3D打印导板辅助置钉技术在脊柱手术中的应用进展及前景

【】：3D打印导板辅助置钉技术在脊柱外科手术中得到越来越多的研究和应用。国内外各项研究均已证明3D打印导板置钉技术在各级椎体的椎弓根置钉中不仅能取得较高的准确度,而且显著降低椎弓根螺钉误入椎管、穿透皮质、椎弓根骨折的发生率。在所有置钉法中,虽精确度略低于计算机辅助导航法,但其简易的操作、相对低廉的价格以及近似的准确度使得该技术应用更加广泛。本文就该技术在脊柱手术椎弓根内固定中的应用及发展前景做一综述。     

3D打印技术治疗颈椎管狭窄症的初步应用

[目的]探讨3D打印定位导板辅助椎弓根螺钉技术治疗颈椎管狭窄症的置钉准确性及可行性。[方法]2016年6月~2017年5月,对本科收治并采用手术治疗的颈椎管狭窄症患者15例。术前采用3D打印技术设计定位导板,术中依据定位导板确定椎弓根螺钉进钉点和螺钉角度,制备钉道,辅助完成颈椎椎弓根钉置钉。记录手术时间及术中出血量。术后拍摄颈椎CT,使用PSR分级评价螺钉位置准确性。[结果]15例患者共置入椎弓根螺钉92枚。其中PSR Ⅰ级88枚,Ⅱ级4枚,没有出现Ⅲ级螺钉,置钉成功率100%。[结论]3D打印定位导板辅助颈椎椎弓根置钉技术治疗颈椎管狭窄症,螺钉成功率高,临床应用安全性好。     

3D打印颈椎前路椎弓根螺钉导板的准确性评估

[目的]设计制作3D打印颈椎前路椎弓根螺钉置钉导板,通过导板置钉并分析置钉的准确性。[方法]选取4具Sawbones颈椎骨模(C_1~C_7)进行CT扫描,三维重建颈椎椎体,通过计算机辅助设计在重建的3D模型上模拟出椎弓根螺钉的安全通道,并选取与相应椎体前方贴合的区域为导板基底部,将通道和导板基底部结合起来设计出合理的置钉导板,利用3D打印机制作出导板,导板辅助下在4具颈椎骨模(C_3~C_7)上置入20枚椎弓根螺钉。然后将带有螺钉的颈椎模型进行二次CT扫描,测量螺钉在椎弓根横断面和矢状面偏离中线的值,按照螺钉偏离椎弓根的绝对值及相对值两种评价方式评价置钉安全性。[结果]3D打印导板能成功辅助颈椎前路椎弓根螺钉的置入。螺钉在横断面向内、外偏移差异无统计学意义(P=0.688),在矢状面向上、下偏移差异无统计学意义(P=0.967)。按照螺钉偏离椎弓根的绝对值评价,位于安全位置的螺钉为19/20(95%);按照螺钉偏离椎弓根的相对值评价,不安全置钉数为0/20。[结论]使用3D打印导板辅助置入颈椎前路椎弓根螺钉,简易、实用、安全。该技术的临床应用值得深入研究。     

个体化3D打印导板在寰枢椎椎弓根置钉中的初步应用

目的评估个体化3D打印导板辅助寰枢椎椎弓根螺钉技术在临床应用中的安全性及准确性。方法枢椎齿状突Ⅱ型骨折行后路椎弓根螺钉内固定术病人3例,根据寰枢椎后方骨性结构数据设计个体化导板,术中根据导板确定进针点,磨钻磨除进针点骨皮质,根据导板方向建立钉道,根据术前测量选择并拧入合适长度螺钉。术后通过观察螺钉在CT横断面和矢状面的位置来评估螺钉置入的安全性。结果术后CT检查显示共置入寰椎椎弓根螺钉6枚,枢椎椎弓根螺钉6枚,12枚螺钉均为0级螺钉。结论个体化3D打印导板能辅助寰枢椎椎弓根螺钉置钉技术,提高临床手术置钉的准确率和安全性,减少神经血管损伤。     

