快速成型导向模板技术在枢椎椎板交叉螺钉置钉中的应用

 目的 验证在快速成型导向模板辅助下枢椎椎板交叉螺钉置钉的安全性、准确性及偏差因素分析。方法 选取正常颈椎标本18具,行螺旋CT扫描。扫描数据经Mimics软件三维重建后行枢椎椎板交叉螺钉最佳钉道的计算机辅助设计,建立与枢椎椎板及棘突后表面解剖结构互补的基板,组合形成导向模板。在激光快速成型机上进行导向模板实体化,利用导向模板辅助置钉。扫描置钉后的标本,分割重建螺钉钉道路径。将置钉前后的标本配对拟合,测量理想钉道与实际螺钉的进钉点及进钉角度。结果 上、下位椎板螺钉理想钉道长度分别为(29.12±1.39)、(29.62±1.40) mm;内倾角分别为56.20°±2.07°、56.02°±1.72°。下位椎板螺钉实际钉道内倾角和尾倾角分别为56.28°±1.54°、0.13°±0.65°;上位椎板分别为55.48°±1.75°、-0.19°±1.54°。下位椎板螺钉进钉点在X、Y、Z轴上的偏移分别为(0.69±1.79)、(2.54±4.86)、(0.63±1.37) mm;上位椎板分别为(0.64±1.61)、(2.36±4.85)、(0.62±1.38) mm。理想钉道与实际螺钉进钉点、钉道方向的差异无统计学差异。结论 利用数字化快速成型导向模板技术辅助枢椎椎板交叉螺钉置钉提高了置钉的安全性和准确性,理论上可降低椎动脉和脊髓损伤的风险。     

三维导航与普通透视下置入寰椎侧块和枢椎椎弓根螺钉治疗寰枢椎不稳的比较

目的 比较等中心C型臂(Iso-C)三维导航与普通透视下辅助下置入寰椎侧块和枢椎椎弓根(C1LM-C2P)螺钉的准确性. 方法 对2006年6月至2011年6月采用C1LM-C2P螺钉内固定治疗的30例寰枢椎不稳患者资料进行回顾性研究,男16例,女14例;年龄39 ～ 52岁,平均45.6岁.根据术中辅助影像技术的不同分为Iso-C三维导航组(导航组,14例)和普通透视组(透视组,16例).两组患者术前一般资料比较差异均无统计学意义(P＞0.05),具有可比性.记录并比较两组患者的手术时间、透视时间、术中失血量、置钉准确率和日本骨科协会评分(JOA). 结果 导航组和透视组置入C1LM-C2P螺钉的平均手术时间分别为(132.1±6.4)min和(143.2±8.2) min,差异无统计学意义(t=1.761,P=0.093).导航组术中平均透视时间(46.8±1.4)s较透视组(65.2±2.9)s明显减少,导航组平均术中失血量(305.6±50.8) mL较透视组(472.4 ±56.1)mL明显减少,导航组和透视组分别有94.6％和82.8％的螺钉评为0级,以上指标两组比较差异均有统计学意义(P＜0.05).所有患者术后平均随访12.4个月,术后6个月颈椎X线片示骨折愈合.术后6个月导航组和透视组平均JOA评分分别为(15.2±0.2)分和(15.3±0.3)分,差异无统计学意义(P =0.756);但较术前[(9.1±1.1)分]明显改善,差异均有统计学意义(P＜0.05). 结论 采用C1LM-C2P螺钉治疗寰枢椎不稳时,术中采用Iso-C三维导航比普通透视能显著提高螺钉置入的准确性,并能显著减少术中透视时间及术中出血量.     

数字骨科技术在寰枢椎个体化置钉手术中的应用

目的 探讨数字骨科技术在寰枢椎椎弓根螺钉个性化置钉的应用价值.方法 将术前接受薄层CT扫描的30例上颈椎疾患患者(其中男16例,女14例)的数据输入Mimic和 Simpleware软件后,建立三维仿真模型,并设计最佳的椎弓根钉道,然后根据钉道设计导航模版.用激光快速成型机打印导航模版,用于手术时辅助寰枢椎椎弓根螺钉...     

