脊柱椎弓根定位数字化导航模板的试验研究

目的 利用逆向工程原理和快速成型技术为脊柱椎弓根定位提供一种新的方法,并通过尸体标本试验验证其可行性.方法 选取老年男性正常人体脊柱标本一具,范围:L1-3 CT连续扫描数据集,三维重建软件Amira3.1建立L4-3,椎体模型,以.stl格式导出模型.在UG lmageware 12.0平台打开三维重建模型,定位三维参考平面.利用椎弓根内切圆原理设计椎弓根的最佳进钉钉道.提取椎板的表面解剖学形态,建立与椎体后部解剖学形态一致的模板.拟合模板和椎弓根孔道成定位模板,将椎体和定位模板通过激光快速成型技术生产出实物模板.将制作的实物模板与标本的椎板相吻合,利用导航模板的导航孔进行椎弓根的定位,置入椎弓根钉,术后利用X线片、CT扫描验证椎弓根钉位置的准确性.结果 建立了椎体个体化钉道模型,通过快速成型技术生产出的带椎弓根准确信息的导航模板具有较好的准确性.结论 利用逆向工程原理和快速成型技术为椎弓根的定位提供了一种新的方法,该方法为脊柱椎弓根螺钉的置入提供了一种新的方法,值得进一步在临床推广应用.     

数字化脊柱椎弓根导航模板在胸腰椎骨折中的应用

目的 利用逆向工程(RE)原理和快速成型(RP)技术设计一种新的胸腰椎椎弓根定位的方法.方法 取患者CT连续扫描数据集,应用三维重建软件Amira 3.1建立胸腰椎三维模型,以.stl格式导出模型.在Imageware 12.0平台打开三维重建模型,定位三维参考平面,利用RE原理寻找椎弓根的最佳进钉钉道.提取椎板的表面解剖学形态,建立与椎体后部解剖学形态一致的模板.拟合模板和椎弓根孔道成定位模板,将椎体和定位模板通过激光RP技术生产出实物模板,手术时利用建立的定位模板与椎体的后部结构相吻合,通过导航孔进行胸腰椎椎弓根的定位,置入椎弓根螺钉.术后根据X线片和CT扫描评价椎弓根螺钉的位置.结果 建立了制作个体化导航模板的方法,通过RP技术生产出的导航模板具有较好的准确性,适用于胸腰椎椎弓根螺钉的导航定位. 结论 利用RE原理和RP技术为胸腰椎椎弓根定位提供了一种新的方法,具有较大的应用前景.     

计算机辅助导航模板在下颈椎椎弓根定位中的临床应用

目的 利用逆向工程(reverse engineering,RE)原理和快速成型(rapid prototyping,RP)技术设计一种新的下颈椎椎弓根定位的方法,并探讨其临床应用.方法 采用患者CT连续扫描数据集,三维重建软件Amira 3.1建立颈椎三维模型,以STL格式导出模型.在UG Imageware 12.0平台打开三维重建模型,定位三维参考平面.利用RE原理寻找椎弓根的最佳进钉钉道.提取椎板的表面解剖学形态,建立与椎体后部解削学形态一致的模板.拟合模板和椎弓根孔道成定位模板,将椎体和定位模板通过激光Rp技术生产出实物模板,手术时利用建立的定位模板与椎体的后部结构相吻合,通过导航孔进行下颈椎椎弓根的定位,植入椎弓根螺钉.术后根据X线片和CT扫描评价椎弓根螺钉的位置.结果 建立了制作个体化导航模板的方法,通过RP技术生产出的导航模板具有较好的准确性,适用于颈椎椎弓根螺钉的导航定位.结论 利用RE原理和RP技术为颈椎椎弓根的定位提供了一种新的方法,该方法为下颈椎椎弓根螺钉植入提供了一种新的方法,具有较大的应用前景.     

数字化导航模板在上颈椎椎弓根定位中的初步临床应用

目的 观察数字化导航模板在上颈椎椎弓根定位中的初步临床应用.方法 对患者进行CT连续扫描,三维重建软件Amira 3.1建立上颈椎三维模型,以STL格式导出模型.在UG Imageware 12.0平台打开三维重建模型,定位三维参考平面.利用RE原理寻找椎弓根的最佳进钉钉道.提取椎板的表面解剖学形态,建立与椎体后部解剖学形态一致的模板.拟合模板和椎弓根孔道成定位模板,将椎体和定位模板通过激光RP技术生产出实物模板,手术时利用建立的定位模板与椎体的后部结构相吻合,通过导航孔进行上颈椎椎弓根的定位,置入椎弓根螺钉.术后根据X线片和CT扫描评价椎弓根螺钉的位置.结果 通过3例患者建立了制作个体化导航模板的方法,术后CT扫描显示椎弓根螺钉的位置准确,未出现相关椎弓根钉置入并发症.结论 利用RE原理和RP技术生产出的导航模板具有较好的准确性,为上颈椎椎弓根置钉提供了一种新的方法,具有较大的应用前景.     

快速成形个体化导航模板辅助枢椎椎板螺钉的植入

目的 观察快速成形(rapid prototyping,RP)个体化导航模板在C2椎板螺钉植入中的初步临床应用.方法 对患者行上颈椎CT连续扫描,三维重建软件Amira 3.1建立C2三维模型,以STL格式导出模型.在UG Imageware 12.0平台打开三维重建模型.利用逆向工程(reverse engineering,RE)原理寻找C2椎板螺钉的最佳进钉钉道.提取椎板的表面解剖学形态,建立与椎体后部解剖学形态一致的模板.拟合模板和椎板孔道成定位模板,将椎体和定位模板通过激光RP技术生产出实物模板,手术时利用实物导航模板与椎体的后部结构相吻合,通过导航孔进行C2椎板螺钉的定位,植入椎板螺钉.术后根据X线片和CT扫描评价椎板螺钉的位置.结果 采用RP导航模板为5例患者植入C2椎板螺钉,术后CT扫描显示椎板螺钉的位置准确,未出现相关C2椎板螺钉植入的并发症.结论 利用RE原理和RP技术生产出的导航模板具有较好的准确性,为C:椎板螺钉的置钉提供了一种新的方法 ,具有较大的应用前景.     

数字化技术设计腰椎椎弓根固定定位导航模板

目的 利用数字化技术为椎弓根固定定位提供一种精确匹配的方法. 方法 选择正常成人腰椎CT连续断层扫描数据集,将断层扫描数据导入Amira 3.1软件,三维重建L2椎体数字解剖模型,然后将三维重建模型导入Imageware 10.0软件,确定椎弓根位置,获取椎弓根点云轮廓,确定通道最大安全区、方向轴,设计钉道,提取椎体后部部分表面形态解剖结构及钉道模型,最后导入RapidForm 2004软件,建立与模型形态一致的定位导航模板. 结果 通过数字化重建技术得到了腰椎个体化导航模板的制作方法,重建的导航模板有较好的匹配性. 结论 利用数字化技术重建的导航模板为腰椎椎弓根的定位、定向固定提供了一种新的方法.     

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.     

三维重建与逆向工程技术设计半髋关节表面置换定位导航模板

目的 利用三维重建与逆向工程技术为半髋关节表面置换提供一种精确匹配的方法. 方法 正常健康志愿者骨盆连续螺旋CT扫描,将原始.dicom格式数据导人Amira 3.1(TGS)软件,三维重建髋关节模型,以.stl格式保存,导入Imageware 12.0软件,确定模型的重心点,设计股骨假体的最佳固定方向,提取股骨头表面解剖学形态,建立与股骨头解剖学形态一致的模板,拟合模板和股骨假体柄孔道成定位模板. 结果 重建的导航模板有较好的匹配性. 结论 通过三维重建与逆向工程分析构建的定位导航模板可以为半髋关节表面置换股骨假体的定位、定向提供有利的帮助.     

骶骨骨折手术导航模板的设计与临床应用

目的 利用三维重建与逆向工程技术为骶骨骨折手术固定提供一种精确匹配的方法. 方法对2006年6月至2008年9月收治的6例骶骨骨折患者骨盆进行连续螺旋CT扫描,将原始.dicom格式数据导入Amira3.1(TGS)软件,三维重建骨折模型以.8tl格式保存,导入Image-ware10.0软件,模拟复位后设计拉力螺钉固定的最佳方向及长度,提取髂骨后部解剖学形态,建立与髂后上棘解剖学形态一致的模板,拟合模板和骶髂关节拉力螺钉孔道成定位模板,将定位模板通过激光快速成形技术生产出实物模板,手术时将建立的定位模板与髂骨后部结构相吻合,通过导航孔进行拉力螺钉的定位,置入拉力螺钉. 结果 6例患者拉力螺钉固定位置满意,重建的导航模板有较好的匹配性.本组6例患者手术时间为40～80min,术中出血量150～400mL术中X线暴露时间为2～6min.经6～24个月随访,根据Majeed评分标准评定疗效:优2例,良3例,可1例. 结论通过三维重建与逆向工程分析构建的定位导航模板为骶骨骨折拉力螺钉的定位、定向提供了一种新的方法.     

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.