3D打印导板在脊柱置钉中的应用研究进展

作为3D打印技术在脊柱外科应用的一部分,3D打印导板辅助脊柱外科置钉内固定技术正在得到越来越多的研究与应用。多项研究已经证实在颈椎、胸椎、腰椎以及复杂的寰枢椎和脊柱侧弯置钉时,3D打印导板辅助置钉均能够取得较高的准确率,降低螺钉穿破骨皮质的风险。与传统徒手置钉方法相比,应用导板辅助置钉更加准确。与最新的计算机导航置钉技术相比,导板技术在取得相似置钉精确度的同时,更加简单易操作,学习曲线短,不需要昂贵的计算机导航设备,应用更加广泛。现就3D打印导板在脊柱外科置钉内固定中的应用作一综述。     

改良3D打印导板辅助颈椎椎弓根螺钉置钉的准确性研究

【摘要】 目的：探讨改良3D打印导板辅助颈椎椎弓根螺钉置钉的准确性。方法：回顾性分析2016年1月~2023年1月在我院行颈椎后路椎弓根螺钉内固定手术的60例患者的临床资料,其中男30例,女30例,年龄58.7±13.8岁（17~84岁）;根据颈椎后路手术是否使用导板辅助置钉分为导板组及徒手置钉组。导板组（30例）采用改良3D打印导板辅助颈椎椎弓根置钉,徒手置钉组（30例）采用角度尺辅助颈椎弓根置钉,两组患者年龄、性别、术前诊断无统计学差异（P＞0.05）。所有患者术后1周行颈椎CT扫描,按照Kaneyama标准判断椎弓根置钉准确性：0级,螺钉完全处于椎弓根中,没有穿破骨皮质;1级,螺钉穿破皮质<螺钉直径的50％;2级,螺钉穿破皮质≥螺钉直径的50％但没完全穿出;3级,完全穿出骨皮质。记录椎弓根置钉准确率（0级+1级螺钉占比）及因螺钉误置导致的血管神经损伤、切口感染、脑脊液漏、螺钉松动断裂等并发症。结果：导板组共置入椎弓根螺钉152枚,其中0级74枚,1级68枚,2级10枚,3级0枚,置钉准确率93.4%;徒手置钉组共置入椎弓根螺钉136枚,其中0级53枚,1级61枚,2级18枚,3级4枚,置钉准确率83.8%,导板组置钉准确率高于徒手置钉组（P＜0.05）。所有患者均未出现因椎弓根螺钉误置导致的血管神经损伤、切口感染及脑脊液漏等相关并发症。所有患者随访5～29个月（14.2±7.7个月）,无内固定松动、断裂等并发症。结论：改良3D打印导板辅助颈椎椎弓根置钉可提高置钉精准度。     

3D打印技术辅助椎弓根钉内固定治疗退行性腰椎侧弯的疗效分析

目的比较3D打印技术辅助椎弓根钉内固定与传统椎弓根钉内固定治疗退行性腰椎侧弯的临床疗效。方法回顾性分析自2017-01—2019-06诊治的37例退行性腰椎侧弯,22例采用较3D打印椎弓根定位-定向导板辅助椎弓根钉内固定术治疗(观察组),15例采用传统椎弓根钉内固定术治疗(对照组)。比较2组置钉时间、穿刺次数、末次随访置钉优良率与椎弓根钉松动率。结果37例均顺利完成手术且获得完整随访,随访时间3~6个月,平均4.5个月。观察组置钉时间较对照组短,穿刺次数较对照组少,末次随访时弓根钉置钉优良率高于对照组,椎弓根钉松动率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论3D打印椎弓根定位-定向导板辅助椎弓根钉内固定术治疗退行性腰椎侧弯可以提高椎弓根钉置入的准确度,节约置钉时间,减少术中椎弓根钉穿刺次数,提高置钉优良率,减少术后螺钉松动率。     