复合型3D打印导航模板辅助枢椎椎弓根或椎板置钉的临床研究

目的:探讨复合型3D打印导航模板辅助枢椎椎弓根螺钉或椎板螺钉置钉的可行性及临床疗效。方法:回顾性分析2015年1月~2017年5月我院收治的32例枢椎后路内固定手术患者资料,男20例,女12例;年龄21~77岁,平均57.3±9.0岁;随访12个月以上。根据置钉方法的不同进行分组,观察组(18例)采用术前计算机模拟置钉、设计并3D打印个体化导航模板辅助枢椎椎弓根或椎板螺钉置钉;对照组(14例)采用徒手方法置入枢椎椎弓根螺钉。记录两组置钉时间、术中出血量,以Kawaguchi评价法判断螺钉置钉成功率,计算术前模拟置钉和术后实际螺钉进钉点和进钉角度在X、Y、Z轴上的偏差,并进行统计学分析。结果:所有患者均顺利完成手术,无神经、重要血管损伤等严重并发症发生。观察组共置入螺钉36枚,其中枢椎椎弓根螺钉22枚,枢椎板螺钉14枚,置钉时间31.5±6.5min,术中出血量45.0±19.2ml,Kawaguchi评价法0级32枚,Ⅰ级4枚,Ⅱ级0枚,置钉成功率100%。对照组共置入28枚椎弓根螺钉,置钉时间57.6±6.9min,术中出血量228.5±57.9ml,以Kawaguchi评价法0级18枚,Ⅰ级6枚,Ⅱ级4枚,置钉成功率85.7%;两组置钉时间、术中出血量、置钉成功率相比差异均有统计学意义(P0.05)。术后实际钉道相对于术前模拟钉道偏差角度为0.69°±1.34°,术后实际进钉点相对于术前模拟进钉点在X、Y、Z轴上分别偏移0.50±2.13mm、0.75±2.18mm、0.43±2.39mm,偏移量与术前设计相比差异均无统计学意义(P0.05)。结论:通过复合型3D打印导航模板辅助枢椎椎弓根或椎板螺钉置钉,能减少置钉时间及术中出血,提高置钉成功率。     

枢椎椎板螺钉联合寰椎椎弓根螺钉固定治疗寰枢椎脱位

目的 评价枢椎椎板螺钉联合寰椎椎弓根螺钉固定融合治疗寰枢椎脱位的临床可行性.方法 对5例枢椎椎弓根细小的寰枢椎脱位患者,在气管插管全身麻醉下施行了枢椎椎板螺钉联合寰椎椎弓根螺钉固定术.枢椎椎板螺钉的进钉点位于棘突两侧椎板交界处,交叉置人对侧椎板内;寰椎椎弓根螺钉的进钉点位于枢椎侧块中线上,距寰椎后弓上缘最少3 mm,内斜10°,上斜5°.螺钉直径3.5 mm,枢椎椎板螺钉长26～32 mm,寰椎椎弓根螺钉长28～32 mm,结合自体髂骨植骨.结果 患者获得随访3～18个月,平均7.5个月.未发生椎动脉、脊髓损伤,术后临床症状得到不同程度的改善,X线、CT复查螺钉位置良好,无松动、断钉,植骨3个月后均达到满意融合.结论 枢椎椎板螺钉联合寰椎椎弓根螺钉固定治疗寰枢椎脱位效果满意,是又一可供选择的寰枢椎后路固定术式.     

枢椎后路椎板螺钉固定技术的可行性研究

目的:观察和测量国人枢椎椎板以获取形态学参数,探讨枢椎后路椎板螺钉固定的可行性及进针技术.方法:用电子游标卡尺、量角器测量28套正常成年人枢椎新鲜标本的相关参数,包括上位和下位椎板螺钉进针点距椎板上缘距离、枢椎椎板上、中、下部的厚度.枢椎椎板高度、上位和下位椎板螺钉的长度和进针角度、进针点至椎动脉孔及下关节突中心点距离等14项指标.并对测得的数据进行统计学分析.结果:上位和下位椎板螺钉进针点距椎板上缘距离分别为4mm和8 mm,枢椎椎板上、中、下部的厚度分别为3.2、6.7、5.5 mm,椎板高度为12.8mm,上位和下位椎板螺钉的长度分别为26.2mm和25.5mm.结论:枢椎后路椎板螺钉固定技术在国人解剖学上具有可行性,枢椎椎板螺钉固定可作为枢椎后路固定技术的补充.     

