个体化三维打印导航模板辅助下颈椎椎弓根置钉的实验研究

[目的]探讨一种基于三维打印成型技术制备个体化下颈椎椎弓根螺钉导航模板的可行性,并对该方法辅助置钉的准确性进行评估。[方法]选取10具成人尸体的颈椎标本,行CT扫描后将原始数据导入Mimics软件,对C3⁷节段行选择性重建,设计与其椎板和棘突相贴合的阴模,利用三维打印技术成型。基于目标椎体三维模型,直视下徒手将阴模制成具有双侧椎弓根螺钉钉道的导航模板,并在其辅助下于各椎体标本置入双侧椎弓根螺钉。术后再次行CT扫描评估螺钉位置。[结果]剔除骨性结构不完整的标本后,共制作62个下颈椎导航模板,辅助置入椎弓根螺钉124枚。CT扫描轴位图像显示121枚螺钉完全位于椎弓根内,3枚部分穿破椎弓根壁;矢状位图像提示除1枚螺钉误入椎间孔外,余钉位准确。[结论]本研究结果表明,基于CT图像,使用Mimics软件能够精确重建下颈椎各节段椎体及其附属结构,并建立其对应阴模。利用三维打印模型所设计的个体化导航模板,辅助置钉准确性高、操作简单,为下颈椎椎弓根螺钉的精确置入提供了一种可供选择的新方法。     

快速成型个体化导航模板辅助胸椎椎弓根螺钉置入可行性研究

[目的]通过尸体标本实验的方法探讨个体化导航模板辅助胸椎椎弓根螺钉置入的准确性及可行性.[方法]对6具胸椎尸体标本进行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胸椎椎弓根螺钉置钉经验的骨科医师进行操作,随后采用大体解剖的方法肉眼观察置钉的准确性;并根据螺钉是否穿破椎弓根、穿出距离及穿破方向进行分级.[结果]共设计制作了72个个体化导航模板辅助置入胸椎椎弓根螺钉144枚,132枚(91.7%)螺钉完全在椎弓根内;12(8.3%)枚螺钉穿破椎弓根,其中2枚螺钉穿破椎弓根内侧壁(穿破距离分别为0.6、0.8 mm),10枚螺钉穿破椎弓根外侧壁(9枚螺钉穿出距离<2 mm,1枚螺钉穿出距离为2.5 mm);没有椎弓根上方、下方及椎体前方穿破的螺钉.所有穿破椎弓根壁的螺钉均在安全可接受的范围内.[结论]快速成型个体化导航模板辅助胸椎椎弓根螺钉置入准确率高,对术者无特别的经验要求,手术操作简单、安全,可避免术中放射性损伤,为胸椎椎弓根螺钉的置入提供了一种新的可行方法,尤其适用于初学者.     

导航辅助腰椎椎弓根螺钉置入的误差分析

目的：探讨导航辅助腰椎椎弓根螺钉置入的准确性和误差产生的原因。方法：16例腰椎疾病的患者，在导航辅助下置人76枚椎弓根螺钉，手术后行X线和CT检查，在矢状位测量螺钉与椎弓根上缘的相对位置、与椎体上缘的角度；横断位测量螺钉与椎弓根内壁的相对位置、与椎体中线的角度。并与手术导航图像的对应数值进行统计学比较。结果：有2枚螺钉偏头侧出椎弓根，术中纠正，1枚螺钉造成椎弓根外壁缺损而被取出，2枚螺钉偏外侧出椎弓根。其余螺钉手术后CT与手术中导航图像显示的位置角度比较没有显著性差异。导航可能产生两种偏差，一种是因为椎体之间的距离缩短，常见于腰椎骨折和腰椎不稳定的患者，手术过程中腰椎前凸加大，螺钉出椎弓根上缘或下缘；另一种是扩椎弓根时图像晃动，或者开路锥在椎弓根内调整位置时产生的虚假图像误导手术者判断错误。结论：在使用导航过程中要采取措施避免腰椎的前凸加大，根据静止的图像做出判断，以减小误差。     

