李 超，牛國(guó)旗，劉香平，張敬堂，李海亞*，張斌斌

（1.太和縣人民醫(yī)院，安徽太和 236600；2.蚌埠醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院，安徽蚌埠 233000）

近年來(lái)，上頸椎椎弓根螺釘置入方法不斷日新月異，最為常見(jiàn)的就是術(shù)中結(jié)合X 線(xiàn)透視的傳統(tǒng)徒手置釘方法，此方法手術(shù)用時(shí)長(zhǎng)、手術(shù)過(guò)程出血量大、醫(yī)患承受射線(xiàn)輻射均較多，且椎弓根螺釘置入準(zhǔn)確率難以達(dá)到理想預(yù)期，從而使手術(shù)整體成功率降低。而目前比較新穎的有術(shù)中CT 定位引導(dǎo)置釘技術(shù)，但這些技術(shù)設(shè)備費(fèi)用昂貴，技術(shù)難度較大。本研究團(tuán)隊(duì)此前利用3D 打印技術(shù)設(shè)計(jì)制作出上頸椎椎弓根螺釘導(dǎo)向模板，并且在體外模型上完成手術(shù)模擬［1］，證明了導(dǎo)向模板輔助置釘可行性。本研究采取回顧性方法，對(duì)近年來(lái)本科使用3D 打印技術(shù)在上頸椎螺釘置入手術(shù)的臨床療效作出分析，對(duì)個(gè)體化導(dǎo)向模板臨床應(yīng)用價(jià)值作出評(píng)價(jià)，以期在臨床進(jìn)一步推廣。

1 臨床資料

1.1 一般資料

回顧性分析2010 年5 月—2019 年5 月本科收治的18 例患者的臨床資料。均為上頸椎畸形患者，均有脊髓壓迫且均伴有神經(jīng)癥狀，根據(jù)醫(yī)患溝通結(jié)果，10 例采用個(gè)體化3D 打印導(dǎo)板輔助上頸椎椎弓根置入螺釘（3D 組），8 例采用傳統(tǒng)徒手置入螺釘（徒手組），兩組患者年齡、性別、畸形類(lèi)型的比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。本研究獲得本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患者簽署知情同意書(shū)。

1.2 手術(shù)方法

3D 組：術(shù)前CT 檢查，數(shù)據(jù)在Mimics 虛擬軟件處理，生成虛擬椎弓根螺釘，在相應(yīng)椎體擬合出最佳椎弓根螺釘進(jìn)針點(diǎn)、螺釘通道及螺釘長(zhǎng)度，保證虛擬螺釘均無(wú)穿破椎弓根的四壁。設(shè)計(jì)出內(nèi)徑0.4 cm、外徑0.8 cm，長(zhǎng)1.5～2.0 cm 的置釘導(dǎo)向圓管，并結(jié)合寰樞椎椎體背面解剖形態(tài)，在椎體后方設(shè)計(jì)出與其解剖特點(diǎn)匹配的逆向3D 導(dǎo)板，采用3D 打印機(jī)（raise 3d N2 plus，上海麥遞圖公司）以PLA 為打印材料打印制作。將消毒后的3D 導(dǎo)向模板貼附在寰椎后方，確定匹配度吻合且穩(wěn)定的情況下由助手幫忙固定導(dǎo)板。沿導(dǎo)板打入導(dǎo)針，確保釘?shù)劳耆挥谧倒べ|(zhì)內(nèi)后，用絲錐緩慢攻絲，再次測(cè)深選取恰當(dāng)長(zhǎng)度的螺釘緩慢擰入。樞椎和枕骨參考同樣的方法置入螺釘。將塑形后的鈦棒置入螺釘尾槽固定，置入橫連。利用超聲骨刀磨刀頭打磨粗糙后植骨，沖洗、放置引流后逐層縫合切口。

