3D打印导板辅助置钉技术在椎弓根内固定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应用。国内外各项研究均已证明3D打印导板辅助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,而且能显著降低椎弓根螺钉误入椎管、穿透皮质以及椎弓根骨折的发生率。在所有的置钉方法中,虽然3D打印导板辅助置钉技术的精确度略低于计算机辅助导航技术,但其操作简单、价格相对低廉以及近似的准确度使得该技术应用更加广泛。本文就该技术在椎弓根内固定中的应用及发展前景作一综述。     

3D打印辅助椎弓钉置入融合术治疗腰椎滑脱

[目的]探讨3D打印辅助椎弓根螺钉置入融合术治疗腰椎滑脱的临床效果。[方法] 2015年10月～2016年10月69例单节段椎体滑脱患者纳入本研究。随机分为两组, 3D组36例患者采用3D打印导板辅助椎弓根置入术,传统组33例患者采用传统置钉法置入椎弓根。术后对比分析两组术中出血量、透视次数、单个椎弓根螺钉术中置入时间、准确率、术后即刻及术后12个月时滑脱的腰椎节段矢状曲度恢复率。[结果]两组患者均顺利完成手术,两组患者术中均未出现神经和血管损伤等严重并发症。3D组术中出血量、透视次数及单个螺钉置入时间均显著低于传统组学(P0.05)。所有患者随访12～31个月,平均(19.34±4.89)个月。末次随访时,两组VAS和ODI评分较术前显著减少(P0.05),而JOA评分显著增加(P0.05)。相应时间点,两组间VAS、ODI和JOA评分的差异均无统计学意义(P0.05)。影像方面:术后3D组35例(97.22%),传统组29例(87.87%)螺钉完全置于椎弓根内,两组间差异有统计学意义(P0.05)。3D组术后即刻及术后12个月腰椎固定节段矢状曲度均优于传统组,差异有统计学意义(P0.05)。[结论] 3D打印辅助椎弓根螺钉置入能够有效缩短术中操作时间,并取得更好的临床疗效。     

3D打印辅助椎弓根钉内固定治疗强直性脊柱炎合并胸腰椎骨折的临床效果

目的 探讨3D打印辅助下椎弓根钉内固定治疗强直性脊柱炎（AS）合并胸腰椎骨折的临床效果。方法 回顾性分析我院2018年8月至2020年8月收住院并进行手术治疗的15例AS合并胸腰椎骨折的病人,根据是否使用3D打印技术辅助手术分为3D组和常规组,3D组8例,常规组7例。常规组病人均选择常规手术方式,3D组病人在3D打印技术辅助下进行后入路内固定手术治疗。比较两组的手术时间、术中透视次数、术中出血量、术后引流量、置钉准确率;术后随访通过疼痛视觉模拟量表（VAS）评分和日本骨科协会评估治疗分数（JOA）评价手术疗效。结果 两组病人均顺利完成手术。3D组术中实际置入椎弓根螺钉的直径和长度以及进钉点与后正中线的距离与术前规划基本一致。3D组的置钉准确率明显高于常规组,两组比较,差异具有统计学意义（96.15% vs. 82.05%,χ²=7.988,P=0.005）;3D组的手术时间、术中透视次数、术中出血量及术后引流量均低于常规组,两组差异有统计学意义（P＜0.05）。所有病人均获得随访,随访时间为12~20个月,3D组术后1个月的VAS评分改善率明显优于常规组,两组差异有统计学意义（P＜0.05）,但在术后6、12个月两组VAS评分改善率比较,差异无统计学意义（P＞0.05）;3D组在术后1、6、12个月的JOA评分改善率明显优于常规组,两组差异有统计学意义（P＜0.05）。结论 应用3D打印技术辅助下椎弓根钉内固定治疗AS合并胸腰椎骨折,能显著提高置钉准确率、减少手术时间及透视辐射伤害、提高手术效率及安全性,并且对早期减轻术后疼痛及术后腰椎功能的恢复也具有一定的促进作用。     

