个体化3D打印导向模板在下颈椎椎弓根螺钉置钉中的应用研究

目的 通过数字化骨科技术制作出个体化导向模板,在导板引导下在下颈椎实物模型上置入椎弓根螺钉,并比较其与传统徒手置钉方法在置钉准确率方面的区别。方法 随机选取芜湖市第二人民医院2021年1月至2021年12月住院行颈椎CT三维重建的患者CT资料30例,通过Mimics软件进行三维重建,模拟椎弓根螺钉置钉,设计出最佳进针钉道。继而通过逆向工程软件提取设计出个体化反向模板,3D打印制作出椎体模型及带钉道的导向模板。在C₃-C₆椎体模型上采用随机数字法随机于一侧应用导向模板辅助置入椎弓根螺钉(导向模板组),另一侧徒手置钉(徒手置钉组),检查并比较两组的置钉准确率。结果 所有颈椎椎体模型双侧均顺利完成置钉,共240枚螺钉。导向模板组116枚螺钉(96.7%)位置为Ⅰ级,4枚螺钉(3.3%)为Ⅱ级,而徒手置钉组73枚螺钉位置为Ⅰ级(60.8%),17枚螺钉(14.1%)为Ⅱ级,11枚螺钉(9.2%)为Ⅲ级,19枚螺钉Ⅳ级(15.8%),两组比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论 通过计算机辅助软件与3D打印机制作出个体化导向模板,在导板引导下在...     

3D打印导板在寰枢椎后路椎弓根螺钉固定术中的临床应用

目的 探讨3D打印导板技术辅助寰枢椎后路椎弓根螺钉固定术治疗寰枢椎骨折脱位的可行性及临床疗效。方法 回顾性分析2015年1月—2017年6月长沙医学院附属石门医院,采用3D打印导板技术辅助寰枢椎后路椎弓根螺钉内固定术治疗的11例寰枢椎骨折脱位患者的临床资料。其中男9例、女2例,年龄52～69岁。寰椎骨折4例,其中前弓骨折2例、前后弓骨折2例;枢椎骨折5例,其中ⅡC型齿状突骨折4例、Hangman骨折1例;寰枢关节脱位2例。术前将患者颈椎CT扫描断层Dicom数据导入逆向工程软件Mimics 17.0,对目标椎体进行分割重建,选取目标椎体后方结构表面形态蒙版扩张,采用布尔运算获得导板模型,分别使用聚乳酸高分子材料和光敏树脂材料3D打印快速成型制作寰枢椎骨折脱位模型以及导板模型。术前利用聚乳酸高分子材料打印的寰枢椎骨折脱位模型进行模拟手术操作,确认导板设计的准确性。光敏树脂材料导板采用环氧乙烷消毒后封装以备术中使用。手术采用常规颈椎后入路切口,术中充分暴露椎体后方表面结构形态,根据术前模拟操作,利用导板辅助置入寰枢椎椎弓根螺钉。记录患者手术时间、术中出血量以及并发症的发生情况。术后6个月根据CT扫描判断螺钉与椎弓根位置关系,采用Kawaguchi等方法评价螺钉置入质量;术后1年采用VAS评估患者颈肩部疼痛情况,采用JOA评分评价患者颈髓神经功能情况。结果 11例患者均顺利完成手术,手术时间(130.55±18.83)min;术中出血量(266.36±72.43)mL。11例患者共置入44枚椎弓根螺钉,术后6个月采用Kawaguchi等级评价标准评价螺钉置入质量:0级41枚(93.18%),1级2枚(4.55%),2级1枚(2.27%)。所有患者获随访,随访时间12～26个月,平均17.18个月。随访期间无切口感染、脑脊液漏等并发症出现。术后1年患者颈肩部疼痛VAS(1.00±0.77)分,明显低于术前的(7.91±1.04)分;颈髓神经功能JOA评分(13.45±1.69)分,明显高于术前的(8.18±1.17)分:差异均有统计学意义(t=3.020、14.685,P值均＜0.05)。结论 3D打印导板技术辅助寰枢椎后路椎弓根螺钉固定术治疗寰枢椎骨折脱位,可降低寰枢椎椎弓根螺钉置入的手术难度,提高置钉精准度,安全有效,可获得良好的近期临床疗效。     

