个体化3D打印模型辅助后路固定治疗寰枢椎不稳的

医学论文 2020-04-28 09:48116未知xhm
  摘要:目的 分析个体化3D打印模型辅助后路固定治疗寰枢椎不稳的临床效果。方法 选取2017年1月~2018年12月我院收治的20例寰枢椎不稳患者作为研究对象,根据随机数字表法将其分为对照组与研究组,每组各10例。对照组患者根据经验徒手进行内固定治疗,研究组患者通过3D打印技术建立个体化颈椎3D打印模型,术前通过模拟置钉、内固定术进行处理,获得个体化置钉数据,为真实手术提供辅助作用,对患者行一期后路减压术、内固定术。比较两组患者的手术时间、术中出血量以及手术前后的疼痛评分、日本骨科协会(JOA)评分、寰椎齿突间隙、延髓颈髓角。结果 研究组患者的手术时间短于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);研究组患者的术中出血量少于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组患者术后的疼痛评分低于术前,JOA评分高于术前,寰椎齿突间隙小于术前,延髓颈髓角大于术前,差异有统计学意义(P<0.05);对照组患者术后的疼痛评分、JOA评分与术前比较,差异无统计学意义(P>0.05);对照组患者术后的寰椎齿突间隙小于术前,延髓颈髓角大于术前,差异有统计学意义(P<0.05);两组患者术前的疼痛评分、JOA评分、寰椎齿突间隙、延髓颈髓角比较,差异均无统计学意义(P>0.05);研究组患者术后的疼痛评分低于对照组,JOA评分高于对照组,寰椎齿突间隙小于对照组,延髓颈髓角大于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 在寰枢椎不稳患者中,应用个体化3D打印模型辅助后路固定治疗,可以提高置钉成功率,使神经根、椎动脉得到保护,安全性良好,尤其是对先天椎体变异患者以及椎动脉“高跨”患者来说,个体化3D打印模型辅助后路固定治疗的效果显著。
  关键词:个体化3D打印模型; 后路固定; 寰枢椎不稳;

  寰枢椎不稳通常是由多种因素导致,如发育畸形、感染以及创伤等,病情较轻的患者可产生枕颈部疼痛症状,病情较重的患者则会产生脊髓压迫症状,甚至导致死亡,对患者的身体健康和生命安全构成严重威胁[1]。临床中,在寰枢椎不稳患者的治疗中,寰枢椎后路内固定技术应用广泛,其不仅具有较强的可视性,同时具有较高的植骨融合率,通常情况下,寰枢椎后路内固定治疗以枢椎椎弓根为置钉部位。受寰枢椎复杂的解剖结构影响,而且毗邻血管神经非常重要,加上不同患者的骨质结构、椎体结构存在差异,给手术带来困难,至今尚未确定共性化置钉数据,因此需要给予个体化治疗。本研究选取我院收治的20例寰枢椎不稳患者作为研究对象,旨在探讨个体化3D打印模型辅助后路固定治疗寰枢椎不稳的临床效果,现报道如下。

