引用本文： 趙景新, 馬雅昌, 韓棟, 金宇. 3-D 打印在青少年脛骨遠端骨折累及骺板損傷手術中的應用. 中國修復重建外科雜志, 2017, 31(10): 1195-1199. doi: 10.7507/1002-1892.201704103 復制
青少年脛骨遠端骨折常可累及骨骺和生長板，傷后可導致骨生長發育障礙和關節畸形，其損傷機制復雜，復位要求較高，制定良好的手術方案以達到術中滿意的復位和確切的固定，是脛骨遠端骨骺骨折治療取得良好效果的關鍵[1-3]。青少年患兒骨骺的生長發育與成人患者存在明顯區別，成人患者的治療方式在青少年骺板損傷治療中受到很大限制，因此內固定的設計和手術更為困難，并且骨折復位要求更高。Salter 等[4]根據骺板損傷的嚴重程度將累及骺板損傷的骨折分為 5 型，治療移位明顯的 Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ 型骺板損傷應達到解剖復位。
3-D 打印涉及到機械、激光等多個學科，是基于三維模型通過層層累積加工最終得到制品的技術[5]，且逐步被臨床所應用。在骨科方向，3-D 打印技術可利用 3-D 模擬來展示骨折情況及設計內固定物的植入位置、長度和角度，為手術操作提供參考，制定更加精準的個體化手術方案。國內外學者研究證實，3-D 打印技術可協助手術的術前規劃設計，使手術更加精確和科學，可幫助術者更加明確骨折的程度和具體分型，為術中的骨折復位及內固定服務[6-9]。但目前關于 3-D 打印技術應用于脛骨遠端骨折累及骺板損傷的治療尚罕見相關文獻報道。2014 年 1 月—2015 年 12 月，我們將 3-D 打印技術應用于 16 例脛骨遠端骨折累及骺板患兒的治療，現回顧分析該部分患兒臨床資料，探討 3-D 打印技術在青少年脛骨遠端骨折累及骺板損傷手術中的應用價值。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患兒選擇標準
納入標準：① 年齡<15 歲。② 創傷前無踝關節活動及功能障礙，無踝關節及脛骨畸形及其他生長發育障礙。③ 具備手術指證：手法復位不能達到解剖復位，或復位后經皮克氏針及螺釘等無法維持復位者；骨折移位≥5 mm 的 Salter-Harris Ⅱ 型關節外骨折，骨折移位≥2 mm 的 Salter-Harris Ⅲ、Ⅳ 型關節內骨折；開放性骨折。排除標準：① 感染及合并復雜傷者；② 伴有患側下肢嚴重神經、血管損傷者。2014 年 1 月—2015 年 12 月共 16 例患兒符合選擇標準納入研究。
1.2 一般資料
本組男 12 例，女 4 例；年齡 9～14 歲，平均 12.8 歲。左側 9 例，右側 7 例。致傷原因：交通事故傷 9 例，重物砸傷 3 例，運動傷 4 例。受傷至手術時間 3～92 h，平均 25.8 h。根據 X 線片及 CT 掃描確定骨骺損傷類型及骨折斷端移位情況，骨折按 Salter-Harris 分型：Ⅱ 型 11 例、Ⅲ 型 4 例、Ⅵ 型 1 例。合并同側腓骨骨折患者 4 例。伴脛骨遠端骺損傷的內踝關節骨折 9 例，伴后踝骨折 7 例。
1.3 治療方法
1.3.1 術前處理 患兒入院后均接受清創、止血等常規處理。行踝關節正側位或脛腓骨正側位 X 線片及 CT 掃描，并行患肢踝關節或脛腓骨遠端 64 排螺旋 CT（Siemens 公司，德國）成像及數字重建，數據通過 Mimics14.0 醫學軟件（Materialise 公司，比利時）處理后，導入 3-D 打印機并打印出 1∶1 骨折模型。術前在 3-D 骨折模型上進行骨折再分型，并進行模擬手術，選擇最適宜手術切口。在 3-D 骨折模型上進行模擬克氏針及螺釘植入，并記錄所選內固定物的長度、型號、內固定物植入角度等數據，最終設計出適宜的手術治療方案。
