论文部分内容阅读
目的: 通过研究实施3D打印椎弓根螺钉导航导板治疗严重脊柱侧凸的临床应用效果,探讨3D打印椎弓根导航导板技术在严重脊柱侧凸手术中的作用和意义。 方法: 选取2010-2013年首都医科大学附属北京地坛医院骨科收治的8例严重脊柱侧凸患者作为导板组,其中男5例,女3例,年龄范围9~23岁(平均18岁),其中包括:先天性脊柱侧凸5例,特发性脊柱侧凸3例,4例患者为再次手术治疗。术前脊柱侧凸Cobb角平均为91°(70°~125°),后凸Cobb角平均为65°(45°~95°),术前Frankel分级:C级1例,D级1例,E级6例,其中1例伴有膀胱括约肌功能障碍,5例伴有较为严重的胸腰背部疼痛。选择未做导航导板的8例脊柱侧凸患者作为对照组。对导板组患者进行脊柱薄层CT断层扫描,以DICOM格式保存原始数据,输入计算机处理并在Mimics软件上进行脊柱的数字化三维重建,在脊柱结构紊乱区域进行手术计划模拟,设计最佳虚拟钉道,确定椎弓根螺钉的置入位置、方向、直径和深度,避开血管神经脊髓及其他脏器,使螺钉走行在椎弓根及椎体骨质内。应用逆向工程技术在Geomagic Studio软件中设计导航导板,使导航导板与脊柱结构紊乱区域的后路结构紧密贴合,并设计计算导向通道使手术器械通过,模拟手术操作。将数据保存并导入3D打印机,以光敏树脂为原料打印生产出椎弓根螺钉导航导板,低温消毒后用于手术中。所有患者手术均在全麻下采用后路畸形矫正及椎弓根螺钉固定技术,记录手术时间、出血量、透视频次,术后复查X线及CT观察椎弓根螺钉置入的准确性,根据CT评级确定椎弓根螺钉与椎弓根皮质的关系。应用SPSS16.0软件统计分析数据,计量资料采用(x-)± s表示,行独立样本t检验分析。P<0.05为差异具有统计学意义。 结果: 两组患者均顺利进行了手术,导板组8例患者按计划成功完成手术,术中所见与术前数字化三维重建模型的形状和测量结果一致,椎弓根螺钉导航导板与相应的脊柱后路解剖结构贴合紧密,导板安放稳定,进行开路、钻孔等操作准确无误,没有出现进钉点或进钉方向错误的情况,球探没有发现突破椎弓根皮质,顺利完成了置钉操作。对照组手术过程顺利,3例患者术中调整了10枚螺钉的方向和位置。无脊髓、神经、血管损伤等手术并发症发生,术后效果满意,脊柱侧凸矫正率为60%。导板组手术时间为188±6.2分钟,术中失血量为451±22.9毫升,透视次数平均4次。对照组手术时间为223±14.7分钟,术中失血量为488±19.8毫升,透视次数平均30±2.8次。两组间手术时间的差异有统计学意义(t=-6.18, P<0.05)。两组间术中失血量的差异有统计学意义(t=-3.38, P<0.05)。两组间透视次数的差异有统计学意义(t=-26.21, P<0.05)。术后X线片见椎弓根螺钉位置满意,未见椎弓根螺钉穿破椎弓根皮质及椎体前方。CT评价显示:导板组中突破椎弓根皮质<2mm和>2mm的椎弓根螺钉数较对照组少,未出现突破椎弓根皮质>4mm的椎弓根螺钉,螺钉准确率(位于椎弓根皮质<2mm)为99%。 结论: 3D打印椎弓根螺钉导航导板技术是一种辅助置入椎弓根螺钉的新方法,在严重脊柱侧凸手术中的应用表明是一种准确、安全的技术手段。椎弓根螺钉导航导板技术操作简单,不需要特殊的手术经验,可显著提高严重脊柱侧凸手术中椎弓根螺钉置入的准确性,具有缩短手术时间,减少术中出血,减少术中透视等优点,从而减少手术并发症的发生,降低患者的创伤,降低医务人员的放射暴露,具有良好的推广效益。