个体化导航模板在胸椎椎弓根螺钉置入中的初步临床应用

目的:通过临床应用评价个体化导航模板辅助胸椎椎弓根螺钉置入的准确性和安全性。方法:2008年7月～2009年9月,对11例需要行胸椎椎弓根螺钉置入手术的患者(青少年特发性脊柱侧凸7例,先天性脊柱侧凸2例,胸椎结核后凸畸形1例,多发性胸椎骨折1例)术前根据CT三维重建图像利用计算机辅助设计及快速成型技术设计制作46个胸椎个体化导航模板,术中应用个体化导航模板辅助在T2～T12置入椎弓根螺钉92枚,术后CT扫描评价螺钉位置,记录有无与螺钉置入相关的并发症。结果:通过个体化导航模板辅助置入的92枚胸椎椎弓根螺钉中,83枚完全在椎弓根内,9枚穿破椎弓根壁(其中椎弓根内侧壁穿破2枚、椎弓根外侧壁穿破7枚),其中5枚螺钉因椎弓根宽度小于4mm(3.0～3.8mm)而采用椎弓根旁固定方法(椎弓根螺钉轻度穿破椎弓根外侧壁经胸肋关节内侧进入椎体),椎弓根壁非故意穿破率为4.3%,置钉准确率为95.7%,所有穿破椎弓根壁的螺钉的穿出距离均小于2mm,螺钉位置可接受率为100%。无与螺钉置入有关的神经、血管、内脏损伤等并发症的发生。结论:个体化导航模板辅助胸椎椎弓根螺钉置入的置钉准确率高,安全、可行。     

3D打印导航模板引导双侧下颈椎前路椎弓根螺钉置钉的可行性

目的 :通过3D打印技术及骨科数字化技术制作下颈椎前路椎弓根螺钉置钉导航模板,观察模板辅助下置钉的准确性。方法:选取正常成人颈椎湿性标本10具(男、女各5具),将椎前软组织剔除,采用64排薄层CT扫描后获取其DICOM格式数据,导入Mimics软件后三维建模并为颈前路椎弓根螺钉选取理想钉道,设计建立螺钉导航模板后导出其STL数据,通过3D打印机快速打印成型。在导航导板引导下进行下颈椎前路椎弓根螺钉置钉,通过X线及CT评价螺钉的准确性。结果:10具尸体分别于C3~T1每节段置入2枚螺钉,共计120枚,根据螺钉的位置将其分为4级:0级,螺钉完全在椎弓根内,共115枚;1级,螺钉穿破椎弓根皮质,穿出部分小于螺钉直径的25%,1枚;2级,螺钉穿破椎弓根皮质,穿出部分为螺钉直径的25%~50%,3枚;3级,螺钉穿出椎弓根部分大于螺钉直径的50%,1枚。5枚穿破椎弓根皮质者2枚穿破椎弓根内侧皮质,3枚穿破外侧皮质,总体准确性为95.8%。结论:在湿性尸体颈椎标本上应用3D打印及骨科数字化技术制作的导航模板辅助行下颈椎前路椎弓根螺钉置钉的准确性高,为临床应用提供了依据。     

钉道设计在颈椎椎弓根固定中的应用

[目的]探讨钉道设计在颈椎椎弓根固定中的应用.[方法]2006～2009年16例患者在本院接受下颈椎椎弓根螺钉内固定术,术前采用颈椎螺旋CT三维重建,测量该组患者颈椎椎弓根的长度、宽度、高度、向内侧倾斜、向头侧倾斜、向尾侧倾斜角度的数据,以此为指导行术中置入椎弓根螺钉.术后半月内采用与术前程序一致的螺旋CT三维重建及钉道扫描,观察椎弓根螺钉与椎弓根各壁的关系.[结果]颈椎弓根变异较大.本组共置钉66枚,57枚螺钉完全位于椎弓根内,9枚螺钉穿破椎弓根外侧皮质壁,其中5枚穿破距离为1 mm,4枚螺钉穿破距离为2～3 mm,无椎动脉和脊髓损伤发生,置钉准确率为93%.[结论]钉道设计对术中个体化置入颈椎弓根螺钉有重要意义.     