1.3.2 手術方法 手術均由同一組高年資小兒創傷骨科醫師完成。患兒于全麻（13 例）、蛛網膜下腔阻滯麻醉（3 例）下取仰臥位，使用驅血帶驅血，安止血帶。對患兒首先試行閉合復位，分離骨折周圍軟組織至脛骨遠端骨質后，軸向牽引踝部后內外旋轉踝關節，并按壓骨折斷端。復位后行 C 臂 X 線機透視，5 例骨折端復位滿意，鉆入克氏針固定骨折塊，選用適宜直徑及長度的空心螺釘，其空心釘不能損傷到骺板和關節面，螺釘螺紋應全部跨過骨折線，尖端穿過對側骨皮質。11 例閉合復位失敗，改為骨折切開復位。根據 3-D 骨折模型選擇合適切口入路，伴有脛骨遠端骺損傷的內踝關節骨折患兒取踝關節內側切口，伴有后踝骨折患兒取踝關節后內側或后外側切口。骨折斷端顯露后，沖洗清除軟組織，復位和內固定方法同上。4 例合并同側腓骨骨折患兒中，3 例骨折移位大且對脛骨力線恢復影響較大，行克氏針（1 例）或鋼板（2 例）內固定；1 例骨折移位小且對脛骨力線影響較小，復位后采用保守治療。所有患兒術后均行石膏外固定。
1.4 術后處理及療效評價指標
術后抬高患肢減輕傷口周圍軟組織腫脹，常規更換術區敷料，抗炎、消腫。術后 6～8 周后拆石膏托，待骨折愈合后拆除石膏外固定并拔出克氏針；內固定物取出后可行不負重功能鍛煉，2 周后可部分負重，視骨折愈合情況逐步過渡至完全負重行走。術后 3 d，1、3、6、9、12 個月復查患肢及健側 X 線片。
記錄兩組患者手術時間、術中出血量、術中透視次數、骨折復位質量及術后并發癥發生情況，術后 3 個月對照健側測量患肢力線、踝關節生長情況，采用 FACS 系統軟件測量患肢及健側肢體生長長度及內外翻成角角度。術后 12 個月行患肢踝關節功能 Helfet 評分。
1.5 統計學方法
采用 SPSS19.0 統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示，手術前后比較采用配對t 檢驗；檢驗水準 α=0.05。
2 結果
本組手術時間 40～68 min，平均 59.1 min；術中出血量 5～102 mL，平均 35 mL；術中透視次數 2～6 次，平均 2.8 次。16 例患兒均獲隨訪，隨訪時間 12～24 個月，平均 15 個月。其中 15 例患兒骨折達解剖復位，1 例骨折未達到解剖復位，斷端移位<1 mm；所有患兒骨折均達骨性愈合，愈合時間 2～4 個月，平均 2.6 個月。均無下肢深靜脈血栓形成、骨骺早閉、踝關節面傾斜或不平發生，未并發骨髓炎，無踝關節內外翻畸形、關節僵直、創傷性關節炎等并發癥發生。術后 12 個月行患肢踝關節功能 Helfet 評分，獲優 15 例，良 1 例。患側內外翻成角為（6.56±2.48）°，生長長度為（4.44±2.31）mm，與健側[（6.50±1.51）°、（4.69±1.08）mm]比較差異均無統計學意義（t=0.086，P=0.932；t=0.392，P=0.697）。見圖 1。
圖1
患兒，女，11 歲，交通事故傷致右脛骨遠端骨折累及骺板損傷（Salter-Harris Ⅳ型關節內骨折），行脛骨遠端切開復位空心螺釘及克氏針內固定術
a. 術前 CT 及 X 線片示骨折斷端移位≥2 mm 且損傷累及骨骺；b. 術前制備 3-D 骨折實物模型并行模擬手術；c. 術后 3 d 正側位 X 線片示骨折斷端解剖復位，空心螺釘平行骺板，內固定物位置佳；d. 術后 12 個月患肢踝關節功能恢復滿意，患肢脛骨生長長度及內外翻角度正常
Figure1. A 11-year-old girl suffered distal tibial fracture involving epiphyseal plate injury (Salter-Harris type Ⅳ, intra-articular fracture) caused by traffic accident, then the open reduction of distal tibial fracture and internal fixation with hollow screw and Kirschner wire was performeda. Preoperative CT and X-ray film showed displacement of fractured ends ≥2 mm, and the injury involved the epiphysis; b. 3-D physical model of fracture was prepared