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.     

个体化三维打印导航模板辅助下颈椎椎弓根置钉的实验研究

[目的]探讨一种基于三维打印成型技术制备个体化下颈椎椎弓根螺钉导航模板的可行性,并对该方法辅助置钉的准确性进行评估。[方法]选取10具成人尸体的颈椎标本,行CT扫描后将原始数据导入Mimics软件,对C3⁷节段行选择性重建,设计与其椎板和棘突相贴合的阴模,利用三维打印技术成型。基于目标椎体三维模型,直视下徒手将阴模制成具有双侧椎弓根螺钉钉道的导航模板,并在其辅助下于各椎体标本置入双侧椎弓根螺钉。术后再次行CT扫描评估螺钉位置。[结果]剔除骨性结构不完整的标本后,共制作62个下颈椎导航模板,辅助置入椎弓根螺钉124枚。CT扫描轴位图像显示121枚螺钉完全位于椎弓根内,3枚部分穿破椎弓根壁;矢状位图像提示除1枚螺钉误入椎间孔外,余钉位准确。[结论]本研究结果表明,基于CT图像,使用Mimics软件能够精确重建下颈椎各节段椎体及其附属结构,并建立其对应阴模。利用三维打印模型所设计的个体化导航模板,辅助置钉准确性高、操作简单,为下颈椎椎弓根螺钉的精确置入提供了一种可供选择的新方法。     

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.     

传统寰枢椎后路椎弓根螺钉置钉技术和个性化导向模板辅助置钉技术的临床对比研究

【摘要】 目的：比较传统置钉技术与个性化导向模板辅助置钉技术手术治疗寰枢椎不稳症的置钉准确性。方法：回顾性分析2011年6月~2017年7月我科收治的寰枢椎不稳症患者56例（男33例,女23例）,男性年龄56.8±8.9岁（36~71岁）,女性年龄54.5±10.8岁（33~72岁）,其中30例行传统寰枢椎后路椎弓根螺钉内固定植骨融合术（对照组）,26例行个性化定点-定向导向模板辅助寰枢椎椎弓根螺钉内固定植骨融合术（观察组）。寰椎和枢椎定点导板均有长条状扶手设计。术后3d复查CT评估寰椎和枢椎螺钉置入的安全性,并将螺钉位置分为4级：0级,螺钉完全位于骨性钉道内;1级,在横断面或矢状面上,螺钉直径穿破骨皮质≤50%;2级,在横断面或矢状面上,螺钉直径穿破骨皮质＞50%;3级,螺钉直径完全穿破骨皮质。比较两组螺钉安全率（0级设为安全,1~3级设为存在风险）、手术时间、术中透视次数以及术中出血量。结果：寰椎椎弓根螺钉对照组0级48枚、1级7枚、2级2枚、3级1枚,观察组0级49枚、1级2枚、2级1枚、3级0枚,各级组间比较均无明显差异。枢椎椎弓根螺钉对照组0级53枚、1级6枚、2级1枚、3级0枚,观察组0级48枚、1级2枚、2级0枚、3级0枚,各级组间比较均无明显差异（P＞0.05）。螺钉安全率对照组及观察组组间比较存在差异（P=0.019）;平均手术时间对照组109.2±17.1min,观察组115.2±16.6min,两组间比较存在差异（P=0.009）;平均透视次数对照组12.50±1.95次,观察组6.85±2.44次,两组间比较存在差异（P＜0.0001）;平均术中出血对照组198.1±108.3ml,双导板组160.3±135.4ml,两组间比较无明显差异（P=0.216）。患者术后随访时间14~26个月（19.4±4.1个月）,所有病例行寰枢椎后路术后均获得融合。结论：改良个性化导向模板辅助寰枢椎椎弓根螺钉置钉技术比传统置钉技术更能有效减少术中X线透视次数并提高临床手术置钉的准确性。     

