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。     

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打印导板辅助新型股骨颈内固定系统置钉治疗中青年股骨颈骨折

背景:对于中青年股骨颈骨折患者,内固定治疗往往是首选手术方式.但是传统内固定治疗存在内固定失败、骨折不愈合及股骨头坏死等风险,因此选择一种合适的股骨颈骨折内固定系统具有重要的临床意义.目的:探讨3D打印导板辅助新型股骨颈内固定系统置入治疗中青年股骨颈骨折的应用价值.方法:选取2020-2021年在苏州大学附属张家港医院...     

3D打印导航模块辅助腰椎弓根螺钉数字化置入的实验精度

目的:探讨3D打印导航模块技术辅助下实施腰椎椎弓根螺钉置人数字化设计的实验精度及准确度的评价方法,探讨影响准确度的关键技术。方法:14具成人尸体腰椎标本,经过薄层CT扫描,三维编辑分离椎骨,按照钉道对称原则设计钉道,根据骨面可剥离范围设计具有定位面及稳定面的导航模块,高精度3D打印导航模块,在尸体标本上实施导航模块辅助下腰椎椎弓根螺钉置入。术后腰椎与术前设计进行三维配准,采集术前设计以及术后螺钉的钉道的进、出钉点三维坐标值,以其差值的绝对值为实验精度指标,统计不同等级精度下的合格钉点,设计组和手术组进行卡方检验。结果:128根腰椎椎弓根螺钉无1例穿出骨质外。进钉点X、Y、Z轴精度分别为0.60 mm±0.44 mm、0.66 mm±0.64 mm及0.48 mm±0.36 mm,出钉点则为1.13 mm±0.82 mm、0.51 mm±0.44 mm及0.67 mm±0.62 mm。结论:腰椎椎弓根螺钉数字化置入的精度可用术前设计和术后的进、出钉点的三维坐标值的差值绝对值衡量,实施的准确度可以用不同等级精度评判;根据骨面可剥离范围设计具有定位面以及稳定面的卡位模块,可实现术中唯一卡位位置;钉道对称是手术设计及实施都要遵循的原则。     

下颈椎经前路椎弓根置钉的应用解剖学研究

目的　为下颈椎前路椎弓根螺钉内固定技术(anterior transpedicular screw fixation, ATPS）的推广提供相关应用解剖学参数。 方法　随机选取30例成人正常颈椎CT影像学资料,将扫描数据导入MIMICS 13.0软件,测量C3~7椎体相关解剖学参数及颈前路椎弓根内固定（ATPS）的置钉参数,并统计分析。 结果 得到选择最佳进钉点及通过最佳进钉通道所测得的置钉参数。经测量得出,C3~7椎弓根的高度要大于宽度,可以容纳最大直径4.5 mm的螺钉,进钉长度可达30 mm。 结论 ATPS作为一种新的内固定技术可以应用于下颈椎疾患的治疗中。对某些颈椎疾患如肿瘤、严重骨质疏松及颈椎三柱损伤等疾患的治疗,可能提供更好的帮助。     

下颈椎椎弓根放射影像学观察可描述椎弓根个性化特点及置钉相关性

背景：因颈椎椎弓根结构复杂以及形态变异大,术中个性化置钉需要简便、可靠的监测方法。 目的：通过放射影像学观察描述下颈椎椎弓根在X射线片上的影像特点,为在下颈椎椎弓根内安全置钉提供帮助,以减少并发症。 方法：制备10新鲜颈椎骨标本,以细钢丝缠绑在下颈椎椎弓根狭窄部,摄颈椎正、侧、斜位片,观察下颈椎椎弓根形态在不同投照位置中的变化。 结果与结论：X射线片中下颈椎椎弓根的正位片影像是椎体两侧倾斜的管状结构,椎弓根椭圆形截面的长轴向内倾斜。侧位片上椎弓根未被直接显示,仅为重叠在椎体后上壁的高密度影。斜位片清楚的显示了椎弓根狭窄部的4个侧壁及其截面形状。提示颈椎正、斜位片的椎弓根影像可以较好地反映下颈椎椎弓根的形态,对了解椎弓根个性化的特点及置钉有重要意义。     

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,...     