  1 资料与方法

  1.1 一般资料
  选取2017年1月~2018年12月我院收治的20例寰枢椎不稳患者作为研究对象,患者术前均经过MRI检查和CT检查确诊。根据随机数字表法将患者分为对照组与研究组,每组各10例。对照组中,男6例,女4例;年龄28~60岁,平均(37.96±10.45)岁;病程0.5~14.0年,平均(5.63±3.52)年;临床表现:2例存在头颈部疼痛,2例饮水呛咳,2例吞咽困难,1例双上肢麻木,1例头晕,1例短斜颈,1例肢体无力。研究组中,男7例,女3例;年龄29~61岁,平均(37.88±10.50)岁;病程0.4~14.0年,平均(5.50±3.62)年;临床表现:3例存在头颈部疼痛,2例饮水呛咳,1例吞咽困难,1例双上肢麻木,1例头晕,1例短斜颈,1例肢体无力。两组患者的一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。本研究已经医院医学伦理委员会审核批准,患者均知情同意。
  纳入标准:(1)患者符合寰枢椎不稳的诊断标准[2];(2)患者存在手术治疗指征[3]。排除标准:(1)合并恶性肿瘤者;(2)无法配合者。
  1.2 方法
  对照组患者按照经验徒手进行内固定治疗。
  研究组患者通过3D打印技术建立个体化颈椎3D打印模型,术前通过模拟置钉、内固定术进行处理,获得个体化置钉数据,为真实手术提供辅助作用,对患者行一期后路减压术、内固定术,具体方法如下。
  1.2.1制作个体化3D打印模型并模拟置钉
  术前对患者行以CT薄层扫描,予以三维重建,通过CT血管造影,对椎动脉进行重建,扫描得到DICOM数据,在Geomagic软件中输入,并予以逆向影像数据重建,之后在MIMIC软件中输入初步得到的三维图像,对其予以修复整合,并生成stl.格式文件,在桌面型3D打印机中导入这一文件,并进行逐层打印,可以获得1∶1颈椎椎体仿真模型,对病情进行直观评估,并对治疗方案进行确定。于模型上进行模拟置钉操作,得到个体化置钉数据,对最适合的螺钉直径和长度进行确定,并确定最佳进钉位置和角度等数据。通过环氧乙烷对模型进行消毒处理,带入手术室,方便手术过程中对病变区域进行实时观察和比对,以此作为参考。
  1.2.2手术操作方法
  患者均行以全麻插管,选择俯卧位,对颅骨进行牵引,对手术野进行消毒处理。在枕颈部做切口,将皮肤及皮下组织切开,以模型确定的置钉位置为依据,对颈椎后方结构进行充分剥离,使其暴露出来,并与模型进行对比,对置钉位置及角度进行再次确认,在寰椎侧块、枢椎椎弓根置钉,对于寰枕融合患者,则在C2~3侧块置钉,于椎体侧块内上方1/4位置进钉,通过神经剥离子对椎弓根峡部进行探查,并对内侧缘进行探查,先钻孔,之后攻丝,最后测深,根据术前3D打印模型模拟置钉获得个体化置钉数据,选用相应长度和直径的螺钉,分别在左侧和右侧各拧入1枚,注意上倾角度及螺钉内斜角度为相应术前3D打印模型模拟数据,通过长度适合的连接棒折弯塑性予以提拉复位处理,之后进行锁定。待棘突和椎体去皮质化后,在椎板、椎体后弓、棘突间进行自体髂骨植骨,之后对术腔进行冲洗,缝合切口。
  1.2.3术后处理
  术后需要对患者实施颈托固定处理,重视颈部过度屈曲。术后第2天通过颈部X线复查,对内固定情况进行了解。术后3个月通过颈部CT复查,对内固定情况、植骨融合情况进行了解,如果存在脊髓受压症状,则进行MRI复查。
  1.3 观察指标
  比较两组患者的手术时间、术中出血量,并测定两组患者手术前后的寰椎齿突间隙、延髓颈髓角。通过视觉模拟量表(VAS)评估两组患者手术前后的疼痛程度,评分0~10分,评分越高表示患者的疼痛越严重。通过日本骨科协会(JOA)评分对两组患者手术前后的后路内固定疗效进行评估,评分0~29分,评分越高表示疗效越好。
  1.4 统计学方法
  采用SPSS 17.0统计学软件对数据进行分析,符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示,采用t检验,不符合正态分布的转化为正态分布,再行统计学分析;计数资料以率(%)表示,采用Fisher精确检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

  2 结果

  2.1 两组患者手术时间及术中出血量的比较
  研究组患者的手术时间短于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);研究组患者的术中出血量少于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)(表1)。
  表1 两组患者手术时间及术中出血量的比较
  
