3D打印技术引导下撬拨复位治疗胸腰椎不稳定型爆裂性骨折的临床效果

杨学军

【摘要】  目的  探讨3D打印技术引导下撬拨复位治疗胸腰椎不稳定型爆裂性骨折的临床效果。方法  选择2018年6月- 2021年12月医院收治的90例胸腰椎不稳定型爆裂性骨折患者，按组间性别、年龄、受伤原因等基本资料均衡可比的原则分为观察组（30例）、对照A组（30例）和对照B组（30例）。观察组行3D打印技术引导下撬拨复位治疗，对照A组行后前入路钛网重建钉棒系统内固定手术，对照B组行后正中入路钉棒系统撑开复位内固定术。对比三组患者围手术期指标、疼痛程度、脊髓损伤情况、影像学指标。结果  观察组手术时间短于对照A组、对照B组，术中出血量、术后引流量低于对照A组、对照B组，差异有统计学意义（P<0.05）；对照A组、对照B组术中出血量、手术时间、术后引流量比较，差异无统计学意义（P>0.05）。观察组术后视觉模拟评分（VAS）、Cobb's角、椎管内占位百分比低于对照A组、对照B组，美国脊髓损伤协会（ASIA）评分、椎体前缘高度、椎体后缘高度高于对照A组、对照B组，差异有统计学意义（P<0.05）；对照A组、对照B组术后VAS评分、ASIA评分、椎体前缘高度、椎体后缘高度、Cobb's角、椎管内占位百分比比较，差异无统计学意义（P>0.05）。結论  3D打印技术引导下撬拨复位治疗胸腰椎不稳定型爆裂性骨折可缩短手术时间、减少术中出血量，缓解腰痛，改善患者术后椎体结构，促进脊髓损伤恢复。

【关键词】  胸腰椎不稳定型爆裂性骨折；重度骨质疏松；经皮穿刺椎体成形术；3D打印技术

中图分类号  R687.3    文献标识码  A    文章编号  1671-0223（2023）01--03

胸腰椎不稳定型爆裂性骨折多由高能量损伤所致，常伴有神经、脊髓损伤，需尽早实施手术解除压迫，重建脊柱稳定结构[1]。后前入路钛网重建钉棒系统内固定手术、后正中入路钉棒系统撑开复位内固定术是治疗本病的常用术式，但前者术中出血多、术后感染风险高且易损伤周围肺、肾、肠等重要脏器，后者治疗三柱及纤维环破坏不完整患者时易引起椎管内占位减压不充分、椎间隙撑开过度、椎体高度恢复困难等情况，难以达到理想治疗效果。3D打印技术是给予计算机辅助制造、计算与设计的一种快速成型技术，可基于激光粉末成形、光固化快速成形、喷墨印刷等将计算机数据堆叠成实物模型，能够通过模拟寻找撬拨复位支点，撬拨复位塌陷椎体，为手术操作提供参考[2]。本研究分析3D打印技术引导下撬拨复位治疗胸腰椎不稳定型爆裂性骨折的临床效果，报告如下。

1  对象与方法

1.1  研究对象

选择2018年6月- 2021年12月医院收治的90例胸腰椎不稳定型爆裂性骨折患者作为研究对象。纳入标准：符合《脊柱外科学》中胸腰椎爆裂性骨折相关诊断标准[3]，经MRI等检查确诊；AO分型为A3型；椎管占位率<30%；凝血功能正常；病例资料完整。排除标准：合并严重的软组织损伤；多发性骨折或多节段骨折；椎体解剖结构异常；严重骨质疏松；合并严重内科疾病；病理骨折；血液系统疾病；心肺功能差；合并恶性肿瘤。按组间性别、年龄、受伤原因等基本资料均衡可比的原则分为观察组（30例）、对照A组（30例）和对照B组（30例）。观察组女18例，男12例；年龄24～58岁，平均42.32±2.14岁；受伤原因：高空坠落伤10例，交通事故伤19例，重物砸伤1例。对照A组女16例，男14例；年龄22～59岁，平均42.28±2.09岁；受伤原因：高空坠落伤9例，交通事故伤18例，重物砸伤3例。对照B组女20例，男10例；年龄23～57岁，平均42.47±2.21岁；受伤原因：高空坠落伤12例，交通事故伤17例，重物砸伤1例。对比三组一般资料，差异无统计学意义（P>0.05）。患者均签署知情同意书，本研究经医学伦理委员会审核批准。