枢椎椎板螺钉治疗上颈椎不稳的临床研究

目的探讨枢椎椎板螺钉技术的临床应用和适应证。方法2004年10月至2008年12月,采用后路枢椎椎板螺钉技术治疗上颈椎不稳35例,男19例,女16例;年龄23～73岁,平均45岁。AndersonⅡ型和Ⅲ型齿突骨折19例,寰椎横韧带断裂1例,先天性游离齿突并寰枢椎不稳2例,寰椎骨折合并寰枢椎不稳7例,不典型Hangman骨折并C2-3不稳1例,C2-3创伤性不稳5例。患者均采用颈椎后路Vertex钉棒系统固定。结果35例患者共置入枢椎椎板螺钉68枚,术中无一例发生脊髓和椎动脉损伤。患者均获得随访,随访时间6个月～4年,平均25.5个月。随访时X线片均未见明显颈椎不稳、内固定失败及螺钉松动退出。11例患者螺钉穿出椎板背侧,但无症状出现。结论枢椎后路经椎板螺钉技术固定牢固,操作简单,相对安全,特别适用于C2椎弓根发育异常或骨折不能采用椎弓跟固定的患者。     

双侧经寰枢椎关节螺钉联合寰椎椎板挂钩固定术治疗寰枢椎不稳

目的 探讨寰枢椎不稳的手术治疗方法 .方法 采用双侧经寰枢椎关节螺钉联合寰椎椎板挂钩固定及取自体髂骨植骨融合的方法 治疗寰枢椎不稳患者15例,并进行回顾分析.结果 15例患者均术中顺利,未发生并发症,术后均症状缓解、功能恢复,经6～24个月随访,平均12.3月,均获得骨性愈合,无一例假关节形成,取得满意疗效.结论 双侧经寰枢椎关节螺钉联合寰椎椎板挂钩固定植骨融合术具有安全、术后即刻稳定、植骨融合率高等特点,为寰枢椎不稳后路的理想术式.     

数字化“定点-定向”双导航模板辅助椎弓根螺钉置钉治疗寰枢椎不稳

目的评价数字化"定点-定向"双导航模板辅助椎弓根螺钉置钉治疗寰枢椎不稳的临床效果。方法回顾性分析2013年9月—2016年12月收治的24例采用数字化"定点-定向"双导航模板辅助行颈椎后路椎弓根螺钉置钉的寰枢椎不稳患者的临床资料。术前CT扫描获取数据经Mimics 10.0软件三维重建后进行寰枢椎后路椎弓根螺钉置钉理想钉道的计算机辅助规划,并根据寰枢椎后方骨性结构表面数据设计个性化"定点-定向"双导航模板。在3D打印机上制作"定点-定向"双导航模板,高温消毒后应用于临床手术辅助置钉。术后根据颈椎X线和CT检查结果评价椎弓根螺钉的位置,并观察植骨融合情况及颈椎稳定性。采用颈部和/或枕骨下疼痛视觉模拟量表(VAS)评分评估患者的临床疗效。结果应用数字化双导航模板为24例患者置入椎弓根螺钉,22例行寰枢椎后路椎弓根螺钉固定,2例行寰枢椎后路椎弓根螺钉并椎板螺钉固定。共置入寰椎椎弓根螺钉48枚,枢椎椎弓根螺钉46枚,枢椎椎板螺钉2枚。术后CT检查示所有螺钉均未穿破钉道骨皮质。所有患者随访6个月,大部分患者颈部疼痛明显缓解,VAS评分由术前(7.78±1.12)分降至术后(2.48±0.55)分,差异有统计学意义(P0.05)。术前肌力下降者术后均不同程度恢复。所有患者均未发生神经、血管损伤等置钉相关并发症。结论数字化"定点-定向"双导航模板不仅能够提高手术置钉的准确性和安全性,还能针对不同类型的寰枢椎不稳提供更合理的置钉方式。     

