前言
跟骨參與足內、外側縱弓的組成，承擔全身重量的50%。跟骨骨折大多由高處墜落等直接暴力造成。約有75%的骨折累及距下關節。跟骨解剖結構複雜，骨折粉碎、移位較重，對其良好複位非常困難，術前應認真閱讀患者影像資料，包括X線片、三維重建CT及MRI等，需要細致認真地做好術前複位計劃。對於跟骨關節內骨折，傳統的術前計劃是醫生通過X線片、CT等放射學影像資料進行分析、總結，依靠經驗在大腦中預演手術過程。手術效果及手術過程具有不可預測性。隨著數字技術的迅猛發展，20世紀80年代中後期發展起來的快速成型技術（rapid prototype,RP），於醫學領域最早始於20世紀90年代初，它是指在計算機的控製下，根據物體的CAD（computer-aided design）模型或CT等數據，不借助其他設備，通過材料的精確堆積，製造原型的一種基於離散、堆積成型原理的數字化成型技術，有助於臨床醫生形象理解骨折情況，更便捷地做好術前計劃，指導術中對骨折進行滿意複位。本組對2012年１月～2013年1月收治的30例複雜跟骨關節內骨折，通過三維重建和快速成型技術進行術前模擬，指導手術複位固定，獲得滿意療效。
資料與方法
1.1臨床資料
自2012年1月～2013年1月期間本組收治的30例SandersⅢ-Ⅳ跟骨骨折患者，其中男性25例(29足)，女5例(6足)；年齡17-58歲，致傷原因：高處墜落傷23例，交通傷5例，重物砸傷2例。根據入院順序隨機分為試驗組和對照組兩組，每組15人，其中試驗組男性12例(14足)，女3例(3足)，共17足，平均年齡：32.3歲。Sanders分型，Ⅲ型11足，Ⅳ型6足；對照組男性13例(15足)，女2例(3足)，共18足，平均年齡：35.5歲。Sanders分型，Ⅲ型10足，Ⅳ型8足。
1.２方法
1.2.1跟骨三維重建和模型製備所有患者均行跟骨三維螺旋CT掃描，將CT掃描獲得的dicom格式數據文件輸入Mimics軟件進行三維重建。對試驗組將三維CT數據轉換成快速成形機器可讀取的數據(STL)，將所得STL數據輸入快速成形機，快速成型機依據這些跟骨骨折數據製作出與實體1:1等大的高分子樹脂跟骨骨折模型(圖1，圖2)。術者術前可以根據跟骨RP模型進一步明確骨折具體情況，包括骨折的類型、骨折線行徑、關節麵骨塊的壓縮、旋轉及移位情況，預演手術經過。選擇合適的解剖鋼板並預彎，使鋼板更加貼附，選擇並標記螺釘打入的方位、長度及角度，最大限度的發揮每枚螺釘的把持力，給骨折提供堅強的內固定。內固定預彎成型後消毒，術中備用。
圖1跟骨骨折模型（軸位）
圖2跟骨骨折模型（側位）
1.2.2手術方法 采用連續硬膜外麻醉或全麻，患肢均在近端氣囊止血帶下手術。單側骨折取側臥位，患肢在上，雙側骨折取俯臥位。采用跟骨外側“L”形切口，全層銳性切開軟組織，直達骨膜，骨膜下全層銳性剝離皮瓣，使用3枚2.0 mm克氏針分別固定於外踝、距骨、骰骨上並向上折彎，做“無接觸牽引”以保護皮瓣，充分顯露距下關節、跟骨外側壁、跟骰關節。試驗組根據RP模型指導骨折及距下關節麵複位，放置預彎鋼板，選擇螺釘合適方位、長度，牢固固定鋼板。對照組則根據經驗及三維CT複位、選擇鋼板及放置位置，選擇合適螺釘固定鋼板。術中C臂機透視檢查骨折複位及內固定情況，全層縫合切口，切口外置管、接負壓引流，無菌敷料加壓包紮。
1.2.3觀察指標 分別記錄試驗組、對照組的手術時間及出血量；根據Maryland足部評分係統進行評分，分別記錄試驗組和對照組患者術後足部功能評分情況。
1.3統計學方法
采用SPSS13.0統計軟件進行數據分析。計數資料以例和率(%)表示。對於足部功能評分優良率的組間比較采用卡方檢驗；計量資料以均數±標準差表示，對於手術時間和出血量的組間比較采用t檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。
結 果
手術時間：試驗組為(53.3±5.0)min，對照組為(71.4±4.9)min，試驗組低於對照組，兩組間差異有統計學意義(P<0.05)。試驗組和對照組術中出血量分別為(47.3±6.8)ml和(51.3±8.4)ml，兩組間差異無統計學意義(P＞0.05)，考慮與兩組患者術前均使用止血帶，且手術時間均能在一個止血帶內完成有關。（見表1）
兩組患者術後均獲得隨訪，骨折全部骨性愈合。根據Maryland足部評分顯示：試驗組：優9例，良6例，可2例，差0例，優良率88.2％；對照組：優8例，良8例，可1例，差1例，優良率88.9％，兩組間差異無統計學意義(P>0.05)。（見表2）