1.2  治疗方法

1.2.1  观察组  行3D打印技术引导下撬拨复位治疗，使用双源旋速256排CT扫描机（Definition Flash 型，德国西门子公司）行CT检查，描参数：电流100mA；电压120.0kV，探测器宽度为48，矩阵512×512，层距、层厚均为1mm，螺距0.8。将扫描获取的图像数据输入Mimics 13.0 软件，经3D计算建立胸腰椎爆裂骨折三维数字化模型，用MarkerBot 3D打印机打印出骨折的胸腰椎模型，在胸腰椎模型上寻找合适的撬拨复位点，再在Mimics 13.0 软件中对三维数字化模型进行虚拟撬拨复位及钉棒固定。手术中常规消毒、铺巾，常规相邻节段置入椎弓根螺钉，暴露伤椎，经一侧椎板开窗减压，根据3D打印模型选择的撬拨复位点进入进行撬拨复位，使用“L”形打骨器将突入椎管内的骨块打入椎体充分减压，在C臂透视下撬拨复位满意后，再经撬拨点椎体内植骨，钉棒加压撑开固定。

1.2.2  对照A组  行后前入路钛网重建钉棒系统内固定手术，常规消毒、铺巾，椎弓根螺钉于常规相邻节段置入，切除一侧横突，保留椎板，椎弓根外显露椎弓根及椎体，骨膜下分离向上至椎间盘，出口神经根无需显露，切除关节突、椎弓根、椎间盘，硬膜显露后以塌方法实施椎管减压。用相应规格的钛网打入重建，钉棒加压撑开固定。对此关节突及横突间植骨。

1.2.3  对照B组  行后正中入路钉棒系统撑开复位内固定术，手术中常规消毒、铺巾，常规相邻节段置入椎弓根螺钉，伤椎暴露后，经一侧椎板开窗减压，将突入椎管内的骨块用“L”形打骨器打入椎体，充分减压，C臂透视下确认撬拨复位满意后，经椎弓根椎体内植骨，钉棒加压撑开固定。

1.3  观察指标

（1）围手术期指标：对比三组术中出血量、手术时间及术后引流量。

（2）术前、术后1年疼痛程度、脊髓损伤恢復情况：用视觉模拟评分法（VAS）评估疼痛程度，分值为0～10分，分值越高则疼痛程度越严重。使用美国脊髓损伤协会（ASIA）评分评估脊髓运动损伤恢复情况，上下肢各50分，总分越低则脊髓运动损伤程度越轻。

（3）术前、术后1年影像学检查指标：包括椎体前缘高度、椎体后缘高度、Cobb's角、椎管内占位百分比。

1.4  统计学方法

使用SPSS 21.0统计软件分析数据，计数资料计算百分率（％），组间率比较采用χ2检验；计量资料用“均数±标准差”表示，三组均数比较使用单因素方差分析，两两比较采用SNK-q检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2  结果

2.1  三组围手术期指标比较

三组间手术时间、术中出血量、术后引流量比较，差异有统计学意义（P<0.05）；两两比较显示，观察组手术时间短于对照A组、对照B组，术中出血量、术后引流量低于对照A组、对照B组，差异有统计学意义（P<0.05）；对照A组、对照B组术中出血量、手术时间、术后引流量比较，差异无统计学意义（P>0.05）。见表1。

2.2  三组疼痛程度、脊髓运动损伤恢复情况比较

三组术前组疼痛程度、脊髓运动损伤情况比较，差异无统计学意义（P>0.05）；术后，三组VAS评分降低，ASIA评分升高，且三组间差异有统计学意义（P<0.05）；两两比较显示，观察组术后VAS评分低于对照A组、对照B组，ASIA评分高于对照A组、对照B组，差异有统计学意义（P<0.05）；对照A组、对照B组术后VAS评分、ASIA评分比较，差异无统计学意义（P>0.05）。见表2。

2.3  三组影像学指标比较

三组术前影像学指标（椎体前缘高度、椎体后缘高度、Cobb's角、椎管内占位百分比）比较，差异均无统计学意义（P>0.05）；术后，三组上述指标均明显改善，其中椎体前缘高度、椎体后缘高度增高，Cobb's角及椎管内占位百分比降低，三组间各指标比较差异有统计学意义（P<0.05）；两两比较显示，观察组术后椎体前缘高度、椎体后缘高度高于对照A组、对照B组，Cobb's角、椎管内占位百分比低于对照A组、对照B组，差异有统计学意义（P<0.05）；对照A组、对照B组术后椎体前缘高度、椎体后缘高度、Cobb's角、椎管内占位百分比比较，差异无统计学意义（P>0.05）。见表3。