标杆型3D打印导板辅助寰枢椎椎弓根置钉准确度分析

目的探讨标杆型3D打印导板辅助寰枢椎椎弓根置钉的可行性,并进行置钉准确度分析。方法 2014年6月—2015年8月,本院收治寰枢椎脱位患者21例,男12例,女9例;年龄12~54岁,平均42.6岁。术前使用Mimics 17.0软件和3-matic 9.0软件为每例患者制作标杆型3D打印导板,术中使用标杆型3D打印导板辅助寰枢椎椎弓根置钉,术后患者行颈椎CT平扫。在Mimics 17.0软件中,将手术前后的寰枢椎模型及螺钉配对拟合,调整空间坐标轴,测量并比较术前预设钉道与术后实际钉道的内倾角、头倾角、进钉点坐标。结果 21例患者手术顺利,手术时间(193±51)min,术中出血量(384±127)m L。共置入寰椎椎弓根螺钉30枚,枢椎椎弓根螺钉42枚。除2枚寰椎椎弓根螺钉侵入椎管≤2 mm外,其他螺钉均位于椎弓根骨皮质内。寰椎左右侧预设最佳钉道内倾角度分别为9.4°±1.8°、9.8°±1.6°,实际钉道内倾角度分别为8.7°±1.6°、10.6°±2.2°;左右侧预设最佳钉道头倾角度分别为8.9°±2.5°、8.8°±2.3°,实际钉道头倾角度分别为9.3°±2.9°、9.4°±3.5°。枢椎左右侧预设最佳钉道内倾角度分别为21.9°±6.6°、22.4°±6.9°,左右侧实际钉道内倾角度分别为24.1°±6.3°、20.8°±6.4°;左右侧预设最佳钉道头倾角度分别为23.7°±7.3°、24.2°±7.2°,左右侧实际钉道头倾角度分别为22.1°±7.9°、22.3°±7.6°。寰枢椎术后实际钉道与术前预设最佳钉道的内倾角、头倾角、进钉点坐标差异均无统计学意义(P0.05)。结论标杆型3D打印导板辅助寰枢椎椎弓根置钉方向可调整性好,置钉准确度较高,为临床寰枢椎置钉提供了一种新的方法。     

个性化定制金属置钉导板在低龄儿童上颈椎手术的初步应用

目的利用金属3D打印技术制作个性化枢椎椎弓根置钉导板,探讨其在低龄儿童上颈椎手术中的应用价值。方法选择1例游离齿状突合并寰枢椎脱位3岁患儿,术前行薄层CT扫描采集颈椎数据,将DICOM格式的CT数据输入计算机处理,设计出个性化置钉导板,采用金属3D打印技术制作实体导板并应用于临床手术。结果成功制作出与靶椎体高度匹配的金属置钉导板,并将其用于游离齿突合并寰枢椎脱位低龄患儿术中辅助置钉操作。术后内固定在位良好,寰枢椎脱位复位满意,随访6个月无复发脱位,植骨已融合。结论利用3D金属打印技术定制的手术导板具有良好的精度及机械性能,对辅助合并颅颈交界畸形的低龄儿童上颈椎螺钉置入手术具有一定的应用价值。     

个体化3D打印导向模板辅助胸腰椎椎弓根螺钉置入在强直性脊柱炎中的应用研究

目的 :评价个体化设计定制3D打印椎弓根螺钉导向模板辅助强直性脊柱炎(ankylosing spondylitis,AS患者胸腰椎椎弓根螺钉置入的准确性与安全性。方法:纳入2016年1月至2019年9月收治的8例AS患者的胸腰椎三维CT检查数据,利用Mimics 17.0、ideaMaker等计算机软件设计AS胸腰椎椎弓根螺钉导向模板,并利用3D打印机打印制作全部病例的实体模型(T_(10)-L_2),每例2份,分为导板辅助螺钉置入组(实验组)和徒手置钉组(对照组)。两组胸腰椎椎弓根螺钉均由同一名脊柱外科医师负责置入。根据术后CT影像结果评估两组椎弓根螺钉置入的准确性,并对螺钉置入情况进行分级:0级和1级螺钉为可接受置钉,2级和3级为不可接受置钉。同时比较术前3D打印软件虚拟设计的椎弓根螺钉的直径、长度、进钉点与后正中线的距离等指标与术中实际使用情况。结果:导板辅助螺钉置入组设计并打印出AS胸腰椎3D打印椎弓根螺钉导向模板23块,辅助置入螺钉46枚,可接受螺钉为44枚;置入单枚螺钉平均时间为(4.20±1.15) min,X线机透视次数为(5.00±1.25)次,置钉过程中螺钉和克氏针平均调整次数为(1.76±1.32)次。徒手置钉组使用传统影像学透视徒手方法置钉46枚,可接受螺钉30枚;置入单枚螺钉平均时间为(14.67±2.23) min,X线机透视次数为(14.46±2.21)次,螺钉和克氏针平均调整次数为(4.76±3.39)次。导板辅助螺钉置入组与徒手置钉组螺钉置入成功率分别为95.65%(44/46)和56.22%(30/46),差异有统计学意义(χ~2=13.538,P0.05);术前3D打印软件虚拟设计的椎弓根螺钉的直径、长度、进钉点与后正中线的距离,与术中实际使用情况差异无统计学意义(P0.05);导板辅助螺钉置入组置入单枚螺钉的时间、X线机透视次数及置钉过程中螺钉和克氏针平均调整次数均明显少于徒手置钉组(P0.01)。结论:3D打印技术定制个体化椎弓根螺钉导向模板显著提高了置钉的安全性、准确性及手术效率,尤其适用于AS合并骨折脱位等须行后路椎弓根螺钉固定的胸腰椎椎体。     