数字化导航模板在颈椎椎弓根螺钉置入中的应用

目的 :评价个体化导航模板辅助颈椎椎弓根螺钉置入的准确性和安全性。方法 :2010年8月~2013年8月,对25例需要行颈椎椎弓根螺钉内固定的患者术前行64排螺旋CT连续扫描,计算机重建颈椎三维模型、设计颈椎椎弓根的最佳进钉通道,获取每个颈椎椎板的解剖形态,设计与颈椎椎板吻合的反向模板,并模拟螺钉的最佳进钉通道,形成单侧定位导向孔的导航模板。利用3D打印技术打印颈椎模型和导航模块,通过术前模拟置钉测量出每个椎弓根的螺钉通道长度及椎弓根宽度,术中采用导航模板辅助置入椎弓根螺钉,术后行CT扫描评价螺钉位置,记录有无与螺钉置入相关的并发症。结果:利用导航模板辅助置入颈椎椎弓根螺钉共164枚,其中152枚完全在椎弓根内,4枚螺钉穿破椎弓根内侧皮质,8枚螺钉穿破椎弓根外侧皮质,无椎弓根上方、下方穿破的螺钉,未发现与置钉相关的椎动脉、神经根和颈髓等损伤的症状。结论:个体化导航模板辅助颈椎椎弓根螺钉置入可以提高置钉的准确率,增加颈椎手术的安全性。     

CT三维导航系统辅助颈椎椎弓根螺钉内固定技术的临床应用

目的探讨计算机CT三维导航系统辅助下进行颈椎椎弓根螺钉内固定的可行性和置钉精确性。方法总结CT三维导航系统辅助下置入的159枚颈椎(C2-7)椎弓根螺钉,术后进行经椎弓根螺钉水平的CT平扫,观察椎弓根螺钉置入的精确性。同时总结X线透视引导下145枚颈椎椎弓根螺钉的置钉准确性,并与CT三维导航引导组进行对比分析。并对其中20例患者进行术中导航操作时间和精确性的监测。结果CT三维导航系统引导组螺钉置入满意率为97.5%,X线透视引导组螺钉置入满意率为91.7%,两组满意率差异有显著性意义(P<0.05)。导航组位置不满意的4枚螺钉均发生于早期病例,导航系统使用熟练后未再出现置钉不满意病例。两组病例均未出现明显的神经、血管损伤并发症。术中工具注册和参考点照合时间平均3.5min(2～8min),位置误差率平均0.31mm(0.12～0.56mm,导航仪自动计算)。每枚椎弓根螺钉定位针置入所需时间平均2min(1～3.5min)。术中只需进行2次C型臂X线机透视印证螺钉定位针和螺钉置入的准确性。结论采用CT三维导航系统辅助进行颈椎椎弓根螺钉内固定是可行的,与X线透视引导相比,能显著提高椎弓根螺钉置入的精确性、安全性。     

个体化导航模板辅助腰椎椎弓根螺钉置钉准确性实验研究

目的:探讨个体化导航模板辅助腰椎椎弓根螺钉置入的准确性.方法:根据10具尸体腰椎(L1～L4)标本术前CT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,在尸体标本上进行个体化导航模板辅助腰椎椎弓根螺钉的置入手术,术后行CT断层扫描评价螺钉在椎弓根及椎体内的位置.结果:共应用40个个体化导航模板,辅助置入腰椎椎弓根螺钉80枚.CT扫描发现所有螺钉进钉点准确,进钉方向适当:全部螺钉均准确置入相应椎弓根及椎体内,无穿破椎弓根皮质及椎体前方的螺钉.结论:个体化导航模板辅助腰椎椎弓根螺钉置钉准确性高,操作简单,为腰椎椎弓根螺钉的准确置入提供了一种新的可供选择的方法.     