快速成型个体化导航模板辅助颈椎椎弓根螺钉的置入

背景:颈椎椎弓根螺钉内固定系统治疗颈椎疾病可获得坚强的三柱稳定,但目前关于颈椎椎弓根置钉方法选择尚未达成一致,力求寻找一种更加简单、安全、准确的置钉方法。目的:综合利用逆向工程原理和快速成型技术设计出一种新型个体化颈椎椎弓根置钉导航模板,观察并评估其辅助颈椎椎弓根螺钉置入的安全性和准确性。方法:对8具成人尸体标本颈椎(C3-6)进行CT扫描获取DICOM数据,MIMICS软件重建颈椎三维模型,寻找颈椎椎弓根的最佳进钉通道。根据颈椎椎板的表面解剖学形态,设计与颈椎椎板相吻合的反向模板。最后将设计的椎弓根螺钉进钉通道和反向模板合成在一起,建立个体化导向模板的数据模型并以STL格式保存。利用快速成型技术打印出导航模板实物。将导航模板与椎体的后部结构贴合,辅助置入颈椎椎弓根螺钉,根据术后X射线片及CT扫描评价椎弓根螺钉位置的准确性。结果与结论:(1)利用导航模板辅助置入颈椎椎弓根螺钉共64枚,62枚螺钉完全在椎弓根内,其中1枚螺钉穿破椎弓根内侧壁,1枚螺钉穿破椎弓根外侧壁,置钉准确性为97%左右;(2)快速成型个体化导航模板辅助颈椎椎弓根螺钉置入准确率高,增加了颈椎手术的安全性,具有较大的临床应用前景。     

CT多平面三维重建条件下颈椎椎弓根置钉减少偏差的应用价值

背景:颈椎椎弓根解剖结构变异大,周围毗邻重要神经血管,若置钉偏差可能损伤周围的神经血管,因此提高下颈椎椎弓根置钉的准确性是根内固定技术成功的关键所在。目的:探索CT多平面及三维重建条件下颈椎椎弓根置钉减少偏差的应用价值。方法:回顾性分析在内蒙古医科大学第二附属医院进行下颈椎椎弓根置钉的颈椎椎弓根疾病(椎弓根正常)患者12例,共置入椎弓根螺钉52枚,分为CT多平面和三维重建下置钉的螺旋CT组,以及X射线透视引导下置钉的X射线透视组,对比分析2种方法置钉的准确性。结果与结论:螺旋CT组患者置入的28枚椎弓根螺钉中,螺钉位置满意的一类螺钉27枚(96%),二类螺钉1枚;X射线透视组患者置入的24枚螺钉中,一类螺钉21枚(88%),二类共3枚,螺旋CT组置钉准确率明显高于X射线透视引导组(P0.05)。提示CT三维重建条件下颈椎椎弓根置钉准确率高、立体感强,有重要的临床应用价值。     

经椎弓根钉板内固定治疗上颈椎疾患的个性化设计及临床应用(英文)

背景:上颈椎疾患从后路行椎弓根固定在国内个别大型医院虽已相继开展,但该手术仍为颈椎外科高难度手术。为了将手术风险降至最低,作者设计了一套个体化手术方案,并结合自行研制的椎弓根定位导向器行术中精确定位置钉,经检索相关数据库在国内未见报道。目的:提高内固定置钉的一次成功率及植入体的生物力学效应,利用辅助检查资料为寰枢椎椎弓根螺钉的置钉制定简单、实用的个性化方案。方法:选择2002-01/2006-09解放军第二五一医院骨科患者31例。术中采用自制的寰枢椎定位导向器,根据寰枢椎椎弓根X射线-CT个体化测量的结果,确定进钉点、入钉的角度,选择直径及长度合适的椎弓根螺钉置入。寰椎椎弓根进钉点:左侧(19.93±1.32)mm,右侧(19.16±1.30)mm,寰椎椎弓根向内侧进钉角度:左侧(23.72±2.09)°,右侧(23.35±1.91)°,寰椎向头侧进钉角度(9.00±1.20)°。枢椎椎弓根进钉点:左侧(13.14±0.82)mm,右侧(13.85±0.79)mm。枢椎椎弓根向内侧进钉角度:左侧(24.52±1.26)°,右侧(20.42±1.42)°,枢椎向头侧进钉角度(25.00±3.00)°。结果与结论:①31例患者置入124枚椎弓根螺钉,1次置钉成功122枚螺钉,正确率为98.39%,有2枚因内倾角偏差不够,穿破椎弓根的外侧骨皮质而改为2次定位。②2例术后出现枕大神经痛,经对症治疗1个月后痊愈,2例螺钉穿破寰椎左侧椎弓根外侧壁,未发现脊髓、椎动脉损伤。③所有患者X射线平片显示寰椎完全复位,枢椎齿状突骨折处对位良好。CT片示螺钉与椎动脉的脊髓位置关系良好。④平均随访10.5个月,均获得骨性融合,未发现钉板断裂材料反应。无炎症、排异等宿主反应。⑤按JOA评分标准,优16例,良12例,可2例,差1例,优良率90%。提示从生物力学角度实施植入体置入,可提高寰枢椎椎弓根螺钉的置入成功率。     

