个性化定制金属置钉导板在低龄儿童上颈椎手术的初步应用
3D打印导板辅助上颈椎椎弓根置钉与徒手置钉的比较
第 44 卷第 5 期 2023 年 5 月安徽医学Anhui Medical Journal3D 打印导板辅助上颈椎椎弓根置钉与徒手置钉的比较朱军 蒋维利 程嘉伟 刘路坦 刘涛 聂虎 牛国旗［摘 要］ 目的 比较个体化3D 打印导板辅助上颈椎椎弓根置钉与徒手置钉的精准性。
方法 选择2019年6月至2022年6月在蚌埠医学院第二附属医院就诊的上颈椎疾患患者20例，获取每位患者颈椎三维CT 数据，根据置钉方式不同分为导板组和对照组，分别制作20例等比例3D 打印上颈椎模型，导板组使用3D 打印导板辅助上颈椎模型椎弓根螺钉置入，对照组在透视辅助下徒手置钉。
根据椎体是否存在骨折，将导板组内20例模型分为钉道损伤组10例（寰椎骨折与枢椎骨折病例）和钉道完整组10例（畸形与关节脱位病例）。
比较导板组和对照组螺钉可接受率、单枚螺钉置入时间差异；比较导板组术前理想钉道与术后实际钉道内倾角差异，对比钉道损伤组和钉道完整组置钉结果差异。
结果 导板组螺钉可接受率为93.55%，高于对照组的79.03%（P ＜0.05）；导板组单枚螺钉置入时间短于对照组（P ＜0.05）；导板组术前理想螺钉内倾角与术后实际螺钉内倾角之间差异无统计学意义（P ＞0.05）；钉道损伤组螺钉突破椎弓根率26.7%高于钉道完整组3.1%（P ＜0.05）。
结论 个体化3D 打印导板辅助上颈椎椎弓根置钉在置钉精准度、安全性和置钉效率方面优于徒手置钉技术。
［关键词］高危颈椎；椎弓根螺钉；徒手置钉；3D 打印；导向模板doi:10.3969/j.issn.1000-0399.2023.05.004Comparion of upper cervical pedicle screw placement assisted by 3D printing guide plate and freehand screw placement ZHU Jun ，JIANG Weili ，CHENG Jiawei ，LIU Lutan ，LIU Tao ，NIE Hu ，NIU GuoqiDepartment of Orthopaedics,the Second Affiliated Hospital of Bengbu Medical College,Bengbu 233040,ChinaFunding project:Science and Technology Research Project of Anhui Province (No. 1804h08020247), Natural Science Foundation of Bengbu Medical College (NO.2021byzd199), Research and Innovation Team Project of Bengbu Medical College (No.BYKC201911)Correspondingauthor:NIUGuoqi,*************[Abstract ] Objective To compare the accuracy of pedicle screw placement assisted by individualized 3D printing guide plate withthat by hand. Methods A total of 20 patients with upper cervical spine diseases who were treated in the Second Affiliated Hospital of Bengbu Medical College from June 2019 to June 2022 were selected. Cervical spine 3D CT data of each patient were obtained. Cervical spine models of equal scale were made for 20 patients in the guide group and the control