3D打印辅助下跗骨窦切口治疗Sanders II、III型跟骨骨折

Treatment of Sanders II and III Calcaneal Fractures with 3D Printing Assisted Incision of Tarsal Sinus

摘要: 目的：观察3D打印辅助下采用跗骨窦切口微创治疗Sanders II、III型跟骨骨折的临床疗效；方法：前瞻性选取2017年1月至2022年12月在新疆医科大学第六附属医院就诊的Sanders II、III型跟骨骨折30例，所有患者均为闭合性骨折，术前采用薄层CT扫描，采用数字化软件Mimics 21.0进行三维重建骨折模型，3D打印机打印出骨折模型，根据骨折形态及类型选用和预制个体化锁定钢板进行虚拟固定。所有患者采用跗骨窦切口行手术治疗，术后定期随访跟骨宽度、跟骨高度、跟骨Böhler角、跟骨Gissane角及足踝协会踝–后足评分(AOFAS)。结果：30例均获得随访，随访时间平均15.2 (1224)个月。随访期间所有患者未出现骨折不愈合，内固定松动、骨折畸形愈合等并发症，1例患者切口愈合不良，换药后愈合良好。1例患者出现腓肠神经症状，术后1年取出内固定后恢复正常。末次随访时踝与后足功能AOFAS评分：优25例，良3例，可2例，优良率93.3%。结论：通过3D打印技术辅助下经跗骨窦微创切口手术入路治疗Sanders II、III型跟骨骨折具有切口小，手术时间短，临床疗效满意。

Abstract: Objective: To observe the clinical effect of minimally invasive treatment of Sanders II and III calca-neal fractures with the assistance of 3D printing and tarsal sinus incision. Method: Thirty cases of Sanders II and III calcaneal fractures admitted to the Sixth Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University from January 2017 to December 2022 were prospectively selected. All patients had closed fractures. Thin-slice CT scan was performed before surgery, 3D fracture model was recon-structed by digital software Mimics21.0, and fracture model was printed by 3D printer. According to the shape and type of fracture, prefabricated and personalized locking plates were selected for vir-tual fixation. All patients were treated with tarsal sinus incision. Calcaneal width, calcaneal height, calcaneal Bohler Angle, calcaneal Gissane Angle, and foot ankle-posterior foot score (AOFAS) were followed up regularly after surgery. Results: All 30 cases were followed up for an average of 15.2 (12~24) months. During the follow-up period, there were no complications such as fracture nonun-ion, loose internal fixation, and malunion of fractures, etc. 1 patient had poor incision healing, and the healing was good after dressing change. One patient developed sural nerve symptoms, which returned to normal 1 year after removal of internal fixation. At the last follow-up, the AOFAS scores of ankle and hind foot function were excellent in 25 cases, good in 3 cases, and fair in 2 cases, with an excellent and good rate of 93.3%. Conclusion: With the assistance of 3D printing technology, the minimally invasive surgical approach through tarsal sinus for the treatment of Sanders II and III calcaneal fractures has small incision, short operation time and satisfactory clinical efficacy.

1. 引言

跟骨骨折是一种十分常见的骨折类型，约占全身骨折的2%。常常由于高处坠落的纵向暴力所致，给病人和社会带来了沉重的经济负担 [1] 。跟骨骨折常见并发症为距下关节塌陷或畸形愈合导致关节炎或距下关节僵硬，患者行走时疼痛跛行等 [2] 。Sanders II、III型跟骨骨折保守治疗临床效果较差，常见的治疗方式为切开复位内固定术 [3] 。手术入路常见有外侧L形、跗骨窦、八字切口等，由于跟骨外侧特殊的解剖结构，外侧L形切口有切口皮瓣坏死、延迟愈合、感染等并发症 [4] 。大量文献表明，跗骨窦切口具有创伤小、手术时间短、术后感染率较低等优点 [5] [6] [7] [8] ，是一种在治疗Sanders II、III型跟骨骨折时常用的手术入路。3D打印技术在骨科中的应用已非常成熟，术前打印出骨折3D模型有利于术者对跟骨骨折类型特点及术中内植物的放置进一步详细的了解，从而减少术中操作时间，并且有利于术前和患者及家属直观的沟通 [9] [10] 。本文结合3D打印技术使用跗骨窦切口治疗Sanders II、III型跟骨骨折，取得了满意的临床疗效，现报道如下。