新型3D打印导板辅助颈椎前路双侧椎弓根置钉的安全及可行性

文题释义：3D 打印手术导板：该导板依据手术需要,通过计算机辅助设计、3D打印制备出的一种具有术中准确定位点、置钉的位置、方向和深度,精确建立孔道、截面、空间距离、相互成角关系及其他复杂空间结构等功能的辅助手术器械,具有获取途径方便、使用方法简单、价格低廉等优点。 颈椎前路椎弓根置钉：是一种区别于传统颈椎后路椎弓根螺钉置钉技术的新型置钉技术,该技术可通过单独前方入路实现颈椎三柱损伤或多节段病变的坚强固定,无需再行后路固定,可有效减少手术创伤和并发症。 背景：下颈椎前路椎弓根螺钉固定技术可通过前方入路实现颈椎坚强固定,具有较大的应用前景。但该技术操作难度大、风险高,目前尚未得到广泛应用。 目的：改良设计一种用于下颈椎双侧前路椎弓根螺钉置钉的3D打印导板,探讨其辅助颈椎前路椎弓根螺钉置钉的可行性及安全性。 方法：选取6具正常成人颈椎标本,男女各3具,行薄层CT扫描后将影像数据以DICOM格式导入Mimics 17.0软件,三维重建后模拟设计出C₃-C₇双侧颈椎前路椎弓根螺钉钉道导孔,再以颈椎椎体前面、椎体上面前1/2及双侧钩突关节面前1/2骨性结构为标志,反向增厚设计生成导孔基座,形成颈椎前路椎弓根螺钉置钉导板。经3D打印得到导板实体后,在导板辅助下行C₃-C₇双侧颈椎前路椎弓根螺钉置钉。将置钉后的颈椎标本再次行CT扫描,通过CT断面影像评价置钉准确性。同时利用Mimics17.0软件比较实际钉道与模拟钉道在横断面的内、外偏移角度(α1、α2)差异及其在矢状面的上、下偏移角度(β1、β2)差异。 结果与结论：①双侧共计60枚颈椎前路椎弓根螺钉均顺利置入,其中57枚完全位于椎弓根皮质内,判定为0级,准确率95.0%;另外3枚破出椎弓根皮质,其中1级2枚(3.3%),2级1枚(1.7%);②真实钉道与模拟钉道相比,其横断面内、外偏移角分别为(0.867±0.787)°、(0.783±0.792)°,差异无显著性意义(P > 0.05);矢状面上、下偏移角分别为(1.362±1.380)°、(1.314±1.300)°,差异无显著性意义(P > 0.05)。③提示在设计得到的3D打印导板辅助下可顺利完成下颈椎双侧前路椎弓根螺钉置钉,且具有良好的置钉安全性。 ORCID: 0000-0003-0124-7585(肖强)中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