group, respectively. The control group was treated with fluoroscopy. Ac‑cording to the presence or absence of vertebral fractures, the 20 models in the guide plate group were divided into the nail path injury group (10 cases of atlas fracture and axial fracture) and the nail path integrity group (10 cases of deformity and dislocation). The time and accuracy of single screw placement were compared between the two groups. The difference in the internal inclination of the ideal nail path before surgery and the actual nail path after surgery in the guide group was compared, and the difference in the results of nail placement in fracture cases and non-fracture cases in the guide group was compared. Results The acceptable rate of screw in guide group was 93.55% higher than that in control group (79.03%) (P < 0.05). The single screw placement time of the guide plate group was lower than that of the control group (P < 0.05).There was no significant difference between the ideal screw inclination angle before surgery and the actual screw inclination angle after surgery in the guide group (P > 0.05). The rate of screw breakthrough through pedicle in the screw route injury group was 26.7% ,which was higher than that in the screw route intact group (3.1%) (P < 0.05). Conclusions Individualized 3D printing guide plate assisted pedicle screw placementis superior to freehand technique in terms of screw placement accuracy, safety and screw placement efficiency.［Key words ］ High-risk cervical vertebra ；Pedicle screw ；Freehand screw placement ；3D printing ；Guiding template· 临床医学 ·基金项目：安徽省科技攻关项目（编号：1804h08020247），蚌埠医学院自然科学基金（编号：2021byzd199），蚌埠医学院科研创新团队项目（编号：BYKC201911）作者单位：233040 安徽蚌埠 蚌埠医学院第二附属医院骨科通信作者：牛国旗，*************本文引用格式：朱军，蒋维利，程嘉伟，等.3D 打印导板辅助上颈椎椎弓根置钉与徒手置钉的比较［J ］.安徽医学，2023，44（5）：510-514.DOI ：10.3969/j.issn.1000-0399.2023.05.004510第 44 卷第 5 期2023 年5 月安徽医学Anhui Medical Journal寰、枢椎发育不良或外伤，椎体生理形态改变，失去正常解剖结构，处于不稳状态，轻微的损害作用于头颈部即可导致高位颈脊髓损伤，造成严重后果，临床上称这一类颈椎为“高危颈椎”，准确的诊断和尽早的手术干预以解除脊髓受压，重建颈椎稳定性，促进神经功能恢复是多数临床医师的选择［1］。