before operation, and the surgical simulation was performed; c. Anteroposterior and lateral X-ray films at 3 days after operation, showing the anatomical reduction of fractured ends, the hollow screw was in parallel with the epiphyseal plate, and good position for the internal fixator; d. The ankle function recovered satisfactorily, and the growth length of tibia and angle of introversion and extroversion for the affected limb were normal at 12 months after operation
3 討論
3.1 累及骺板的脛骨遠端骨折治療要點
骨折累及骺板損傷容易造成肢體縮短和成角畸形，因此術中對骨折復位的要求較高，其最終目的是獲得骨骺部位及關節的解剖復位，從而恢復力線、維持踝關節穩定，最終使骨折愈合、重新獲得肢體的正常活動，也避免骨折術后發育異常而出現肢體畸形。目前認為骨折移位≥2 mm 的 Salter-Harris Ⅲ、Ⅳ 型關節內骨折及骨折移位≥5 mm 的 Salter-Harris Ⅱ 型關節外骨折應及時行手術干預[10-12]。在內固定方式的選擇上，我們通過治療本組患兒認為：① 對于患兒單純采用克氏針常不能提供滿意的固定效果，加用空心釘固定可明顯提高固定的牢固程度。② 不能為達到骨折堅強內固定而盲目選擇有損骺板的內固定方式，比如跨越骺板的堅強內固定。③ 內固定材料的選擇：兒童脛骨遠端骨骺骨折內固定材料多選用克氏針及空心螺釘，空心螺釘治療對骨折端有加壓作用，能為早期功能鍛煉創造條件；而克氏針直徑較細，雖然對骨骺損傷較小，但其對骨塊把持力較弱，應與空心螺釘配合使用。④ 患兒骺板經不起反復貫穿打擊，植釘一次成功要求很高，所以累及骺板的脛骨遠端骨折手術應由年資較高的醫師完成。
3.2 術前設計過程經驗要點
計算機輔助 3-D 打印技術在臨床上的應用需要長期工作經驗的積累和總結，從初期的二維影像學資料到完備的 3-D 術前計劃，涉及到多個軟件的熟練應用和多步驟的技術操作，任何一個環節的遺漏缺失和操作不當都有可能對整個術前設計價值產生不良影響。經驗要點：① 術前設計要完備具體：在 3-D 實物模型上臨床醫生可直觀地去觀察骨折和局部骨骼的結構，術前設計應全面地進行骨折復位順序的計劃，內固定方式及內固定物的選擇，包括內固定物放置的具體位置、型號大小，螺釘的直徑、長度、數量、植入方向。若術前設計達不到完備具體，就大大降低了術前 3-D 數字計劃的優勢和實際臨床價值。② 精準打印：臨床醫師對 3-D 打印技術應用到的軟件要充分學習和熟練操作，對軟件及 3-D 打印機要經過反復調試才能設定出最合適的打印參數。在技術應用前期，同樣一組影像學資料最終打印出的 3-D 模型往往存在局部差異，在應用軟件作表面光滑等技術處理時，要客觀考慮正常解剖結構和實際骨折情況，過度處理反而會降低 3-D 模型的精準度。③ 多科室協作的重要性：臨床上，非提前計劃的影像學資料有時并不能提供術前 3-D 數字設計所需的全部數字圖像，這種情況下若要求患者再次按設計要求重新做大型檢查確有不妥，術者只能根據現有的殘缺資料和以往經驗進行術前設計，其導致術前計劃價值并不大。因而患者行 CT 等影像學檢查前，臨床醫生應與影像科室進行充分交流溝通，提出對影像學資料的具體需求，得到最完整數字資料，利于下一計劃步驟的順利進行。④ Mimics 軟件應用要點：在術前設計中對于大小骨折塊提倡精確建立 Object，這樣可明確避免后期軟件三維重建和 3-D 打印時骨折塊的遺漏，對于骨折嚴重患者尤其如此。⑤ 3-D 打印技術應用范疇：3-D 打印技術周期一般為 1～2 d，因而只適用于擇期手術患者。根據臨床經驗，對于適合應用 3-D 術前設計的患者，臨床醫生應從患者入院后盡快規劃術前設計，可減少患者住院時間。⑥ 模擬手術中 3-D 實物模型與正常解剖結構和實際操作的結合： 3-D 打印的實物模型沒有軟組織結構，術中的軟組織牽拉、患者體位變化、復位順序等都有可能導致術前設計與實際手術情況不完全相符。因而模擬手術過程中要充分考慮到軟組織、重要神經血管、患者體位、患兒具體發育狀況等的影響，以實際手術心態去實施每一個術前設計。