新型枢椎椎板钉导向器的应用研究

目的:通过体外试验探讨新型枢椎椎板钉导向器的安全性及准确性。方法:选取2018年1月至2018年6月行颈椎三维CT的患者40例,男21例,女19例;身高165～180(172.9±9.5) cm,年龄38～55(51.1±12.8)岁,排除枢椎椎板缺损及发育不全患者。每例患者的颈椎三维CT数据制作两套3D打印标本,共80个颈椎标本,均用于体外置钉试验。根据置钉方式的不同,体外试验部分分为导向器置钉组40个和徒手置钉组40个。同时,在计算机上重建出该40例患者的颈椎三维模型,通过计算机模拟置钉,得到理想出针点数据与理想内倾角度,此为3D模拟置钉组(理想钉道),40例。在体外试验中,分别测量导向器置钉组、徒手置钉组置入螺钉的位置危险等级、出针点位置及内倾角度。并以出针点精确性及钉道内倾角度为基准,将导向器置钉组、徒手置钉组与3D模拟置钉组数据对比,并将各组数据行统计学分析以确定准确性。结果:导向组螺钉位置可接受的为75例,位置危险的为5例,可接受率为94%,双皮质率为93%。徒手组螺钉位置可接受为62例,位置危险为18例,可接受率为78%,双皮质率33%,两组比较差异有统计学意义(P0.05)。导向器置钉组与3D模拟置钉组的出针点精确性及钉道内倾角度比较,差异无统计学意义(P0.05),徒手置钉组与3D模拟置钉组出针点精确性及钉道内倾角度比较,差异有统计学意义(P0.05)。结论:本导向器为通用型,结构稳定,导向精确,操作简便,可同时置入双侧椎板钉,缩短置钉时间,同时可有效避免双向交叉螺钉的碰撞,增加双皮质率,有效提高枢椎椎板钉置钉的效率和安全性。     

C型臂X线机引导骨科手术定位系统的研究

目的 研制一种C型臂X线机引导骨科手术定位系统,以解决C型臂下定位的难题.方法 了解C型臂X线机成像原理,提出C型臂X线机下经过2次透视即可实现三维定位的方法,利用CAD软件绘制系统模型图,完成研制 结果 在C型臂X线机2个角度下,通过2个电机的依次转动,简单快速实现了三维空间里准确定位,避免了传统二维空间内定位的局限性. 结论 C型臂 X线机引导骨科手术定位系统是定位更加准确,大大提高了手术的一次成功率,保护医护工作者免受X射线辐射,适合临床应用.     

Placement of C2 laminar screws using three-dimensional fluoroscopy-based image guidance

The use of C2 laminar screws in posterior cervical fusion is a relatively new technique that provides rigid fixation of the axis with minimal risk to the vertebral artery. The techniques of C2 laminar screw placement described in the literature rely solely on anatomical landmarks to guide screw insertion. The authors report on their experience with placement of C2 laminar screws using three-dimensional (3D) fluoroscopy-based image-guidance in eight patients undergoing posterior cervical fusion. Overall, fifteen C2 laminar screws were placed. There were no complications in any of the patients. Average follow-up was 10 months (range 3–14 months). Postoperative computed tomographic (CT) scanning was available for seven patients allowing evaluation of placement of thirteen C2 laminar screws, all of which were in good position with no spinal canal violation. The intraoperative planning function of the image-guided system allowed for 4-mm diameter screws to be placed in all cases. Using modified Odom’s criteria, excellent or good relief of preoperative symptoms was noted in all patients at final follow-up. Eric W. Nottmeier, MD is a paid consultant for BrainLAB.     