改良金属个性化导航模板辅助颈椎椎弓根置钉的准确性
改良金属个性化导航模板辅助颈椎椎弓根置钉的准确性张东升１，２，王建华２＊，李洪吉２，郑勇强２，廖穗祥２，吕浩然１，朱昌荣２，夏 虹２１．广州医科大学附属第五医院脊柱外科，广州 ５１０７００２．解放军南部战区总医院骨科医院脊柱外科，广州 ５１００１０【摘要】 目的 探讨利用激光选区熔化成型技术制作金属材质手术导航模板的可行性及准确性。
方法 选取新鲜成人正常颈椎标本（Ｃ１￣６）８具，随机分为金属导航模板组（金属组）和树脂导航模板组（树脂组），每组４具。
所有标本均通过ＣＴ扫描获取ｄｉｃｏｍ格式数据，将数据导入计算机后，根据分组设计并制作金属或树脂颈椎椎弓根螺钉导航模板。
２组分别在相应导航模板辅助下置入椎弓根螺钉，行ＣＴ钉道扫描，对２种模板的准确性和安全性进行评价。
结果８具标本分别于Ｃ１￣６的每个节段置入２枚螺钉，每组４８枚，共计９６枚。
金属组置钉准确率为８７．５％（４２／４８），树脂组为７０．８％（３４／４８），２组比较差异有统计学意义（P ＜ ０．０５）。
金属组置钉安全率为９７．９％（４７／４８），树脂组为９３．８％（４５／４８），２组比较差异无统计学意义（P ＞ ０．０５）。
结论 利用激光选区熔化成型技术制作的改良金属个性化导航模板具有良好的置钉准确性和安全性，为颈椎椎弓根螺钉的精确置入提供了一种新的方法。
【关键词】 颈椎；骨钉；计算机辅助设计；成像，三维【中图分类号】 Ｒ ６８１．５３１ 【文献标志码】 Ａ 【文章编号】 １６７２－２９５７（２０１９）０５－０３４０－０５【ＤＯＩ】 １０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－２９５７．２０１９．０５．００９Accuracy assessment of cervical pedicle screws placement assisted by a modified customized metalnavigational templateＺＨＡＮＧ Ｄｏｎｇ－ｓｈｅｎｇ１，２，ＷＡＮＧ Ｊｉａｎ－ｈｕａ２＊，ＬＩ Ｈｏｎｇ－ｊｉ２，ＺＨＥＮＧ Ｙｏｎｇ－ｑｉａｎｇ２，ＬＩＡＯ Ｓｕｉ－ｘｉａｎｇ２，ＬÜ Ｈａｏ－ｒａｎ１，ＺＨＵ Ｃｈａｎｇ－ｒｏｎｇ２，ＸＩＡ Ｈｏｎｇ２１． Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｓｐｉｎａｌ Ｓｕｒｇｅｒｙ，Ｆｉｆｔｈ Ａｆｆｉｌｉａｔｅｄ Ｈｏｓｐｉｔａｌ ｏｆ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０７００，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ２． Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｓｐｉｎａｌ Ｓｕｒｇｅｒｙ，Ｏｒｔｈｏｐａｅｄｉｃ Ｈｏｓｐｉｔａｌ，Ｇｅｎｅｒａｌ Ｈｏｓｐｉｔａｌ ｏｆ Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｔｈｅａｔｅｒ ｏｆ ＰＬＡ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１００１０，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ【Abstract 】 Objective Ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ａ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｃｕｓｔｏｍｉｚｅｄ ｍｅｔａｌ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｌ ｔｅｍｐｌａｔｅ ｍａｄｅ ｂｙ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｌａｓｅｒ ｍｅｌｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｃｅｒｖｉｃａｌ ｐｅｄｉｃｌｅ ｓｃｒｅｗ ｐｌａｃｅｍｅｎｔ． Methods Ｅｉｇｈｔ ｆｒｅｓｈ ｎｏｍａｌ ａｄｕｌｔ ｃｅｒｖｉｃａｌ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ（Ｃ１－６） ｗｅｒｅ ｒａｎｄｏｍｌｙ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ２ ｇｒｏｕｐｓ，ｔｈｅ ｍｅｔａｌ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｌ ｔｅｍｐｌａｔｅ ｇｒｏｕｐ（ｍｅｔａｌ ｇｒｏｕｐ） ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｉｎ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｌ ｔｅｍｐｌａｔｅ ｇｒｏｕｐ（ｒｅｓｉｎ ｇｒｏｕｐ）． Ａｌｌ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ ｕｎｄｅｒｗｅｎｔ ＣＴ ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ＣＴ ｄａｔａ ｓｔｏｒｅｄ ｉｎ ｄｉｃｏｍ ｆｏｒｍａｔ ｗｅｒｅ ｉｍｐｏｒｔｅｄ ｉｎｔｏ ａ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ ｔｏ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｆａｂｒｉｃａｔｅ ｔｈｅ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｌ ｔｅｍｐｌａｔｅｓ． Ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ ｉｎ ｍｅｔａｌ ｇｒｏｕｐ ｗｅｒｅ ｏｐｅｒａｔｅｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｏｆ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｍｅｔａｌ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｌ ｔｅｍｐｌａｔｅｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ ｉｎ ｒｅｓｉｎ ｇｒｏｕｐ ｗｅｒｅ ｏｐｅｒａｔｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｒｅｓｉｎ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｌ ｔｅｍｐｌａｔｅｓ． Ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｃｒｅｗ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｗａｓ ｅｖａｌｕａｔｅｄ ｂｙ ｐｏｓｔｏｐｅｒａｔｉｖｅ ＣＴ． Results Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ ９６ ｓｃｒｅｗｓ ｗｅｒｅ ｉｎｓｅｒｔｅｄ ｗｉｔｈ ａｎ ｅｑｕａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ４８ ｓｃｒｅｗｓ ｉｎ ｅａｃｈ ｇｒｏｕｐ． Ｆｏｒｔｙ－ｔｗｏ（８７．