3.3 3-D 打印技術臨床應用
3-D 打印出的模型可清晰且直觀地表現出骨折程度與移位情況，利于明確診斷及骨折分型，可以延展術前設計、精準手術過程、明顯縮短手術時間、加深醫患交流程度、減少并發癥發生等，有較實際的臨床意義[13-15]。3-D 打印技術應用于臨床具有諸多優勢：① 通過應用 3-D 打印技術，醫師在近似真實的環境中進行模擬手術并預測修復后結果，能為患者制定最佳的修復方案[16]。Riesenkampff 等[17]研究表明，3-D 打印技術能幫助術者了解骨折的程度和類型及骨折塊移位情況，為術中的骨折復位提供基礎。② 手術過程中術野有限，特別對于兒童患者，保護骨膜及軟組織要求更高，軟組織遮擋因素更明顯。3-D 實物模型在確定骨折塊位置、解剖標記、內固定物的植入位置方面有著不可替代的參考作用。③ 在 3-D 實體模型上進行模擬手術，可明確骨折塊復位的順序[6, 18]，選擇合適內固定物并進行預先塑形，確定內固定物的合適位置，預先體會術中可能出現的各種問題，提高手術的安全性。④ 3-D 打印技術的應用改變了醫生的診治思維及治療模式，術前設計、術中實踐、術后復查的治療模式大大降低了治療的盲目性。
本研究應用 3-D 打印技術進行術前手術設計，并手術治療累及骺板的兒童脛骨遠端骨折，手術時間、術中出血量、射線暴露量、解剖復位率、術后隨訪 Helfet 評分均取得滿意結果，患側內外翻成角與生長長度滿意，患側與健側比較無統計學差異。
綜上述，隨著 3-D 打印技術日益成熟，其應用于骨科有助于提高骨科手術的安全性及準確性，保證穩妥固定骨折、縮短手術時間、降低手術并發癥、減少射線暴露。但本研究病例數較少、隨訪時間較短，該技術的遠期應用效果有待進一步行大樣本量及長期隨訪研究明確。
青少年脛骨遠端骨折常可累及骨骺和生長板，傷后可導致骨生長發育障礙和關節畸形，其損傷機制復雜，復位要求較高，制定良好的手術方案以達到術中滿意的復位和確切的固定，是脛骨遠端骨骺骨折治療取得良好效果的關鍵[1-3]。青少年患兒骨骺的生長發育與成人患者存在明顯區別，成人患者的治療方式在青少年骺板損傷治療中受到很大限制，因此內固定的設計和手術更為困難，并且骨折復位要求更高。Salter 等[4]根據骺板損傷的嚴重程度將累及骺板損傷的骨折分為 5 型，治療移位明顯的 Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ 型骺板損傷應達到解剖復位。
3-D 打印涉及到機械、激光等多個學科，是基于三維模型通過層層累積加工最終得到制品的技術[5]，且逐步被臨床所應用。在骨科方向，3-D 打印技術可利用 3-D 模擬來展示骨折情況及設計內固定物的植入位置、長度和角度，為手術操作提供參考，制定更加精準的個體化手術方案。國內外學者研究證實，3-D 打印技術可協助手術的術前規劃設計，使手術更加精確和科學，可幫助術者更加明確骨折的程度和具體分型，為術中的骨折復位及內固定服務[6-9]。但目前關于 3-D 打印技術應用于脛骨遠端骨折累及骺板損傷的治療尚罕見相關文獻報道。2014 年 1 月—2015 年 12 月，我們將 3-D 打印技術應用于 16 例脛骨遠端骨折累及骺板患兒的治療，現回顧分析該部分患兒臨床資料，探討 3-D 打印技術在青少年脛骨遠端骨折累及骺板損傷手術中的應用價值。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患兒選擇標準