3D打印组合式导板辅助下颈椎前路椎弓根螺钉置入与徒手置钉的准确性对比

背景:下颈椎前路椎弓根钉内固定技术整合了前路和后路手术的优势,仅通过一次前路手术可解决减压和重建两个问题,但该技术固定难度风险大,而3D打印组合式导板的设计可以提高此技术置钉的安全性和准确性。目的:探讨3D打印组合式导板辅助下颈椎前路椎弓根螺钉置入的可行性及准确性,并与徒手置钉进行对比。方法:选取6具成人防腐尸体的颈椎标本,男性2具,女性4具,年龄53-64岁,平均58.5岁,随机分为2组,每组3具颈椎标本。徒手置钉组行徒手置钉;导板辅助置钉组颈椎标本采用CT扫描后获得DICOM格式数据,将原始数据导入Mimics软件三维重建后进行下颈椎(C3-C7)前路椎弓根钉模拟安全钉道的计算机辅助设计,在Pro-E软件中设计出与模拟安全钉道匹配的克氏针定位圆柱帽和可拆分空心钉导向管,并建立与下颈椎椎体前缘贴合的基座,利用3D打印技术制作出导板,在该导板辅助下置钉。置钉后行颈椎CT扫描评价2种置钉方法的置钉可接受率。结果与结论:(1)徒手置钉组共置入30枚螺钉,术后CT扫描Grade 1级22枚,Grade 2级6枚,Grade 3级2枚,位置可接受的(Grade 1-2级)28枚(93%);导板辅助置钉组共置入30枚螺钉,术后CT扫描Grade 1级25枚,Grade 2级4枚,Grade 3级1枚,位置可接受的(Grade 1-2级)29枚(97%),2组下颈椎置钉的可接受率差异无显著性意义(P0.05);(2)结果表明,3D打印组合式导板的双重定位导向功能使下颈椎前路椎弓根螺钉的置入安全准确,与传统徒手置钉相比,3D打印组合式导板操作简单、易于掌握,体现了置钉的个体化。     

个体化导航模板辅助儿童下颈椎椎弓根螺钉置钉准确性实验研究

目的利用计算机辅助设计与快速成形技术为儿童下颈椎椎弓根螺钉置入提供一种个性化、精确定位的方法。方法对6具颈椎尸体标本进行CT扫描,根据CT扫描资料,利用逆向工程原理及快速成型技术设计制造出个体化导航模板,利用个体化导航模板在尸体标本上辅助置入胸椎椎弓根螺钉,所有螺钉的置入由同一位具有腰椎椎弓根螺钉置钉经验但无颈椎椎弓根螺钉置钉经验的骨科医师进行操作,随后根据CT扫描评价椎弓根螺钉位置。结果共设计制作30个导航模板,辅助置入60枚颈椎椎弓根螺钉,CT扫描发现所有螺钉均准确置入相应椎弓根内。结论数字化导航模板辅助下颈椎椎弓根螺钉置钉准确性高,操作简单,为儿童下颈椎椎弓根螺钉的准确置入提供了一种新的、可行方法。     

3D打印导航模板辅助置钉在儿童寰枢椎脱位治疗中的应用

目的探讨3D打印导航模板在儿童寰枢椎脱位治疗中的应用价值。方法选择2015年1月至2019年6月本院收治的16例儿童寰枢椎脱位患者作为研究对象,术前根据寰枢椎CT平扫及三维重建,将数据导入计算机软件后重建寰枢椎模型,设计理想置钉钉道,并结合寰枢椎后方表面骨性结构数据设计出个性化导板。术中使用导板辅助置入寰枢椎椎弓根螺钉。术后评价螺钉位置及治疗效果。结果共置入椎弓根螺钉64枚,寰椎和枢椎分别32枚。寰椎安全性评估系统结果为:0级螺钉28枚,1级螺钉2枚,2级螺钉2枚。枢椎安全性评估系统结果为:0级螺钉30枚,1级螺钉2枚。术中无脊髓、神经根及椎动脉损伤等并发症发生。16例均获得随访,随访时间5～24个月。15例患者在术后3个月后方植骨达到骨性融合; 1例齿状突骨折患者手术中后方未进行植骨,术后5个月复查可见齿状突愈合,于术后1年拆除内固定物。随访期间,所有患者螺钉位置良好,无断钉及松动等情况发生;末次随访,患者颈部疼痛症状缓解,10例存在脊髓受压表现者神经功能均恢复至ASIA分级E级。结论 3D打印导模板可提高儿童寰枢椎置钉的准确性和安全性,减少手术并发症,值得临床推荐。     

