3D打印技术联合椎弓根螺钉内固定术治疗老年胸腰椎骨折的效果分析

罗 杨

（绵阳市中心医院，四川 绵阳 621000）

脊柱骨折是临床上常见的骨折类型，具有较高的致残率。脊柱骨折的实质是外力导致脊柱骨质的连续性遭到破坏[1]。在脊柱骨折患者中，胸腰椎骨折患者较为多见。椎弓根螺钉内固定术是临床上治疗胸腰椎骨折常用的术式。对此病患者进行椎弓根螺钉内固定术可稳定骨折块，恢复伤椎的高度，保证脊柱的稳定性。在进行该手术时，若椎弓根螺钉进钉的位置不当或螺钉发生偏移，易损伤附近的神经和血管，影响患者术后的恢复[2]。将3D 打印技术应用于椎弓根螺钉内固定术中，可在影像学技术的支持下对患者胸腰椎损伤的情况进行准确的评估，并能模拟手术操作，找到合适的进钉位置，从而可降低手术操作的难度，提高手术的精准性与安全性[3]。本文主要是探讨用3D 打印技术联合椎弓根螺钉内固定术治疗老年胸腰椎骨折的效果。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018 年6 月至2020 年6 月期间我院收治的80例老年胸腰椎骨折患者作为研究对象。其纳入标准是：经CT 检查或MRI 检查被确诊患有新鲜的单纯闭合性胸腰椎骨折；年龄≥60 岁；具有进行椎弓根螺钉内固定术的指征；认知功能正常，意识清楚；知悉本研究内容，并签署了自愿参与本研究的知情同意书。其排除标准是：存在凝血功能障碍；合并有严重的神经、血管损伤或骨质疏松症；对进行该手术存在禁忌证或对麻醉药物不耐受；临床资料缺失。按照随机数表法将其分为观察组（n=40）与对照组（n=40）。在对照组患者中，有男23 例，女17 例；其年龄为60 ～83 岁，平均年龄为（75.64±3.09）岁；其病程为1 ～8 d，平均病程为（3.64±0.52）d；其中，骨折部位为胸椎第1 节、第2 节、第3 节、第11 节及腰椎第4 节的患者分别有5 例、7 例、8 例、10 例和10例。在观察组患者中，有男22 例，女18 例；其年龄为61 ～87 岁，平均年龄为（75.89±3.27）岁；其病程为2 ～8 d，平均病程为（3.67±0.54）d；其中，骨折部位为胸椎第1 节、第2 节、第3 节、第11 节及腰椎第4 节的患者分别有6 例、7 例、9 例、8 例和10 例。两组患者的一般资料相比，差异无统计学意义（P＞0.05）。

1.2 方法

采用常规的椎弓根螺钉内固定术对对照组患者进行治疗，方法是：术前对患者进行影像学检查，明确其骨折的具体情况。对患者进行气管插管机械通气及全身麻醉，麻醉起效后将其体位调整至俯卧位，将腹部悬空，使脊柱保持合适的弧度。以伤椎为中心做一个手术切口，切开皮肤和皮下组织，分离椎旁组织及神经、血管。分别为胸椎骨折患者、腰椎骨折患者采用Roy-Camille 法、人字嵴顶点法进钉（椎弓根螺钉）。采用C 型臂X 线机对椎弓根螺钉的位置进行观察，待确认螺钉的位置良好后，用连接棒和撑开器撑开压缩的椎体，尽量恢复伤椎的高度。固定完成后，在C 型臂X 线机下对伤椎的复位情况进行观察，待确认其复位良好后冲洗手术切口，放置引流管，缝合切口。采用3D 打印技术联合椎弓根螺钉内固定术对观察组患者进行治疗，方法是：术前对患者进行高分辨率CT 扫描，对骨折部位的骨窗与软组织窗进行重建。将扫描得到的数据以Dicom 格式储存后导入至MRmRcs17.0 软件中，通过区域增长与阀值分割功能得到胸腰椎的详细数据。将数据以STL 格式输出，采用Maker Bot Desk-top 软件对数据进行处理，以三维模型的形式显示胸腰椎的情况。对三维模型的空间位置进行调整后设置层厚与温度，加入支撑平台，并以X3g 的格式保存。用熔融沉积制造技术与聚乳酸材料，采用3D 三维打印机按照1:1 的比例打印出胸腰椎模型。提前在3D 打印模型上进行模拟手术，确定椎弓根螺钉最佳的进钉位置，设定螺钉的长度、进钉方向及角度。之后对患者进行椎弓根螺钉内固定术，具体的手术步骤与对照组相同。

