任厚相 謝大偉(通信作者) 熊飛龍 李江龍 劉繼波

562400興義市人民醫(yī)院脊柱外科，貴州興義

轉(zhuǎn)移性腫瘤在臨床較為常見，且骨為好發(fā)部位，在腫瘤骨轉(zhuǎn)移中，常見脊柱轉(zhuǎn)移，其概率占50%，而脊柱轉(zhuǎn)移性腫瘤中10%為頸椎轉(zhuǎn)移，臨床主要采用外科手術(shù)切除治療。但是在手術(shù)切除時(shí)，無論哪一種轉(zhuǎn)移性腫瘤，組織來源均較為復(fù)雜，位置深，與重要血管毗鄰，神經(jīng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)用傳統(tǒng)手術(shù)方法難以剝離完整的腫瘤，對(duì)周圍組織結(jié)構(gòu)損傷較大，基于此臨床采用3D 打印技術(shù)。3D 打印技術(shù)是計(jì)算機(jī)飛速發(fā)展的產(chǎn)物，近年來該項(xiàng)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，其應(yīng)用能將上頸椎骨骼以模型的形式真實(shí)呈現(xiàn)，為醫(yī)生提供真實(shí)的骨骼結(jié)構(gòu)，使臨床更為直觀地觀察患者的病變情況與嚴(yán)重程度，從而準(zhǔn)確了解患者的發(fā)病原因與機(jī)制，并進(jìn)行分型和診斷，同時(shí)根據(jù)患者情況進(jìn)行計(jì)劃與模擬手術(shù)，為醫(yī)生提前練習(xí)提供良好機(jī)會(huì)。房亞峰等[1]指出3D打印技術(shù)能使患者的手術(shù)時(shí)間與手術(shù)步驟減少，避免在術(shù)中遭受較大的透視輻射，有效提高手術(shù)治療安全性。而頸椎腫瘤患者在手術(shù)過程中使用3D 打印技術(shù)，具有更高的安全性與高效性。術(shù)前，臨床醫(yī)師可以參照個(gè)體化等比例3D 解剖模型給予疾病評(píng)估，開展模擬手術(shù)。個(gè)體化內(nèi)植物因?yàn)槠鹾匣颊呱舷伦刁w，對(duì)脊柱融合孔隙結(jié)構(gòu)有利，個(gè)體化人工椎體使用持久穩(wěn)定。本文為了解3D 打印技術(shù)在上頸椎手術(shù)中的應(yīng)用效果，選擇上頸椎手術(shù)患者20 例作為研究對(duì)象，探討3D 打印技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，現(xiàn)報(bào)告如下。

資料與方法

2018年1月-2020年12月收治上頸椎手術(shù)患者20例，根據(jù)有無運(yùn)用3D 打印技術(shù)將患者分為對(duì)照組與觀察組，各10例。對(duì)照組男6例，女4例；年齡40～55 歲，平均年齡(45.28±1.23)歲。觀察組男5 例，女5例；年齡41～54 歲，平均年齡(45.16±1.05)歲。兩組患者一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，具有可比性。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)CT、MRI 等影像學(xué)檢查確診為上頸椎損傷；②患者及家屬對(duì)本研究?jī)?nèi)容知情，并簽署知情同意書；③臨床資料完整。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①身體狀態(tài)欠佳，不能耐受手術(shù)治療者；②合并其他部位損傷者；③病理性骨折。

方法：①對(duì)照組應(yīng)用傳統(tǒng)方法直接行上頸椎手術(shù)治療，根據(jù)患者的病情進(jìn)行個(gè)體化治療。②觀察組運(yùn)用3D 打印技術(shù)建模后行上頸椎手術(shù)治療，首先對(duì)患者上頸椎部位進(jìn)行X 線和CT 檢查，將CT 檢查結(jié)果輸入mimics軟件建模后輸入3D打印系統(tǒng)中，通過3D打印機(jī)采用PLA 材料打印出1∶1 的上頸椎模型，由手術(shù)醫(yī)生在模型上模擬手術(shù)操作，然后再為患者進(jìn)行實(shí)際手術(shù)操作。