经口咽枢椎椎弓根逆向精确置钉的个性化组合式导航模板的研究

目的　利用CT三维重建、计算机辅助设计与快速成型技术为经口咽枢椎椎弓根逆向置钉设计制作一种新型的组合式个性化精确定位置钉的导航模板。 方法　取4具成人颈椎标本进行CT扫描,在Mimics14.11中重建寰枢椎三维模型,将该模型结合经口咽寰枢椎复位钢板（transoral atlantoaxial reduction plate, TARP）导入Solidworks 2014软件,设计经口咽枢椎椎弓根组合式个性化导航模板。采用快速成型技术制备组合式个性化导航模板,经该导航模板辅助在枢椎标本上置入椎弓根钉,根据术后CT数据评价椎弓根钉道位置。 结果　使用4个导向模板辅助置入8个枢椎椎弓根钉道,术后CT扫描计算水平面绝对偏差值为（0.85±0.70）mm,矢状面为（0.88±0.53）mm,水平面和矢状面的偏差值均无统计学差异（P>0.05）。在椎弓根螺钉钉道评价分析中,I型螺钉为7枚（87.5%）,II型螺钉1枚（12.5%）,所有螺钉处于可接受位置。 结论　本研究提出了一种新型组合式个性化导航模板用于辅助经口咽枢椎椎弓根螺钉准确置入,其操作简单,准确性高,为经口咽枢椎椎弓根精准置钉提供了一种全新、安全的方法。     

数字化导航模板辅助儿童胸椎椎弓根螺钉置钉的准确性

背景：目前国内外学者已将椎弓根螺钉内固定技术应用于儿童脊柱损伤治疗中,儿童胸椎椎弓根细小,解剖结构变异大、毗邻关系复杂,如将以成人数据为依据的椎弓根螺钉技术简单地应用于处于不断生长发育的儿童,手术风险极大,提高置钉的准确性和降低失误率成为儿童椎弓根内固定技术能否深入开展的关键所在。 目的：利用计算机辅助设计与快速成型技术为儿童胸椎椎弓根螺钉置入提供一种个性化、精确化的定位方法。 方法：对4例儿童尸体标本CT 扫描后将原始数据利用软件进行三维重建,将标本随机分为2组：一组采用传统椎弓根内固定法,另一组采用逆向工程原理及快速成型技术设计并制造出个体化导航模板,利用个体化导航模板在标本上辅助置入腰椎椎弓根螺钉,随后分别根据CT 扫描评价椎弓根螺钉置钉位置。 结果与结论：传统椎弓根内固定法置钉准确率为58%;而个体化数字导航模板法的置钉准确率为81%,置钉成功率优于传统手术组,且经过卡方检验两者之间差异有显著性意义(P < 0.05)。提示个体化导航模板辅助儿童胸椎椎弓根螺钉置入具有较高的准确率,充分体现了置钉个体化原则,为儿童胸椎椎弓根螺钉的准确置入提供了一种新的可行的方法。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程全文链接：     

椎管成形辅助不同内固定术治疗颈椎后纵韧带骨化症的术后轴性痛对比分析

目的 探讨术前颈椎不稳和术中不同内固定对多节段颈椎后纵韧带骨化症(OPLL)患者行颈椎管后路单开门扩大成形减压术后并发轴性痛(PAP)特征和门轴侧骨槽融合率影响。方法 回顾性分析2010年1月—2014年4月武警部队后勤学院附属医院和天津医院脊柱外科106例OPLL患者的临床资料。其中男82例,女24例;年龄51～68岁,平均58.7岁;均行颈椎管后路单开门扩大成形减压术。按照患者术前合并颈椎不稳与否,分为颈椎不稳组(36例)和颈椎稳定组(70例);再按照辅助内固定装置类型,将颈椎不稳组36例分为连续节段Centerpiece微型钛板固定组(14例)和椎弓根钉棒固定组(22例),颈椎稳定组70例分为椎弓根钉棒固定组(17例)和微型钛板固定(53例)。所有患者术后均随访3年以上,比较两组患者PAP发生率,以及组内实施不同内固定术式的两亚组间术后3个月门轴侧骨槽融合率、PAP发生率、首发时间、严重程度和持续时间。结果 术后颈椎不稳组PAP发生率高于颈椎稳定组,两组分别为27.78%(10/36)和11.43%(8/70),差异有统计学意义(χ²=4.516, P<0.05)。颈椎稳定组患者,椎弓根钉棒固定术后3个月门轴侧骨槽融合率高于Centerpiece微型钛板,差异有统计学意义(t=2.995, P<0.05);椎弓根置钉术后PAP持续时间短于Centerpiece微型钛板固定,差异有统计学意义(t=11.450, P<0.05);两亚组PAP发生率、首发时间和严重程度间比较,差异均无统计学意义(P值均>0.05)。术前颈椎不稳组患者,椎弓根固定组术后PAP发生率低于微型钛板固定组,差异有统计学意义(χ²=9.841, P<0.05);两亚组PAP首发时间、严重程度、持续时间和术后3个月门轴侧骨槽融合率间比较,差异均无统计学意义(P值均>0.05)。结论 术前颈椎不稳患者更易继发PAP,其辅助椎弓根较微型钛板固定者可在一定程度减少PAP发生率。术前颈椎稳定患者行颈椎管后路单开门扩大成形减压术治疗时,联合应用椎弓根钉棒较Centrepiece微型钛板固定,更有利于提高早期门轴侧骨槽融合率和缩短PAP持续时间。     

