周建國(guó)，段永壯

（1.商丘市第一人民醫(yī)院骨科，河南 商丘 476000；2.鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院骨科，河南 鄭州 450000）

寰樞椎骨折、脫位是常見(jiàn)的頸椎損傷類(lèi)型，以椎弓根螺釘內(nèi)固定為主的外科方案是其主要治療術(shù)式，但術(shù)后的斷層拍片及CT掃描提示，仍有部分寰樞椎存在細(xì)微結(jié)構(gòu)損傷或螺釘位置偏離，寰椎爆裂骨折患者還可能因韌帶撕裂及修復(fù)不佳，而出現(xiàn)頸部持續(xù)僵硬、疼痛［1］。張樹(shù)芳等［2］嘗試借助計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航技 術(shù) （computer assisted surgery navigation system,CASNS）來(lái)提高置釘?shù)臏?zhǔn)確性，雖顯著提高了臨床療效，但因費(fèi)用高、難度大而不利于臨床推廣［3］。標(biāo)桿型3D打印導(dǎo)向器是可快速成型的導(dǎo)向模型，既降低了CASNS的體位要求與費(fèi)用，也提高了術(shù)中椎弓根螺釘內(nèi)固定的精準(zhǔn)性［4］。然而標(biāo)桿型3D打印導(dǎo)向器對(duì)頸椎功能的改善尚未完全明確，故本文通過(guò)病歷資料回顧性分析研究標(biāo)桿型3D打印導(dǎo)向器在寰樞椎骨折、脫位椎弓根螺釘內(nèi)固定手術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）有明確外傷史；（2）影像確診為寰樞椎骨折、脫位。

排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）合并神經(jīng)、脊髓損傷；（2）合并頸椎發(fā)育畸形；（3）合并其他嚴(yán)重內(nèi)科疾病者；（4）椎弓根細(xì)小，不耐受椎弓根螺釘內(nèi)固定手術(shù)；（5）患有嚴(yán)重骨質(zhì)疏松、頸椎結(jié)核、腫瘤者。

1.2 一般資料

回顧性分析2016年12月—2018年11月本院診治的寰樞椎骨折、脫位患者的資料，共80例符合上述標(biāo)準(zhǔn)，納入本研究。依據(jù)醫(yī)患溝通結(jié)果將患者分為兩組，兩組患者術(shù)前一般資料見(jiàn)表1，兩組患者在性別構(gòu)成、年齡、損傷類(lèi)型和損傷至手術(shù)時(shí)間的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。本研究獲醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批，所有患者均對(duì)手術(shù)方案知情同意。

表1 兩組患者術(shù)前一般資料與比較

1.3 手術(shù)方法

導(dǎo)向器組：術(shù)前行CT掃描，圖像以Dicom格式保存并錄入三維重建軟件，Minics17.0生成三維模型，用直徑3.0 mm的圓柱體模擬螺釘，平行椎弓根初步模擬置釘，再根據(jù)3D界面對(duì)釘?shù)篮妥倒奈恢眠M(jìn)行調(diào)整，釘?shù)啦煌黄谱倒瞧べ|(zhì)。將椎體模型及圓柱體數(shù)據(jù)以STL格式保存及錄入3-Matic系統(tǒng)，獲得寰樞椎體、棘突、側(cè)塊3D模型，建立與解剖形態(tài)一致的反向模板。根據(jù)圓柱體的軸心線建立直徑3.0 mm圓柱體標(biāo)桿，通過(guò)布爾運(yùn)算，反向模板與圓柱體標(biāo)桿相減得到直徑3.0 mm的置釘定位孔。圓柱體標(biāo)桿向模板內(nèi)側(cè)平移8～10 mm，后將標(biāo)桿、反向模板擬合為一體，采用3D打印出帶有定位孔和導(dǎo)向標(biāo)桿的導(dǎo)向器。全麻后患者取俯臥位，根據(jù)C形臂下寰樞椎骨折、脫位情況調(diào)整頸椎伸屈程度，再通過(guò)脊髓監(jiān)護(hù)系統(tǒng)保護(hù)神經(jīng)、血管。消毒后取后正中切口，逐層顯露椎體后部結(jié)構(gòu)；充分剝離椎板、棘突表面的肌肉、韌帶，將消毒后的標(biāo)桿型3D打印導(dǎo)向器緊密貼合于目標(biāo)椎體的椎板、棘突，妥善固定；用超聲骨鉆經(jīng)定位孔準(zhǔn)確鉆破椎板骨皮質(zhì)，平行導(dǎo)向器標(biāo)桿方向鉆出螺釘通道；在C形臂下確定釘?shù)罒o(wú)誤后常規(guī)置入椎弓根螺釘，再根據(jù)手術(shù)椎體的韌帶、筋膜等損傷情況進(jìn)行修復(fù)或植骨融合。清洗、引流、逐層縫合切口。術(shù)后1～3 d臥床，使用抗生素、脫水劑等，術(shù)后3～5 d戴頸托進(jìn)行平地活動(dòng)，術(shù)后3個(gè)月進(jìn)行復(fù)查。

