翁德雨，徐晓明，王梅生，程 晖

Pilon骨折又称“天花板”骨折[1]，多伴有关节面塌陷、粉碎性骨折、严重软组织损伤和骨折端严重移位等症状，具有致残率高、并发症多、治疗难度大等特点[2]。临床手术治疗旨在使关节内骨折达到解剖复位，但胫骨下端解剖结构复杂，多次复位会加重软组织损伤，若骨折复位欠佳，将引起骨折畸形愈合、踝关节僵硬和创伤性关节炎等严重并发症，直接影响患者肢体功能恢复[3-4]。因此，术前进行合理的设计有助于术中复位解剖结构，以往针对Pilon骨折的常规手术设计多依赖于CT及X线检查，然而作为复杂的关节内骨折，局部损伤严重，CT及X线检查无法准确反映骨折实际情况。2017年1月～2019年2月，我科采用3D打印技术辅助切开复位内固定与常规切开复位内固定治疗75例Pilon骨折患者，本研究比较两种方法的疗效,报道如下。

1 材料与方法

1.1 病例选择纳入标准：① 经CT及MRI检查确诊为Pilon骨折；② 年龄18～65岁。排除标准：① 开放损伤，无法进行一期缝合；② 伴有严重心肺功能异常、精神障碍；③ 伴有恶性肿瘤或病理性损伤；④ 不宜行放射性检查；⑤ Ruedi-Allgower分型Ⅰ型。

1.2 病例资料本组75例，男41例，女34例，年龄22～65岁。采用随机数字表法将患者分为对照组(37例，采用常规切开复位内固定治疗)和观察组(38例，采用3D打印技术辅助常规切开复位内固定治疗)。① 对照组：男21例，女16例，年龄23～65(43.7±5.8)岁；致伤原因：摔伤19例，车祸伤11例，高处坠落伤7例；Ruedi-Allgower骨折分型：Ⅱ型11例，Ⅲ型26例；受伤至手术时间4.0～18.5(6.4±0.7)d。② 观察组：男20例，女18例，年龄22～65(43.5±6.3)岁；致伤原因：摔伤18例，车祸伤12例，高处坠落伤8例；Ruedi-Allgower骨折分型：Ⅱ型13例，Ⅲ型25例；受伤至手术时间3.5～19.0(6.6±0.4)d。两组术前一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)。本研究经医院伦理委员会批准，患者及家属均签署知情同意书。

1.3 术前准备① 两组患者入院后行踝关节X线、CT+三维重建检查。给予跟骨牵引或外固定支架固定，早期冰袋冷敷24 h，并抬高患肢促进静脉回流。对于骨折部位轻度肿胀的患者直接进行手术；患部出现张力性水疱的患者先予以β-七叶皂苷钠或甘露醇脱水消肿，待皮肤起褶皱再进行手术。② 观察组术前3D打印：采用1 mm层间距CT对患者踝部进行薄层扫描，利用Mimics软件对获得的影像数据进行数字化分析和测量，最后将扫描数据通过3D打印设备打印出1∶1的实物模型。利用骨折模型模拟术中骨折复位过程。以AO骨折复位固定原则选择最佳手术入路，并根据骨折的具体形态确定内置钢板的预弯程度以及所需的螺钉数量和长度。

1.4 手术方法

1.4.1观察组 硬膜外麻醉。患者仰卧位，按照术前已确定好的手术入路，根据骨折类型选择合适的切口位置，逐层切开皮肤和深筋膜，显露骨折端。若存在缺损骨块，采用髂骨块修整后进行填补、夯实或者同种异体骨植骨。再进行复位骨折和钢板临时固定。C臂机透视确认钢板位置和骨折复位情况满意后，拧入螺钉进行彻底固定。固定完成后留置引流管，再行常规缝合操作。

1.4.2对照组 腰硬联合麻醉。患者仰卧位。于内踝前做弧形切口直至骨膜，直视下行骨折复位，采用克氏针临时固定。C臂机透视复位满意后用解剖型锁定钛板进行内固定。留置引流管，缝合切口并加压包扎。

1.5 术后处理两组术后处理方法相同。术后予以改善血液循环、消肿止痛、预防感染治疗。术后72 h内拔除引流管。术后2～3 d开始主动屈、伸踝关节锻炼。2～3 个月后进行患肢部分负重训练。3～6个月后根据骨折愈合情况患者进行完全负重训练。术后定期随访。

1.6 观察指标手术时间，术中出血量，术中透视次数，骨折复位情况，骨折愈合时间，完全负重时间，踝关节活动度，并发症发生情况。

2 结果

患者均获得随访，时间6～12个月。

2.1 两组手术情况比较见表1。手术时间、术中出血量、术中透视次数观察组明显短(少)于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。