納入標準：① 年齡<15 歲。② 創傷前無踝關節活動及功能障礙，無踝關節及脛骨畸形及其他生長發育障礙。③ 具備手術指證：手法復位不能達到解剖復位，或復位后經皮克氏針及螺釘等無法維持復位者；骨折移位≥5 mm 的 Salter-Harris Ⅱ 型關節外骨折，骨折移位≥2 mm 的 Salter-Harris Ⅲ、Ⅳ 型關節內骨折；開放性骨折。排除標準：① 感染及合并復雜傷者；② 伴有患側下肢嚴重神經、血管損傷者。2014 年 1 月—2015 年 12 月共 16 例患兒符合選擇標準納入研究。
1.2 一般資料
本組男 12 例，女 4 例；年齡 9～14 歲，平均 12.8 歲。左側 9 例，右側 7 例。致傷原因：交通事故傷 9 例，重物砸傷 3 例，運動傷 4 例。受傷至手術時間 3～92 h，平均 25.8 h。根據 X 線片及 CT 掃描確定骨骺損傷類型及骨折斷端移位情況，骨折按 Salter-Harris 分型：Ⅱ 型 11 例、Ⅲ 型 4 例、Ⅵ 型 1 例。合并同側腓骨骨折患者 4 例。伴脛骨遠端骺損傷的內踝關節骨折 9 例，伴后踝骨折 7 例。
1.3 治療方法
1.3.1 術前處理 患兒入院后均接受清創、止血等常規處理。行踝關節正側位或脛腓骨正側位 X 線片及 CT 掃描，并行患肢踝關節或脛腓骨遠端 64 排螺旋 CT（Siemens 公司，德國）成像及數字重建，數據通過 Mimics14.0 醫學軟件（Materialise 公司，比利時）處理后，導入 3-D 打印機并打印出 1∶1 骨折模型。術前在 3-D 骨折模型上進行骨折再分型，并進行模擬手術，選擇最適宜手術切口。在 3-D 骨折模型上進行模擬克氏針及螺釘植入，并記錄所選內固定物的長度、型號、內固定物植入角度等數據，最終設計出適宜的手術治療方案。
1.3.2 手術方法 手術均由同一組高年資小兒創傷骨科醫師完成。患兒于全麻（13 例）、蛛網膜下腔阻滯麻醉（3 例）下取仰臥位，使用驅血帶驅血，安止血帶。對患兒首先試行閉合復位，分離骨折周圍軟組織至脛骨遠端骨質后，軸向牽引踝部后內外旋轉踝關節，并按壓骨折斷端。復位后行 C 臂 X 線機透視，5 例骨折端復位滿意，鉆入克氏針固定骨折塊，選用適宜直徑及長度的空心螺釘，其空心釘不能損傷到骺板和關節面，螺釘螺紋應全部跨過骨折線，尖端穿過對側骨皮質。11 例閉合復位失敗，改為骨折切開復位。根據 3-D 骨折模型選擇合適切口入路，伴有脛骨遠端骺損傷的內踝關節骨折患兒取踝關節內側切口，伴有后踝骨折患兒取踝關節后內側或后外側切口。骨折斷端顯露后，沖洗清除軟組織，復位和內固定方法同上。4 例合并同側腓骨骨折患兒中，3 例骨折移位大且對脛骨力線恢復影響較大，行克氏針（1 例）或鋼板（2 例）內固定；1 例骨折移位小且對脛骨力線影響較小，復位后采用保守治療。所有患兒術后均行石膏外固定。
1.4 術后處理及療效評價指標
術后抬高患肢減輕傷口周圍軟組織腫脹，常規更換術區敷料，抗炎、消腫。術后 6～8 周后拆石膏托，待骨折愈合后拆除石膏外固定并拔出克氏針；內固定物取出后可行不負重功能鍛煉，2 周后可部分負重，視骨折愈合情況逐步過渡至完全負重行走。術后 3 d，1、3、6、9、12 個月復查患肢及健側 X 線片。
記錄兩組患者手術時間、術中出血量、術中透視次數、骨折復位質量及術后并發癥發生情況，術后 3 個月對照健側測量患肢力線、踝關節生長情況，采用 FACS 系統軟件測量患肢及健側肢體生長長度及內外翻成角角度。術后 12 個月行患肢踝關節功能 Helfet 評分。
1.5 統計學方法
采用 SPSS19.0 統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示，手術前后比較采用配對t 檢驗；檢驗水準 α=0.05。
2 結果
本組手術時間 40～68 min，平均 59.1 min；術中出血量 5～102 mL，平均 35 mL；術中透視次數 2～6 次，平均 2.8 次。16 例患兒均獲隨訪，隨訪時間 12～24 個月，平均 15 個月。其中 15 例患兒骨折達解剖復位，1 例骨折未達到解剖復位，斷端移位<1 mm；所有患兒骨折均達骨性愈合，愈合時間 2～4 個月，平均 2.6 個月。均無下肢深靜脈血栓形成、骨骺早閉、踝關節面傾斜或不平發生，未并發骨髓炎，無踝關節內外翻畸形、關節僵直、創傷性關節炎等并發癥發生。術后 12 個月行患肢踝關節功能 Helfet 評分，獲優 15 例，良 1 例。患側內外翻成角為（6.56±2.48）°，生長長度為（4.44±2.31）mm，與健側[（6.50±1.51）°、（4.69±1.08）mm]比較差異均無統計學意義（t=0.086，P=0.932；t=0.392，P=0.697）。見圖 1。