觀察指標(biāo)：①記錄兩組患者手術(shù)時(shí)間和住院時(shí)間，測(cè)量術(shù)中出血量；②評(píng)價(jià)患者術(shù)前和術(shù)后3、6、12 個(gè)月的疼痛程度，采用視覺模擬評(píng)分法(VAS)評(píng)價(jià)[2]，評(píng)分范圍0～10 分，得分越高說明疼痛程度越重；③評(píng)價(jià)患者術(shù)前與術(shù)后3、6、12 個(gè)月的頸椎功能，采用頸椎神經(jīng)功能(JOA)評(píng)分評(píng)價(jià)[3]，評(píng)分范圍0～29分，得分越高說明頸椎功能越好。

統(tǒng)計(jì)學(xué)處理：數(shù)據(jù)采用SPSS 23.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析；計(jì)數(shù)資料以[n(%)]表示，采用χ2檢驗(yàn)；計(jì)量資料以(±s)表示，采用t檢驗(yàn)；P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

兩組患者手術(shù)時(shí)間、住院時(shí)間及術(shù)中出血量比較：觀察組手術(shù)時(shí)間和住院時(shí)間均短于對(duì)照組，術(shù)中出血量少于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見表1。

表1 兩組患者手術(shù)時(shí)間、住院時(shí)間及術(shù)中出血量比較(±s)

表1 兩組患者手術(shù)時(shí)間、住院時(shí)間及術(shù)中出血量比較(±s)

組別 n 手術(shù)時(shí)間(min) 術(shù)中出血量(mL) 住院時(shí)間(d)對(duì)照組 10 154.10±20.86 189.45±20.31 6.29±1.17觀察組 10 129.47±25.04 109.56±18.35 4.80±1.25 t 2.390 9.230 2.752 P 0.028 0.000 0.013

兩組患者手術(shù)前后疼痛程度比較：兩組術(shù)前VAS評(píng)分比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)；兩組術(shù)后3、6、12 個(gè)月VAS 評(píng)分均低于術(shù)前，且觀察組低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見表2。

表2 兩組患者手術(shù)前后VAS評(píng)分比較(±s，分)

表2 兩組患者手術(shù)前后VAS評(píng)分比較(±s，分)

組別 n 術(shù)前 術(shù)后3個(gè)月 術(shù)后6個(gè)月 術(shù)后12個(gè)月對(duì)照組 10 7.15±1.12 6.13±1.03 4.58±1.15 2.69±1.16觀察組 10 7.18±1.03 4.04±1.16 2.10±1.23 1.56±1.13 t 0.062 4.260 4.657 2.207 P 0.951 0.000 0.000 0.041

兩組患者手術(shù)前后頸椎功能比較：兩組術(shù)前JOA評(píng)分比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)；兩組術(shù)后3、6、12 個(gè)月JOA 評(píng)分均高于術(shù)前，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；兩組術(shù)后3、6、12 個(gè)月JOA 評(píng)分比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。見表3。

表3 兩組患者手術(shù)前后JOA評(píng)分比較(±s，分)

表3 兩組患者手術(shù)前后JOA評(píng)分比較(±s，分)

組別 n 術(shù)前 術(shù)后3個(gè)月 術(shù)后6個(gè)月 術(shù)后12個(gè)月對(duì)照組 10 8.19±1.15 16.17±1.05 19.14±1.20 23.28±2.14觀察組 10 8.25±1.23 15.96±1.28 19.21±1.09 23.34±2.35 t 0.113 0.401 0.137 0.060 P 0.912 0.693 0.893 0.953

討 論

上頸椎一般包括寰椎與樞椎，生理解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，手術(shù)治療時(shí)需要高度重視患者的組織與神經(jīng)保護(hù)，操作難度大，稍有不慎便會(huì)對(duì)患者的生命安全造成威脅，臨床治療風(fēng)險(xiǎn)高[4]。由于上頸椎的解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采用CT、MRI 等影像學(xué)檢查不能直觀顯示具體情況，且不能清晰地呈現(xiàn)其三維解剖結(jié)構(gòu)，致使臨床手術(shù)中極易發(fā)生不良事件[5]。