表1 两组手术情况比较

2.2 两组复位情况及骨折愈合情况比较骨折复位情况：观察组33例解剖复位，4例功能复位，1例复位不良；对照组23例解剖复位，11例功能复位，3例复位不良。骨折愈合时间：观察组11～18(13.8±3.2)周，对照组13～21(16.3±4.7)周。完全负重时间：观察组14～24(16.1±3.7)周，对照组15～25(18.6±4.4)周。骨折愈合时间、完全负重时间观察组均明显早于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。

2.3 两组并发症发生情况比较见表2。并发症发生率观察组明显低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。

表2 两组并发症发生情况比较(例)

2.4 两组踝关节活动度比较末次随访时，踝关节背伸、跖屈活动度：观察组分别为3°～10°(5.6°±1.1°)、20°～45°(42.6°±2.7°)，明显大于对照组的0°～10°(4.5°±0.6°)、10°～40°(34.7°±3.8°)，差异均有统计学意义(P<0.05)。

2.5 两组典型病例见图1～4。

图1 患者，男，38岁，左侧Pilon骨折,Ruedi-Allgower分型Ⅲ型, 采用3D打印技术辅助切开复位内固定治疗 A.术前X线片，显示Pilon骨折,骨折错位明显；B.术前CT+三维重建，显示骨折错位明显；C.术前打印的3D实物模型；D.术后1周X线片，显示骨折对位良好 图2 患者，男，56岁，右侧Pilon骨折, Ruedi-Allgower分型Ⅲ型, 采用3D打印技术辅助切开复位内固定治疗 A.术前X线片，显示Pilon骨折,骨折错位明显；B.术前CT三维重建，显示骨折错位明显；C.术前打印的3D实物模型；D.术后1周X线片，显示骨折对位良好 图3 患者，男,48岁，右侧Pilon骨折，Ruedi-Allgower分型Ⅲ型, 采用切开复位内固定治疗 A.术前CT+三维重建，显示Pilon骨折，骨折错位明显；B.术后1周X线片，显示骨折对位良好 图4 患者，男，56岁，左侧Pilon骨折，Ruedi-Allgower分型Ⅲ型, 采用切开复位内固定治疗 A.术前X线片，显示骨折错位明显；B.术后1周X线片，显示骨折对位良好

3 讨论

3.1 Pilon骨折的治疗方法Pilon骨折约占下肢骨折的1%，多由高能量损伤所致，是临床常见的关节内骨折，表现为腓骨远端、胫骨远端联合关节面损伤的复杂型骨折，患者多为粉碎性骨折且有移位明显、关节面塌陷以及严重的软组织损伤等临床症状，直接影响患者的日常生活和运动功能[5-6]。Pilon骨折复位满意的关键在于保证坚强内固定和骨折关节面的解剖复位。Pilon骨折解剖结构复杂，术中出血多、手术时间长、复位困难，术后易出现踝关节僵硬、骨折畸形愈合、软组织感染坏死、创伤性关节炎等严重并发症[7]。采用常规骨折复位内固定手术治疗时，医师根据术前CT、X线片等影像学资料来确定手术入路等具体方案，但影像学资料无法直观展示Pilon骨折内部损伤情况、踝关节面的骨质缺失和塌陷情况，术者一般根据临床经验进行手术，当发生与预期不一致的情况时，需要更改手术方案，可能增加出血量并延长手术时间[8-9]。同时，常规手术使用的钛钢钉和钛钢板为固定规格，无法满足患者的个体化差异需求，术者需凭借经验选择合适的置入物，或现场将置入物打磨成合适的尺寸，增加了切口感染的概率，而且术中连续反复挤压和牵拉会损伤腓浅神经分支，引起足背麻木、骨折延迟愈合等并发症[10-11]。因此术前规划对手术的顺利进行至关重要。

3.2 3D打印技术的应用优势3D打印技术利用可黏合材料，通过创建三维数字模型，采用特定设备逐层堆积打印制造出实体产品[12-13]，其优点：① 3D打印出的骨折模型可以显示骨块的尺寸和位置，医师可以在术前规划最佳手术入路，有效缩短手术时间并减少术中出血量[14-15]；同时减少了术中C臂机的使用次数，提高手术效率，也避免术中多次反复牵拉对患者产生的应激反应，改善术后疼痛症状[16-17]。本研究结果显示，手术时间、术中出血量、术中透视次数观察组明显短(少)于对照组(P<0.05)。② 根据术前获得的骨折实物模型，使诊断分型的判断更加精准，内固定物更能与个体相匹配，减少了术中不必要的操作，减少了并发症的发生，手术效果更好[18]，而且缩短了骨折愈合时间，使患者能尽早进行负重训练，促进踝关节功能的恢复[19-20]。本研究结果表明，骨折愈合时间、完全负重时间、并发症发生率、踝关节活动度观察组均明显优于对照组(P<0.05)。

综上所述，常规切开复位内固定手术结合3D打印技术可以有效减少Pilon骨折患者术中出血量、术中透视次数，缩短手术时间、完全负重时间、骨折愈合时间，改善踝关节功能，减少并发症的发生。