3D打印技术在腰椎经皮椎间孔镜髓核摘除术中的应用*

郑 锋 林海滨 陈宣煌 高小强 蔡涵华 吴长福

莆田学院附属医院骨科，福建省莆田市 351100

腰椎间盘突出症属于骨科常见疾病，主要是指患者腰椎间盘各部分发生退行性变化，加上外力作用后椎间盘纤维环被破坏，从而使髓核组织从破裂位置突出，造成周边脊神经根受到压迫，因此临床症状表现为腰部疼痛、下肢麻木等，直接影响日常生活能力。临床保守治疗无效者治疗方式以手术为主，近年来尤其是腰椎经皮椎间孔镜髓核摘除术较为常见，能够有效改善病情，消除相关症状，术后能快速康复，提高生活质量[1]。但有报道显示[2]，手术成功的关键与手术入路、穿刺点具有密切相关性，如何选择成为临床研究重点。随着医疗技术不断完善，3D打印技术被广泛应用于临床，3D打印属于快速成型技术，在数字模型文件上进行改进，选择可粘合材料利用逐层打印方式创建三维物体，为后续手术操作提供参考依据。临床上相关报道较少，我院对此展开研究，报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择我院2016年3月—2018年3月纳入的230例腰椎经皮椎间孔镜髓核摘除术患者，遵照数字表法随机分为两组。其中实验组110例，其中男58例，女52例，年龄24～75岁，平均年龄(54.26±1.34)岁，病程1～12年，平均病程(7.15±1.03)年；对照组120例，其中男63例，女57例，年龄22～75岁，平均年龄(54.90±1.22)岁，病程1～10年，平均病程(7.36±1.14)年。两组基本资料相比差异无统计学意义(P>0.05)，有可比性。纳入标准：(1)资料完整，中途未退出研究者；(2)患者及家属均知晓本次研究目的，并自愿加入本次研究中；(3)所有研究对象均符合腰椎间盘突出症的诊断标准[3]，并在我院接受腰椎经皮椎间孔镜髓核摘除术。排除标准：(1)不符合手术指征者；(2)研究前经检查显示器官功能异常、腰椎不稳、多节段腰椎间盘突出、椎管狭窄或者肝肾疾病者；(3)存在精神方面疾病、文盲或者沟通障碍者。

1.2 方法 实验组：采取3D打印技术，术前将患者腰椎三维重建输出数据导出，利用快速成型机前处理软件，选择激光RP快速成型机将患者腰椎间盘突出模型创建成1∶1的3D模型。通过术前电脑上Mimics软件数字化设计虚拟手术过程，在3D打印模型全面分析患者腰椎解剖及椎间盘突出等具体情况，并在术区给予划线标记穿刺点，利用铅笔模仿椎间孔镜工作套管，在模型上实施预手术，确定椎间孔入路的穿刺点及工作通道的倾斜角度。针对髂棘较高者，利用3D打印模型检查椎板间隙与椎间孔大小，从而选择针对性的入路方式。所有研究对象给予硬膜外麻醉，协助患者采取俯卧位，将腹部悬空，屈髋屈膝，并常规消毒。在C臂机引导下选择合适的穿刺针刺入间隙黄韧带后方，参考术前制作的3D打印模型，同时联合患者具体情况调整穿刺方向。通过透视检查穿刺针是否到达椎间盘，工作套管逐层扩张后将椎间孔镜工作套管放入责任椎间盘，妥善放置椎间孔镜与冲洗系统。经椎间孔镜工作通道取出突出变性椎间盘髓核组织，扩大椎管，对神经根进行减压，选择射频消融对纤维环进行消融，并在彻底减压后检查神经漂浮实验。对照组：采取常规椎间孔镜手术治疗，联合术前影像学检查结果，进行腰椎经皮椎间孔镜髓核摘除术，操作方式与实验组相似。