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。     

椎弓根钉内固定加后外侧植骨融合治疗腰椎退行性疾患

目的 探讨减压、椎弓根钉固定加后外侧植骨融合治疗腰椎退行性疾患的疗效.方法 自2000年11月-2005年5月采用椎板减压,部分髓核摘除,神经根松解,椎弓根钉内固定加后外侧植骨融合术治疗腰椎退行性疾患103例进行了讨论.其中男53例,女50例,年龄36-76岁,平均(57.2±8.4).随访时间1-5年,平均(2.6±0.7).病程3-360月,平均184.4±4.1月.手术前,术后1月、3月、6月、1年及每隔一年进行随访及JOA评分,拍摄腰椎正侧位片,确定是否植骨融合.结果 术后一年融合率达87%.应用SPSS13.0进行统计分析,术后三月、六月、一年及一年以上JOA评分与术前比较P值＜0.05,术后一月与术后三月、六月、一年及一年以上比较P值＜0.05,术后三月以上各组间两两比较P值＞0.05.结论 减压、椎弓根钉固定加后外侧植骨融合治疗腰椎退行性疾患具有很好的疗效.     

3D打印个性化导板辅助在上颈椎后路椎弓根钉置入中的初步临床应用

目的 探讨3D打印制作个体化颈椎椎弓根螺钉导板辅助上颈椎后路椎弓根钉置入的效果。方法 回顾性分析2013年10月至2018年10月于我院行3D打印导板辅助上颈椎后路椎弓根钉置入内固定治疗的32例颈椎疾病病人的临床资料,寰枢椎骨折15例（Jefferson分型前弓骨折6例、后弓骨折5例、前后弓同时骨折1例、单纯侧块骨折3例）,寰枢椎脱位17例。所有病人术前行颈椎三维CT检查,采用Mimics V17.0对目标椎体进行三维重建,3D打印机打印个体化颈椎椎弓根螺钉导板,在导板辅助下置钉。应用疼痛视觉模拟量表（visual analogue scale, VAS）评分、日本骨科协会（Japanese Orthopaedic Association, JOA）颈椎神经功能评分评估手术前后病人颈椎疼痛程度、颈椎神经功能,并于术后进行CT复查,判断螺钉置入准确度,术后钉道内倾角和头倾角与术前设计的差异。结果 32例病人均顺利完成手术,术中导板与椎体后方骨性结构均紧密贴合,共置入椎弓根螺钉127枚,其中C₁：64枚,C₂：63枚。寰枢椎骨折组手术时间短于寰枢椎脱位组［（183.21±43.02） min vs. （236.62±54.51） min,P＜0.05］,两组术中出血量［（135.52±50.73） ml vs. （185.85±26.95） ml］的差异无统计学意义（P＞0.05）。颈椎术后钉道内倾角和头倾角与术前设计的差异均无统计学意义（P＞0.05）。与术前比较,寰枢椎骨折病人和寰枢椎脱位病人术后VAS评分均显著下降（P＜0.05）,JOA评分均显著上升（P＜0.05）。术中未出现并发症,术后并发症发生率为12.50%（4/32）,均经对症治疗后好转。结论 3D打印导板辅助可降低上颈椎后路椎弓根钉置入内固定手术的风险,置钉准确度高,术中损伤小,术后并发症少。     

3D打印技术结合新型胸椎椎弓根螺钉钉道探测器辅助胸椎椎弓根植钉的临床应用

目的 探讨3D打印技术结合一种新型胸椎椎弓根螺钉钉道探测器辅助胸椎椎弓根植钉的安全性及准确性.方法 根据胸椎椎弓根特点及临床常用植钉方法,自主研发一种新型胸椎椎弓根螺钉钉道探测器.回顾分析2017年3月-2020年1月行后路胸椎椎弓根螺钉固定手术的30例胸椎相关疾病患者临床资料.其中男18例,女12例;年龄32～76岁...     

极外侧入路腰椎间融合术联合经皮椎弓根钉内固定治疗退行性腰椎不稳的疗效观察

目的观察极外侧入路腰椎间融合术联合经皮椎弓根钉内固定治疗退行性腰椎不稳的临床效果。方法纳入自2017-01—2018-04诊治的60例退行性腰椎不稳,采用极外侧入路腰椎间融合术联合经皮椎弓根钉内固定治疗的30例纳入观察组,采用后路椎间融合内固定术治疗的30例纳入对照组。比较2组手术时间、术中出血量、术后住院时间、并发症发生率、植骨融合率,以及术后12个月疼痛VAS评分、ODI指数、椎间隙高度、改良MacNab评分。结果 60例均获得至少12个月随访。与对照组相比,观察组术中出血量更少,手术时间、术后住院时间更短,术后并发症发生率更低,术后12个月疼痛VAS评分、ODI指数、改良MacNab评分、植骨融合率更优,差异有统计学意义(P <0.05)。结论极外侧入路腰椎间融合术联合经皮椎弓根钉内固定治疗退行性腰椎不稳具有创伤小、并发症少、术后恢复快等优势,并且可有效提高植骨融合率。     