圖1
患兒，女，11 歲，交通事故傷致右脛骨遠端骨折累及骺板損傷（Salter-Harris Ⅳ型關節內骨折），行脛骨遠端切開復位空心螺釘及克氏針內固定術
a. 術前 CT 及 X 線片示骨折斷端移位≥2 mm 且損傷累及骨骺；b. 術前制備 3-D 骨折實物模型并行模擬手術；c. 術后 3 d 正側位 X 線片示骨折斷端解剖復位，空心螺釘平行骺板，內固定物位置佳；d. 術后 12 個月患肢踝關節功能恢復滿意，患肢脛骨生長長度及內外翻角度正常
Figure1. A 11-year-old girl suffered distal tibial fracture involving epiphyseal plate injury (Salter-Harris type Ⅳ, intra-articular fracture) caused by traffic accident, then the open reduction of distal tibial fracture and internal fixation with hollow screw and Kirschner wire was performeda. Preoperative CT and X-ray film showed displacement of fractured ends ≥2 mm, and the injury involved the epiphysis; b. 3-D physical model of fracture was prepared before operation, and the surgical simulation was performed; c. Anteroposterior and lateral X-ray films at 3 days after operation, showing the anatomical reduction of fractured ends, the hollow screw was in parallel with the epiphyseal plate, and good position for the internal fixator; d. The ankle function recovered satisfactorily, and the growth length of tibia and angle of introversion and extroversion for the affected limb were normal at 12 months after operation
3 討論
3.1 累及骺板的脛骨遠端骨折治療要點
骨折累及骺板損傷容易造成肢體縮短和成角畸形，因此術中對骨折復位的要求較高，其最終目的是獲得骨骺部位及關節的解剖復位，從而恢復力線、維持踝關節穩定，最終使骨折愈合、重新獲得肢體的正常活動，也避免骨折術后發育異常而出現肢體畸形。目前認為骨折移位≥2 mm 的 Salter-Harris Ⅲ、Ⅳ 型關節內骨折及骨折移位≥5 mm 的 Salter-Harris Ⅱ 型關節外骨折應及時行手術干預[10-12]。在內固定方式的選擇上，我們通過治療本組患兒認為：① 對于患兒單純采用克氏針常不能提供滿意的固定效果，加用空心釘固定可明顯提高固定的牢固程度。② 不能為達到骨折堅強內固定而盲目選擇有損骺板的內固定方式，比如跨越骺板的堅強內固定。③ 內固定材料的選擇：兒童脛骨遠端骨骺骨折內固定材料多選用克氏針及空心螺釘，空心螺釘治療對骨折端有加壓作用，能為早期功能鍛煉創造條件；而克氏針直徑較細，雖然對骨骺損傷較小，但其對骨塊把持力較弱，應與空心螺釘配合使用。④ 患兒骺板經不起反復貫穿打擊，植釘一次成功要求很高，所以累及骺板的脛骨遠端骨折手術應由年資較高的醫師完成。
