胸1倾斜角在3D打印寰枢侧块融合器植入术后矢状位平衡中的研究

目的分析胸1倾斜角在3D打印寰枢侧块关节融合器治疗颅颈交界区畸形术后颈椎矢状位平衡中的临床意义,讨论该手术的临床疗效。方法收集2018年6月至2022年2月在郑州大学第一附属医院骨科行3D打印融合器植入手术的颅颈交界区畸形患者(共25例)的临床资料,记录术前、术后及3、6、12个月随访时的症状评分:视觉模拟疼痛(VAS)、改良日本骨科协会(mJOA)、颈椎功能障碍指数(NDI);测量矢状位径线:C0~C2角(C0~C2 angle)、C2~C7角(C2~C7 angle)、C2~C7矢状面垂直轴(SVA)、颈倾角(NT)、胸1倾斜角(T1S)、胸廓入射角(TIA),使用SPSS26.0对所得数据进行统计学分析。结果患者术前术后VAS(7.64±2.38比3.32±2.62,t=6.896,P<0.05)、mJOA(7.84±3.63比14.40±3.31,t=-7.954,P<0.05)、NDI(63.60±18.61比11.72±16.57,t=11.230,P<0.05)差异有统计学意义;术后各时刻C0~C2角,术前与术后1~3 d C2~C7角、T1S、NT,术前与术后各时刻C2~C7 SVA、TIA差异无统计学意义(t=-0.168、-1.596、-1.534、1.230、-1.613、-0.122,P>0.05),术前与术后各时刻C0~C2角[(14.66±10.46)°比(10.55±8.07)°,t=2.974、2.407、2.642、3.198,P<0.05),术前与术后3、6、12个月C2~C7角、T1S、NT[(17.35±14.92)°比(24.06±4.81)°,(18.07±6.26)°比(24.13±4.36)°,(54.93±11.90)°比(50.36±10.10)°,t=-3.253、-3.121、-2.180,-5.047、-4.937、-5.715,3.023、3.110、2.897,P<0.05)差异有统计学意义;ΔC2~C7角与ΔT1S之间明显相关(r=0.498,P<0.05);ΔT1S与ΔVAS、ΔNDI评分之间正向相关(r=0.447、0.467,P<0.05),与ΔmJOA评分具有负向相关性(r=-0.501,P<0.05)。结论3D打印寰枢侧块关节融合器治疗颅颈交界区畸形术后,患者矢状位平衡得到改善,T1S的改变与临床疗效改变相关,T1S在衡量脊柱矢状位平衡中具有重要意义。

3D打印定制钛合金融合器在先天性颈椎侧凸畸形治疗中的应用

目的:探讨凹侧撑开技术治疗先天性颈椎侧凸畸形时应用3D打印定制钛合金融合器填充椎间隙的可行性和安全性,并评价其初步疗效。方法:2019年7月~2020年1月,应用一期前后联合入路凹侧撑开、3D打印定制钛合金融合器填充椎间隙治疗7例先天性颈椎侧凸畸形患者,男4例,女3例;年龄6~15岁(9.0±3.0岁)。5例主要骨性畸形为Klippel-Feil综合征,1例为寰椎左侧侧块发育不良,1例为C4节段右侧半椎体。记录手术时间、术中出血量和围手术期神经、血管损伤及切口并发症,观察患者外观和影像学矫形效果。结果:7例患者均顺利完成手术。6例患者行单侧单处撑开,1例患者接受单侧双节段撑开。手术时间326~756min(502.4±149.8min),术中失血量100~600ml(341.4±205.0ml)。椎体间隙使用融合器高度为5~10mm(8.0±1.8mm),小关节间隙使用融合器高度7~12mm(9.5±1.9mm)。所有患者均无术中并发症发生。3例患者术后出现神经根功能障碍,均表现为单侧C5神经根功能障碍,其中2例为凹侧,给予营养神经及功能锻炼治疗,2~6周肌力自行恢复;1例在凸侧,经术后CT检查发现螺钉位置不佳,行翻修手术调整螺钉位置后肌力恢复。随访7~13个月(10.6±2.5个月),末次随访时斜颈得到明显纠正,动力位X线片及CT检查示3D打印定制钛合金融合器与软骨下皮质骨之间接触紧密,未见透亮带,未见融合器位移和下沉;内固定位置均良好,无松动和移位,无假关节形成;畸形矫正率为64.45%。结论:应用凹侧撑开技术治疗先天性颈椎侧凸畸形时采用3D打印定制钛合金融合器填充椎间隙具有较好的可行性和安全性,短期临床随访结果满意。

