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。     

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。     

基于3D打印技术选择性椎弓根螺钉治疗青少年特发性脊柱侧凸

BACKGROUND: Three-dimensional (3D) printing has been popular for preoperative planning, and has been extensively used in bone tumor resection and pelvic fractures achieving satisfactory treatment outcomes. However, seldom used in adolescent idiopathic scoliosis.     

3D打印导航模块在胸腰椎椎弓根螺钉精准置入中的应用价值

目的 探讨基于3D打印技术的导航模块辅助置入胸腰椎椎弓根螺钉的应用效果。方法 选择2019年1月～2021年5月,我院收治的胸腰椎骨折患者共70例,根据手术方法不同分为3D技术组和常规方法组,每组各35例。3D技术组采取在导航模块瞄准下置入椎弓根钉,常规方法组采取常规C臂透视下置入椎弓根钉。首先统计每例患者术中出血量、手术时间及透视的C臂次数,再依据每例患者置入椎弓根钉的数量不同,计算出置入每颗螺钉的平均出血量、时间、C臂透视次数,比较两组数据;两组患者术前均设计出理想的螺钉角度,将术后实测螺钉角度和术前设计相比较,计算出术前术后螺钉内倾角及头倾角的差值,设为偏差值,两组比较;比较两组疼痛视觉模拟评分(VAS),日本骨科协会(JOA)评估治疗评分、Oswestry功能障碍指数(ODI)、椎体高度恢复比及Cobb角的变化。结果 3D技术组置入每枚螺钉出血量、所需时间、C臂曝光次数均少于常规方法组,差异显著(P<0.05);术后测得常规方法组内倾角、头倾角的偏差值大于3D技术组,差异有显著性(P<0.05);两组术后的VAS、JOA评分、ODI、椎体高度恢复比及Cobb角较术前...     

腰椎椎弓根螺钉进钉点的个体化定位

背景：关于椎弓根螺钉植入定位导向技术的研究成为影响置钉成功率的重要因素。 目的：探讨腰椎椎弓根螺钉进钉点的技巧及在基层普及腰椎骨折椎弓根固定的可行性。 方法：第一作者应用计算机检索PubMed数据库及CNKI数据库,探讨不同方法治疗腰椎椎弓根螺钉进钉点的个体化定位在临床应用的安全性和远期疗效。纳入与腰椎椎弓根钉螺进钉点相关的文章,以24篇文献为主重点进行了讨论。 结果与结论：椎弓根螺钉植入3步为定位、定向、定深。定位有Roy-Camille法、Weinstein法、Mager法和Louis法。定向分矢状面角和水平面角。定深临床实践表明椎弓根螺钉占据椎体的80%时较为适宜。以椎板边缘对腰椎椎弓根螺钉进钉点个体化定位方法是可行和可靠的、创伤小、准确率高。     

腰椎椎弓根螺钉内固定中计算机辅助导航应用的Meta分析

背景：计算机辅助导航技术在脊柱外科领域已得到广泛应用,但目前仍缺乏在腰椎椎弓根螺钉内固定术中应用该技术的系统评价。 目的：评价计算机辅助导航技术在腰椎椎弓根螺钉固定过程中的价值。 方法：通过计算机检索PubMed、Embase和中国期刊全文数据库CNKI等中英文数据库以及手工检索有关计算机辅助导航下腰椎椎弓根螺钉置入中的相关研究和文献,将计算机辅助导航置钉与传统置钉的置钉精度、术中出血量、手术用时、置钉相关并发症发生率等进行比较。 结果与结论：共纳入7篇符合纳入标准的近期文献,累计病例784例,置入腰椎椎弓根螺钉4 101枚。Meta分析表明,计算机辅助导航下置入腰椎椎弓根螺钉的置钉失误率[RR=0.44,95%CI：(0.27,0.69),P=0.000 4]与内固定中出血量[WMD=-172.40,95%CI：(-246.26,-98.53),P < 0.000 01]与传统置钉方式相比差异有显著性意义,而手术用时[WMD=-31.45,95%CI：(-85.56,22.66),P=0.25]与并发症发生率[RR=0.41,95%CI： (0.12,1.41),P=0.16]则差异无显著性意义。计算机辅助导航技术在腰椎椎弓根螺钉固定术中的应用,可以提高置钉精度,但是否能改善患者内固定后的远期预后,目前仍需进一步研究。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：     

3D打印数字化导航模块辅助股骨颈中空拉力螺钉的精准置入

BACKGROUND: Computer-assisted orthopedic technique can help physicians develop more accurate preoperative planning and surgical simulation. 3D printing technology erects a bridge for the virtual design and implementation, and the design of the surgical program will be accurately put into practice.     