3D打印椎弓根导航模板在下颈椎椎弓根置钉中的临床应用

【摘要】 目的：探讨采用优化设计的3D打印椎弓根导航模板辅助下颈椎椎弓根螺钉置入的安全性和准确性。方法：回顾性分析2016年8月~2022年10月在我科行颈椎后路椎弓根螺钉内固定手术的患者42例,年龄32~74岁（50.1±9.8岁）,随访13~25个月（19.6±3.2个月）。根据置钉方式分为导板组（n=22）和徒手组（n=20）：导板组采用优化的椎弓根钻孔导航模板设计方案,3D打印制作下颈椎椎弓根导航模板辅助椎弓根置钉,其中男性12例,女性10例,颈椎损伤或颈脊髓损伤6例,后纵韧带骨化症（OPLL）9例,颈椎管肿瘤5例,脊髓型颈椎病2例;徒手组根据术前颈椎CT测量椎弓根角度、直径等参数,采用徒手置钉,其中男、女各10例,颈椎损伤或颈脊髓损伤4例,OPLL 10例,颈椎管肿瘤5例,脊髓型颈椎病1例。两组患者性别构成、年龄、诊断、术前VAS评分、JOA评分比较无统计学差异（P>0.05）。记录两组患者手术时间、术中出血量;术后1周颈椎CT扫描,按照Kaneyama方法评估椎弓根置钉的准确性：0级,螺钉完全位于椎弓根内;1级,穿破椎弓根的部分<螺钉直径的50%;2级,穿破椎弓根的部分>螺钉直径的50%;3级,椎弓根螺钉完全位于椎弓根外。0级或1级定义为椎弓根置钉准确,2级或3级为螺钉误置。记录患者的围手术期并发症,统计并比较两组术后12个月疼痛视觉模拟评分（VAS）、日本骨科学会（JOA）评分。结果：42例患者手术顺利,导板组手术时间102.2±16.1min,术中出血量89.3±17.7mL;均少于徒手组142.8±20.9min,133.3±34.0mL（P<0.01）。42例患者共置入下颈椎椎弓根螺钉216枚：导板组118枚,其中0级90枚,1级22枚,2级5枚,3级1枚,置钉准确率94.9%（112/118）;徒手组98枚,其中0级48枚,1级36枚,2级10枚,3级4枚,置钉准确率85.7%（84/98）。导板组置钉准确率显著性高于徒手组（P<0.05）。两组患者均未出现螺钉相关神经血管损伤,无内固定松动断裂并发症,术后12个月VAS评分较术前显著性降低（P<0.01）,JOA评分较术前显著性提高（P<0.01）,两组间比较无显著性差异（P>0.05）。结论：3D打印椎弓根导航模板的优化设计方案有助于提高下颈椎椎弓根置钉的准确性。     

后路辅助寰椎椎弓根螺钉置钉技术的研究进展

近年来,后路寰枢椎椎弓根螺钉内固定术已成为手术治疗寰枢椎脱位的"金标准"。但寰椎的特殊结构和变异使得徒手椎弓根螺钉置钉具有极高的难度。随着计算机导航辅助系统、个性化导航模板的应用,使得寰椎椎弓根螺钉置钉的安全性、精确性不断提高。本文就后路辅助寰椎椎弓根螺钉置钉技术作一综述。     

数字化导航模板在颈椎椎弓根螺钉置入中的应用

目的 :评价个体化导航模板辅助颈椎椎弓根螺钉置入的准确性和安全性。方法 :2010年8月~2013年8月,对25例需要行颈椎椎弓根螺钉内固定的患者术前行64排螺旋CT连续扫描,计算机重建颈椎三维模型、设计颈椎椎弓根的最佳进钉通道,获取每个颈椎椎板的解剖形态,设计与颈椎椎板吻合的反向模板,并模拟螺钉的最佳进钉通道,形成单侧定位导向孔的导航模板。利用3D打印技术打印颈椎模型和导航模块,通过术前模拟置钉测量出每个椎弓根的螺钉通道长度及椎弓根宽度,术中采用导航模板辅助置入椎弓根螺钉,术后行CT扫描评价螺钉位置,记录有无与螺钉置入相关的并发症。结果:利用导航模板辅助置入颈椎椎弓根螺钉共164枚,其中152枚完全在椎弓根内,4枚螺钉穿破椎弓根内侧皮质,8枚螺钉穿破椎弓根外侧皮质,无椎弓根上方、下方穿破的螺钉,未发现与置钉相关的椎动脉、神经根和颈髓等损伤的症状。结论:个体化导航模板辅助颈椎椎弓根螺钉置入可以提高置钉的准确率,增加颈椎手术的安全性。     