三维打印导板在腰椎后路椎弓根螺钉固定中的临床应用

目的 探讨三维打印导板在腰椎后路椎弓根螺钉固定中的应用价值.方法 选择2016年9月～2018年11月在本院接受后路腰椎椎弓根螺钉固定术的58例患者作为研究对象,根据治疗方法 分为传统组和3D组各29例,分别采用传统X线和3D打印导板辅助后路腰椎椎弓根螺钉内固定.观察两组患者术中出血量、置钉时间、X线透视次数、置钉准确性.结果 两组患者并发症发生率差异无统计学意义(P>0.05);3D组患者术中出血量、单枚螺钉置入时间和透视次数均少于传统组,差异均有统计学意义(P<0.05).3D组螺钉置入的优良率高于传统组,但差异无统计学意义(P>0.05).结论 3D打印导板可缩短手术时间,减少出血量,减少透视次数,但不能提高螺钉置入的准确率.     

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。     

3D打印导板辅助椎动脉高跨患者C2椎弓根螺钉置入的临床研究

目的:探讨在椎动脉高跨患者中3D打印导板辅助置入C2椎弓根螺钉的准确性和安全性。方法:回顾性分析2018年1月~2018年12月在我院行上颈椎后路内固定术的72例C2椎动脉高跨患者。根据辅助C2椎弓根螺钉置入方式的不同分为导板组(n=36例)和徒手组(n=36例)。两组患者年龄、性别、体重指数(BMI)、疾病类型等一般资料比较差异均无统计学意义(P>0.05)。记录并比较两组患者C2椎弓根螺钉置钉时间、手术时间、术中出血量、透视时间、术中出血量、置钉相关并发症、手术技术费用、住院时间以及术前、术后3d、术后6个月VAS评分、JOA评分。根据术后颈椎CT并按照Kawaguchi等提出的螺钉分级标准评估C2椎弓根螺钉置入准确率,并计算术前模拟置钉与术后实际置钉进钉角度在矢状面与横断面上的偏差。结果:导板组置钉时间、手术时间、透视时间明显优于徒手组(P<0.05),手术技术费用徒手组明显低于导板组(P<0.05)。两组术中出血量、住院时间无明显统计学差异(P>0.05),两组术后3d、术后6个月的VAS评分和JOA评分均较术前明显改善(P<0.05),组间比较无统计学差异(P>0.05)。导板组和徒手组分别置入C2椎弓根螺钉42枚、43枚;置钉准确率(0级+1级)分别为95.2%、72.1%。两组螺钉矢状面偏离角度分别为0.52°±0.42°、2.21°±0.69°,横断面偏离角度分别为0.51°±0.36°、2.16°±0.77°。导板组在置钉准确率、螺钉偏差角度均优于徒手组(P<0.05)。并发症情况:两组患者中共发生椎动脉损伤4例,其中导板组0例,徒手组4例,差异有统计学意义(P<0.05),所有患者术后均未发生螺钉松动、断钉断棒。结论:在椎动脉高跨患者中,3D打印导板和徒手技术辅助置钉可达到相似的临床疗效,但在置钉准确性和安全性方面,导板技术更占优势,同时它能显著缩短置钉时间、透视时间,降低手术并发症。     