５％） ｏｆ ｔｈｅ ｓｃｒｅｗｓ ｉｎ ｍｅｔａｌ ｇｒｏｕｐ vs ． ３４（７０．８％） ｉｎ ｒｅｓｉｎ ｇｒｏｕｐ ｗｅｒｅ ｆｕｌｌｙ ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ ｐｅｄｉｃｌｅ，ａｎｄ ｔｈｅｒｅ ｗａｓ ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ２ ｇｒｏｕｐｓ（P ＜ ０．０５）． Ｆｏｒｔｙ－ｓｅｖｅｒｎ（９７．９％） ｏｆ ｔｈｅ ｓｃｒｅｗｓ ｉｎ ｍｅｔａｌ ｇｒｏｕｐ vs ． ４５（９３．８％） ｉｎ ｒｅｓｉｎ ｇｒｏｕｐ ｗｅｒｅ ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ“ｓａｆｅ ｚｏｎｅ”，ａｎｄ ｔｈｅｒｅ ｗａｓ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ２ ｇｒｏｕｐｓ（P ＞ ０．０５）． Conclusion Ｃｅｒｖｉｃａｌ ｐｅｄｉｃｌｅ ｓｃｒｅｗ ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｇｕｉｄｅｄ ｂｙ ａ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｃｕｓｔｏｍｉｚｅｄ ｍｅｔａｌ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｌ ｔｅｍｐｌａｔｅ ｉｓ ａ ｈｉｇｈｌｙ ａｃｃｕｒａｔｅ ａｎｄ ｓａｆｅ ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｕｓ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ａｎ ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ． 【Key Words 】 Ｃｅｒｖｉｃａｌ ｖｅｒｔｅｂｒａｅ；Ｂｏｎｅ ｎａｉｌｓ；Ｃｏｍｐｕｔｅｒ－ａｉｄｅｄ ｄｅｓｉｇｎ；Ｉｍａｇｉｎｇ，ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＪ Ｓｐｉｎａｌ Ｓｕｒｇ，２０１９，１７（５）：３４０－３４４·基础研究·基金项目：广东省科技计划项目（２０１４Ａ０４０４０１０６０，２０１７Ａ０９０９０５０３８）；广州市科技计划项目（２０１５０８０２０００５）作者简介：张东升（１９８８—），硕士，医师；５８２９６１０９４＠ｑｑ．ｃｏｍ＊通信作者：王建华 ｊｉａｎｈｕａｗａｎｇｄｄｒｒ＠１６３．ｃｏｍ椎弓根螺钉内固定技术已广泛应用于脊柱创伤、退行性变、畸形、感染或肿瘤等疾病的治疗中，该技术具有固定牢固、融合率高等优点［１］，是脊柱外科医师必须掌握的手术操作。
《3D打印导板对上颈椎畸形椎弓根螺钉植入的实验研究》
《3D打印导板对上颈椎畸形椎弓根螺钉植入的实验研究》一、引言随着科技的发展和医疗水平的提高，3D打印技术已在多个领域取得了广泛应用。
尤其是在医学领域，其在解剖模型、手术导板和医疗器械的定制等方面具有独特的应用价值。
近年来，针对上颈椎畸形手术的治疗，尤其是椎弓根螺钉植入这一关键手术环节，3D打印导板的应用逐渐成为研究的热点。
本文将通过实验研究，探讨3D打印导板对上颈椎畸形椎弓根螺钉植入的辅助效果。
二、研究背景与目的上颈椎畸形是一种常见的骨科疾病，其治疗难度大，手术风险高。
椎弓根螺钉植入是治疗上颈椎畸形的重要手术步骤，其精确性直接关系到手术效果和患者预后。
然而，由于上颈椎解剖结构复杂，手术操作难度大，传统手术方法往往难以达到理想的植入效果。
因此，寻找一种能够提高手术精确度、降低手术风险的方法显得尤为重要。
本研究旨在通过实验研究，探讨3D打印导板在辅助上颈椎畸形椎弓根螺钉植入中的效果。
三、材料与方法1. 材料：本研究采用3D打印技术制作的上颈椎畸形导板、螺钉以及相关手术器械。
2. 方法：首先，根据患者上颈椎的CT或MRI影像数据，利用3D打印技术制作个性化的导板。
