3D打印技術(shù)在脊柱外科的應(yīng)用效果觀(guān)察

劉正蓬，王雅輝，明 穎，張義龍，李 哲，孫志杰，王建華，孫 賀

（承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院，河北 承德 067000）

3D打印技術(shù)在脊柱外科的應(yīng)用效果觀(guān)察

劉正蓬，王雅輝，明 穎，張義龍，李 哲，孫志杰，王建華，孫 賀*

（承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院，河北 承德 067000）

目的觀(guān)察3D打印技術(shù)在脊柱外科的應(yīng)用效果。方法采用隨機(jī)數(shù)字表法將承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院2015年10月～2017年1月收治的70例脊柱外科患者分為對(duì)照組（未應(yīng)用3D打印技術(shù)）及觀(guān)察組（應(yīng)用3D打印技術(shù)）各35例，對(duì)其應(yīng)用效果進(jìn)行比較。結(jié)果兩組置釘準(zhǔn)確率、并發(fā)癥發(fā)生率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論在脊柱外科臨床治療中應(yīng)用3D打印技術(shù)可取得理想的應(yīng)用效果，值得推廣使用。

3D打印技術(shù)；脊柱外科；置釘準(zhǔn)確率；并發(fā)癥

置入椎弓根螺釘是脊柱外科內(nèi)固定治療重要的步驟之一，因其具有良好的生物力學(xué)性能而得到了廣泛的推廣使用。然而，由于椎弓根與神經(jīng)及脊髓等重要結(jié)構(gòu)相毗鄰，加之脊柱不同階段直徑與方向存在著顯著的差異性，使得椎弓根螺釘置入時(shí)面臨著較大的難度，甚至導(dǎo)致手術(shù)失敗[1]。因此，提高手術(shù)成功率尤為重要。鑒于此，本次研究圍繞3D打印技術(shù)在脊柱外科的應(yīng)用效果展開(kāi)分析，現(xiàn)內(nèi)容如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

采用隨機(jī)數(shù)字表法將承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院2015年10月～2017年1月收治的70例脊柱外科患者分為兩組各35例。對(duì)照組中男20例、女15例；年齡28歲～64歲，平均年齡（40.23±1.11）歲；骨折部位：T11者2例、T12者15例、L1者17例、L2者1例；致傷原因：交通事故24例、高空墜落11例。觀(guān)察組中男22例、女13例；年齡30歲～64歲，平均年齡（40.25±1.10）歲；骨折部位：T11者1例、T12者14例、L1者18例、L2者2例；致傷原因：交通事故25例、高空墜落10例。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）無(wú)脊柱后路椎弓根螺釘植入術(shù)治療禁忌者；（2）無(wú)血液系統(tǒng)疾病或凝血功能障礙者。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）合并其他全身嚴(yán)重器質(zhì)性疾病者；（2）不同意此次研究方案者。兩組患者一般資料無(wú)明顯差異，可分組比對(duì)。

1.2 方法

兩組均接受脊柱后路椎弓根螺釘植入術(shù)治療，對(duì)照組未使用3D打印技術(shù)。觀(guān)察組應(yīng)用3D打印技術(shù)，首先實(shí)施螺旋CT掃描，獲取Dicom文件后導(dǎo)入三維重建軟件Mimcs16.0中形成椎體的斷層圖像，利用調(diào)整灰度及對(duì)比度的方式將影響視野及手術(shù)操作的無(wú)關(guān)結(jié)構(gòu)予以去除。隨后設(shè)定目標(biāo)窗口椎體圖像的閾值并對(duì)形成的椎體斷面影像開(kāi)展修補(bǔ)和擦除工作，通過(guò)Conclude 3D操作獲得完整的三維模型。以STL格式導(dǎo)入3D打印機(jī)并使用PLA材料進(jìn)行模型打印。對(duì)3D圖像進(jìn)行科學(xué)評(píng)估及實(shí)驗(yàn)以確定精確的進(jìn)釘點(diǎn)、進(jìn)釘方向和螺釘在椎弓根內(nèi)的位置[2]。通過(guò)等離子低溫消毒后帶上手術(shù)臺(tái)并指導(dǎo)術(shù)中置釘過(guò)程。

1.3 觀(guān)察指標(biāo)

選取置釘準(zhǔn)確率、并發(fā)癥發(fā)生率作為觀(guān)察指標(biāo)，其中并發(fā)癥包括高熱、神經(jīng)根損傷、暫時(shí)性脊髓損傷、感染。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，計(jì)數(shù)資料以百分?jǐn)?shù)（%）表示，采用x2檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

觀(guān)察組置釘準(zhǔn)確率100%、并發(fā)癥發(fā)生率8.6%，對(duì)照組置釘準(zhǔn)確率91.4%、并發(fā)癥發(fā)生率20%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)下表1。

表1 兩組置釘準(zhǔn)確率、并發(fā)癥發(fā)生率比較 [n（%）]

3 討 論

脊柱外科收治的患者通常病情危重且復(fù)雜多樣，既往采取的椎弓根螺釘植入操作對(duì)脊髓以及椎弓根的損傷較大，大幅延長(zhǎng)患者康復(fù)時(shí)間，所以提高椎弓根置釘準(zhǔn)確率成為當(dāng)務(wù)之急。本次研究中觀(guān)察組通過(guò)應(yīng)用3D打印技術(shù)，各觀(guān)察指標(biāo)均優(yōu)于未應(yīng)用3D打印技術(shù)的對(duì)照組。由此可見(jiàn)，3D打印技術(shù)在脊柱外科中可取得理想的應(yīng)用效果，原因在于該技術(shù)通過(guò)構(gòu)建三維影像模型，更好的輔助主治醫(yī)師精確觀(guān)察骨折部位，在構(gòu)建3D模型上預(yù)先模擬手術(shù)，確定椎弓根螺釘進(jìn)釘方向和角度，繼而制定最合理的手術(shù)方案，大幅提高了手術(shù)的安全性[3]。

綜上所述，在脊柱外科臨床治療中應(yīng)用3D打印技術(shù)可取得理想的應(yīng)用效果，值得推廣使用。

[1] 龐驕陽(yáng)，趙 巖，肖宇龍，等.3D打印技術(shù)在脊柱外科的應(yīng)用[J].中國(guó)組織工程研究，2016，10(04):577-582.

[2] 李忠海，唐家廣，王華東，等.3D打印技術(shù)在骨科臨床教學(xué)中的應(yīng)用初探[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2016，12(02):198-200.

[3] 曾芳俊，陳榮春，游 輝.3D打印技術(shù)在脊柱畸形矯正手術(shù)中的應(yīng)用研究[J].當(dāng)代醫(yī)學(xué)，2016，35(36):24-26.

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ISSN.2095-8242.2017.060.11729.02

2015年承德市科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（編號(hào)：20157060）

劉正蓬（1983-），男，滿(mǎn)族，河北人，主治醫(yī)師，本科，研究方向：脊柱外科基礎(chǔ)與臨床

孫 賀

本文編輯：劉帥帥