导航系统辅助下颈椎椎弓根螺钉置钉准确性的实验研究

目的：评价导航系统辅助下颈椎（C3～C7）椎弓根螺钉内固定置钉的准确性.方法：将32具成人尸体颈椎标本随机分为4组,分别采用盲法、透视法、透视导航法和CT导航法进行下颈椎椎弓根螺钉置入.术后采用标本大体解剖观察的方法评价置钉准确性.分优（螺钉完全在椎弓根内）、可（仅有螺纹穿出,对周围组织无损伤）和差（螺钉明显穿出）进行统计.结果：共置入螺钉318枚.盲法80枚,平均手术时间27min,优29枚（36 3%）、可21枚（26.3%）、差30枚（37.5%）;透视法78枚（有1例C4、C5右侧椎弓根均细小,不能容纳3.5mm螺钉）,平均手术时间112min,优35枚（44.9%）、可29枚（37.2%）、差14枚（17.9%）;透视导航法80枚,平均手术时间69min,优34枚（42.5%）,可36枚（45%）,差10枚（12.5%）;CT导航法80枚,平均手术时间98min,优70枚（87.5%）、可10枚（12.5%）.各组间手术时间均有显著性差异（P＜0.05）,透视法与透视导航法的置钉准确率间无显著性差异,其余各组间均有显著性差异（P＜0.05）.结论：单纯根据术前影像结果盲法行下颈椎椎弓根螺钉内固定不安全.透视法和透视导航法可提高置钉准确性,但手术风险仍较大,透视导航法比透视法置钉的手术时间缩短.CT导航法并未比透视法增加手术时间,但置钉准确性显著提高.     

快速成型模型佐助胸腰椎椎弓根置钉的研究

目的 探讨快速成型技术佐助胸腰椎椎弓根螺钉置入的准确性和可靠性.方法 将患者分成两组,快速成型组26例,传统手法置钉组26例,由同一位医师分别采用快速成型模型佐助置钉法和传统手法置钉进行胸腰椎椎弓根螺钉置入.术后CT扫描比较两种方法的置钉准确性.结果 快速成型模型佐助置钉156枚,其中3枚穿破皮质,成功率98.08％,绝对风险率0.64％;传统手法置钉121枚,11枚穿破皮质,成功率90.91％,绝对风险率4.13％.两组病例均未出现神经血管损伤并发症,快速成型佐助置钉法准确率明显高于传统手法置钉,安全性提高,差异具有统计学意义(P＜0.05).结论 快速成型模型佐助胸腰椎椎弓根置钉,可提高准确率和安全性,操作简单,符合个体化置钉,为胸腰椎椎弓根螺钉置入提供一种新方法.     

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。     

快速成型导航模板在脊柱外科的应用研究

脊柱外科常规的影像检查常难以清楚地观察病变局部,最常用的徒手置钉法术中并发症风险高,手术时间长,且术中透视量大。快速成型导航模板为椎弓根螺钉的置入提供了新的方法,使复杂手术简单化,提高置钉准确性,保证手术快速安全。现介绍快速成型导航模板的原理及制作过程,综述其在颈椎、胸椎、腰椎及复杂脊柱畸形手术方面的研究进展,总结不足并展望其应用前景。     

C臂导航在胸腰椎椎弓根内固定术中应用

目的 探讨计算机导航技术在胸腰椎椎弓根内固定术中的应用价值.方法 在计算机导航下对15例胸腰椎疾患行胸腰椎椎弓根内固定术,术中共用72枚椎弓根螺钉固定.术后进行X线透视及CT平扫,用Richter分类法对螺钉固定位置进行评估.结果 所有病例全部在导航下完成,15例均获随访,时间6～24个月,无椎弓根螺钉松动及断裂.螺钉位置根据X线及CT复查结果,按Richter分类法进行评估:优68枚(94.4%),良4枚(5.6%).术中透视未发现螺钉突入椎管及穿出椎体外,未发生神经根、脊髓、血管损伤.术中C臂X线机透视的次数明显减少,手术时间缩短,手术成功率明显提高.结论 C臂导航能够明显减少胸腰椎椎弓根内固定术中的误差,提高手术的精确性.     