枢椎经椎板螺钉联合寰椎侧块螺钉内固定术的临床应用

目的 探讨后路经枢椎椎板螺钉联合寰椎侧块螺钉固定技术治疗上颈椎不稳的临床疗效和并发症.方法 2003年10月至2006年12月,采用此技术治疗寰枢椎不稳17例,男12例,女5例;年龄34～73岁,平均42.5岁.Anderson Ⅱ型和Ⅲ型齿突骨折14例,寰椎横韧带断裂1例,先天性游离齿突并寰枢椎不稳2例.均有寰枢椎半脱位或不稳,表现为不同程度的颈枕区疼痛,活动受限.枢椎经椎板螺钉固定技术以棘突和椎板的交界处椎板头尾方向的中点为进钉点,为避免钉道的相互干扰,第1枚螺钉的进钉点通常选择枢椎椎板的偏头侧,另1枚螺钉的进钉点偏尾侧,用高速磨钻在进钉点磨去少许皮质骨开窗后,用手钻向枢椎对侧椎板钻孔,螺钉方向在直视下与椎板平面并行,并稍向枢椎椎板背侧倾斜,以确保螺钉不穿破椎板腹侧皮质侵犯椎管,宁可穿破枢椎椎板背侧皮质骨.内固定系统均使用颈椎后路Vertex钉棒系统同定.结果 术中无一例发生脊髓和椎动脉损伤.有2例患者在剥离寰椎后弓下缘时,损伤静脉丛,用明胶海绵压迫止血成功.术后CT示枢椎椎板螺钉位置良好,未见侵犯枢椎椎管和脊髓.随访术后X线片未见明显颈椎不稳、内固定失败及螺钉松动退出.结论 枢椎后路经椎板螺钉技术固定牢固,操作简单,相对安全,值得进一步推广.     

C1侧块C2椎板螺钉固定与C1-2关节螺钉固定的生物力学性能比较

目的 比较1侧块C2椎板螺钉固定与后路C1-2关节螺钉固定的牛物力学性能,为枢椎交叉椎板螺钉的临床应用提供参考依据.方法 收集新鲜成年人尸体颈椎标本(C0-C4)10具,男6具,女4具,平均年龄58岁(50～72岁).分别制备成C1-2完整状态的模型(M0)、C1-2失稳的模型(M1)、C1,侧块螺钉C2交义椎板螺钉固定模型(M2)及后路C1-2关节螺钉固定模型(M3),进行三维生物力学测试,记录各组模型在屈伸、轴向旋转和侧屈的运动范围(ROM)和中性区(NZ).结果 屈伸模式下M0、M1、M2、M3的ROM和NZ分别为:(20.4±9.2)°、(10.4±5.8)°;(46.3±17.2))°、(34.5±14.1)°;(4.1±0.9)°、(1.9±0.8)°;(4.3±1.0)°、(2.1±0.7)°.轴向旋转模式下 M0、M1、M2、M3的ROM和NZ分别为:(65.3±12.9)°、(40.8±11.2)°;(91.7±10.5)°、(72.3±12.6)°;(8.9±2.1)°、(4.7±1.8)°;(8.4±2.5)°、(4.4±2.3)°.侧屈模式F M0、M1、M2、M3的ROM和NZ分别为:(11.5±4.3)°、(7.2±3.2)°;(35.0±12.9)°、(21.9±11.8)°;(2.9±1.1)°、(1.4±0.8)°;(2.5±1.4)°、(1.3±1.0)°.在三维运动模式下M2和M3力学稳定性均明显优于M1和M0,然而M2和M3,的差异无统计学意义(P>0.05).结论 C1侧块C2椎板螺钉固定拥有良好的生物力学稳定性,可作为C1-2关节螺钉固定的良好替代.     

髋臼后部骨折顺行拉力螺钉固定进钉导航模板的可行性研究

 目的 探讨导航模板辅助顺行拉力螺钉固定髋臼后部骨折的可行性与实用性。方法 收集40例正常成人骨盆的螺旋 CT 扫描数据,导入Mimics　10.01软件重建骨盆三维模型。选取左侧半骨盆模型,经过坐骨结节沿着髋臼后柱纵轴置入虚拟圆柱体。调整圆柱体位置,确定最佳进钉点,分别测量进钉点到弓状缘、骶髂关节最前缘的最短距离、圆柱体与冠状面夹角α、四方区与髂翼所在平面的夹角β。以stl格式导出模型,UG 6.0软件打开骨盆三维模型,定位参考平面。根据测量得到的进钉解剖学参数,确定后柱螺钉的最佳钉道。提取方形区及髂窝的表面解剖学形态,建立与方形区解剖学形态一致的模板。设计出带有3个进钉孔的左侧髋臼导航模板模型,运用UG软件镜像功能生成右侧髋臼导航模板模型,利用快速成形技术生成实体模型。取16具(男7例、女9例)干燥的人体左侧骨盆标本,模拟从不同的进钉孔进行髋臼后柱螺钉的置入,验证导航模板辅助进钉的准确性。结果 成功地设计并制作出与四方区解剖结构较一致的导航模板。不同的进钉孔进钉成功率：进钉孔1,6.3％(1具)准确定位、75％(12具)良好定位、18.7%(3具)失败;进钉孔2,81.3％(13具)准确定位、18.7％(3具)良好定位;进钉孔3,37.5％(6具)准确定位、62.5％(10具)失败。结论　根据髋臼后柱拉力螺钉进钉解剖学参数设计的导航模板可以准确地辅助拉力螺钉的置入。     