常規(guī)組：術(shù)前未制備導(dǎo)向器，麻醉與體位同上，行后側(cè)正中切口，顯露棘突、椎板后，進(jìn)釘選擇側(cè)塊外上限中點(diǎn)處，以手鉆緩慢置入，C形臂反復(fù)透視，術(shù)者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)方向，直到確定最佳通道，用探針探査孔道四周，明確無(wú)穿破后置入椎弓根釘。其余手術(shù)步驟同上。

1.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)

記錄圍手術(shù)期資料；采用疼痛視覺(jué)模擬評(píng)分（visual analogue scale,VAS）［5］、日本骨科協(xié)會(huì)（Japa?nese Orthopaedic Association,JOA）頸椎評(píng)分評(píng)價(jià)臨床效果。行影像檢查，評(píng)價(jià)椎弓根螺釘位置。0級(jí)：螺釘完全在椎弓根內(nèi)；I級(jí)：螺釘穿透椎弓根皮質(zhì)＜1 mm；II級(jí)：1 mm≤螺釘穿透椎弓根皮質(zhì)＜2 mm，寰樞椎體固定良好；III級(jí)：螺釘穿透椎弓根皮質(zhì)≥2 mm。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié) 果

2.1 圍手術(shù)期情況

兩組患者均順利完成手術(shù)，導(dǎo)向器組術(shù)中1例，常規(guī)組3例患者出現(xiàn)靜脈叢損傷，少量出血，采用明膠海綿壓迫止血后出血停止；術(shù)中無(wú)動(dòng)脈、神經(jīng)損傷，無(wú)腦脊液漏發(fā)生。兩組圍手術(shù)期資料見(jiàn)表2。導(dǎo)向器組手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、透視次數(shù)均顯著優(yōu)于常規(guī)組（P＜0.05），兩組手術(shù)切口長(zhǎng)度的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。導(dǎo)向器組1例，常規(guī)組2例術(shù)后發(fā)生淺表切口感染，經(jīng)清創(chuàng)、抗感染治療后切口愈合；其余患者手術(shù)切口均一期愈合。常規(guī)組1例患者發(fā)生肺炎，給予全身性抗生素治療5 d后呼吸道癥狀基本消失；常規(guī)組術(shù)后1例老年患者發(fā)生肩胛部壓瘡，采取翻身、減壓、濕敷等措施處理后好轉(zhuǎn)。