随后，通过临床手术实践，将导板应用于上颈椎畸形椎弓根螺钉植入的手术过程中。
实验过程中，记录手术时间、螺钉位置准确性等数据，并对实验结果进行统计分析。
四、实验过程与结果1. 实验过程：在手术过程中，医生根据3D打印导板的指引，进行椎弓根螺钉的定位和植入。
通过导板的辅助，医生能够更准确地找到椎弓根的位置，并确保螺钉的准确植入。
2. 实验结果：实验结果显示，使用3D打印导板辅助的上颈椎畸形椎弓根螺钉植入手术，手术时间明显缩短，螺钉位置准确性显著提高。
同时，术后患者恢复情况良好，并发症发生率较低。
五、讨论本研究表明，3D打印导板在辅助上颈椎畸形椎弓根螺钉植入中具有显著的优势。
首先，导板能够根据患者的个体差异进行个性化定制，更好地适应患者的解剖结构。
其次，导板能够提供精确的定位指引，帮助医生准确找到椎弓根的位置，从而提高手术的精确度。
寰枢椎椎弓根螺钉固定在儿童上颈椎疾患中的应用
寰枢椎椎弓根螺钉固定在儿童上颈椎疾患中的应用夏虹;艾福志;王建华;马向阳;章凯;王智运;吴增晖;尹庆水【摘要】目的报道5例9岁以下儿童由于不同原因所致寰枢椎不稳行颈后路寰枢椎椎弓根螺钉固定的病例,介绍手术方法、术中及术后注意事项.方法患儿5例,男1例,女4例,年龄2岁～9岁8个月,平均77.6个月.其中枢椎齿突肿瘤破坏致寰枢椎不稳1例,寰枢椎外伤性不稳定1例,寰枢椎发育性不稳定3例.所有患儿均有颈痛、颈椎活动受限及不同程度的脊髓受压症状.术前常规行颈椎X线照片(包括动力位)、颈椎MRI及颈椎三维CT扫描,并利用三维CT数据,采用计算机辅助设计-快速成型(computer aided design-rapid prototyping,CAD-RP)技术制作寰枢椎模型及椎弓根螺钉导向模板,在C型臂X线机监视下行寰枢椎椎弓根螺钉置入及固定融合.其中1例齿突肿瘤破坏致寰枢关节不稳的病儿,后路手术完成后行经口前路齿突肿瘤切除术.结果 5例手术均顺利完成,术中平均出血100～300 mL,无手术并发症,术后患儿恢复良好,CT扫描螺钉位置正确.经3～6个月随访,患儿暂无不良反应.结论儿童寰枢椎不稳可以应用3.5 mm直径的螺钉行椎弓根固定,C型臂X线机、三维CAD模型以及螺钉置入导板的运用可以提高螺钉置入的准确率.【期刊名称】《中国骨科临床与基础研究杂志》【年(卷),期】2010(002)003【总页数】5页(P181-185)【关键词】寰椎;枢椎;关节不稳定性;脱位;治疗,计算机辅助;内固定;儿童【作者】夏虹;艾福志;王建华;马向阳;章凯;王智运;吴增晖;尹庆水【作者单位】510010,广州军区广州总医院脊柱外科;510010,广州军区广州总医院脊柱外科;510010,广州军区广州总医院脊柱外科;510010,广州军区广州总医院脊柱外科;510010,广州军区广州总医院脊柱外科;510010,广州军区广州总医院脊柱外科;510010,广州军区广州总医院脊柱外科;510010,广州军区广州总医院脊柱外科【正文语种】中文【中图分类】R684;R726.84经寰枢椎椎弓根螺钉固定技术已广泛应用于各种原因引起的上颈椎不稳的治疗[1-3]，该技术具有固定节段少、固定牢固、固定的同时兼具复位作用以及操作相对经寰枢椎侧块关节螺钉固定（Magerl术式）简单等优点，是目前临床治疗成年人寰枢椎不稳最常用的固定技术之一[4-5]。
《3D打印导板对上颈椎畸形椎弓根螺钉植入的实验研究》
《3D打印导板对上颈椎畸形椎弓根螺钉植入的实验研究》一、引言随着医疗技术的不断进步，3D打印技术在骨科手术中的应用越来越广泛。
特别是在上颈椎畸形治疗中，椎弓根螺钉植入手术已成为一种常见的治疗手段。
然而，由于上颈椎结构的特殊性和复杂性，传统手术方式常常面临操作困难、定位不准确等问题。
近年来，3D打印导板在骨科手术中的应用逐渐受到关注。
本文旨在通过实验研究，探讨3D打印导板对上颈椎畸形椎弓根螺钉植入的影响及其实验效果。
二、材料与方法1. 材料实验所需材料包括：3D打印导板、上颈椎畸形模型、椎弓根螺钉、手术器械等。
2. 方法（1）建立上颈椎畸形模型：根据临床病例，建立上颈椎畸形模型，用于模拟实际手术环境。
（2）设计3D打印导板：根据上颈椎结构特点，设计合适的3D打印导板，以辅助手术操作。