双平面骨科机器人辅助骶髂关节螺钉置入系统精度测试及尸体应用的研究

目的 测试双平面骨科机器人辅助骶髂关节螺钉置入系统的定位精度,探讨应用双平面骨科机器人系统辅助骶髂关节螺钉置入的临床可行性. 方法 本研究包括系统定位精度实验和尸体应用实验两部分内容.①在导航机器人的底板上固定两根尖克氏针,测量其尖端的坐标真值.应用机器人导航系统得到其坐标的计算值,然后计算测量真值与计算值之间的距离作为系统的定位误差.实验共测量10组数据,得出精度结果 .②在原有对4具尸体骨盆标本置入12枚骶髂关节螺钉实验的基础上,对一具新鲜成年男性尸体进行机器人辅助骶髂关节螺钉置入的临床模拟手术,在其一侧S1椎体内置入2枚螺钉.通过透视和CT图像来评价螺钉的置入位置,同时记录手术时间和透视次数,作为临床评价指标. 结果 通过定位精度实验,本系统的定位精度在2 mm以内,可以满足临床应用的需要.术中导针置入位置与规划螺钉位置有极佳的一致性.术后的透视及CT图像显示,2枚骶髂关节螺钉均位于S1"安全区"内.从采集图像完成到螺钉置入的手术操作时间:第一枚螺钉用时10′36″,第二枚螺钉用时6′48″.置入2枚螺钉(包括术中和术后验证)共透视11次. 结论 本系统能够精确而高效地辅助骶髂关节螺钉置入,并且在提供精确导航的同时,大大减少了术中对患者和手术人员的辐射伤害.     

导航下与传统方法应用动力髋螺钉治疗老年股骨转子间骨折的疗效比较

目的 比较导航下与传统方法应用动力髋螺钉(DHS)内固定治疗老年股骨转子间骨折的疗效.方法 回顾性分析2005年4月至2007年4月期间接受导航下与传统方法应用DHS治疗且具有完整资料的56例老年股骨转子问骨折患者资料.导航下DHS内固定组(导航组)25例,骨折按Evans分型:Ⅰ型14例,Ⅱ犁11例.传统DHS内固定组(传统组)31例,骨折按Evans分型:Ⅰ型16例,Ⅱ型15例.比较两纽患者的切口长度、手术时间、术中出血量、术后卧床时间、X线暴露时间、内科并发症、3个月内骨折愈合率、内置物并发症及术后1年关节功能状况等.结果 与传统绀比较,导航组切口小、术中出血少,X线暴露时间少、术后卧床时间短及3个月内骨折愈合牢较高,差异均有统计学意义(P<0.05).导航组23例患者术后获11～20个月(平均14个月)随访,2例火访.传统组30例患者术后获14～23个月(平均18个月)随访,1例因心血管意外而于1年内死亡.术后1年髋火节功能Harris评分:导航组(91.3%)优于传统组(73.3%),差异无统计学意义(P>0.05).导航组术后3例发生内科并发症,1例发生内置物并发症;传统组术后9例发生内科并发症,5例发生内置物并发症,两组间的并发症发生率差异无统计学意义(P>0.05).结论 与传统DHS内固定治疗老年股骨转子间骨折比较,导航下DHS内固定具有切口小、术中出血量少、术后卧床时间短、骨折愈合快及术后髋关节功能恢复好等优点,值得在临床推广.