颈椎椎弓根螺钉置入内固定的生物力学变化及其临床特性

背景：颈椎椎弓根钉由于其独特的三维稳定性,越来越多的学者对其进行更加广泛的研究。 目的：综述颈椎椎弓根解剖特点及椎弓根螺钉置钉的安全性和临床应用。 方法：应用计算机检索1994-01/2010-09 CNKI及PubMed数据库相关文章,中文检索词为“颈椎弓根螺钉”,英文检索词为“cervical pedicle screws”,共检索到文献292篇,最终纳入符合标准的文献43篇。 结果与结论：通过文献检索获得目前一致的观点认为颈椎弓根内固定由于是三维固定,因此可以获得良好的生物力学。但是,由于颈椎弓根周围毗邻部特殊的解剖结构,潜在血管、神经根和颈髓损伤的危险性,置入内固定风险及难度大,所以临床应用要做到个体化置钉。     

颈椎弓根置钉植入的新型3D打印导板有效性研究

目的　通过评价新型3D打印的导板在手术中植入颈椎椎弓根螺钉的有效性,旨在为颈椎内固定器械操作提供准确和安全的方法。 方法　6例无病损成人颈椎标本,CT扫描后重建颈椎的三维数字化模型,根据颈椎椎板的具体的解剖形态特征,设计与颈椎椎板的特异性反向模板,3D 打印出颈椎的导航模块,保证进钉通道的方向和深度。采用个体化的3D导板技术, 6例标本植入84枚钉,X线片和CT图像评价术前设计的椎弓根钉进入的长度和宽度与术后实际符合程度。 结果　通过数字化技术打印的个体化3D导板与颈椎椎板吻合程度高度一致,可以控制植入螺钉方向和长度。采用此导板植入的84枚螺钉中,79枚螺钉位于椎体内,5例穿破椎弓根外出骨皮质,无椎板周围重要解剖结构损伤,椎弓根钉进入的长度符合率达到100%,椎弓根钉进入的宽度符合率达到94.05%。 结论 新型3D打印导板使颈椎椎弓根植入的长度和宽度均达到良好的可控性,并且提高了颈椎椎弓根植入的安全性和准确率。     

组配式角度定位仪与3D打印导航模板在椎弓根螺钉置钉中应用效果的对比研究

目的 对比分析角度定位仪与3D打印导航模板在椎弓根螺钉置钉中的临床应用效果。方法 前瞻性随机对照研究。纳入2017年1月—2020年7月溧阳市人民医院脊柱外科收治的脊柱骨折或脊柱退行性变患者40例,其中男18例、女22例,平均年龄59.55岁。术前均行CT薄层扫描,将获取的Dicom数据导入Mimics 19.0软件,分割手术节段,设置进钉通道后进行模型3D打印。病变节段包括颈椎、胸椎、腰椎,按照不同节段进行区组随机化分组,分为定位仪组和导航模板组,各20例,均行后路钉棒内固定术。定位仪组:将夹具固定模型在俯卧位状态,定位仪先进行脊柱水平校零,测量进钉通道的水平面螺钉置入角度(TSA)角及矢状面螺钉置入角度(SSA)+A角(椎体倾斜角)。术中通过定位仪进行手术床的水平校零,采用预演的进钉角度,置入椎弓根螺钉。导航模板组:采用个体化设计的椎弓根定位导航模板,3D打印后进行模拟操作,随后用于术中椎弓根定位。对比观察两组患者临床基线资料,以及模拟手术时间、临床手术中显露与置钉时间;术后复查CT,根据Andrew椎弓根螺钉CT位置分级标准评价椎弓根钉位置。结果 两组患者年龄、性别、疾病类型、病变节段部位等基线资料比较,差异均无统计学意义(P值均＞0.05)。40例患者均顺利完成手术,共置入椎弓根螺钉185枚。定位仪组患者模拟手术时间为(13.55±5.92) min,导航模板组为(13.60±5.06) min,差异无统计学意义(t=0.029, P＞0.05);定位仪组术中显露与置钉时间为(53.25±15.59) min,短于导航模板组的(66.90±19.80)min,差异有统计学意义(t=2.423, P＜0.05)。40例185枚椎弓根螺钉位置均为Ⅰ~Ⅱ级,定位仪组Ⅰ级86枚、Ⅱ级5枚,导航模板组Ⅰ级91枚、Ⅱ级3枚,两组比较差异无统计学意义(χ²=0.593, P＞0.05)。无一例出现脊髓、神经根、血管损伤。结论 角度定位仪在椎弓根置钉方面与椎弓根定位导航模板均有良好的准确性,配合含进钉通道的3D打印模型,有效实现了个性化准确置钉的目的,保障了手术安全;定位仪组在显露与置钉时间方面优于导航模板组。     