1.3 观察指标

治疗前、治疗后3 个月及治疗后6 个月，比较两组患者日本骨科协会评估治疗分数（Japanese orthopaedic association scores，JOA）的评分。JOA 包括日常活动受限度、临床症状、主观症状、膀胱功能共4 个维度，总分为29 分，患者的评分越高表示其胸腰椎的功能越好。治疗前及治疗后6 个月，比较两组患者椎体前后缘的高度比。

1.4 统计学方法

用SPSS 24.0 软件处理本研究中的数据，计数资料用% 表示，用χ² 检验；计量资料用±s表示，组内比较用配对t检验，组间比较用独立样本t检验，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 对比治疗前后两组患者的JOA 评分

治疗前，两组患者的JOA 评分相比，差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗后3 个月及6 个月，观察组患者的JOA 评分均高于对照组患者，差异有统计学意义（P＜0.05）。详见表1。

表1 对比治疗前后两组患者的JOA 评分（分，± s ）

表1 对比治疗前后两组患者的JOA 评分（分，± s ）

注：a 与本组治疗前比较，P ＜0.05。

组别 JOA 评分治疗前 治疗后3 个月 治疗后6 个月观察组（n=40） 13.29±2.31 22.75±3.04a 25.73±3.18a对照组（n=40） 13.31±2.27 19.72±2.83a 21.26±3.17a t 值 0.039 4.614 5.821 P 值 0.969 ＜0.001 ＜0.001

2.2 对比治疗前后两组患者伤椎前后缘的高度比

治疗前，两组患者伤椎前后缘的高度比相比，差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗后6 个月，观察组患者伤椎前后缘的高度比大于对照组患者，差异有统计学意义（P＜0.05）。详见表2。

表2 对比治疗前后两组患者伤椎前后缘的高度比（%，± s）

表2 对比治疗前后两组患者伤椎前后缘的高度比（%，± s）

组别 伤椎前后缘的高度比 t 值 P 值治疗前 治疗后6 个月观察组（n=40） 56.22±5.36 90.24±9.76 19.323 ＜0.001对照组（n=40） 55.73±5.72 75.83±7.84 13.099 ＜0.001 t 值 0.395 7.280 P 值 0.694 ＜0.001

3 讨论

椎弓根螺钉内固定术是临床上治疗胸腰椎骨折常用的术式。进行该手术时通常于伤椎的人字脊、横突、关节突等位置选择合适的进钉点，并在C 型臂X 线机下对进钉的位置进行确认，然后打入椎弓根螺钉，对伤椎进行矫正与固定，恢复伤椎的高度[4]。进行椎弓根螺钉内固定术时，椎弓根螺钉会不可避免地对患者造成损伤，若螺钉置入的位置出现偏差，可能损伤椎体周围的血管或神经，导致患者出现并发症[5]。因此，在对胸腰椎骨折患者进行椎弓根螺钉内固定术时需准确把握进钉的位置、深度及角度。3D 打印技术是一种新兴的快速成型技术。该技术以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体。将3D 打印技术应用于外科手术中，可在影像学技术的支持下得到患者组织结构的三维数据，并通过相关软件构建出三维模型，将组织模型按照1:1 的比例打印出来，有利于手术方案的设计，并能进行模拟手术，可大大提高手术的精准度与安全性，降低患者术中及术后并发症的发生率[6]。本研究的结果显示，治疗后3 个月及6 个月，观察组患者的JOA 评分均高于对照组患者，差异有统计学意义（P＜0.05）。治疗后6 个月，观察组患者伤椎前后缘的高度比大于对照组患者，差异有统计学意义（P＜0.05）。这说明，用3D 打印技术联合椎弓根螺钉内固定术治疗老年胸腰椎骨折可取得良好的效果。笔者认为，用3D 打印技术联合椎弓根螺钉内固定术对老年胸腰椎骨折患者进行治疗具有以下优势：1）术前通过构建3D 模型能将患者胸腰椎骨折的情况精准地展现，有利于提高诊断的准确率[7]。2）术前可依据3D 模型制定有针对性的手术方案，找到椎弓根螺钉进钉的最佳位置与角度，进而可降低手术操作的难度，减轻患者的手术创伤，降低其术后并发症的发生率[8]。3）可在3D 模型上进行模拟手术，进而可提高手术操作的熟练度，缩短手术的时间。4）可提高椎弓根螺钉进钉的精准度，减少术中X线的使用次数[9]。

综上所述，用3D 打印技术联合椎弓根螺钉内固定术治疗老年胸腰椎骨折的效果显著，能有效地恢复患者伤椎的高度，改善其胸腰椎的功能。