韋 武，寧金沛，梁柱德，潘式新，黃巍峰，楊 淵②

(1.廣西醫(yī)科大學(xué)附屬埌東醫(yī)院，廣西 南寧 530000；2.梧州市工人醫(yī)院，廣西 梧州 543000；3.梧州市紅十字會(huì)醫(yī)院，廣西 梧州 543000)

脊柱后路手術(shù)是治療部分脊柱疾病的有效方法之一，脊柱后路椎弓根螺釘固定融合術(shù)在臨床已經(jīng)廣泛使用。但是由于胸椎和頸椎的椎弓根解剖關(guān)系比較復(fù)雜和存在較大的變異性，椎弓根螺釘?shù)闹萌肴源嬖诤艽蟮娘L(fēng)險(xiǎn)，國(guó)外有文獻(xiàn)指出徒手置釘?shù)腻e(cuò)誤可以達(dá)到10～40%[1]，所以該技術(shù)在胸椎，特別是頸椎上的應(yīng)用受到一定限制。

近年來(lái)數(shù)字醫(yī)學(xué)的發(fā)展和推廣，應(yīng)用3D打印技術(shù)進(jìn)行的導(dǎo)板輔助置釘技術(shù)在臨床中開(kāi)始應(yīng)用[2-3]，為胸椎、頸椎置釘?shù)膫€(gè)體化提供了新的技術(shù)手段，置釘?shù)某晒β视辛撕艽蟮奶岣摺⒔档土酥冕數(shù)娘L(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)減少了手術(shù)的時(shí)間[4-6]。筆者對(duì)2013年7月至2018年11月采用數(shù)字化設(shè)計(jì)，3D技術(shù)導(dǎo)板輔助下胸椎、頸椎個(gè)性化置釘?shù)?9例病例進(jìn)行總結(jié)。

1 資料和方法

1.1 一般資料

本組病例19例，其中男13例，女6例；年齡27～73歲，平均50.5歲。其中胸椎及腰椎病變11例，需要置入胸椎椎弓根螺釘44枚；頸椎病變8例，需要置入椎弓根螺釘20枚，其中高位頸1，2椎弓根螺釘置入3例。所有病例均在術(shù)前進(jìn)行椎弓根螺釘置入的設(shè)計(jì)，進(jìn)行導(dǎo)板和病椎的打印。

1.2 術(shù)前設(shè)計(jì)

術(shù)前患者取仰臥位，采用高速多排螺旋CT，對(duì)患者進(jìn)行螺旋CT薄層掃描(層厚選擇1.0 mm)，將獲得的原始Dicom格式圖像數(shù)據(jù)刻盤(pán)后導(dǎo)入Mimic軟件和Geomagic Studio 2013 、Simpleware軟件,進(jìn)行三維圖像建模、目標(biāo)椎體的結(jié)構(gòu)分析、進(jìn)釘點(diǎn)和釘?shù)赖脑O(shè)計(jì)，并測(cè)量虛擬的釘?shù)篱L(zhǎng)度，供手術(shù)時(shí)參考。然后應(yīng)用逆向工程技術(shù)設(shè)計(jì)與目標(biāo)椎后方結(jié)構(gòu)相匹配的導(dǎo)航模板。利用國(guó)產(chǎn)的激光快速成型打印機(jī)，將目標(biāo)椎模型和導(dǎo)板同時(shí)打印出來(lái) (模型和導(dǎo)板材料為聚乳酸)。將打印后的模板與目標(biāo)椎模型進(jìn)行體外匹配，觀察釘?shù)缹?dǎo)航的準(zhǔn)確性，確認(rèn)經(jīng)過(guò)導(dǎo)航孔置釘不會(huì)損傷椎動(dòng)脈和脊髓。然后將其包裝消毒，供手術(shù)中使用。