  2.2 两组患者手术前后疼痛评分、JOA评分、寰椎齿突间隙、延髓颈髓角的比较
  两组患者术前的疼痛评分、JOA评分、寰椎齿突间隙、延髓颈髓角比较,差异均无统计学意义(P>0.05);研究组患者术后的疼痛评分低于术前,JOA评分高于术前,寰椎齿突间隙小于术前,延髓颈髓角大于术前,差异有统计学意义(P<0.05);对照组患者术后的疼痛评分、JOA评分与术前比较,差异无统计学意义(P>0.05);对照组患者术后的寰椎齿突间隙小于术前,延髓颈髓角大于术前,差异有统计学意义(P<0.05);研究组患者术后的疼痛评分低于对照组,JOA评分高于对照组,寰椎齿突间隙小于对照组,延髓颈髓角大于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)(表2)。
  表2 两组患者手术前后疼痛评分、JOA评分、寰椎齿突间隙、延髓颈髓角的比较
  

  3 讨论

  寰枢椎不稳指的是因先天性畸形、创伤等因素导致的寰枢椎病理结构变化,使得局部关节功能出现异常,或出现对应的神经压迫现象[4-5]。一旦发生寰枢椎不稳,则表现出寰椎向前或向后、旋转脱位,病情较轻的患者通常会出现麻木感等神经压迫症状,病情严重者则会导致运动功能障碍,甚至出现瘫痪,或因脑干受到压迫而引发呼吸骤停[6-7]。在寰枢椎不稳确定后,需要对患者实施及时、有效干预,通常以手术治疗为主,使寰枢椎解剖结构恢复正常,避免血管和颈髓继续受压[8-9]。
  在寰枢椎不稳患者的治疗中,传统内固定方式包括很多种,如经口齿装突周围韧带松解,再经后路固定,或经口腔固定等,这些术式不仅难度大,而且风险高,另外术后容易出现并发症[10]。本次研究中,针对寰枢椎不稳患者行以个体化3D打印模型辅助后路固定治疗,取得良好效果。个体化3D打印模型辅助后路固定治疗中,利用3D模型打印的方式,可以在模型上开展模拟操作,进而对适合的螺钉型号进行确定,同时可以探索进钉深度和角度等。手术过程中可以利用这一模型,提高置钉成功率,同时也提高手术安全性[11-12]。由于手术视野有限,因此辅助应用3D打印模型,可以在暴露有限解剖结构的前提下,对整体三维构象进行判定,进而使置钉更加准确无误。另外通过3D打印模型的方式,可以使医患之间的沟通更加直观和具象化,术前通过计算机进行模拟,为患者展现一个更加具体的治疗方案,保证手术的顺利进行[13-14]。
  本次研究中,针对寰枢椎不稳患者行以个体化3D打印模型辅助后路固定治疗,并与按照经验徒手进行内固定治疗的患者作比较,结果显示,研究组患者的手术时间短于对照组,术中出血量少于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);研究组患者术后的疼痛评分低于对照组,JOA评分高于对照组,寰椎齿突间隙小于对照组,延髓颈髓角大于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。提示个体化3D打印模型辅助后路固定治疗寰枢椎不稳的效果确切[15],可以缩短手术时间,减少术中出血量,减轻患者术后疼痛,提高内固定疗效,使寰椎齿突间隙缩小,延髓颈髓角增加,延髓腹侧受压消失或减弱。但本次研究所选取的病例数较少,具有一定的局限性,临床还需要扩大病例数,进一步进行临床研究。
  综上所述,个体化3D打印模型辅助后路固定治疗寰枢椎不稳,可以提高置钉成功率,使神经根、椎动脉得到保护,安全性良好,尤其是对先天椎体变异患者以及椎动脉“高跨”患者来说,个体化3D打印模型辅助后路固定治疗的效果显著,值得在临床推广应用。
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