3.2 術前設計過程經驗要點
計算機輔助 3-D 打印技術在臨床上的應用需要長期工作經驗的積累和總結，從初期的二維影像學資料到完備的 3-D 術前計劃，涉及到多個軟件的熟練應用和多步驟的技術操作，任何一個環節的遺漏缺失和操作不當都有可能對整個術前設計價值產生不良影響。經驗要點：① 術前設計要完備具體：在 3-D 實物模型上臨床醫生可直觀地去觀察骨折和局部骨骼的結構，術前設計應全面地進行骨折復位順序的計劃，內固定方式及內固定物的選擇，包括內固定物放置的具體位置、型號大小，螺釘的直徑、長度、數量、植入方向。若術前設計達不到完備具體，就大大降低了術前 3-D 數字計劃的優勢和實際臨床價值。② 精準打印：臨床醫師對 3-D 打印技術應用到的軟件要充分學習和熟練操作，對軟件及 3-D 打印機要經過反復調試才能設定出最合適的打印參數。在技術應用前期，同樣一組影像學資料最終打印出的 3-D 模型往往存在局部差異，在應用軟件作表面光滑等技術處理時，要客觀考慮正常解剖結構和實際骨折情況，過度處理反而會降低 3-D 模型的精準度。③ 多科室協作的重要性：臨床上，非提前計劃的影像學資料有時并不能提供術前 3-D 數字設計所需的全部數字圖像，這種情況下若要求患者再次按設計要求重新做大型檢查確有不妥，術者只能根據現有的殘缺資料和以往經驗進行術前設計，其導致術前計劃價值并不大。因而患者行 CT 等影像學檢查前，臨床醫生應與影像科室進行充分交流溝通，提出對影像學資料的具體需求，得到最完整數字資料，利于下一計劃步驟的順利進行。④ Mimics 軟件應用要點：在術前設計中對于大小骨折塊提倡精確建立 Object，這樣可明確避免后期軟件三維重建和 3-D 打印時骨折塊的遺漏，對于骨折嚴重患者尤其如此。⑤ 3-D 打印技術應用范疇：3-D 打印技術周期一般為 1～2 d，因而只適用于擇期手術患者。根據臨床經驗，對于適合應用 3-D 術前設計的患者，臨床醫生應從患者入院后盡快規劃術前設計，可減少患者住院時間。⑥ 模擬手術中 3-D 實物模型與正常解剖結構和實際操作的結合： 3-D 打印的實物模型沒有軟組織結構，術中的軟組織牽拉、患者體位變化、復位順序等都有可能導致術前設計與實際手術情況不完全相符。因而模擬手術過程中要充分考慮到軟組織、重要神經血管、患者體位、患兒具體發育狀況等的影響，以實際手術心態去實施每一個術前設計。
3.3 3-D 打印技術臨床應用
3-D 打印出的模型可清晰且直觀地表現出骨折程度與移位情況，利于明確診斷及骨折分型，可以延展術前設計、精準手術過程、明顯縮短手術時間、加深醫患交流程度、減少并發癥發生等，有較實際的臨床意義[13-15]。3-D 打印技術應用于臨床具有諸多優勢：① 通過應用 3-D 打印技術，醫師在近似真實的環境中進行模擬手術并預測修復后結果，能為患者制定最佳的修復方案[16]。Riesenkampff 等[17]研究表明，3-D 打印技術能幫助術者了解骨折的程度和類型及骨折塊移位情況，為術中的骨折復位提供基礎。② 手術過程中術野有限，特別對于兒童患者，保護骨膜及軟組織要求更高，軟組織遮擋因素更明顯。3-D 實物模型在確定骨折塊位置、解剖標記、內固定物的植入位置方面有著不可替代的參考作用。③ 在 3-D 實體模型上進行模擬手術，可明確骨折塊復位的順序[6, 18]，選擇合適內固定物并進行預先塑形，確定內固定物的合適位置，預先體會術中可能出現的各種問題，提高手術的安全性。④ 3-D 打印技術的應用改變了醫生的診治思維及治療模式，術前設計、術中實踐、術后復查的治療模式大大降低了治療的盲目性。
本研究應用 3-D 打印技術進行術前手術設計，并手術治療累及骺板的兒童脛骨遠端骨折，手術時間、術中出血量、射線暴露量、解剖復位率、術后隨訪 Helfet 評分均取得滿意結果，患側內外翻成角與生長長度滿意，患側與健側比較無統計學差異。
綜上述，隨著 3-D 打印技術日益成熟，其應用于骨科有助于提高骨科手術的安全性及準確性，保證穩妥固定骨折、縮短手術時間、降低手術并發癥、減少射線暴露。但本研究病例數較少、隨訪時間較短，該技術的遠期應用效果有待進一步行大樣本量及長期隨訪研究明確。