3  讨论

胸腰椎不稳定型爆裂性骨折存在以下特点：①伴后方韧带复合体结构破坏；②进行性神经损害；③游离骨块进入椎管伴有神经损伤；椎体高度丢失＞50%，存在关节半脱位[4-5]。治疗本病的主要目的在于稳定脊柱、神经减压与减少融合节段，但此类患者病情复杂，手术涉及神经系统状况、骨折形态等多方面因素。后前入路钛网重建钉棒系统内固定手术、后正中入路钉棒系统撑开复位内固定术是治疗胸腰椎不稳定型爆裂性骨折的有效术式，后正中入路手术具有固定节段短、操作简便、抗三维旋转、抗侧曲及伸曲、对椎管干扰小、复位椎管可视等优点，但仅能依靠后方固定的张力带作用提供支撑，远期易出现矢状面角度丢失等不足，同时神经减压困难[6-7]。后前入路手术能够在直视下操作，椎管内减压充分彻底，可有效恢复椎体高度、椎管容积并可实施前中柱坚强固定，但存在手术操作复杂、创伤大等不足。

本研究中，观察组手术时间短于对照A组、对照B组，术中出血量、术后引流量、术后VAS评分、Cobb's角、椎管内占位百分比低于对照A组、对照B组，ASIA评分、椎体前缘高度、椎体后缘高度高于对照A组、对照B组；对照A组、对照B组术中出血量、手术时间、术后引流量和术后VAS评分、ASIA评分、椎体前缘高度、椎体后缘高度、Cobb’s角、椎管内占位百分比相比，差异无统计学意义，提示3D打印技术引导下撬拨复位治疗能够减小手术创伤，缓解腰痛，改善患者术后椎体结构，促进脊髓损伤恢复。3D打印技术引导下撬拨复位术中将CT扫描数据输入Mimics 13.0 软件，经3D计算建立胸腰椎爆裂骨折三维数字化模型，分割处理模型，以不同颜色显示，并测量椎体塌陷程度、椎管内占位百分比，再利用MarkeBot 3D打印机打印出骨折的胸腰椎模型，在胸腰椎模型上寻找合适的撬拨复位点，以测量数据为依据而实施胸腰椎虚拟手术，精确撬拨深度与角度，提高螺钉置入位置和角度的精准性与固定强度，提高手术操作精准度，减小手术创伤，有助于患者术后早期实施功能锻炼，改善患者病情。该手术方案能够展现骨折现状，直观了解手术操作难点、关键区域，制定对应处理方案，降低手术风险[8]。

综上所述，3D打印技术引导下撬拨复位治疗胸腰椎不稳定型爆裂性骨折可缩短手术时间、减少术中出血量，缓解腰痛，改善患者术后椎体结构，促进脊髓损伤恢复。

4  参考文献

[1] 陈志达，吴进，林斌，等.后路伤椎短节段固定治疗严重不稳的胸腰椎爆裂性骨折[J].中国修复重建外科杂志，2018，32（1）：59-63.

[2] 张攻孜，姚琦，彭烨，等.CBL教学模式下骨盆移位计算软件联合3D打印在骨盆复位架技术临床教学中的应用[J].中国组织工程研究，2018，22（19）：3067-3071.

[3] 陈仲强，刘忠军，党耕町.脊柱外科学[M].北京：人民卫生出版社，2013：520.

[4] 赵成毅，李青，梁道臣，等.短节段伤椎单侧置钉对侧经椎弓根植骨治疗不稳定型胸腰椎骨折[J].实用骨科杂志，2019，25（1）：5-8.

[5] 吕应文，任周奎，于金华.胸腰椎爆裂性骨折后路三种内固定的疗效比较[J].创伤外科杂志，2018，20（9）：705-707.

[6] 王志坤，李再学，张贤森，等.扩张管辅助下Wiltse入路小关节融合短节段内固定治疗不稳定胸腰椎骨折[J].中国骨与关节损伤杂志，2020，35（5）：453-456.

[7] 马雪峰，贺旭，刘恺，等.Denis B型胸腰椎爆裂性骨折行后路单节段钛网重建术对邻近节段的影响[J].临床骨科杂志，2019，22（1）：19-21.

[8] 帅永明，李骥，涂淑强，等.闭合撬拨复位经皮空心螺钉内固定结合3D打印技术治疗跟骨骨折[J].创伤外科杂志，2019，21（10）：774-778.

[2022-03-02收稿]