2. 资料与方法

2.1. 一般资料

本研究对象为2017年1月至2022年12月在新疆医科大学第六附属医院就诊的Sanders II、III型跟骨骨折30例，均为闭合性骨折；其中左侧12例，右侧18例；28例为高处坠落，2例车祸；男性19例，女性11例；Sanders II型10例，Sanders III型20例；年龄18~60岁，平均为(39.21 ± 1.05)岁；本研究通过新疆医科大学第六附属医院伦理委员会评审同意实施。

2.2. 纳入标准

1) 闭合性骨折；2) 年龄在18~60岁；3) 根据术前CT扫面结果符合Sanders II型、III型跟骨骨折；4) 签署知情同意书。

2.3. 排除标准

1) 开放性骨折；2) 合并内科疾病不能耐受手术；3) 随访资料不完整；4) 跟骨手术史。

2.4. 术前准备

所有符合纳入标准的患者收住院后，给予抬高患肢，弹力绷带加压包扎减轻水肿。所有符合纳入标准的患者术前均行薄层CT扫描，将扫描结果输入至Mimics 21.0，重建出跟骨骨折模型，分析骨折类型情况，3D打印机打印出跟骨骨折三维模型，大体上复位骨折后选取适合跟骨微创接骨板，利用模型向患者及家属直观地讲解骨折部位及相关手术风险，有利于医患进一步沟通。

2.5. 手术方法

麻醉生效后，取侧卧位，患肢驱血带驱血后止血带控制，常规消毒铺巾，取患肢外踝下1 cm至第四跖骨基底横行切口长约5 cm，注意保护神经血管的同时，逐层切开皮肤、皮下组织，显露腓骨肌腱鞘，保护好腓骨肌腱鞘的同时，将其牵向足底后，进一步显露距下关节，探查可见跟骨后关节面塌陷明显，跟骨增宽，用骨膜剥离器抬高塌陷的骨折块后，恢复距下关节平整，克氏针临时固定，C臂透视见跟骨长、宽、高、Bohlers及Gissanes角恢复可后，取术前利用3D打印骨折模型跟骨微创钛板固定，再次C臂透视见骨折复位可，内植物在位，大量生理盐水冲洗创面，留置引流管，逐层缝合包扎。

2.6. 术后处理

术后给予可拆卸支具固定患肢，定期换药、镇痛、冰敷对症处理，术后48小时内拔除引流管，麻醉过后即嘱患者定期行足趾屈伸功能及踝泵功能锻炼，术后第一天复查X片再次确认骨折复位及内置物在位情况。出院后定期随访复查，术后8~10周复查X线片，患肢穿保护支具部分负重行走。

2.7. 复查与评价

术后详细记录切口并发症情况，定期复查跟骨侧、轴位X线片，测量术前、术后6个月、术后12个月跟骨Böhler角、Gissane角、跟骨宽度及高度；末次随访时采用AOFAS踝－后足评分系统评价疗效。

2.8. 统计处理

本研究数据采用SPSS 21.0统计学软件进行处理。计量资料采用( $\bar{x}$ ± s)表示，行t检验；计数资料采用例(百分率)表示，行χ²检验。P < 0.05表示差异有统计学意义。

3. 结果

本组受伤至手术天数1~4 d，手术时间62~110 min，术中失血量20~50 mL，住院天数5~12 d。所有患者均获得随访，随访时间15.2 (12~24)个月。X线检查显示，所有骨折均在术后8~10周愈合。术前、术后6个月、术后12个月患者跟骨宽度、跟骨高度、跟骨Böhler角及Gissane角差异有统计学意义(P < 0.05)见表1。

Table 1. Comparison of imaging indicators before and after surgery [n = 30, min~max ( $\bar{x}\pm s$)]