中上胸椎3D打印导板引导与徒手椎弓根钉置入比较

[目的]评价3D打印导板辅助中上胸椎椎弓根钉置入准确性和意义。[方法]回顾性分析本院2019年12月—2022年12月手术治疗的中上胸椎骨折50例患者的临床资料。依据术前医患沟通结果,25例采用3D打印导板辅助置钉（导板组）,25例采用传统徒手置钉（徒手组）。比较两组围手术期、随访及影像资料。[结果]50例手术均顺利完成,术中未出现主动脉、胸髓及神经根损伤。导板组透视次数[(2.8±1.2)次vs (9.5±2.7)次, P<0.001]、单钉置入时间[(2.2±0.5) min vs (3.5±0.7) min, P<0.001]、一次置钉成功率（100.0%vs 90.7%, P<0.001）均显著优于徒手组,但前者的医疗费用显著高于后者[(35 221.4±423.2)元vs (34 358.5±442.9)元, P<0.001]。两组手术时间、切口总长度、术中出血量、住院时间的差异均无统计学意义（P>0.05）。随访时间（16.8±3.4）个月,随时间推移,两组VAS评分、ODI指数、JOA评分及ASIA神经评级均显著改善（P<0.05）,相...     

应用椎弓根固定和不同类型椎间融合器治疗腰椎退行性滑脱

目的：探讨后路经椎弓根固定系统和椎间融合器治疗腰椎退行性滑脱的临床效果。方法：总结1997年9月～2002年5月经手术治疗的45例腰椎退行性滑脱的矫正效果、并发症和随访结果。结果：全组病例术后临床疗效综合评价优良率90％以上，JOA评分27．2，椎间隙高度平均为11．2mm(8～14mm)。平均随访18个月(6～64个月)，随访期间滑脱复位率无丢失，融合器无移位，椎间隙高度平均为10．9mm(8～14mm)。结论：后路经椎弓根内固定结合椎间融合器是治疗腰椎退行性滑脱的一种安全有效的方法。     

椎弓根钉内固定治疗不同类型胸腰椎骨折脱位

目的探讨椎弓根钉内固定治疗不同类型胸腰椎骨折脱位的疗效。方法自2008年1月至2012年12月,收治符合经伤椎置钉治疗的AO分型A、B型胸腰椎骨折脱位的患者104例,c型骨折脱位42例。神经损伤按A—SIA分级评定：A级52例,B级35例,c级25例,D级23例,E级11例。其中104例经伤椎置钉多椎体固定,42例用长节段椎弓根钉固定。结果正常椎、伤椎置钉均顺利完成,螺钉位置及椎体复位均可,脊髓神经无损伤加重,全部病例均无切口感染。所有患者获得12—24个月的随访,平均16个月。末次随访未出现内固定的松动断裂,除52例A级无变化外,其他患者较术前都有1～2级的恢复。末次随访中,Cobb角由术前10°～45°（平均25．5°）,矫正至-1°～19°（平均6．8°）;椎体前缘的高度由术前的丢失22％～89％（平均52％）恢复至正常高度的82％～100％（平均为91．6％）。结论根据胸腰椎骨折脱位的不同类型,采用经伤椎置椎弓根钉多椎体固定法、长节段椎弓根钉固定法,矫正丢失小,疗效满意。     