3D打印逐级导板辅助椎弓根钉固定下颈椎骨折脱位

[目的]探讨3D打印逐级导航模板系统辅助椎弓根螺钉置钉治疗下颈椎骨折脱位的准确性及临床疗效。[方法]回顾性分析2016年1月～2017年6月本院收治的21例枢椎后路内固定手术患者资料,男20例,女12例;年龄21～57岁,平均(41.52±12.23)岁;C4/5骨折伴脱位4例,C5/6骨折伴脱位8例,C6/7骨折伴脱位9例;随访3～15个月,平均(11.23±7.24)个月。术前将患者颈椎CT数据导入Mimics软件,建立患者拟固定节段颈椎三维模型,通过3-matic软件设计与颈椎模型相匹配的"螺钉定位导板"、"钻孔引导导板"和"攻丝引导导板",并使用J750打印机打印实物。术中上述导板按置钉顺序逐一辅助螺钉置入的每一步操作,逐级扩大,完成置钉。[结果]21例患者导板的设计及打印时间共计8～10 h,共设计并打印导板126个,本组共置入椎弓根螺钉84枚,所有患者均顺利完成手术。术后7例ASIA为A级的患者瘫痪没有恢复,其余患者末次随访ASIA分级均有不同程度提高。术后X线片及CT示脱位均得到纠正。84枚螺钉完全位于椎弓根皮质内(0级),置钉准确率为100%;螺钉在中位冠状面偏离术前模拟钉道中心的平均值是(0.73±0.52) mm;每个椎螺钉的平均偏差分别为:C4 (0.64±0.63) mm、C5(0.52±0.36) mm、C6 (0.84±0.56) mm、C7 (0.86±0.50) mm。[结论]3D打印逐级导航模板系统辅助颈椎椎弓根螺钉的置钉,能较精确的匹配术前设计钉道,提高此类手术的置钉准确性。     

3D打印导航模板与计算机导航辅助置入C_2椎弓根和侧块螺钉的对比研究

目的比较3D打印导航模板辅助C_2椎弓根和侧块螺钉置钉与计算机导航辅助置钉准确性和安全性的差异,探讨3D打印导板在C_2螺钉置钉中的应用价值。方法纳入我院采用C_2椎弓根螺钉和C_2侧块螺钉后路内固定患者64例,根据辅助螺钉置入方法的不同分为3D打印导航模板置钉组(A组)和计算机导航置钉组(B组),其中A组又分A1(导板置入C_2椎弓根螺钉)、A2(导板置入C_2侧块螺钉)两个亚组;B组又分B1(导航置入C_2椎弓根螺钉)、B2(导航置入C_2侧块螺钉)两个亚组。A组:纳入我院2015年6月至2018年9月采用3D打印导板置钉患者32例,其中男21例,女11例;年龄27～64岁,平均(47.2±11.1)岁。B组:纳入我院2014年1月至2018年9月采用计算机导航置钉患者32例,其中男19例,女13例;年龄25～60岁,平均(45.6±10.4)岁。所有患者术前均行颈椎X线、CT、MRI及CTA。记录并比较两组患者疾病类型、置钉时间、术中出血量、术中透视次数、术前、术后3 d、术后6个月的VAS评分及JOA评分。所有患者术后均行颈椎CT平扫,按照Hlubek等提出的新的C_2螺钉分级标准、根据CT结果分别记录并比较两组的置钉准确率及相关并发症的发生率。结果两组中A组置钉时间、术中透视次数均优于B组,差异有统计学意义(P0.05),术中出血量比较差异无统计学意义(P0.05)。两组术前视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)和日本矫形外科协会(Japanese orthopedic association,JOA)评分差异无统计学意义(P0.05),术后3 d及术后6个月两组的VAS评分和JOA评分较术前均明显改善,差异有统计学意义(P0.05),组间比较差异无统计学意义(P0.05)。两组中A组共置入C_2螺钉64枚,A级置钉精确率为95.31%,其中A1组共置入52枚,A级置钉精确率为96.15%;A2组共置入12枚,A级置钉精确率为91.67%。B组共置入C_2螺钉64枚,A级置钉精确率为84.38%,其中B1组共置入50枚,A级置钉精确率为84.00%;B2组共置入14枚,A级置钉精确率为85.71%。A组与B组置钉准确率差异有统计学意义(P=0.041),A1组与B1组置钉精确率差异有统计学意义(P=0.039);A2组与B2组置钉精确率差异无统计学意义(P=0.636)。两组均无置钉相关的血管、神经并发症发生。结论虽然3D打印导航模板与计算机导航辅助置入C_2椎弓根、侧块螺钉均能提供较高的准确性、安全性和临床疗效,但导板技术在C_2椎弓根螺钉置入准确率方面更优于导航技术。     