表2 兩組患者圍手術(shù)期情況（±s）與比較

表2 兩組患者圍手術(shù)期情況（±s）與比較

images/BZ_39_204_379_515_446.pngimages/BZ_39_204_512_515_578.pngimages/BZ_39_515_379_798_446.pngimages/BZ_39_515_512_798_578.pngimages/BZ_39_798_379_1046_446.pngimages/BZ_39_798_512_1046_578.pngimages/BZ_39_1046_379_1186_446.pngimages/BZ_39_1046_512_1186_578.png手術(shù)時(shí)間（min）112.13±24.33135.98±27.54＜0.001images/BZ_39_204_645_515_711.png術(shù)中出血量（ml）images/BZ_39_515_645_798_711.png210.33±19.22images/BZ_39_798_645_1046_711.png235.31±21.92images/BZ_39_1046_645_1186_711.png＜0.001

2.2 隨訪結(jié)果

所有患者術(shù)后隨訪2～4年，平均（3.12±0.28）年，術(shù)后患者頸部疼痛、頸椎活動(dòng)功能等均顯著改善。兩組患者VAS和JOA評(píng)分結(jié)果見(jiàn)表3。隨時(shí)間推移，兩組患者VAS評(píng)分顯著降低（P＜0.05），而JOA評(píng)分顯著增加（P＜0.05）。相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)，兩組間VAS和JOA評(píng)分的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

表3 兩組患者隨訪結(jié)果（分，±s）與比較

表3 兩組患者隨訪結(jié)果（分，±s）與比較

images/BZ_39_1294_383_1531_453.pngimages/BZ_39_1294_522_1531_592.pngimages/BZ_39_1543_383_1847_453.pngimages/BZ_39_1543_522_1847_592.pngimages/BZ_39_1847_383_2129_453.pngimages/BZ_39_1847_522_2129_592.pngimages/BZ_39_2129_383_2276_453.pngimages/BZ_39_2129_522_2276_592.pngVAS評(píng)分images/BZ_39_1294_662_2276_732.png2.04±0.27＜0.001 2.09±0.26＜0.001images/BZ_39_1294_802_1543_871.png0.403images/BZ_39_1543_802_2276_871.pngimages/BZ_39_1294_941_2276_1011.png0.368images/BZ_39_1294_1081_1531_1151.png術(shù)后3個(gè)月P值術(shù)前末次隨訪images/BZ_39_1531_1081_1847_1151.png15.76±2.76 25.87±1.76images/BZ_39_1847_1081_2129_1151.png16.02±2.58 25.56±1.22images/BZ_39_2129_1081_2276_1151.png

2.3 影像評(píng)估

兩組患者影像檢查椎弓釘位置分級(jí)結(jié)果見(jiàn)表4，導(dǎo)向器組的椎弓釘位置評(píng)級(jí)顯著優(yōu)于常規(guī)組（P＜0.05）。術(shù)后影像顯示患者寰樞椎畸形顯著改善，椎弓根螺釘固定牢固。至末次隨訪時(shí)，所有患者均達(dá)到骨性愈合，無(wú)內(nèi)固定物松動(dòng)、斷裂。導(dǎo)向器組典型病例影像見(jiàn)圖1。

表4 兩組患者螺釘置入位置評(píng)級(jí)與比較

圖1 患者，男，56歲，交通事故致寰樞椎骨折，頸部疼痛伴活動(dòng)受限，傷后當(dāng)天入院，傷后3 d行標(biāo)桿型3D打印導(dǎo)向器輔助椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù) 1a,1b:術(shù)前頸椎正側(cè)位X線片示樞椎齒狀突骨折 1c:術(shù)前CT示樞椎齒狀突骨折 1d,1e:術(shù)前基于標(biāo)桿型3D打印模型模擬手術(shù)置釘 1f:術(shù)后3個(gè)月頸椎側(cè)位X線片顯示樞椎骨折復(fù)位，椎弓根螺釘位置良好 1g,1h:術(shù)后3個(gè)月CT顯示寰樞椎螺釘位置良好