三维重建技术在上胸椎和颈椎椎弓根螺钉植入的临床应用

目的通过应用三维重建技术辅助椎弓根螺钉的植入,评价其在上胸椎和颈椎置钉中的准确性和安全性。方法 2013年1月至2013年11月,对12例需要行上胸椎、颈椎椎弓根螺钉植入手术的患者术前通过Mimics三维重建图像设计进钉通道并获取相关参数,术中辅助植入上胸椎、颈椎椎弓根螺钉共50枚,术后CT扫描评价螺钉位置,记录有无与螺钉植入的相关并发症。结果通过Mimics三维重建植入的50枚椎弓根螺钉,47枚完全在椎弓根内,3枚穿破椎弓根壁,椎弓根穿破率为6%,植钉准确率为94%,所有穿破椎弓根壁的螺钉的穿出距离均小于2 mm,螺钉位置可接受率为100%。无一例出现螺钉植入有关的神经、血管损伤等并发症。结论 Mimics三维重建技术辅助上胸椎、颈椎椎弓根螺钉植入的置钉准确性高、安全,且明显缩短手术时间。     

胫骨干骨折的手术治疗对策

目的：明确不同固定器械在胫骨干不同骨折类型固定中的特点，以指导临床应用。方法：68例胫骨干骨折，行加压钢板螺钉、交锁髓内钉、单侧外固定架固定后，作临床疗效分析。结果：加压钢板固定组42例，感染5例，骨不连1例，平均愈合时间3．8个月；交锁髓内钉固定组13例，无感染及骨不连，平均愈合时间5．4个月；单侧外固定架组13例，骨不连1例，踝关节背伸受限3例，平均愈合时间4．5个月。结论：胫骨骨折交锁髓内钉固定并发症少，功能恢复好，适用范围广，但要注意及时进行动力加压。加压钢板及外固定架固定应选择各自的最佳适应证，以达到理想的疗效。     

不同方法重建指尖离断静脉回流的疗效分析

目的：探讨不同方法重建指尖离断静脉回流的疗效。方法：2008年3月-2013年2月收治指尖离断患者80例,38例吻合指侧方静脉重建回流,术中吻合动静脉比例1：1或1：2或2：2,平均1：2;22例吻合指腹静脉重建回流,术中吻合动静脉比例1：1;20例未吻合静脉,术中仅吻合1条动脉,行侧切口或甲床放血。观察各组治疗效果。结果：吻合指侧方静脉组手指全部成活,无一例发生回流障碍;吻合指腹静脉组19例发生静脉危象,其中4例手指坏死;未吻合静脉组20例均发生回流障碍,其中6例手指坏死。58例获随访,随访时间6~28个月。吻合指侧方静脉组32例,指尖外形佳、指腹饱满;吻合指腹静脉组14例,指体轻度萎缩,指甲生长不平整;未吻合静脉组12例,指体萎缩明显。吻合指侧方静脉组指甲生长近平整,长度长于其他两组[（14.4±3.2）mm比（12.5±2.3）mm和（12.2±2.2）mm],远侧指间关节活动度大于其他两组[（63±5）°比（48±3）°和（45±7）°],两点分辨觉小于其他两组[（4.6±0.4）mm比（7.1±1.2）mm和（7.3±0.6）mm],感觉级别高于其他两组[S（3.45±0.39）级比S（2.57±0.42）级和S（2.55±0.49）级],差异均具有显著性（P〈0.05）。吻合指腹静脉组和未吻合静脉组在指甲长度、运动和感觉方面差异无统计学意义（P〉0.05）。结论：吻合指侧方静脉能有效解决指尖再植静脉回流问题,可避免回流障碍,成活率高,促进指甲生长,可恢复 DIPJ 活动度及感觉。     

膝关节后交叉韧带断裂治疗临床分析

目的 对35例膝关节后交叉韧带断裂治疗进行临床分析,重点探讨了有关交叉韧带断裂的治疗问题。方法 经明确诊断后,分析采用胫骨附着处撕脱骨折复位固定手术治疗26例、早期髌韧带中1／3移植重建3例、单纯长腿石膏固定6例。结果 本组病例全部进行随访,随访时间13个月－5年,胫骨附着处撕脱骨折复位固定及髋韧带中1／3移植重建29例为优良、单纯长腿石膏固定6例为差。结论 后交叉韧带断裂后应该及时给予手术修复;膝后外侧手术入路,操作简单,暴露充分;少于3个月的陈旧性病例仍适应手术治疗。