3D打印个体化导航模板在胸椎和颈椎椎弓根螺钉植入的临床应用

目的 研究数字化(3D)打印技术的个性化导航模板设计在胸椎和颈椎手术个性化置钉应用的准确性和安全性。方法 2014年7月至2014年11月,对7例需要行胸椎、颈椎椎弓根螺钉植入手术的患者术前通过CT扫描、Mimics软件三维重建建立三维仿真模型。并使用Geomagic软件设计最佳的内固定钉道,然后根据钉道设计导航模板,用3D打印机打印导航模板,用于手术时辅助置钉;术中辅助植入胸椎、颈椎椎弓根螺钉共24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 通过导航模板辅助植入的24枚椎弓根螺钉,23枚完全在椎弓根内,1枚穿破椎弓根外壁,穿出距离均小于1.2 mm,椎弓根穿破率为4%,植钉准确率为96%,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 3D打印个体化导航模板辅助胸椎、颈椎椎弓根螺钉植入的植钉准确性高、安全。     

徒手技术与导板辅助下置入腰椎皮质骨通道螺钉的比较

目的 比较徒手技术与3D打印导板技术在腰椎置入皮质骨通道螺钉的安全性和准确率.方法 选择9例病人的腰椎CT数据,利用计算机软件建立腰椎三维模型并基于皮质骨钉道设计置钉导板.采用3D打印机每例分别打印出2套腰椎模型和1套置钉导板.由3位不同经验操作者随机选取3例,分别采用徒手置钉和导板辅助置钉.术后行X线片检查,根据螺钉...     

3D打印技术辅助中上胸椎椎弓根置钉的准确性分析

目的评价3D打印技术在中上胸椎"分水岭"区域损伤(T3~7)椎弓根置钉时的应用价值。方法回顾性分析自2013-03—2016-02手术治疗的7例T3~7骨折或脱位。对患者进行薄层CT扫描,采用3D打印技术打印出中上胸椎实体模型,在模型上标定需固定节段的椎弓根钉进钉点(Magerl法),测量每一个节段螺钉的直径、长度、内倾角、头倾(尾倾)角,然后选择合适的椎弓根钉模拟置钉。结果本组共置入56枚椎弓根钉,按目前通行的评估椎弓根钉准确性的方法,在CT平扫的影像上对椎弓根穿透的程度进行分级:0级33枚,1级18枚,2级4枚(穿破外侧壁),3级1枚(穿破外侧壁,未造成不良后果),准确率91.1%。结论对于中上胸椎椎弓根置钉困难的患者,尤其是需要长节段置钉时,可以在3D打印的实体模型上模拟置钉,选择安全、有效的椎弓根钉,提高徒手置钉准确率,缩短了年轻医师的学习曲线。     