本研究為患者行上頸椎手術(shù)治療前，運(yùn)用3D 打印技術(shù)進(jìn)行等比例模型打印，為醫(yī)生提供模擬手術(shù)的機(jī)會(huì)，從而提高臨床治療效果與手術(shù)安全性，以確?；颊叩玫接行Щ謴?fù)。本研究結(jié)果顯示，運(yùn)用3D打印技術(shù)后患者的手術(shù)時(shí)間與住院時(shí)間均明顯縮短，術(shù)中出血量減少，患者術(shù)后3、6、12 個(gè)月疼痛程度明顯減輕，頸椎功能明顯改善，說明患者順利恢復(fù)。

3D 打印技術(shù)基礎(chǔ)為數(shù)字模型文件，使用計(jì)算機(jī)將模型建立，然后用塑料粉末、金屬粉末、生物材料等，逐層堆疊累積，對(duì)物體進(jìn)行塑造，制造模型時(shí)使用“逐層造型法”，以前常用于工業(yè)，現(xiàn)在逐漸用于對(duì)人體內(nèi)一些模擬生物件進(jìn)行制造，例如病灶體、椎體、牙齒、髖關(guān)節(jié)等。分析其技術(shù)原理，經(jīng)過電腦設(shè)計(jì)，3D 打印在軟件上構(gòu)建其結(jié)構(gòu)，不需要實(shí)物，是一種高效、低成本、可變性高的轉(zhuǎn)化方法。對(duì)于3D打印機(jī)而言，保存格式為STL，導(dǎo)出三維重建模型信息，依據(jù)臨床需要，將合適方式、參數(shù)、材料進(jìn)行選擇，然后打印模型完成，依據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景處理模型。3D 打印材料包括層片狀、線絲狀、粉末狀、液體狀，從材料性能來看，材料特性是生物相容性。3D 打印醫(yī)學(xué)產(chǎn)品過程中，使用鉻鈷合金、鈦合金，生物相容性強(qiáng)，可以對(duì)內(nèi)植人體制件特性要求進(jìn)行有效滿足。

上頸椎決定人的感覺以及運(yùn)動(dòng)功能，由于其解剖關(guān)系復(fù)雜，相鄰骨件連接時(shí)較為復(fù)雜，其中有重要脊神經(jīng)以及血管，相互融合肌肉，當(dāng)腫瘤在此環(huán)境中生長(zhǎng)時(shí)，借助3D 打印可獲得上頸椎腫瘤三維模型，或者相毗鄰其他解剖結(jié)構(gòu)三維模型，能將腫瘤形態(tài)、臨近神經(jīng)、血管與上頸椎空間關(guān)系清楚、精確顯示，手術(shù)醫(yī)師經(jīng)臨床觀察以及綜合分析后，提出最優(yōu)手術(shù)方案，并能在三維模型上提前練習(xí)操作，避免術(shù)中對(duì)血管以及神經(jīng)造成誤傷，最大程度切除腫瘤，縮短手術(shù)時(shí)間，減少出血量，同時(shí)借助模型發(fā)揮引導(dǎo)以及參考作用，提前制定患者的術(shù)后頸椎重建方案。

3D 打印技術(shù)輔助上頸椎手術(shù)具有創(chuàng)傷小、恢復(fù)快、技術(shù)可靠、手術(shù)安全等優(yōu)點(diǎn)，且此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成熟，能夠協(xié)助診斷，效果確切，患者滿意度高[6]。周馳雨等[7]運(yùn)用3D 打印技術(shù)建模后行上頸椎手術(shù)治療，結(jié)果顯示其能減少患者手術(shù)費(fèi)用與出血量，縮短麻醉時(shí)間，從而整體減輕患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。運(yùn)用3D 打印技術(shù)建模后行上頸椎手術(shù)治療的目的直接、適應(yīng)證廣、安全性高、康復(fù)快，能提高患者接受手術(shù)治療的依從性，可推廣應(yīng)用[8-10]。

綜上所述，運(yùn)用3D 打印技術(shù)建模后行上頸椎手術(shù)的安全性與效果顯著，對(duì)患者機(jī)體的損傷小，可充分減輕術(shù)后疼痛程度，并改善頸椎功能，能使患者的病情得到有效治療與恢復(fù)。