討 論
3.1跟骨骨折手術治療的原則和要點
①嚴格把握跟骨骨折手術治療的適應症：跟骨骨折是最常見的跗骨骨折，多發於青壯年，約占全身骨折的2%，致殘率高，大部分關節外骨折可以采取保守治療，多數觀點認為，對於骨折粉碎嚴重、關節內骨折有明顯移位者都需手術治療，切開複位內固定已成為治療跟骨關節內骨折尤其是sandersⅡ-Ⅳ型骨折的首選方法，臨床療效也證明了這一觀點，手術治療可以直視下複位骨折塊、撬撥塌陷的關節麵，恢複關節麵平整，但是手術治療的並發症較多，Al-Mudhaffar等報告並發症的總體發生率為18.1%，治療跟骨骨折時應嚴格把握手術適應症，避免切口感染，足部疼痛、距下關節炎等中晚期並發症的發生。
②合理選擇手術時機。Abidi等認為切口並發症的發生與手術時機有關，選擇合適的手術時機是避免切口並發症的重要因素，跟骨周圍軟組織皮膚條件較差，傷後軟組織常腫脹明顯，嚴重者伴有皮下瘀斑、張力性水泡形成。切口發生並發症的幾率大大增加。一般來說，在皮膚皺褶試驗陽性，足部腫脹明顯減輕，約在傷後7～10天時進行手術治療。
③恢複跟骨的解剖形態，重建距下關節麵；Melcher等的隨訪研究指出距下關節的重建是取得良好療效的關鍵。術中應盡量恢複跟骨的寬度、長度、高度、Bolher角和Gissnae角，糾正跟骨的內外翻畸形，重建距下關節麵的平整及其與周圍骨骼的幾何關係，恢複跟骨的外形和負重力線，能夠大大減少患者遠期距下關節疼痛和僵硬的發生率，有利於患者足部功能的恢複。
④堅強、有效的內固定。跟骨是人體負重的重要著力點之一，術後能否保證骨折複位不丟失，是關係到患者預後的重要因素，選擇合適的內固定物來固定骨折就顯得尤為重要。普通鋼板隨著軸向負荷的增加，鋼板、螺釘可能會逐漸鬆動，導致內固定失效、複位丟失，從而造成手術的失敗，而鎖定鋼板可以和鎖定螺釘建立鎖定關係，形成一個完整、穩固的內支架結構。對複位後的骨折提供堅強、有效的內固定。
3.2跟骨骨折存在複位困難問題
跟骨是人體最大的跗骨，由骨皮質包繞豐富的鬆質骨組成。其形狀不規則、前窄後寬，近似為矩形體，跟骨的骨質密度不均，跟骨體後部密集較高，而其下方存在一個骨小梁稀疏區，稱為中央三角區。在跟骨骨折尤其是sandersⅢ～Ⅳ型嚴重骨折複位後，此區常有嚴重的骨質缺損。嚴重骨折常致跟骨後距關節麵粉碎、塌陷嚴重，甚至翻轉。解剖標誌丟失，致使骨折塊術中複位困難，且穩定性差。跟骨外側骨皮質非常薄弱，骨折複位後難以有足夠的強度來維持後距關節麵的穩定，容易造成複位丟失。
3.3快速成型模型原理
快速成型模型的製備與傳統的模件加工方法不同，傳統的模件加工，采用"去除法"使模型的質量和體積呈減少狀態。而基於快速成型技術的模型製備為"疊加法"，將材料逐層堆積累加產出模型。它采用逆向工程技術，利用綜合性軟件將患者的影像數據進行讀取、分割、整合、三維重建。直接生成快速成型機可以識別的STL數據，將三維模型進行分層切片轉換成二維平麵信息，計算機據此信息控製激光器(或噴嘴)有選擇性地逐層固化液態光敏樹脂(或逐層燒結粉末材料，或逐層噴射熱熔材料)，逐層堆積，形成實體，再對製品進行一係列表麵處理，完成模型製備。
3.4快速成型的優勢
隨著影像學、計算機輔助設計、快速成型等新技術的發展，快速成型技術已經廣泛應用於骨科臨床，是數字骨科學數字技術的重要組成部分。它不僅可以成倍地縮短開發周期，而且可以將抽象的骨折以實物化的形式呈現出來。使用RP機可以製作1:1的跟骨骨折模型，使跟骨完整、直觀、立體地展現在術者麵前，術者可以根據RP模型進一步明確骨折類型，製定手術方案，並且可以在計算機和骨折模型上模擬手術過程，標記術中可能用到的複位點，明確內固定的放置位置並進行預彎，確定螺釘的固定方向，預估螺釘的長度。這將大大提高手術的可預測性，提高複位的精度和固定的強度，有利於縮短手術時間，減少出血，減少術中醫生和患者的放射性損傷。同時縮短麻醉時間，減少麻醉劑量，降低了危重病號的麻醉風險，為患者實施"個體化"手術，提高了術後功能療效。Bagaria等利用快速成型技術製備了跟骨、髖臼等複雜骨折的模型，結果使手術時間明顯減少，同時也減少了麻醉劑劑量和術中出血量。快速成型技術除了在複雜跟骨骨折中得到廣泛應用外，已在骨盆、髖臼，脊柱外科、骨質疏鬆以及其它累及關節麵的複雜骨折的診斷和治療中展現出良好的應用前景，發揮了不可替代的診療作用。
