基于3D打印技術的腰椎椎弓根螺釘數字化置入及應用

劉正蓬，王雅輝，張義龍，李 哲，孫志杰，王建華，明 穎，孫 賀★

（承德醫學院附屬醫院，河北 承德 067000）

腰椎椎弓根螺釘置入內固定治療脊柱骨折、腰椎退變性疾病等的有效手段，但不同個體治療時的進釘點、進釘方向及進釘深度等方面均有較大差異，這就為椎弓根螺釘的準確置入帶來一定困難，也影響治療效果。目前主要的椎弓根螺釘置入方法難以保證準確率，對醫者手術操作經驗及設備要求較高[1]。利用3D打印技術制作于術前制作符合個體差異化的腰椎實體和螺釘導航模塊，在術中使用導航模塊輔助置釘，大大提高了準確率[2]。本研究選擇我院收治的腰椎椎弓根螺釘置入內固定治療患者進行研究，觀察置釘效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年3月～2017年1月我院收治的腰椎疾病患者病例資料進行回顧性分析。共符合要求病例資料52份，其中男性33例，女性19例，患者年齡45～69歲，平均年齡（58.91±9.19）歲。根據治療方法不同分為觀察組和對照組兩組，觀察組使用基于3D打印技術的腰椎椎弓根螺釘數字化置入治療方法，對照組使用C型臂透視輔助置釘治療方法，其中觀察組25例，對照組27例，兩組患者一般資料具有可比性，差異無統計學意義（P＞0.05）。

1.2 治療方法

對照組按照C型臂透視輔助置釘治療的常規方法操作。觀察組患者在開始治療前首先進行腰椎連續薄層CT掃描，根據掃描結果重建腰椎三維數據、設計腰椎導航模板。將所得數據輸出至配套3D打印機中，以聚乳酸材料作為打印材料，導出腰椎模型實體及導航模塊實體。在導航模塊引導下置入克氏針，電鉆鉆入預期長度后移除克氏針，后用絲錐擴孔，置入螺釘并依次完成融合、安裝連接棒等操作。術后常規處理、指導功能鍛煉及復查。

1.3 觀察指標

置釘效果評價：置釘后通過影像掃描探測螺釘置入情況是否與軟件中模擬的最佳參數一致。

療效評價：采用JOA下腰痛評分系統[3]計算改善率，當改善率在75%及以上時為優、在50%至74%時為良、在25%～49%時為可、在25%以下為差。治療效果優良率=（優人數+良人數）/總人數×100%。

腰椎功能改善情況評價：采用Oswestry功能障礙指數問卷表對患者腰椎功能改善情況進行分析，分數越低改善情況越好[4]。

1.4 統計分析

使用SPSS 19.0統計學軟件進行分析，用平均值±標準差（±s）表示計量資料，組間t檢驗比較，用率（%）表示計數資料，組間x2檢驗比較，P＜0.05表示有統計學差異。

2 結 果

觀察組置釘準確率、療效評價及腰椎功能改善情況均好于對照組，兩組比較差異具有統計學意義（P＜0.05），見表1。

表1 兩組臨床治療效果比較

3 討 論

本研究中使用基于3D打印技術的腰椎椎弓根螺釘置入技術治療腰椎疾病獲得了較好的臨床效果。基于3D打印技術的治療較傳統方法置釘準確率高、療效更好且腰椎功能恢復情況更好。基于3D打印技術的腰椎椎弓根螺釘數字化置入治療方法具有以下優點：（1）置釘準確率高，使得治療更加安全，成功率更高；（2）對臨床治療經驗要求較傳統方法低；（3）手術時間段、創傷小，術中暴露于X射線下的時間短；（4）個性化的導航模板避免了術中椎體間相對移動或患者體位改變導致的置入失敗。綜上所述，基于3D打印技術的腰椎椎弓根螺釘置入技術治療腰椎疾病患者，置釘準確率高，臨床療效好，能夠顯著改善患者的腰椎功能，具有較高的可行性，值得臨床上進行推廣應用。

[1] Devito DP,Kaplan L,Dietl R,et al.Clinical acceptance and accuracy assessment of spinal implants guided with SpineAssist surgical robot: retrospective study[J].Spine,2010,35(24):2109.

[2] 陳玉兵,陸 聲,徐永清.個體化導航模板在胸椎椎弓根螺釘置入中的初步臨床應用[J].中國脊柱脊髓雜志,2011,21(08):669-674.

[3] Toyone T,Takahashi K, Kitahara H,et al.Visualisation of symptomatic nerve roots. Prospective study of contrast-enhanced MRI in patients with lumbar disc herniation[J].Journal of Bone & Joint Surgery British Volume,1993,75(4):529-33.

[4] Fairbank J C,Pynsent P B.The Oswestry Disability Index.[J].Spine, 2000, 25(22):2940.