徒手組：按既往經(jīng)驗(yàn)尋找相應(yīng)椎體解剖特點(diǎn)，徒手置入各椎弓根螺釘，安裝雙側(cè)棒固定。后續(xù)植骨等處理同上。

術(shù)后均行頸托固定，常規(guī)抗感染、營(yíng)養(yǎng)神經(jīng)等支持治療，24 h 內(nèi)引流量低于50 ml 去除引流管，避免長(zhǎng)時(shí)間放置增加感染風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)

記錄兩組圍手術(shù)期資料，包括手術(shù)時(shí)間、切口長(zhǎng)度、術(shù)中失血量、置釘時(shí)間、一次置釘成功率、術(shù)中并發(fā)癥、切口愈合等級(jí)、住院時(shí)間。根據(jù)術(shù)后CT 影像學(xué)結(jié)果依據(jù)Kawaguchi 方法評(píng)價(jià)螺釘置入的準(zhǔn)確性［2］，比較實(shí)際置釘與術(shù)前虛擬置釘椎弓根螺釘?shù)闹睆胶烷L(zhǎng)度以及與后正中線(xiàn)距離。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理數(shù)據(jù)，計(jì)數(shù)資料采用x2檢驗(yàn)；計(jì)量資料以±s表示，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，等級(jí)資料采用Mann-whitney U檢驗(yàn)。P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 臨床結(jié)果

所有患者均順利完成手術(shù)，手術(shù)共置釘72 枚，其中，3D 組40 枚，徒手組32 枚。圍手術(shù)期資料見(jiàn)表1，3D 組手術(shù)時(shí)間、術(shù)中失血量、平均每釘置入時(shí)間、透視次數(shù)均顯著優(yōu)于徒手組（P＜0.05）。

表1 兩組患者臨床資料與比較

術(shù)后3D 組有1 例患者出現(xiàn)術(shù)后呼吸困難，轉(zhuǎn)入ICU 行氣切器械通氣、腰大池引流等對(duì)癥治療，病情康復(fù)后出院；1 例患者出現(xiàn)后枕部皮膚壞死，定期消毒1 個(gè)月后愈合良好。徒手組有1 例患者術(shù)后出現(xiàn)發(fā)熱，予以積極抗感染、換藥等治療后康復(fù)；1 例患者術(shù)后5 個(gè)月出現(xiàn)四肢無(wú)力，入院后影像學(xué)檢查提示寰樞椎再次出現(xiàn)脫位，完善術(shù)前準(zhǔn)備后行后路枕頸融合術(shù)，術(shù)后出現(xiàn)腦脊液漏癥狀，予以加強(qiáng)換藥等治療后癥狀消失。

2.2 影像評(píng)估

兩組影像資料見(jiàn)表2，3D 組術(shù)前模擬置釘和實(shí)際置釘在螺釘直徑、長(zhǎng)度以及與后正中線(xiàn)距離的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。3D 組置頂準(zhǔn)確性顯著高于徒手組（P＜0.05）。至末次隨訪時(shí)，兩組融合段均達(dá)到骨性融合，3D 組與徒手組均未見(jiàn)內(nèi)固定松動(dòng)斷裂。3D 組典型病例影像見(jiàn)圖1。

表2 兩組患者影像評(píng)估結(jié)果與比較

圖1 患者，女，48 歲，3D 打印輔助上頸椎置釘行枕頸融合+植骨術(shù)。1a: 術(shù)前X 線(xiàn)片示先天性寰枕融合畸形；1b: 術(shù)后1 年隨訪X 線(xiàn)片提示內(nèi)固定位置良好，植骨處均已達(dá)到骨性愈合。