1.3 观察指标 密切关注治疗后病情变化，记录出血量、手术及住院时间，分别于治疗前、治疗后1周及2周进行VAS(视觉模拟)评分调查，评价治疗前、治疗后3个月的SF-36(生活质量)评分，随访1年进行JOA(腰椎)评分，对比两组治疗结果。VAS：0分无痛；0～3分轻微疼痛，可以忍受；4～6分疼痛明显，尚可忍受；7～10分强烈疼痛，难以忍受[4]。SF-36评分：主要对生理机能、健康状况、社会功能、精神健康方面进行评价，总分100分，分数越低提示生活质量越低[5]。JOA评分：总分29分 ，分数越低提示功能障碍越严重[6]。

2 结果

2.1 两组手术时间、出血量及住院时间比较 实验组出血量、手术及住院时间均低于对照组(P<0.05)。见表1。

表1 两组手术时间、出血量及住院时间比较

2.2 两组不同时间段VAS评分变化比较 治疗前两组的VAS评分相比差异无统计学意义(P>0.05)，治疗后1周及2周两组的评分均较治疗前明显改善，但实验组治疗后1周及2周的评分均低于对照组(P<0.05)。见表2。

表2 两组不同时间段VAS评分变化比较分)

2.3 两组治疗前后SF-36评分变化比较 治疗前两组的生理机能、健康状况、社会功能、精神健康评分相比差异无统计学意义(P>0.05)，治疗后3个月实验组各项评分均高于对照组(P<0.05)。见表3。

表3 两组治疗前后SF-36评分变化比较分)

2.4 随访结果 所有患者随访1年，实验组治疗后1年的JOA评分为(23.45±1.03)分，与对照组(22.61±1.25)分相比差异无统计学意义(P>0.05)。

3 讨论

腰椎间盘突出症的发生机制可能与腰椎间盘退行性变化、遗传、腰骶先天异常或者损伤等因素密切相关，患者临床症状以腰痛为主，若未尽早发现并及时给予有效治疗，随着病情不断发展，疼痛不断加重，甚至造成日常生活能力受限，降低生活质量。临床保守治疗无效者通常采取手术方式进行治疗，但不同方式可能获得不同治疗结果，如何选择至关重要[7]。

临床既往采取的常规开放手术因为其创伤较大，可能给患者带来较大危害，因此大部分患者可能较为抗拒。近年来，随着医疗水平的迅猛发展，临床提出腰椎经皮椎间孔镜髓核摘除术效果更好，受到临床及患者的广泛认可[8]。本文结果显示：实验组出血量、手术及住院时间均低于对照组(P<0.05)。治疗前两组的VAS评分相比差异无统计学意义(P>0.05)，治疗后1周及2周两组的评分均较治疗前明显改善，但实验组治疗后1周及2周的评分均低于对照组(P<0.05)。治疗前两组的生理机能、健康状况、社会功能、精神健康评分相比差异无统计学意义(P>0.05)，治疗后实验组各项评分均高于对照组(P<0.05)；治疗后1年两组的JOA评分相比差异无统计学意义(P>0.05)，提示实验组手术及住院时间明显缩短，减少对患者的伤害，快速降低疼痛感，提升生活质量，为预后提供保障。虽然腰椎经皮椎间孔镜髓核摘除术效果显著，能够改善病情，但其成功与否是由术前评估、术中神经根处理及操作能力决定，因此若能够在术前给予数字化设计手术方案，通过3D打印技术模拟，可为术中操作提供参考价值。术前指导患者进行CT扫描，从腰骶椎节段直至骨盆，随后将扫描后获得的数据上传至电脑进行Mimics软件分析，同时进行三维重建，将其三维数据上传至3D打印机上，最终制作出1∶1的模型。另外联合患者其他相关资料在模型上进行预手术，从而保证穿刺点及入路准确，降低对患者的伤害，保证手术顺利完成[9]。

综上所述，3D打印技术运用于腰椎经皮椎间孔镜髓核摘除术中具有重要意义，促进病情快速稳定，有效降低疼痛，提升生活质量。