导航模板辅助脊柱椎弓根内固定术与传统椎弓根内固定术手术效果比较的Meta分析

目的:系统评价快速成型导航模板辅助脊柱椎弓根内固定术与传统通过解剖标志定位的内固定术的优良率与疗效。方法:计算机检索2017年6月前PubMed、The Cochrane Library(2017年5期)、Clinical Trial、Google Scholar、Web of Science、中国知网(CNKI)、万方(Wanfang Data)和维普(VIP)等中英文数据库,查找有关于导航模板辅助脊柱椎弓根螺钉置入与传统置入术临床疗效对比的临床随机对照试验(RCT)和前瞻性病例对照研究或回顾性病例对照研究。由2位研究者分别根据纳入与排除标准进行文献筛选、数据提取,通过Cochrane Handbook对纳入的随机对照试验进行方法学质量评价,通过NOS量表对纳入的前瞻性病例对照研究和回顾性病例对照研究进行方法学质量评价,采用Cochrane协作网RevMan 5.3软件对两种椎弓根螺钉置入方式所得疗效指标进行Meta分析。结果:最终共纳入7篇文献,包括2篇RCT、1篇前瞻性病例对照研究和4篇回顾性病例对照研究,共计237例患者,置入椎弓根螺钉1 688枚,其中导航模板组898枚螺钉,传统手术组790枚螺钉。Meta分析结果显示:导航模板组与传统手术组在螺钉置入优良率的差异有统计学意义[OR=5.05,95%CI(3.13,8.16),P0.000 01];两组胸腰段手术时间存在差异,且差异具有统计学意义[WMD=-27.19,95%CI(-38.21,-16.17),P0.000 01];两组术中出血量存在差异,且差异有统计学差异[WMD=-100.82,95%CI(-182.26,-19.37),P=0.02]。结论:导航模板脊柱椎弓根螺钉内固定术与传统椎弓根螺钉内固定术相比具有更好的临床疗效,可以提高螺钉置入的优良率,减少手术时间及术中出血量。     

单、双侧椎弓根螺钉固定在微创TLIF中的疗效比较

目的比较单侧和双侧椎弓根螺钉固定TLIF治疗单节段腰椎间盘突出症的疗效。方法回顾性研究应用单侧或双侧椎弓根螺钉固定进行单节段经椎间孔腰椎椎间融合治疗的患者36例,对比分析其手术时间、失血量、并发症等。结果两组术后VAS、ODI评分均有改善,但两组之间无统计学差异;双侧椎弓根螺钉固定组失血量多,单侧椎弓根螺钉内固定组手术时间短,两组融合率无显著差异(P0.05)。两组无椎弓根螺钉内固定并发症的发生。结论单侧椎弓根螺钉固定经椎间孔椎间融合在术后1年的临床疗效方面,与双侧椎弓根螺钉固定相似。     

同体位斜向椎体间融合与单侧椎弓钉固定技术

[目的]介绍同体位斜向椎体间融合与单侧椎弓钉固定的手术技术和初步临床效果.[方法] 2018年7月-2019年6月应用同体位下经斜外侧腰椎椎间融合术联合单侧椎弓根螺钉固定治疗腰椎退行性疾病患者43例.患者侧取右侧卧位,左腹部外侧行4 cm斜切口,分离腹肌至腹膜后间隙.暴露椎间隙,切除椎间盘,置入填有同种异体骨的融合笼架...     

快速成型导航模板辅助颈椎螺钉置入的研究进展

颈椎螺钉内固定技术凭借其高融合率、手术节段即刻固定及良好的矫形能力在临床上得到广泛应用。但由于解剖结构变异、椎弓根较细等原因,采用传统方法置钉难度较大,螺钉穿孔率较高,可引起神经血管损伤等严重并发症。近年来快速成型导航模板被报道应用于辅助颈椎螺钉置入,以提高螺钉置入的准确性。本文通过回顾及总结近20年来已发表关于导航模板辅助颈椎螺钉置入相关文献,系统介绍了导航模板的制作与使用方法、设计理念发展历程以及在颈椎手术中的应用现状。目前相关临床及尸体研究证实在颈椎手术中,使用快速成型导航模板辅助颈椎螺钉置入可降低螺钉穿孔率、术中电离辐射伤害及手术时间,值得在临床工作中推广应用。但是不同设计类型的导航模板的具体临床疗效没有很高的总结。因此,更多比较不同设计类型导航模板准确性与安全性的尸体及临床试验急需进行,以帮助临床医生选择合适的导航模板进行手术。     

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。