3D打印导航模块辅助腰椎椎弓根螺钉精确植入的实验研究

目的　利用数字化设计和3D打印技术研制个体化导航模块,实现个体化的微创下腰椎椎弓根螺钉精确植入。  方法　建立37例正常人体腰椎（L1~5）三维模型,设计导航杆使其恰好穿过椎弓根中心。基于导航杆,通过布尔运算获得导航模块。3D打印出导航模块和腰椎标本实体,在导航模块的辅助下植入椎弓根螺钉,观察螺钉的进钉点、进钉方向和螺钉在椎弓根内的位置。  结果    总共应用导航模块辅助植入椎弓根螺钉228枚,全部螺钉的进钉点,进钉方向都与虚拟方案相一致,螺钉在椎弓根内位置良好,无一例螺钉穿破椎弓根皮质。  结论    基于数字化设计的3D打印导航模块,可以实现个体化的微创下腰椎椎弓根螺钉精确植入。     

3D打印导航模块辅助腰椎椎弓根螺钉精确植入的应用研究

目的　将腰椎个体化导航模块应用于临床,评价导航模块的可行性及精确性。 方法　选取2例成年腰椎压缩型骨折患者,通过三维重建腰椎模型、数字化设计导航模块和3D打印,制造12个腰椎个体化导航模块,术中应用个体化导航模块辅助植入腰椎椎弓根螺钉12枚,通过术后X线和CT检查,评价螺钉植入效果。 结果　共植入12枚腰椎椎弓根螺钉,全部12枚螺钉均位于椎弓根内,植入准确率为100%。 结论　基于数字化设计的3D打印导航模块,可实现个体化的腰椎椎弓根螺钉精确植入。     

椎弓根螺钉导航模板在上颈椎手术中的应用

目的探讨上颈椎手术中椎弓根螺钉导航模板(Pedicle screw navigational template,PSNT)辅助椎弓根螺钉(Pedicle screw,PS)植入的准确性和可行性。方法回顾性分析我科室收治的12例上颈椎畸形患者。术前根据患者上颈椎CT平扫数据获得个体化PSNT,并在手术过程中使用PSNT辅助PS的植入。术后观察患者CT平扫图像中PS与椎弓根和骨皮质的位置关系,并判断螺钉位置的优劣等级。结果 12例患者共放置34枚PS 34枚,其中20枚置入C_2、8枚置入C_3、2枚置入C_4、2枚置入C_5。PS位置Ⅰ级31枚(91.2%)、Ⅱ级2枚(5.9%)、Ⅲ级1枚(2.9%)、Ⅳ级0枚。优良率为97.1%。结论在上颈椎手术中,PSNT为一有效可靠的导航方法,且能够显著降低术中电离辐射的暴露时间。值得在上颈椎手术中开展应用。     

3D打印导航模板辅助特发性脊柱侧弯椎弓根螺钉置入的准确性

背景:特发性脊柱侧弯手术置钉操作难度大,手术时间长,采用3D打印导航模板辅助置钉可降低手术难度,优化置钉操作,提升置钉效果,具有显著优势。目的:探讨3D打印导航模板辅助置钉在特发性脊柱侧弯椎弓根螺钉内固定矫形术中的应用价值。方法:回顾性分析2018年1月至2019年8月采用椎弓根螺钉内固定矫形治疗的17例特发性脊柱侧弯患者的临床资料,8例术中应用3D打印导航模板辅助置钉(3D组),9例术中常规徒手置钉(常规组)?术后采用CT扫描螺钉位置评估置钉等级与可接受率;比较2组置钉时间、术中X射线透视次数、置钉出血量、置钉等级、置钉可接受率、二次置钉率、主弯矫形率和置钉相关并发症。结果与结论:①17例患者均顺利完成置钉操作,术中无置钉相关的血管、神经损伤并发症出现。常规组术后出现1例背部疼痛,1例下肢疼痛,经对症治疗后症状消失。②3D组置钉时间短于常规组,术中X射线透视次数、置钉出血量小于常规组,差异均有显著性意义(P<0.05)。③3D组置钉等级、置钉可接受率优于常规组,二次置钉率小于常规组,差异均有显著性意义(P<0.05)。④2组主弯矫形率比较,差异无显著性意义(P>0.05)。⑤提示特发性脊柱侧弯椎弓根螺钉置入内固定矫形过程中采用3D打印导航模板辅助置钉可降低置钉难度,提升置钉准确率。     

数字化和3D打印技术辅助治疗陈旧性髌骨骨折

目的探讨数字化和3D打印技术辅助陈旧性髌骨骨折精确截骨、复位和内固定方法,了解其在辅助治疗陈旧性髌骨骨折中的价值。方法自2006年以来,纳入5例陈旧性髌骨骨折畸形愈合患者采用CT薄层扫描、三维重建获得骨折部位骨关节三维模型,采用计算机辅助分析骨折移位和新生骨痂形成情况,CAD设计辅助手术模板引导骨折面准确截骨、精确复位,仿真模拟骨折复位、内固定过程,最后采用膝关节HSS评分标准评定术前、术后2周、末次随访时的膝关节功能。结果5例患者经14~23个月的随访,随访期间未发现螺钉、钢缆滑脱松动以及伤口感染等并发症,术后X线片证实骨折均解剖复位;根据膝关节HSS评分标准评价,术前HSS评分为47、53、35、40、42分,术后2周HSS评分为82、83、80、85、86分,末次随访HSS评分为95、86、89、90、91分。最后根据膝关节HSS评分标准评价:优5例。结论采用计算机辅助精确界定髌骨骨折面、模拟骨折复位内固定、个性化手术模板引导精确截骨、复位和内固定过程,解决了陈旧性髌骨骨折截骨部位确定困难、复位欠佳等问题。     

