据患者术前跟骨的CT扫描数据等比例打印出患病部位的3D实体模型，使医生全方位、多角度地了解病变局部的解剖结构，从而制定手术计划并模拟手术操作过程。当前，3D打印技术已广泛应用于颌面外科、整形外科、骨科、泌尿外科等[9-12]多个外科领域中，且均已证明可提高诊断的准确性和治疗效果。国内也有将3D打印技术应用于Pilon 骨折、跟骨骨折、距骨骨折的相关报道[13-15]，均取得良好疗效，较传统手术治疗方式有其独到的优势。本研究通过采用3D打印技术1:1打印出病变部位的骨折模型，提前进行手术预演和模拟操作，可以很好地了解病变部位的骨折情况，及时发现术中可能存在的钢板不匹配问题，进行预塑形。很大程度上节省了手术时间，减少了术中透视次数及伤口暴露时间，降低了术后伤口感染、坏死、不愈合的发生率。本研究将3D打印技术的术前规划操作与跗骨窦切口的微创操作有效地结合起来，极大程度上发挥出了各自的优势，为跟骨骨折的手术治疗提供了一种良好的治疗方式。

综上所述，与外侧“L”形入路相比，3D打印技术辅助下的跗骨窦切口治疗跟骨骨折可以很好地节省手术时间，减少患者出血量，降低术后伤口感染的发生率，加快骨折愈合时间，值得临床应用。