設(shè)計(jì)導(dǎo)航模板過(guò)程中，依據(jù)病例的特點(diǎn)，椎板的結(jié)構(gòu)、椎弓根大小分別設(shè)計(jì)不同的導(dǎo)板。如：①單邊局限型導(dǎo)航模板。②雙側(cè)單邊單個(gè)導(dǎo)航模板。③胸椎雙側(cè)雙邊導(dǎo)航模板。④頸7椎弓根雙側(cè)雙邊單個(gè)導(dǎo)航模板。⑤頸2椎板螺釘交叉導(dǎo)航模板等。

1.3 手術(shù)方法

患者取俯臥位，取后正中切口顯露目標(biāo)椎后方棘突和椎板等結(jié)構(gòu)。手術(shù)過(guò)程中需要將安放導(dǎo)板的椎板上的軟組織剝離干凈，獲得一個(gè)完全清晰的骨面可以和導(dǎo)板相匹配。將消毒好的導(dǎo)板與目標(biāo)椎后方結(jié)構(gòu)進(jìn)行貼合，確認(rèn)選取的幾個(gè)解剖點(diǎn)相匹配后開(kāi)始通過(guò)導(dǎo)板進(jìn)行克氏針穿刺。先用克氏針在骨面敲出進(jìn)釘定位點(diǎn)，取出導(dǎo)板和克氏針，磨鉆去除進(jìn)釘點(diǎn)的骨皮質(zhì)。然后再安放導(dǎo)板，在導(dǎo)板的導(dǎo)引下使用電鉆鉆孔，注意保持鉆頭的穩(wěn)定性，當(dāng)進(jìn)入約10 mm后，改用手鉆鉆孔，建立目標(biāo)椎的釘?shù)?。用探子探查釘?shù)罒o(wú)誤后，按術(shù)前設(shè)計(jì)測(cè)量的數(shù)據(jù)，選擇合適的螺釘分別置入。置釘完成后繼續(xù)進(jìn)行余下的減壓手術(shù)，最后安放連接棒，完成手術(shù)。

1.4 典型病例

陳某，男，31歲，因?yàn)檐?chē)禍導(dǎo)致頸部疼痛、活動(dòng)受限2 d入院。術(shù)前診斷：①C1后弓骨折。②C2齒狀突骨折?；颊哌M(jìn)行術(shù)前椎弓根螺釘釘?shù)滥M，導(dǎo)板的設(shè)計(jì)并打印。術(shù)中通過(guò)導(dǎo)板的釘?shù)肋M(jìn)行置釘。術(shù)后復(fù)查CT，螺釘完全位于椎弓根內(nèi)，沒(méi)有神經(jīng)損傷的表現(xiàn)。詳見(jiàn)圖1～4。

圖1 患者術(shù)前X光片及設(shè)計(jì)出來(lái)的導(dǎo)板

圖2 術(shù)中使用導(dǎo)板進(jìn)行鉆孔

圖3 術(shù)后X光片可見(jiàn)螺釘位置良好

圖4 患者術(shù)后CT可見(jiàn)螺釘完全位于椎弓根內(nèi)無(wú)神經(jīng)損傷的表現(xiàn)

2 結(jié)果

實(shí)施19例共64枚螺釘固定，術(shù)后CT釘?shù)罀呙杞Y(jié)果顯示62枚完全在椎弓根內(nèi)，2枚由于椎體變異，本身椎弓根比較小穿破椎弓根外壁，穿出距離均小于2 mm，椎弓根穿破率為3.2%，植釘準(zhǔn)確率為96.8%，螺釘位置可接受率為100%。無(wú)1例出現(xiàn)螺釘植入有關(guān)的神經(jīng)、血管損傷等并發(fā)癥。