3D打印的颈椎侧块螺钉导向板辅助侧块螺钉置钉的评估

目的 评估分析与徒手置钉相比,运用3D打印的个体化置钉导向板是否可以增加下颈椎侧块螺钉的置钉准确性。方法 前瞻性收集2018年1~6月首都医科大学附属北京友谊医院收治的行颈椎4~6侧块螺钉内固定的患者12例,利用随机数字表将患者随机分为徒手置钉组(A组)和3D打印导板置钉组(B组),每组各6例。A组采用传统徒手置入侧块螺钉,B组患者术前行颈椎薄扫CT检查,将影像学资料输入MIMICS软件,生成颈椎3D模型,在模型上设计出理想的个体化置钉入点、角度和深度。以此数据运用3D打印机制备个体化颈椎侧块螺钉置钉导向板。术中A组采用徒手置钉,B组采用3D打印导向板辅助置钉。所有患者术后均行颈椎CT扫描。通过CT平扫+重建记录每枚螺钉入点、置钉轨迹、冠状位外倾角(α角)、矢状位头倾角(β角)等。通过各个螺钉置入角度、轨迹和并发症情况对螺钉进行评分和分级。结果 A组和B组患者间年龄[(63.50±4.04)岁vs.(56.33±10.78)岁]、手术时间[(161.25±16.52)min vs.(171.67±19.41)min]、出血量[(375.00±50.00)ml vs.(300.00±89.44)ml]差异均无统计学意义( P >0.05)。两组间临床症状缓解率差异亦无统计学意义[(48.45±5.91)% vs.(50.45±6.01)%]。在螺钉置入角度上,α角A组平均(21.88±2.88)°,B组平均(23.69±2.36)°,两组间差异具有统计学意义( t =-2.675, P =0.001),特别是在门轴侧螺钉差异更加显著[(21.25±3.11)° vs.(24.55±1.34)°, t =-4.014, P =0.000)]。β角两组间差异无统计学意义[(23.33±4.08)° vs.(24.39±2.14)°, t =-1.308, P =0.196]。根据我们制定的螺钉分级评分系统,A组螺钉评级得分(6.08±1.56)分,而B组平均(7.56±0.91)分,两者间差异具有统计学意义( t =-4.622, P =0.000)。A组螺钉优良率也显著低于B组(55.56% vs. 94.44%)。所有患者均无内固定相关并发症发生。结论 运用3D打印的个体化置钉导向板辅助进行颈椎侧块螺钉置钉,方法简单有效,可以显著提高置钉的准确性和优良率。3D打印导向板辅助置钉螺钉置入轨迹优于徒手置钉,特别是在门轴侧螺钉置入时优势更加明显。

3D打印导航模板与计算机导航辅助置入C2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C2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C2螺钉置钉中的应用价值。方法纳入我院采用C2椎弓根螺钉和C2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C2椎弓根螺钉)、A2(导板置入C2侧块螺钉)两个亚组;B组又分B1(导航置入C2椎弓根螺钉)、B2(导航置入C2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3d、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C2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(P<0.05),术中出血量比较差异无统计学意义(P>0.05)。两组术前视觉模拟评分(visualanaloguescale,VAS)和日本矫形外科协会(Japaneseorthopedicassociation,JOA)评分差异无统计学意义(P>0.05),术后3d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(P<0.05),组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。两组中A组共置入C2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C2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C2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C2椎弓根螺钉置入准确率方面更优于导航技术。

O-arm导航、3D打印导板及C型臂X线机辅助下寰枢椎螺钉置入的准确性比较

目的:对比分析O-arm导航、个体化3D打印导板、C型臂X线机辅助下置入寰椎侧块螺钉和枢椎椎弓根螺钉的准确性和安全性.方法:回顾性分析2015年1月~2020年12月在我院行寰枢椎内固定术患者的临床资料,根据纳入和排除标准,共纳入47例患者,男28例,女19例;年龄15~59岁(46.2±10.0岁).根据置入寰枢椎螺钉方式的不同,分为导航组(应用O-arm导航辅助下置钉,11例)、导板组(应用3D打印导板指导下置钉,15例)、透视组(依据解剖标志在C型臂X线机透视辅助下徒手置钉,21例).统计三组的手术时间、置钉时间、术中出血量、一次性置钉成功率、螺钉置入精准性及并发症.结果:导航组手术时间、置钉时间和出血量分别为120.7±11.1min、20.0±1.1min和225.8±25.6ml;导板组分别为97.5±9.0min、15.8±1.9min和162.7±18.5ml;透视组分别为121.0±12.8min、19.4±2.1min和239.0±24.5ml,导板组手术时间、置钉时间、出血量少于其他两组(P<0.05).共置入寰枢椎螺钉188枚,导航组44枚、导板组60枚、透视组84枚.导航组一次性置钉成功率为100%(44/44),导板组为93.3%(56/60)、透视组为80.9%(68/84),导航组一次性置钉成功率高于其他两组(P<0.05).导航组0、1、2、3级置钉分别44、0、0、0枚,置钉准确率为100%;导板组分别为59、1、0、0枚,准确率为98.3%;透视组分别72、6、3、3枚,准确率为85.7%,透视组置钉准确率低于其他两组(P<0.05).透视组有3枚螺钉进入椎动脉孔,但术后均无脑缺血等相关表现.透视组术后2例患者出现枕颈部疼痛,分析原因为术中刺激C2神经根,给予糖皮质激素及脱水剂治疗后症状缓解;导航组与导板组均未出现术后枕颈部疼痛.三组患者手术切口均一期愈合,无切口或深部感染.结论:O-arm导航及个体化3D打印导板辅助下置入寰枢椎螺钉均能取得较高的准确率,优于传统的C型臂X线机辅助下徒手置钉技术;O-arm导航技术在寰枢椎的一次性置钉成功率方面具有优势;个体化3D导板能够在精确置入寰枢椎螺钉的情况下,节省手术时间、减少出血量.