（3）实验分组：将实验分为两组，一组采用3D打印导板辅助椎弓根螺钉植入，另一组采用传统手术方法。
（4）手术操作：按照预定方案，对两组模型进行椎弓根螺钉植入手术。
（5）数据收集与分析：收集手术时间、螺钉位置准确性、术后并发症等数据，进行统计分析。
三、实验结果1. 手术时间比较采用3D打印导板辅助的椎弓根螺钉植入手术时间较传统手术方法缩短，具有统计学意义（P<0.05）。
2. 螺钉位置准确性比较3D打印导板辅助的椎弓根螺钉植入位置准确性较高，与传统手术方法相比，差异有统计学意义（P<0.05）。
3. 术后并发症比较采用3D打印导板辅助的手术方法，术后并发症发生率较低，与传统手术方法相比，差异具有统计学意义（P<0.05）。
四、讨论本研究结果表明，3D打印导板在上颈椎畸形椎弓根螺钉植入手术中具有显著的优势。
首先，3D打印导板可以辅助医生进行准确的定位，减少手术操作中的误差，从而提高螺钉位置准确性。
其次，3D打印导板可以辅助医生快速找到合适的进针点和进针角度，缩短手术时间。
最后，由于3D打印导板的精确性，可以降低术后并发症的发生率，提高手术效果。
3D打印个体化椎弓根导板研制及模拟置钉的准确性
3D打印个体化椎弓根导板研制及模拟置钉的准确性许可;蒲晓鹏;郑旺;张隆;黄腾;孟凡涛;李西成【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2017(021)023【摘要】背景：手术精准度是外科手术成功的一项保证，以往椎弓根置钉过程在很大程度上凭借术者经验置钉，存在较大的主观性，不可避免地造成一定的误置率。
3D打印技术辅助椎弓根置钉使得置钉过程具有可预见性，使手术个体化、精确化、简单化，有望得到广泛的推广应用。
目的：设计3D打印的个体化椎弓根导板，体外模拟置钉，探讨其在椎体椎弓根置钉术中的可行性。
方法：选择河北省人民医院2016年4至7月收治的11例腰椎退行性病变患者的腰椎薄层CT扫描数据，三维重建每例患者的L1、L3及L5三个椎体。
根据1例患者的腰椎CT数据先行预实验：按照术中置钉原则计算机设计钉道进钉位置、方向，反复验证及调整，设计出“最佳”导板模型；然后体外模拟置钉，并电锯剖开验证置钉效果。
结果与结论：①实验共应用椎弓根导板30个，置钉60枚，模拟置钉过程顺利，导板贴服良好，未出现椎弓根螺钉穿破椎弓根皮质，螺钉位置准确可靠，效果良好；②置钉前后左侧椎弓根进钉的水平面角度及矢状面角度变化差异均无显著性意义（P〉0．05），右侧椎弓根进钉的水平面角度及矢状面角度变化差异亦无显著性意义（P〉0．05）；⑧结果表明，实验设计出的椎弓根导板置钉准确，模拟置钉前后进钉方向变化无明显差异，证实了3D打印个体化椎弓根导板的置钉可行性，但尚需进一步临床验证。
【总页数】6页(P3724-3729)【作者】许可;蒲晓鹏;郑旺;张隆;黄腾;孟凡涛;李西成【作者单位】[1]河北医科大学,河北省石家庄市050011;[2]北省人民医院,河北省石家庄市050057【正文语种】中文【中图分类】R318【相关文献】1.3D打印导板辅助置钉与徒手置钉在腰椎椎弓根钉置入中的比较 [J], 吴非燃;董乐乐2.3D打印个体化导板与计算机三维导航系统在腰椎椎弓根置钉中的比较 [J], 鞠文一;董乐乐3.3D打印组合式导板辅助下颈椎前路椎弓根螺钉置入与徒手置钉的准确性对比[J], 盛晓磊;袁峰;李智多;杨宇明;陆海涛;张峻玮;4.3D打印组合式导板辅助下颈椎前路椎弓根螺钉置入与徒手置钉的准确性对比[J], 盛晓磊;袁峰;李智多;杨宇明;陆海涛;张峻玮5.3D打印个体化椎弓根导板研制及模拟置钉的准确性 [J], 许可;蒲晓鹏;郑旺;张隆;黄腾;孟凡涛;李西成因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
椎弓根螺钉技术在学龄前儿童寰枢椎脱位治疗中的应用
椎弓根螺钉技术在学龄前儿童寰枢椎脱位治疗中的应用张跃辉;邵将;宋佳;张竞【期刊名称】《脊柱外科杂志》【年(卷),期】2016(14)4【摘要】目的探讨寰枢椎椎弓根螺钉技术在2~5岁学龄前儿童寰枢概位手术治疗中的应用效果。
