近日,医院脊柱外科沈生军教授及其治疗小组在青海省率先将3D打印技术应用到脊柱畸形的治疗当中,成功为两位脊柱畸形患者实施了手术治疗。
病例1柳x,女,14岁诊断:特发性脊柱侧弯畸形
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手术前后对比图
病例2安xx,女,19岁诊断:先天性脊柱后凸畸形,胸11,12椎体先天性融合
手术前后对比图
椎弓根螺钉技术是目前脊柱外科应用最广范的脊柱后路内固定技术,该技术的安全性越来越引起人们的重视。既往文献报道,椎弓根钉置入失误率高达20.0%~39.8%,其中多数没有症状,只有少数导致神经血管损伤,一旦出神经血管损伤则会引起较严重的后果。损伤神经可导致患者肢体功能障碍,损伤血管可导致大出血甚至危及生命。另一方面,椎弓根置入失误可使椎弓根结构破坏导致力学稳定性下降,最终导致椎弓根钉松动内固定失败。因此,提高手术精度和降低置钉失败率是脊柱外科医生必须面对的问题。
脊柱侧凸的置钉难度远远大于非脊柱畸形的置钉难度。脊柱侧凸患者的脊柱形态复杂多变,具有不确定性,导致椎弓根螺钉置入时的进钉点、内倾角变化各异,对拟固定椎弓根的最窄直径更是无法预测,尤其是侧凸椎体在矢状轴上发生了旋转,并且长期旋转使椎体在解剖形态学上发生了变化,如凹侧椎弓根变短变窄、椎管也变形不对称,脊髓常偏向凹侧,靠近椎弓根,这些变化进一步加重了椎弓根置入的难度。如果能对拟固定椎体的变异参数有一个较为直观的个性化显示,椎弓根螺钉置入的安全性和成功率将得到提高。
对于脊柱后凸畸形的患者,在脊柱的什么位置截骨以及截取多少,才能提高手术的安全与治疗效果,这也是脊柱外科医生面临的另一个难题。
3D打印技术是一种快速成型技术,利用CT重建的三维数字模型,通过3D打印机打印出拟手术节段的脊柱模型,从而获得每个病变椎弓根的三维数据。明确该椎弓根的形态大小、是否适合置钉及螺钉的型号,直观显示病变椎弓根的部位、范围及局部解剖情况,并且还可以实现术前在模型上模拟置钉,以及在模型上模拟截骨,以达到完善术前规划的目的,提高术者的自信心,缩短手术时间,提高置钉准确率,截骨的准确性。对于复杂的畸形,Cobb角较大的侧凸及后凸畸形的患者,应用3D打印技术尤为重要。
3D打印技术的应用,可以达到精确治疗的目的,修复更精确,可靠、简便、疗效更佳。目前3D打印技术已经成为脊柱外科手术前进行规划和手术设计的一种发展趋势。
供稿/脊柱外科
监制/姜洪胜编辑/赵越
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