3D打印個體化椎弓根導板的研制及其體外模擬置釘準確性分析.pdf

1、目的：椎弓根置釘技術(shù)是脊柱外科醫(yī)師必須熟練掌握的一項技能，對于熟練的脊柱外科醫(yī)生而言，其螺釘置入不良發(fā)生率仍大于10％，且徒手置釘技術(shù)存在較長的學習曲線；椎弓根螺釘誤置會造成神經(jīng)、內(nèi)臟、血管等并發(fā)癥，雖然發(fā)生率較低，但后果嚴重，此外，螺釘位置偏差使螺釘把持力減弱，可能造成一些遠期并發(fā)癥。本研究將設(shè)計3D打印的個體化椎弓根導板輔助置釘，降低置釘難度，提高置釘準確性，并于體外模擬置釘，探討其在腰椎椎體椎弓根置釘術(shù)中的可行性，為下一步進行臨床

2、應用及深入研究提供實踐經(jīng)驗。
　　方法：傳統(tǒng)椎弓根置釘依靠術(shù)者經(jīng)驗以及影像學資料進行，受各方面因素影響術(shù)者主觀判斷，置釘變數(shù)相對較大，置釘難度較高，螺釘誤置率居高不下，本研究使用3D打印技術(shù)，術(shù)前規(guī)劃設(shè)計個體化的椎弓根螺釘導板，不再依靠術(shù)者主觀判斷，而是依靠導板客觀進行，消除置釘學習曲線，使得置釘過程輕松快捷，理論置釘準確率可達100%。本研究即是對該輔助置釘方法的探索驗證，具體過程分以下兩部分。
　　1.選取河北省人民醫(yī)院

3、2016年4月收治的1例腰椎退行性病變（腰椎管狹窄癥）患者的腰椎薄層 CT掃描數(shù)據(jù)，三維重建該患者的腰1、腰3及腰5三個椎體。以該患者腰椎 CT數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，先行預實驗：按照術(shù)中置釘原則計算機設(shè)計釘?shù)肋M釘位置、進釘方向，反復驗證及調(diào)整，設(shè)計出“最佳”導板模型。
　　2.選取河北省人民醫(yī)院2016年5月至2016年7月收治的10例腰椎退行性病變（腰椎管狹窄癥）患者，收集該患者的腰椎薄層 CT掃描數(shù)據(jù)，三維重建每位患者的腰1、腰3及腰5

4、三個椎體。根據(jù)預實驗設(shè)計出“最佳”導板模型，規(guī)劃置釘方向即進釘位置及進釘角度，制作每位患者腰1、腰3及腰5椎體及其個體化椎弓根導板，然后體外模擬置釘，并電鋸剖開驗證置釘效果。
　　結(jié)果：
　　1.滑動及變形等不良情況發(fā)生，置釘操作方便；
　　2.實驗中共應用椎弓根導板30個，置釘60枚，模擬置釘過程順利，導板貼服良好，無一例椎弓根螺釘穿破椎弓根皮質(zhì)，螺釘位置均為Ⅰ級，位置準確可靠，置釘效果良好；
　　3.實驗中模

5、擬置釘前后左側(cè)椎弓根進釘方向在水平面角度變化比較的檢驗統(tǒng)計量 Z值為-1.604，右側(cè) Z值為-1.381，左側(cè) P=0.109＞0.05，右側(cè)P=0.167＞0.05，模擬置釘前后左側(cè)椎弓根進釘方向在矢狀面角度變化比較的檢驗統(tǒng)計量 Z值為-0.568，右側(cè) Z值為-0.510，左側(cè) P=0.570＞0.05，右側(cè) P=0.610＞0.05，按所取的檢驗水準α=0.05（雙側(cè)），左右側(cè)椎弓根進釘方向在水平面角度變化和矢狀面角度變化的差異