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。     

改良MI-TLIF联合经皮椎弓根钉固定治疗退行性腰椎侧弯

目的探讨应用改良微创经椎间孔椎间融合术（MI-TLIF）联合经皮椎弓根钉固定治疗退行性腰椎侧弯（DLS）的手术要点和效果。方法对2012年3月至2014年3月广州医科大学附属第一医院和附属第四医院收治的32例DLS患者采用改良MI-TLIF凹侧有序撑开、Cage偏置、植骨融合联合经皮椎弓根钉固定进行治疗。记录切口长度、手术时间、术中出血量和住院时间,通过手术前后脊柱全长片测量腰椎Cobb角、腰椎前凸角、脊柱冠状面及矢状面失衡距离,采用视觉模拟量表（VAS）评分、Oswestry功能障碍指数（ODI）评分评估术后腰腿痛缓解情况,按Macnab标准评定临床疗效。结果切口长度4.2~5.3 cm（平均4.5 cm）,手术时间85~165 min（平均110 min）,术中出血量90~300 mL（平均120 mL）,住院时间11~17 d（平均14.5 d）。32例患者中30例获得随访,随访时间4~23个月（平均12.5个月）,未发现椎弓根钉棒断裂或Cage移位。腰痛、腿痛视觉模拟量表（VAS）评分分别从术前（6.8±2.3）分和（7.5±2.2）分降至末次随访时的（1.9±1.3）分和（2.4±1.5）分,ODI从术前（41.4±2.7）%降至末次随访的（13.6±2.5）%;Cobb角从术前的（33.7±3.5）°改善为末次随访时的（10.1±2.3）°,腰椎前凸角从术前偏离正常（22.6±8.0）°改善为术后偏离正常（3.3±1.4）°;矢状面、冠状面偏移距离分别从术前的（46.8±9.8）、（29.3±7.8）mm降至末次随访时的（19.7±7.6）、（10.7±6.3）mm;手术前后上述指标比较,差异均有统计学意义（P〈0.05）。依Macnab标准评定临床疗效,优20例、良6例、可3例、差1例,优良率87%（26/30）。结论改良MI-TLIF凹侧有序撑开、Cage偏置融合技术联合经皮椎弓根钉固定具有创伤小、手术时间短、出血少、并发症低、矫形效果好、疗效确切等优点,是DLS微创治疗的有效方法。     

椎弓根螺钉内固定治疗腰椎滑脱

１　临床资料１１　一般资料　本组８５例,男５４例,女３１例,年龄３５～６０岁。症状及体征　本组均有顽固性腰痛,间歇性跛行２０例,一侧下肢放射痛５０例,伴一侧大腿酸痛２５例,两侧小腿酸痛１４例。体征：腰椎前凸臀部后凸增加,腰骶部压痛２０例,棘突呈台阶状６８例,直腿抬高试验阳性２３例,膝反射减弱１０例,跟腱反射减弱２５例。Ｘ线片示：腰４双侧椎弓峡部崩裂伴滑脱４５例,腰５双侧弓峡部崩裂伴滑脱３９例,腰５退行性滑脱１例,术前椎体滑脱率最轻为５％,最重为５５％,平均为３０５％。治疗　本组采用Ｓｔｅｆｆ…     

3D打印辅助与徒手上颈椎椎弓钉置入比较

[目的]比较3D打印技术辅助上颈椎椎弓根螺钉的置入与徒手置钉的早期临床效果。[方法] 2010年5月—2019年5月,对18例上颈椎畸形患者行寰枢或颈枕融合固定术,其中,10例采用3D打印导板引导上颈椎椎弓根置入10例,8例采用常规徒手置钉。比较两组早期临床与影像资料。[结果]所有患者均顺利完成手术,手术共置钉72枚,其中3D组40枚,徒手组32枚。3D组手术时间[(189.7±16.1) min vs (242.1±23.2) min, P<0.001]、术中失血量[(216.6±49.8) ml vs (385.0±23.5) ml, P<0.001]、平均每钉置入时间[(3.3±0.8) min vs (7.0±1.1) min, P<0.001]和透视次数[(8.7±1.1)次vs (30.0±3.3)次, P<0.001]均显著优于徒手组。影像方面,3D组术前模拟置钉和实际置钉在螺钉直径、长度以及与后正中线距离的差异均无统计学意义（P>0.05）。3D组置钉准确优良率显著高于徒手组（97.5%vs 81.3%, P<0.05）。[结论]与传...     

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。     

椎弓根内固定结合不同植骨融合治疗退行性腰椎滑脱症的疗效比较

目的 比较采用3种不同植骨融合椎弓根内固定术治疗退行性腰椎滑脱症的疗效.方法 后外侧融合+椎弓根内固定术12例(A组)、后路椎体间植骨融合+椎弓根内固定术19例(B组)、后路椎体间cage+植骨融合+椎弓根内固定术38例(C组).结果 A组:优6例,良4例,中2例;B组:优11例,良6例,中2例;C组:优29例,良7例,中2例.A、B、C组骨融合率分别为50.0％(6/12),84.2％(16/19),92.1％(35/38),B、C组的椎间隙高度维持及融合率均优于A组(P＜0.05).结论 对于手术治疗退行性腰椎滑脱症,后路椎体间cage+植骨融合+椎弓根内固定术效果优于其他两种术式.     

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。