3 討 論

近年來(lái)，隨著醫(yī)療器械行業(yè)更新?lián)Q代，椎弓根螺釘技術(shù)已逐漸成為頸椎后路內(nèi)固定方法的主角，有關(guān)寰樞頸椎椎弓根螺釘?shù)膬?yōu)勢(shì)，大量學(xué)者都對(duì)其作出證明［3～7］：其具有其他內(nèi)固定技術(shù)所不能帶來(lái)的穩(wěn)定的生物力學(xué)特性，短節(jié)段固定的同時(shí)具有復(fù)位、加壓、維持的作用，在術(shù)后就能到達(dá)即刻穩(wěn)定；能夠在三維空間角度糾正頸椎不穩(wěn)，維持椎體的空間解剖特性，且能保留上頸椎部分關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)功能；即使對(duì)于變異、畸形的椎弓根仍然適用，具有廣泛的適應(yīng)證。目前，臨床中最常用的螺釘置入方法有傳統(tǒng)徒手置釘法、術(shù)中計(jì)算機(jī)定位導(dǎo)航輔助置釘法以及3D 打印技術(shù)輔助置釘法等。傳統(tǒng)徒手方法置釘過(guò)于依賴(lài)于術(shù)者既往經(jīng)驗(yàn)，置釘?shù)臏?zhǔn)確性難以保證，術(shù)中還需多次X 線(xiàn)透視輔助，增加了患者及手術(shù)團(tuán)隊(duì)輻射暴露次數(shù)［8～11］，計(jì)算機(jī)輔助置釘同樣存在著缺點(diǎn)［12，13］：需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行操作，同樣擁有著較長(zhǎng)的學(xué)習(xí)曲線(xiàn)，基礎(chǔ)條件較差的醫(yī)院難以開(kāi)展。

本研究利用上頸椎椎弓根置釘方法的不同進(jìn)行對(duì)比分析，3D 組利用3D 打印技術(shù)便捷化、個(gè)性化、精準(zhǔn)化特點(diǎn)，對(duì)上頸椎畸形的患者針對(duì)性的設(shè)計(jì)、制作出相匹配的個(gè)體化導(dǎo)向模板，利用Mimics 軟件三維可視化原理，多角度、多方位觀察寰樞椎特點(diǎn)，確保導(dǎo)向模板置釘套筒的方向、角度均完全位于椎弓根內(nèi)。將設(shè)計(jì)出的導(dǎo)板與模型一同打印，在術(shù)前預(yù)先規(guī)劃手術(shù)方案、模擬手術(shù)操作，讓手術(shù)團(tuán)隊(duì)更加清晰、直觀了解畸形病變的特點(diǎn)，還可以反復(fù)進(jìn)行預(yù)手術(shù)，增加手術(shù)團(tuán)隊(duì)的信心；在術(shù)前即可把握螺釘?shù)倪M(jìn)釘點(diǎn)、進(jìn)釘角度、所需螺釘?shù)拈L(zhǎng)度，避免因螺釘直徑或長(zhǎng)度選擇錯(cuò)誤或者置釘角度方向不佳而引起的術(shù)中操作失誤。從術(shù)后療效來(lái)看，均能夠達(dá)到良好的手術(shù)預(yù)后。而從置釘準(zhǔn)確度上看，作者術(shù)后均予以患者復(fù)查三維CT，采用Kawaguchi 等評(píng)價(jià)方法對(duì)置釘準(zhǔn)確率進(jìn)行判斷［2］，結(jié)果顯示，3D 組和徒手組優(yōu)質(zhì)螺釘分別為39、29 枚，可接受率分別為97.5%、90.6%，兩組對(duì)比，3D 組置釘優(yōu)質(zhì)率明顯高于徒手組，再次證實(shí)了個(gè)體化3D 打印導(dǎo)板輔助置釘?shù)膬?yōu)越性。

綜上所述，上頸椎置釘風(fēng)險(xiǎn)較大，應(yīng)用3D 打印技術(shù)設(shè)計(jì)制作出個(gè)體化寰樞椎椎弓根螺釘導(dǎo)向模板，并在臨床手術(shù)中輔助上頸椎椎弓根螺釘置入。與傳統(tǒng)徒手置釘方法相比，置釘準(zhǔn)確率更高，手術(shù)效率顯著提升，體現(xiàn)了個(gè)性化原則。