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。     

3D打印导板辅助腰椎皮质骨螺钉置入的可行性

BACKGROUND: Cortical bone trajectory is a new lumbar posterior internal fixation technology, whose trajectory is different from traditional internal fixation technology. Cortical bone trajectory led to high failure rate lacking of experience for insertion. However, the three-dimensional template improves its safety and accuracy.     

3D打印模块辅助腰椎弓根微创置钉：自身对照、开放性、2年随访临床试验方案

BACKGROUND: Minimally invasive pedicle screw fixation is an effective treatment for thoracolumbar diseases, but skilled operations are required during the internal fixation. If inaccurate implantation occurs, adverse reactions will appear postoperatively; for example, the implanted screw will fall off. 3D printing can manufacture a suitable implant for a patient, accurately simulate the repair process, and reduce the difficulty and complexity of the operation, aiming to produce an implant that is most suitable for repair surgery.     

Mimics软件模拟置钉在腰椎关节突重度退变椎弓根螺钉内固定中的应用

背景：目前腰椎椎弓根螺钉置入为脊柱外科非常成熟的一项技术,临床上有多种术中确定进钉点、进钉方向的方法。但腰椎关节突重度退变患者由于手术区域骨赘增生严重,顺利准确置钉有一定难度。 目的：观察腰椎关节突关节重度退变患者修复术前应用Mimics软件模拟置钉对椎弓根螺钉置入内固定效果的影响。 方法：将78例需要行腰椎椎弓根螺钉置入单节段内固定且治疗前CT、MR评估为腰椎关节突重度退变的患者纳入研究,随机分为两组,模拟置钉组39例,对照组39例,两组共置入312枚椎弓根螺钉。模拟置钉组术前对需要置钉的椎体使用Mimics软件行3D重建,并在拟置钉椎体模拟椎弓根螺钉,在3D影像上观察椎弓根螺钉进钉点与周围骨性标志的关系并测量进钉的角度和深度,术中参考观察和测量的结果进行椎弓根螺钉置入。对照组采用传统方式置入椎弓根螺钉。治疗后均行X射线、CT检查对椎弓根螺钉置入准确性进行评估。 结果与结论：模拟置钉组置入椎弓根螺钉后均未发生相关并发症,置钉后复查156枚螺钉中153枚位于椎弓根内,置钉正确率显著高于对照组(98.1%,88.5%,χ²=11.49,P < 0.05)。且模拟置钉组手术时间、出血量及患者放射线暴露时间少于对照组,差异均有显著性意义(P < 0.05)。提示需要行腰椎椎弓根螺钉置入内固定的患者中,腰椎关节突关节退变占相当大的比例,而关节突的退变使进钉点解剖标志难以辨别,给螺钉置入带来很大的难度。Mimics软件模拟置钉可辅助腰椎关节突重度退变患者修复术中椎弓根螺钉的正确置入,降低相关并发症,减少手术时间及出血量,减少患者放射线暴露时间。 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：     

微创L5椎弓根钉进钉点的有效性分析

背景：在临床应用中,第5腰椎人字嵴结构不清,往往需扩大显露范围,通过横突、上下关节突等结构明确进钉点,增加了创伤和医源性上位椎间退变的风险。因此有必明确一个微创的L₅椎弓根钉进钉点。 目的：通过影像学评价以L5乳突“斜坡”作为进钉点的L₅椎弓根螺钉置入准确性。 方法：第5腰椎上关节突基底部的乳突向后突起的最高点向内下方延伸过程中形成一斜面,将其定义为乳突“斜坡”;其内侧为椎弓根部内上缘,向外比邻横突根部,位于人字嵴结构顶点的略上方,“斜坡”是椎旁肌间隙入路时可最先触及且显露的骨性部位。以乳突“斜坡”为进钉点,对50例腰椎退行性疾病患者行L5椎弓根螺钉置入内固定,根据术前CT和X射线透视确定椎弓根钉矢状面和横断面的进钉方向。椎弓根钉直径均为6.5 mm。修复过程中评价其一次性置钉成功率,置钉后行腰椎正侧位X射线片和CT检查,评价置钉准确率。 结果与结论：应用乳突“斜坡”定位法的一次性置钉成功率为96%(96/100);于L₅椎体内共置入100枚椎弓根螺钉,根据Gertzbein等推荐的标准,95枚(95%)螺钉完全位于椎弓根内,5枚(5%)螺钉均向内侧穿透椎弓根皮质,其中3枚(3%)螺钉穿透距离< 2 mm,2枚(2%)螺钉穿透距离为2-4 mm,均未出现神经根损伤等并发症。提示L5乳突“斜坡”定位法的一次性置钉成功率高,结合置钉前的X射线片和CT评价可获得较高的置钉准确率。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     