表1. 手术前后影像学指标比较[n = 30, min~max ( $\bar{x}$ ± s)]

注：与术前相比较^*P < 0.05。

随访期间所有患者未出现骨折不愈合，内固定松动、骨折畸形愈合等并发症，住院期间1例患者切口愈合不良，换药后愈合良好。1例患者出现腓肠神经症状，术后6月恢复正常。末次随访时踝与后足功能AOFAS评分：优25例，良3例，可2例，优良率93.3%。

4. 讨论

对于Sanders II、III型移位的跟骨骨折，手术治疗主要包括闭合复位经皮内固定、跗骨窦切口有限复位及扩大L形切口等，每一种方法各有优缺点，目前尚未形成明确的共识 [11] 。近年来随着数字骨科学、3D打印及建模技术的快速发展，术前能更加直观的观察到跟骨骨折线的走形及跟骨畸形形态，术中结合跗骨窦微创切口显露，使跟骨骨折的治疗更加的精细化、个性化、精确化，跟骨骨折的并发症大大减少 [12] 。由于跟骨特殊的解剖结构形态，内侧载距突较外侧壁坚强，因此对于Sanders II、III型移位的跟骨骨折，移位塌陷的往往是跟骨外侧壁及后关节面的外侧，跗骨窦切口能很好地显露距下关节及外侧塌陷的骨折块。

跗骨窦切口显露距下关节及跟骨外侧壁时，由于腓肠神经不能得到很好地保护或者过度牵拉易致神经损伤，从而出现术后足部外侧麻木不适或者感觉减退。本研究纳入的30例患者中，其中1例术后随访中出现足部外侧感觉不适，术后待骨折愈合后可去除内植物后症状缓解，考虑为内植物刺激所致，因此在复位骨折后行钛板固定时，建议选用锁定螺钉固定减少钛板突起，降低对腓肠神经的激惹。对于术中腓肠神经的保护笔者的经验是根据腓肠神经的走行，显露跟骨外侧壁时注意保护腓骨肌腱腱鞘，将腓骨肌腱鞘同腓肠神经轻柔一起牵向足底，最大程度地保护腓肠神经。术前使用3D打印技术，详细的术前规划能简化手术操作流程及最大程度减少软组织的剥离，降低腓肠神经损伤的几率。Hao等 [13] 对比分析了采用3D打印技术辅助下跗骨窦切口和L形切口的疗效，结论认为采用3D打印技术辅助下跗骨窦切口较L形切口在手术时间及术后并发症等方面均取得了良好的临床疗效。对于移位的跟骨关节内骨折，非手术治疗、术中复位或固定不当往往导致疼痛的畸形愈合或骨不连并伴有严重的功能障碍 [14] [15] ，本研究采用跗骨窦切口结合3D打印技术治疗的30例跟骨骨折的患者，术后随访跟骨长宽高均恢复到正常水平，且无跟骨畸形愈合、创伤性距下关节炎等并发症。通过对3D打印技术在骨折手术中的个性化、准确的应用，可以有效减少跟骨骨折畸形愈合的发生 [16] 。

虽然3D打印技术在术前手术方法的制定和指导方面的应用方面有许多优势，但仍有一些局限性需要克服。首先，我们使用的3D打印辅助技术仅基于CT骨骼模型，相邻软组织和血管的信息表达效果不好。此外，CT扫描的骨折数据，数字骨科软件制作的模型有一定的时间滞后，对于需要急诊手术处理的病例缺乏一定的及时性。我们还没有将3D打印技术应用于术后康复，因此对术后康复和功能运动的研究有待进一步探索。

综上所述，对于Sanders II、III型移位的跟骨骨折，采用跗骨窦切口结合3D打印的手术治疗方法能缩短手术时间，大大降低术后并发症，取得较为满意的临床疗效。本研究纳入的病例较少，后期需要多样本多中心的进一步研究。

基金资助

新疆医科大学第六附属医科研专项基金(LFYKYZX2021009)。

NOTES

^*第一作者。

^#通讯作者。