3D打印技术在颈椎手术中的应用进展

近年来,随着3D打印技术的进步,3D打印开始应用于骨科各个领域,包括各类手术如关节置换、畸形的治疗、骨肿瘤的手术治疗等,人们基于逆向工程技术,利用CT或MRI等设备采集患者骨骼、关节等部位的外形数据,重建三维数字化模型,然后用3D打印方式制造教学和手术参考用的模型,常用于帮助制造个体化假肢、假体、手术导板或进行骨修复等。本文回顾了国内外的相关文献,对3D打印技术在颈椎手术中的应用进展综述如下。

虚拟手术计划和3D打印导板辅助寰椎侧块结合枢椎椎弓根螺钉治疗寰枢椎失稳的疗效与安全性

目的探讨虚拟手术计划和3D打印导板辅助寰椎侧块结合枢椎椎弓根螺钉置入治疗寰枢椎脱位的临床疗效与安全性。方法回顾分析2019年1月-2022年5月济宁市第一人民医院收治的19例接受寰椎侧块结合枢椎椎弓根螺钉置入内固定治疗的寰枢椎失稳患者,其中9例患者采用虚拟手术计划和3D打印导板辅助植钉(3D打印组),10例患者采用传统手术方式植钉(传统组),比较两组患者的围手术期指标、植钉准确性及临床疗效指标。结果3D打印组在手术时间、术中出血量、术中透视次数、置钉优良率低于传统组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组患者术后7天VAS评分及JOA评分比较,差异有统计学意义(P<0.05);术后并发症及术后1年JOA评分改善率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论虚拟手术计划和3D打印导板辅助与传统手术方式下寰椎侧块结合枢椎椎弓根螺钉置入内固定治疗寰枢椎失稳均疗效确切,但3D打印导航模板辅助下植钉优良率更高,手术时间更短,术中出血量和透视次数都更少,因此具有一定优势。

3D打印导板辅助骶2髂骨螺钉置入

[目的]介绍3D打印导板辅助骶2髂骨(S2AI)螺钉置入技术。[方法] 2016年6月～2018年1月,本院收治需使用骶2髂骨螺钉内固定患者17例,男8例,女9例;年龄40～65岁。术前行骨盆CT扫描及三维重建,扫描CT数据导入Mimics软件模拟骶2髂骨螺钉钉道的长度及方向,方向确定后生成导向导管模型;根据S1-S2椎板及棘突形态设计导航模块底座;将导管及底座最终合成导板并打印成形。术中使用导航模块辅助置入骶2髂骨螺钉,记录术中每枚骶2髂骨螺钉置入时间、术中透视次数。术后复查骨盆CT扫描,复查CT数据导入Mimics软件重建骨盆。观察钉道是否穿过骶髂关节,是否穿破骨皮质,测量骶2髂骨螺钉头倾角、外倾角,测量进钉点,统计每枚螺钉数据并分析术前模拟和术后实际相关性。[结果]导板辅助下置入骶2髂骨螺钉34枚,单个螺钉置入时间(11.82±2.09) min,每名患者术中透视次数(4.47±0.94)次。所有螺钉均穿过骶髂关节、在骨皮质内。每侧螺钉术前规划进钉点、实际进钉点差异均无统计学意义(P>0.05),每侧螺钉术前规划头倾角、外倾角差异均无统计学意义(P>0.05)。[结论] 3D打印导板辅助置入骶2髂骨螺钉技术有助于个性化精准置钉,降低血管神经损伤风险,减少透视次数,缩短置钉时间。