3 討論

寰樞椎骨折、脫位采用椎弓根螺釘內(nèi)固定能夠有效復(fù)位骨折，維持生理曲度，改善疼痛及功能受限情況，臨床運(yùn)用較為廣泛，但椎弓根螺釘置釘也不能完全滿足復(fù)位需求，這主要與螺釘置入位置不佳有關(guān)，因此尋找輔助方式提高置釘準(zhǔn)確性在寰樞椎骨折、脫位治療方面具有重要意義［6］。本研究導(dǎo)向器組手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、術(shù)中透視次數(shù)均顯著低于常規(guī)組，這與唐接福等［7］研究結(jié)果一致。其原因在于C形臂X線機(jī)透視輔助下徒手置釘主要根據(jù)術(shù)者的手術(shù)經(jīng)驗(yàn)、技巧進(jìn)行判定，術(shù)中大多需要反復(fù)透視，手術(shù)時(shí)間增加的同時(shí)X線暴露量也相應(yīng)增加。同時(shí)本研究采用的標(biāo)桿型3D打印導(dǎo)向器輔助置釘時(shí)受到周?chē)浗M織的影響較輕，因此術(shù)中放置難度更小，在進(jìn)釘點(diǎn)確定時(shí)也能夠?qū)?dǎo)向孔位置起到直接觀察作用，避免常規(guī)置釘確定進(jìn)釘點(diǎn)時(shí)因剪力而導(dǎo)致螺釘偏移。在比較兩組螺釘置入準(zhǔn)確性后發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)向器組螺釘置入準(zhǔn)確度分級(jí)優(yōu)于常規(guī)組，提示標(biāo)桿型3D打印導(dǎo)向器在寰樞椎骨折、脫位椎弓根螺釘內(nèi)固定手術(shù)中有極高的置釘準(zhǔn)確性。

標(biāo)桿型3D打印導(dǎo)向器具有以下優(yōu)勢(shì)：（1）術(shù)前對(duì)置釘通道預(yù)設(shè)并制作3D打印導(dǎo)向器，術(shù)中將導(dǎo)向器緊密貼合于椎體骨性表面，以導(dǎo)向器指引獲得理想釘?shù)婪较?，因此而獲得近100%的置釘準(zhǔn)確率；（2）導(dǎo)向器輔助置釘具有個(gè)性化優(yōu)勢(shì)，制作導(dǎo)向器前以患者頸椎CT掃描數(shù)據(jù)為依據(jù)，根據(jù)各患者解剖特點(diǎn)設(shè)計(jì)釘?shù)?；?）使用導(dǎo)向器能夠協(xié)助醫(yī)生對(duì)發(fā)生解剖變異的椎體置釘，在頸椎椎體三維重建時(shí)，能清晰觀察受傷后頸椎的解剖變異，如寰椎椎動(dòng)脈溝橋、寰枕融合、部分后弓缺失等，進(jìn)而能夠預(yù)設(shè)進(jìn)釘釘?shù)?，減少手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)［8］；（4）導(dǎo)向器將置釘定位孔控制為 3 mm，有效避免了置釘過(guò)緊或過(guò)松，促進(jìn)患者術(shù)后早期的頸椎功能恢復(fù)，也降低螺釘突破椎弓根皮質(zhì)的概率［9］。兩組術(shù)后近中期療效無(wú)明顯差異，主要原因在于寰樞椎骨折脫位后頸椎功能的恢復(fù)受到多種原因的影響，例如術(shù)后功能鍛煉逐漸規(guī)范加之當(dāng)前寰樞椎徒手置釘雖然不及標(biāo)桿型3D打印導(dǎo)向器輔助準(zhǔn)確，但也極少發(fā)生螺釘穿透椎弓根皮質(zhì)≥2 mm的III級(jí)置釘準(zhǔn)確度，因此對(duì)手術(shù)療效影響并不大。

總之，在寰樞椎骨折、脫位椎弓根螺釘內(nèi)固定手術(shù)中應(yīng)用標(biāo)桿型3D打印導(dǎo)向器，術(shù)中更清楚受損寰樞椎的解剖結(jié)構(gòu)，可顯著提高寰樞椎骨折、脫位椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)置釘?shù)臏?zhǔn)確性，提高置釘安全性。