利用图像存储传输系统数据库构建下颈椎椎弓根模型及其临床意义

背景：下颈椎椎弓根钉内固定技术具有良好的生物力学强度、三维稳定性和植骨融合率。然而,由于下颈椎解剖结构复杂且个体差异性大,常导致螺钉置入困难,复位风险高。 目的：利用图像存储传输系统结合64排CT片及X射线片于内固定前精确测量下颈椎后方解剖学结构,指导下颈椎内固定过程中椎弓根置钉。 方法：51例下颈椎疾患病例利用图像存储传输系统测量定位法行颈椎椎弓根内固定。同时对比同期开展治疗的两种不同方案的颈椎内固定患者：解剖置钉法26例,管道疏通法17例。以Andrew椎弓根螺钉CT位置分级标准评价3组患者的置钉准确率。 结果与结论：图像存储传输系统测量定位组置钉准确率显著高于其他两组(P < 0.05),图像存储传输系统测量定位组病例均未发现脊髓、椎动脉、神经等组织损伤。提示应用图像存储传输系统结合64排CT及X射线片内固定前测量,能够指导内固定过程中安全置入颈椎椎弓根螺钉,置钉效果明显强于传统的解剖置钉法及管道疏通法。     

导航机器人与透视引导椎弓根置钉的Meta分析

文题释义：导航机器人：又称为机器人辅助手术系统,机器人辅助手术系统是集多项现代高科技手段于一体的综合体,在世界精准微创外科领域是当之无愧的革命性外科手术工具。机器人辅助手术系统具有精准、稳定及三维放大视野等优点。 椎弓根螺钉置入：目前椎弓根螺钉的置入技术已经比较成熟,螺钉的误置一般发生在脊柱解剖结构有改变如结构性侧弯、发育畸形及严重退行性改变导致骨性标志不清时。在这些情况下常规的“标准化置钉”将显得比较困难。 背景：计算机导航系统与骨科手术机器人近年来在脊柱外科得到了高速发展,但是计算机导航或导航机器人的手术效果仍受到诸多质疑。 目的：通过Meta荟萃分析拟比较导航机器人与透视引导椎弓根置钉精度的差异。 方法：检索包括国内外于2008年8月至2019年8月已发表的临床对照研究。所检索的数据库包括Embase、PubMed、中国知网、万方等数据库。中文检索关键词为：导航机器人、透视引导、椎弓根螺钉、椎弓根钉、椎弓根钉棒、椎弓根内固定,检索策略为：“椎弓根螺钉”并且“透视引导”或“导航机器人”;英文检索关键词为：Robot assisted,Fluoroscopy guided,Pedicle screw,Pedicle stick,Pedicle screw fixation,检索策略为“Pedicle screw”OR“Pedicle stick”OR “Pedicle screw fixation”AND“Fluoroscopy guided”OR“Robot assisted”。阅读文献提取数据后,采用Review Manager 5.3 软件进行数据分析。 结果与结论：①依据上述策略,共检索到357篇研究文献,并从中最终纳入19篇文献,其中英文17篇,中文2篇;②Meta分析结果显示,导航机器人组的置钉精度优于透视引导组[95%CI(1.82,2.52),P < 0.001],导航机器人组的手术并发症发生例数[95%CI(0.25,0.69),P=0.000 6]及翻修例数[95%CI(0.23,0.71),P=0.002]均少于透视对照组,其差异均有显著性意义;③提示在评价椎弓根螺钉置入方式时,导航机器人具有更高的置钉精度和更少的并发症发生及翻修例数,在准确性和安全性上均优于传统透视引导技术。当然考虑到导航机器人技术昂贵的价格和复杂的操作步骤,具体置钉方式的选择仍应遵循个体化治疗原则。 ORCID: 0000-0003-4818-901X(徐朝健) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