3D打印结合Union Plate跨弓状缘髋臼解剖钢板在复杂髋臼骨折中的应用

目的探讨术前在3D打印模型上规划后柱螺钉用于髋臼骨折内固定的可行性和安全性,评价这种联合技术对复杂髋臼骨折治疗的早期临床结果。方法回顾性分析华中科技大学同济医学院附属协和医院自2018年6月至2019年8月行复杂髋臼骨折的15例患者资料,根据CT数据行骨盆3D打印,得到1∶1(含髂血管)仿真模型,术前在三维模型上模拟手术固定,并规划后柱拉力螺钉,将螺钉消毒以备术中使用。术中采用高位髂腹股沟入路,并使用Union Plate跨弓状缘髋臼解剖钢板+后柱拉力螺钉进行固定。结果全部患者的手术均按照术前计划顺利进行,平均手术时间172 min(150~290 min),术中平均出血量620 m L(200~1 500 mL);所有后柱螺钉均成功置入,术中透视螺钉位置、长度良好。术后根据Matta标准评价骨折复位情况。其中优9例,良6例,优良率100%。按照Matta改良的Merle d'Aubigne和Postel评分评价髋关节功能,其中优8例,良5例,可2例,优良率为86.7%。围术期出现闭孔神经麻痹1例,随访3个月好转;未观察到切口感染、血栓形成、螺钉松动或断裂等并发症。结论通过术前3D打印模拟手术、规划后柱拉力螺钉,结合跨弓状缘髋臼解剖钢板治疗复杂髋臼骨折置钉成功率高,安全性好,个体化强,效果可靠。     

3D打印仿真腰椎手术模型的构建与评估

BACKGROUND: 3D printed bone model was widely used in clinical teaching and simulated surgery training, but it did not pay enough attention to the construction of soft tissue, and the simulation was poor, which cannot reflect the soft tissue exposure process.     

术前3D打印设计结合微创经皮钢板内固定技术治疗胫骨中下段骨折的疗效分析

目的 探讨术前3D打印设计结合微创经皮钢板内固定技术治疗胫骨中下段骨折的临床疗效。方法 回顾性分析2012年1月—2017年6月仪征市人民医院骨科收治的胫骨中下段骨折110例患者的临床资料。110例中,术前3D打印设计结合微创经皮钢板内固定技术48例(3D打印组),其中男28例、女20例,年龄为19~68(42.5±5.7)岁,左侧17例、右侧31例;AO/OTA分型A型11例、B型19例、C型18例;采用常规切开复位内固定(ORIF)技术62例(ORIF组),其中男34例、女28例,年龄21~72(44.7±7.5)岁,左侧25例、右侧37例,AO/OTA分型A型16例、B型22例、C型24例。记录并分析两组患者切口长度、手术出血量、术中X线曝光次数、住院时间、骨折愈合时间、踝关节功能优良率以及并发症发生率等。结果 所有患者随访12.0~18.0(13.6±2.5)个月。3D打印组和ORIF组患者的切口长度(胫骨累计切口长度)分别为(7.57±1.63)和(12.7±2.73)cm、出血量分别为(45.7±10.5)和(120.3±17.9)mL、住院时间分别为(10.3±3.17)和(13.9±3.43)d、X线曝光次数分别为(3.07±2.13)和(1.46±1.85)次、骨折愈合时间分别为(4.2±2.65)和(5.9±2.32)个月,3D打印组较ORIF组有明显优势,差异均有统计学意义(P值均＜0.05)。3D打印组和ORIF组踝关节Johner-Wruhs功能评分分别是优27例、良17例、可4例和优25例、良24例、可11例、差2例,差异有统计学意义(Z=2.555, P＜0.05);并发症发生率分别为0(0/48)和4.8%(3/62),差异无统计学意义(χ²=0.912, P＞0.05)。结论 术前3D打印设计结合微创经皮钢板内固定技术治疗胫骨中下段骨折可术前进行充分评估,既具有创伤小、出血少等微创特点,又能促进骨折愈合,改善踝关节功能等作用。