基于数字技术的国人下腰椎椎弓根螺钉置钉角度特征

背景：椎弓根螺钉内固定是目前脊柱手术的主流术式,置钉安全性的关键是使螺钉通过椎弓根中心,置钉角度是决定修复质量的关键因素,以往文献中确定置钉角度多以患者躯体作为参照物,容易被体位等因素干扰。 目的：应用数字技术以椎体局部解剖标志为参照物对下腰椎椎弓根螺钉置钉角度进行测量。 方法：选取100例患者的3D-CT资料,将第4,5腰椎进行三维重建后利用数字技术进行模拟手术,实现最佳位置置钉。完成模拟置钉操作以后,对椎弓根螺钉的角度进行测量,以螺钉中线与棘突中线所在平面的夹角作为冠状位角度,以螺钉中线与椎体上表面所在平面的夹角作为矢状位角度。 结果与结论：测量结果表明,各角度均较以往文献中所介绍的角度大,考虑为选取参照标志不同所致。各角度值的标准差也较大,说明椎弓根解剖差异较大,因此应注重个体化置钉。这种以单个椎体的解剖标志作为定位参考的方法可以最大程度避免体位的干扰,与术前三维重建等数字技术相结合,更符合个体化置钉的要求,能有效提高置钉的准确性。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     

核心稳定性训练与植入物内固定腰椎融合修复退变性腰椎滑脱：腰椎功能评价

背景：腰椎退变性疾病是脊柱外科中的常见病、多发病,并且随着年龄的增加,发病率升高。 目的：通过对腰椎退变性疾病不同分期植入物内固定腰椎融合治疗及功能训练后脊柱稳定性分析,为提高临床治疗效果改善患者生活质量提供指导。 方法：①采用前瞻性随机对照设计,将52例Ⅰ度、Ⅱ度退变性腰椎滑脱患者随机分为训练组和对照组,每组26例。对照组给予传统训练,训练组给予核心稳定性训练,疗程24周。分别在治疗后6,12,24周进行数字疼痛评分和Oswestry功能障碍指数疗效评定。②通过数据库文献检索方法评估腰椎融合及植入物内固定修复退变性腰椎滑脱后的脊柱稳定性。 结果与结论：①治疗24周后,训练组的数字疼痛评分和Oswestry功能障碍指数均明显低于对照组(P < 0.05或P < 0.01)。核心稳定性训练对腰椎滑脱患者疼痛的缓解和恢复机体活动能力有显著效果。核心稳定性训练对退变性腰椎滑脱所致的慢性腰痛及功能改善优于传统的功能训练。②椎弓根固定并后外侧融合与后侧椎体间融合都可有效治疗Ⅱ度以内腰椎滑脱,后侧椎体间融合能更好的维持滑脱矫形及结构的稳定,后外侧融合后期易出现矫正丢失及内固定失败等问题,但临床疗效不受明显影响。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     

椎弓根单向螺钉及万向螺钉置入内固定修复腰椎骨折的生物力学比较

BACKGROUND: Previous studies have performed three-dimensional finite element analysis on lumbar fracture fixation. However, a few studies concerned three-dimensional finite element analysis of lumbar spinal pedicle screw fixation.     

数字化影像导航模块辅助儿童胸椎椎弓根螺钉置入的准确及安全性

背景:椎弓根螺钉内固定已在儿童胸椎损伤中得到应用,常规方法更多的以徒手置钉为主,该方法虽然能满足手术需要,但是精度较低,并发症发生率较高,使得数字化影像导航辅助模块的运用成为可能。目的:探讨数字化影像导航模块辅助儿童胸椎椎弓根螺钉置入的准确性及安全性。方法:8具胸椎尸体标本采用随机数字方法分为徒手置入组和数字化影像导航辅助模块组,每组4具。徒手置入组行徒手置钉,数字化影像导航辅助模块组根据CT扫描结果结合逆向工程原理以及快速成型理论制作影像导航辅助模块,利用数字化影像导航辅助模块置入椎弓根螺钉。结果与结论:(1)数字化影像导航辅助模块组一次置钉成功率显著高于徒手置入组(P<0.05);(2)数字化影像导航辅助模块组和徒手置入组均分别植入28枚螺钉,数字化影像导航辅助模块组置钉优良率为96%,显著高于徒手置入组的75%(P<0.05);(3)结果表明,采用数字化影像导航模块,能够有效的提高椎弓根螺钉置入成功率,并且该方法操作相对简单,易于掌握,能够根据每一位患儿情况制定个性化置钉方案。