应用3D打印技术改良髂骨螺钉技术的解剖测量与设计

目的 运用CT三维重建及3D打印技术进行改良髂骨螺钉技术的相关解剖学观测及钉道设计,探讨改良髂骨螺钉技术的可行性。方法 回顾性纳入2015年4月—2017年3月佛山市中医院60例患者骨盆CT检查数据,其中男女各30例,年龄21~65岁,骨骼发育均成熟且排除骨盆疾病。首先采用患者CT DICOM数据,使用Mimics Research 21.0软件进行骨盆CT三维重建,利用3D打印技术制作骨盆3D打印模型。在60例骨盆CT三维重建模型上,分别按照传统髂骨螺钉(对照组)和改良髂骨螺钉(改良组)两种不同方法模拟植钉,测量最大进钉深度、尾向倾角、外向倾角、入钉点与髂后最高点垂直距离、与中线距离、钉道最窄髂骨厚径,测量数据分别纳入对照组和改良组,并进行组间、组内比较。在骨盆3D打印模型上采用改良髂骨螺钉技术分别植入直径7.5 mm长80 mm的髂骨螺钉,观察植钉成功率以及有无螺钉穿出或钉道受阻情况。结果 改良组以髂后上棘向尾侧1 cm处、髂骨缘内半中心点为进钉点,以髂前下棘与髋臼上缘中点为进钉方向,尾向倾角为28.6°±4.2°、外向倾角为32.8°±4.9°,为改良组的髂骨螺钉钉道。对照组的最大进钉深度(123.6±5.0)mm、钉道最窄髂骨厚径(14.5±3.6)mm、尾向倾角29.5°±2.1°、外向倾角31.4°±5.1°,与改良组的最大进钉深度(122.1±5.8)mm、钉道最窄髂骨厚径(15.4±2.7)mm、尾向倾角28.6°±4.2°、外向倾角32.8°±4.9°比较,差异均无统计学意义(P值均＞0.05)。对照组的入钉点与髂后最高点垂直距离(0.0±0.0)mm、与中线距离(44.3±4.9)mm,与改良组的入钉点与髂后最高点垂直距离(16.5±2.9)mm、与中线距离(32.1±4.3)mm比较,差异均有统计学意义(t=44.072、14.496, P值均＜0.05)。改良组中男性最大进钉深度(124.9±6.1)mm、外向倾角33.4°±5.6°、入钉点与髂后上棘垂直距离(17.3±1.9)mm、与中线距离(33.2±3.8)mm、钉道最窄髂骨厚径(15.5±2.9)mm,与女性最大进钉深度(122.3±5.5)mm、外向倾角32.2°±5.6°、入钉点与髂后上棘垂直距离(16.1±2.9)mm、与中线距离(31.0±4.8)mm、钉道最窄髂骨厚径(14.9±2.9)mm比较,差异均无统计学意义(P值均＞0.05),改良组中男性尾向倾角30.3°±3.6°与女性尾向倾角26.9°±4.5°比较,差异有统计学意义(t=3.232, P＜0.05)。60例3D打印模型均顺利植入髂骨螺钉,植钉成功率100%,未见螺钉穿出或钉道空间受限情况。结论 改良螺钉钉道的最大进钉深度、钉道最窄厚径、尾向倾角、外向倾角恒定,均能满足长度为8 cm、直径7.5 mm的髂骨螺钉,符合临床髂骨螺钉的植入安全性;改良后的进钉点与髂后最高点垂直距离、与中线距离,较传统进钉点更接近L₅、S₁椎弓根螺钉进钉点所在的直线,方便安装,并可降低进钉点切迹,减少并发症。改良髂骨螺钉是髂腰固定手术中一种较佳的髂骨植钉方式。