3D打印体外导板辅助经皮椎弓根螺钉固定术治疗胸腰椎骨折的临床疗效观察

【摘要】 目的：观察3D打印体外导板辅助经皮椎弓根螺钉固定术治疗胸腰椎骨折的临床疗效。方法：回顾性分析2017年8月~2020年8月行经皮椎弓根螺钉固定手术的47例胸腰椎骨折患者的临床资料,男13例,女34例;年龄21~69岁。均为单节段损伤,T12 11例,L1 26例,L2 7例,L3 2例,L4 1例。22例术前制作3D打印个体化体外导板,模拟置钉,术中辅助置钉（导板组）;25例采用X线透视辅助下徒手置钉（徒手组）。对比两组手术时间、置钉时间、术中X线透视次数、术中出血量、术后并发症;采用Neo分级标准评价两组手术置钉等级,计算置钉准确率;在术前、术后X线片上测量骨折椎体前缘高度和Cobb角,计算椎体矢状面指数,评价骨折复位及矫正情况;术前和术后1d、7d及1年时进行疼痛视觉模拟评分（visual analogue scale,VAS）评分、日本骨科协会（Japanese Orthopedics Association,JOA）评分和Oswestry功能障碍指数（Oswestry disability index,ODI）评定。结果：导板组手术时间、置钉时间、术中X线透视次数、术中出血量分别为63.57±12.18min、23.69±3.63min、15.26±4.15次、48.82±13.72ml;徒手组分别为85.56±16.27min、41.36±8.12min、26.93±6.93次和74.35±18.64ml;导板组均少于徒手组,差异有统计学意义（P<0.05）。导板组0级置钉119枚,1级置钉3枚,置钉准确率为97.54%;徒手组0级置钉128枚,1级置钉10枚,2级置钉1枚,置钉准确率为92.09%,导板组置钉准确率高于徒手组,差异有统计学意义（P<0.05）。术后两组的椎体前缘高度、椎体矢状面指数和Cobb角与术前相比均有显著性改善（P＜0.05）;两组同时间点比较均无统计学差异（P＞0.05）。两组术后VAS评分、JOA评分和ODI与术前比较均有显著性改善,差异有统计学意义（P<0.05）,两组间同时间点比较均无统计学差异（P＞0.05）。两组患者术后伤椎均达到骨性愈合,均未出现术后并发症。结论：3D打印体外导板辅助经皮椎弓根螺钉固定术治疗单节段胸腰椎骨折可取得良好效果,与徒手经皮椎弓根螺钉固定术相比能够显著性提高置钉准确率,并缩短手术时间、减少术中辐射暴露。     

改良3D打印导航模板辅助寰枢椎椎弓根螺钉置钉的准确性分析

目的 :探讨改良3D打印导航模板辅助寰枢椎椎弓根螺钉置钉的准确性。方法:选择我院2015年6月~12月期间行寰枢椎手术的患者17例,男11例,女6例;年龄25~56岁,平均43.3±8.7岁;寰枢椎骨折脱位13例,寰枢椎畸形4例。术前将患者的寰枢椎CT数据导入Mimics17.0软件,生成目标椎体的三维模型,使用逆向工程原理设计与其表面相吻合的反向模板及椎弓根螺钉最佳钉道并生成相应导向通道,标杆相对通道向内侧平移约10mm,将导向通道及标杆与模板拟合一体,设计形成带有导向通道和标杆的改良导航模板。将设计好的导板通过3D打印机打印出来。在3D模型上模拟置钉,体外试验确认方案可行后再将改良导航模板消毒、灭菌并应用于临床。术中将改良3D打印导板与寰枢椎紧密贴合。术者分别以电钻及手钻通过导向通道,以标杆为参照物及导向杆,通过导向通道钻探螺钉通道后取下导板,攻丝后顺钉道置入椎弓根螺钉。将术前规划钉道与术后螺钉配对拟合进行螺钉精确性分析,并以Kawaguchi等评价法判断螺钉位置的优劣等级。结果:手术时间106±11min,术中出血量为220±73ml。共置入68枚颈椎椎弓根螺钉,其中寰椎与枢椎各34枚。术前预设进钉点、内倾角及头倾角与术后相比差异均无统计学意义(P0.05)。术后Kawaguchi等评价法显示:0级占97.06%(66/68),Ⅰ级占2.94%(2/68),有2枚螺钉穿破骨皮质,Ⅱ、Ⅲ级螺钉数为0。结论:通过改良3D打印导板辅助寰枢椎椎弓根置钉,可提高与术前预设最佳钉道的吻合度、精确匹配术前计划,可提高临床手术置钉的准确性,减少偏差。