3D打印技术在椎弓根螺钉置入术治疗胸腰椎骨折中的临床应用效果

朱建河

( 东莞市大朗医院骨科一区 ， 广东 东莞 523770 )

胸腰椎骨折属于一种骨科疾病，在临床较为常见，在没有得到及时有效治疗的情况下会严重影响患者日后健康及行动。经椎弓根螺钉内固定是临床通常采用的治疗方法，能够将胸腰椎椎体的生理高度、弧度恢复过来，固定移位骨块，从而将胸腰椎的原解剖结构恢复过来[1]。本研究探讨了胸腰椎骨折椎弓根螺钉置入术治疗中3D打印技术的临床应用效果。报告如下。

临床资料

1 一般资料：回顾性选取2018年1月-2020年1月本院胸腰椎骨折患者50例，依据椎弓根螺钉置入术方法分为3D打印技术辅助组(n=25)和X线和CT辅助组(n=25)2组。3D打印技术辅助组患者中男性13例(52.0%)，女性12例(48.0%)，年龄30-55岁，平均(38.2±6.4)岁；受伤至手术时间1-12天，平均(6.5±1.3)天。在Frankel分级方面，B级5例(20.0%)，C级5例(20.0%)，D级6例(24.0%)，E级9例(34.0%)；在致伤原因方面，交通事故伤11例(44.0%)，高处坠落伤9例(34.0%)，砸伤5例(20.0%)。X线和CT辅助组患者中男性13例(52.0%)，女性12例(48.0%)，年龄31-56岁，平均(39.1±6.6)岁；受伤至手术时间2-12天，平均(6.8±1.5)天。在Frankel分级方面，B级6例(24.0%)，C级6例(24.0%)，D级6例(24.0%)，E级7例(28.0%)；在致伤原因方面，交通事故伤10例(40.0%)，高处坠落伤9例(34.0%)，砸伤6例(24.0%)。2组患者的一般资料比较差异均不显著(P>0.05)。纳入标准：(1)均为成年人；(2)均为单纯闭合胸腰椎压缩性骨折；(3)椎体压缩均在椎体高度的1/3以上。排除标准：(1)受伤椎体椎弓根骨折；(2)椎体骨折部位显著错位；(3)伴凝血功能异常。

2 方法：(1)X线和CT辅助组。X线、CT术前评测钉体置入深度、内斜角度(e)角、向头或尾的倾斜角度(f角)，术中在C型臂X线机辅助下将伤椎位置确定下来，在此过程中严格依据损伤痕迹。将进钉点寻找出来，在此过程中严格依据术前测量数据、腰椎椎弓根横突、关节突、类圆形投影中心点关系，同时依据e角、f角将椎弓根定长度确定下来。(2)3D打印技术辅助组。薄层CT扫描患者腰椎，保存所得数据并向Mimics导入，格式为DICOM格式，将三维编辑与重建完成。向3D打印机导出模块模型，格式为STL格式，采用配套Maker Ware软件、聚乳酸材料(PLA)分别批量打印、打印患者仿真腰椎椎体模型。在模型上对手术进行模拟，对植入人体椎弓根定最佳置入位置、方向、长度等进行测量。术前评测模型并对椎弓根入针点、螺钉长度、e角、f角进行模拟。(3)手术方法。对2组患者进行气管插管全身麻醉，用开口器拉开切口前咬除进钉点处皮质骨，用恒力维持开口器以较慢的速度置入。进钉前用探针探测钉道四壁，将显著骨质感确定下来，使钉道在椎弓根内得到有效保证，最后以较慢的速度拧入螺钉并将椎弓根螺钉置入。

3 观察指标：(1)手术相关指标；(2)伤椎情况。包括Cobb角、前后高度比；(3)腰椎功能。采用日本骨科协会(JOA)评分，总分0-29分，表示差-好[2]；(4)术后并发症发生情况。

5 结果

5.1 2组患者的手术相关指标比较：3D打印技术辅助组患者的手术时间显著短于X线和CT辅助组(P<0.05)，术中X线暴露次数显著少于X线和CT辅助组(P<0.05)，术中出血量、输血量均显著少于X线和CT辅助组(P<0.05)。见表1。

表1 2组患者的手术相关指标比较

5.2 2组患者手术前后的伤椎Cobb角、前后高度比、腰椎功能比较：3D打印技术辅助组患者手术后较手术前的伤椎Cobb角降低幅度、前后高度比、JOA评分升高幅度均显著高于X线和CT辅助组(P<0.05)。见表2。

表2 2组患者手术前后的伤椎Cobb角、前后高度比、腰椎功能比较

5.3 2组患者的术后并发症发生情况比较：3D打印技术辅助组患者的术后并发症发生率为4.0%(1/25)，X线和CT辅助组患者的术后并发症发生率为12.0%(3/25)，前者显著低于后者(P<0.05)。见表3。

表3 2组患者的术后并发症发生情况比较(n，%)

讨 论

近年来，3D打印技术日益广泛地应用于一些较为精细、复杂的骨科手术中，其能够促进手术效率的提升。相关医学研究表明[3]，3D打印技术应用于椎弓根螺钉置入术治疗的胸腰椎骨折患者能够促进置钉准确率的显著提升。本研究结果表明，3D打印技术辅助组患者的手术时间显著短于X线和CT辅助组，术中X线暴露次数显著少于X线和CT辅助组，术中出血量、输血量均显著少于X线和CT辅助组。3D打印技术辅助组患者手术后较手术前的伤椎Cobb角降低幅度、前后高度比、JOA评分升高幅度均显著高于X线和CT辅助组。3D打印技术辅助组患者的术后并发症发生率显著低于X线和CT辅助组，和上述研究结果一致。

综上所述，胸腰椎骨折椎弓根螺钉置入术治疗中3D打印技术的临床应用效果较X线和CT好，值得推广。