3 討論

后路椎弓根螺釘技術(shù)可以提供堅(jiān)強(qiáng)的內(nèi)固定穩(wěn)定，在臨床上廣泛應(yīng)用。但是胸椎及頸椎椎弓根周徑相對(duì)細(xì)小，特別是上胸椎和頸1、2，加之毗鄰脊髓、重要的動(dòng)脈等結(jié)構(gòu)，解剖結(jié)構(gòu)變異多，容易造成椎弓根螺釘植入困難和產(chǎn)生大的風(fēng)險(xiǎn)[7]，在臨床上應(yīng)用受到了一定的限制。目前臨床多采用徒手置釘方法來(lái)完成椎弓根螺釘?shù)闹萌?，主觀性較強(qiáng),需要術(shù)者有豐富的經(jīng)驗(yàn)，術(shù)中反復(fù)透視，手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)，同時(shí)置釘?shù)臏?zhǔn)確率較低。也有部分大醫(yī)院采用計(jì)算機(jī)導(dǎo)航置釘，但計(jì)算機(jī)平臺(tái)存在明顯缺陷，例如平臺(tái)價(jià)格非常昂貴，難以普及，操作復(fù)雜難以掌握，術(shù)中需要精確定位等。徒手置釘和計(jì)算機(jī)導(dǎo)航置釘?shù)娜毕荻际沟?D打印的優(yōu)勢(shì)愈發(fā)明顯[8]。國(guó)外有研究報(bào)道，3D打印導(dǎo)航模板法置釘?shù)臏?zhǔn)確率為81%～92%， 稍低于CT計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航置釘?shù)?9%～100%[9]。而部分學(xué)者使用3D打印導(dǎo)板置釘，準(zhǔn)確率均達(dá)到90%～100%[10-13]。本組病例的置釘準(zhǔn)確率達(dá)到了96.8%，滿意率100%。

數(shù)字化3D打印技術(shù)在胸椎及頸椎椎弓根個(gè)體化置釘中的應(yīng)用體會(huì)：①可以極大地簡(jiǎn)化手術(shù)操作、降低手術(shù)難度，術(shù)中透視次數(shù)少進(jìn)而縮短手術(shù)時(shí)間。②對(duì)于存在解剖畸形或變異以及術(shù)中解剖標(biāo)志點(diǎn)位置不清、螺釘置入困難者，導(dǎo)航模板也不受影響。③導(dǎo)板的合理設(shè)計(jì)，在模型重建過(guò)程中，切勿人為更改模型的邊界，尤其是重要解剖參照邊界。設(shè)計(jì)的導(dǎo)板需要達(dá)到安放后穩(wěn)定，服帖，不輕易移位。導(dǎo)板打印后要進(jìn)行導(dǎo)板和病椎的配對(duì)模擬穿刺，了解穿刺是否理想。④術(shù)中用電刀將黏附在椎板的軟組織盡量清理干凈，獲得最佳的骨面進(jìn)行貼附，導(dǎo)板和椎板應(yīng)該盡可能緊密，減少導(dǎo)板和椎板間的縫隙，否則會(huì)使得進(jìn)針角度有偏移，導(dǎo)致置釘不準(zhǔn)。⑤術(shù)前設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)有過(guò)小的椎弓根時(shí)，應(yīng)及時(shí)更改為其他固定方式。⑥在使用導(dǎo)板時(shí)要先用克氏針定位，再用磨鉆先突破一層皮質(zhì)骨，然后開(kāi)孔時(shí)盡量使用電鉆鉆孔，當(dāng)進(jìn)入約10 mm后，改用手鉆根據(jù)手感鉆入，開(kāi)孔后常規(guī)探查，探查發(fā)現(xiàn)完全位于骨性通道后再擰入螺釘。

3D打印技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，也有其一定的局限性，操作人員需要一定的學(xué)習(xí)曲線，3D打印設(shè)備價(jià)格仍然較貴，而且患者需要承擔(dān)一定的額外費(fèi)用，不利于基層醫(yī)院推廣；由于數(shù)據(jù)提取及導(dǎo)板制作需要一定的時(shí)間，對(duì)于某些脊柱急診手術(shù)患者并不適合。但是隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，3D打印技術(shù)在臨床上的普及一定會(huì)越來(lái)越廣泛。