方法2008年9月一2015年8月采用颈椎后路椎弓麵钉钉棒系统治疗寰枢椎脱位学龄前患儿15例，男10例，女5例；年龄24~60个月，平均39.8个月。
患儿主要表现为颈部疼痛、活动受限，5例患儿有颈髓压迫症状，美国脊髓损伤协会(ASIA)分级C级2例，D级3例。
术前常规行张口位和伸屈动力侧位X线、CT三维重建及MRI检查。
麻醉后行颇骨牵引手法复位，对于可完全复位及部分复位的13例患儿，行俯卧位后路手术；对不能复位的2例患儿，先前路松解再翻身行后路手术。
直视下置人寰枢椎螺钉，并完成复位及固定植骨融合。
早期5例患儿行自体體骨块植骨，后期8例患儿行异体骨植骨，另2例患儿未植骨。
结果15例患儿手术过程顺利，共置人54枚螺钉，其中寰枢椎椎弓麵钉49枚，寰椎侧块螺钉3枚，枢椎棘突椎板螺钉2枚，未发生脊髓、神经根及椎动脉损伤。
术中出血量30~ 150 m L,平均80 m L ;手术时间80-200 rain,平均110 min。
所有患儿随访6~60个月，平均32.6个月。
患JL ^ 后3个月随访时均无明显颈部疼痛症状，无明显活动受限。
5例术前神经功能异常患儿在术后6个月随访时均恢复至E级。
自体體骨植骨患儿寰枢椎融合时间为3~6个月，平均4.2个月；异体骨植骨患儿寰枢椎融合时间为6~9个月，平均7.3个月。
结论对寰枢椎明显脱位的学龄前儿童可以考虑施行后路寰枢椎复位、固定植骨融合术，常规直径3.5腿的椎弓擁钉钉棒系统可以用于大多数2~5岁学龄前患儿寰枢椎固定。
【总页数】5页(P211-215)【关键词】寰椎;枢椎;脱位;骨钉;儿童,学龄前(2~5);脊柱融合术【作者】张跃辉;邵将;宋佳;张竞【作者单位】上海交通大学医学院附属新华医院骨科【正文语种】中文【中图分类】R681.531【相关文献】1.寰枢椎椎弓根钉个体化置入技术在寰枢椎骨折脱位治疗中的应用 [J], 赵保辉;张韶辉;崔青;张建华2.寰枢椎椎弓根螺钉固定技术在治疗寰枢椎不稳中的应用 [J], 彭焰;黄岭志;梁安靖;张新亮;黄东生3.枢椎逆向椎弓根螺钉在经口咽入路治疗寰枢椎脱位中的应用 [J], 王建华;夏虹;尹庆水;吴增晖;艾福志;马向阳;章凯4.寰枢椎椎弓根螺钉系统在寰枢椎骨折脱位中的应用 [J], 范军界;金正帅;殷国勇;张宁;关典5.寰椎椎弓根螺钉技术治疗寰枢椎脱位的Meta分析 [J], 李文浩;张刘波;何昆;王好;孟兰萱;张坤;谭明生因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
微型钛板联合带线锚钉在颈椎后路单开门椎管扩大成形术中的应用
良率 、 Ｂ ６ ｈ ｌ ｅ ｒ 角 、Ｇ ｉ ｓ ｓ ａ ｎ ｅ 角和跟骨 宽度 比较差异
均无统计学意 义 （ Ｐ ＞０ ． ０ ５）， 同覃 勇 志 等 研
（ 收稿 日期 ：２ ０ １任校对 ：吴相思 ）
微 型钛板联合带线锚钉在颈椎后路 单 开 门椎管扩大成形术 中的应用
２ ０ １ ３ ，２ １ （ ６ ） ：６ ０ ２ — ６ ０ ７ ．
解剖锁定钢板 固定 ＋自体髂骨植骨治疗和不植 骨 治 疗 两 种 方 案 治 疗 的共 计 ５ ２例 Ｓ ａ ｎ ｄ ｅ ｒⅢ、 １ Ｖ型 跟骨骨折患者 的临床资料 ，并将两种治疗的术 中
情 况 、优 良率 、Ｂ Ｏ ｈ ｌ ｅ ｒ 角 、Ｇ ｉ ｓ ｓ ａ ｎ ｅ角 和 跟 骨 宽度 等 进 行 比较 ，结 果 表 明 ：观 察组 手 术时 间 显 著 短
骨折 的对 比研 究 『 Ｊ １ ． 中 国药物 与临 床 ，２ ０ １ １ ，Ｉ １ （ ６ ） ：６ ９ ７ — ６ ９ ８ ． ｆ ６ ］ 王 一 民，张 晟，王 博 炜，等 ． 解 剖 型 钢 板 与 锁 定 钢 板 固 定 Ｓ ａ ｎ ｄ ｅ ｒ ｓ Ｖ型跟 骨骨折 的有限 元分析 Ｉ Ｉ Ｊ Ｉ ． 中国矫形外 科杂志 ，
［ ３ 】 陈竹 明 ，陈 绍 军 ，李 前 ． 重建 钢笔 内同定 结合 中药熏 洗 治疗 跟 骨
内同定结构能有效维持跟骨复位状态 ；术后不使
用 石膏 外 固定 ，可 提 前 锻 炼踝 关 节 ，避 免 关 节 功 能 障 碍 ；缩 短 手术 时 间 ，减 轻 手 术 给 患 者带 来 的
４ Ｏ １ ．
是手术时间长 ，且手术创伤 明显。不植骨手术在
这 方 面 发 挥 出了 明显 的优 势 ，主 要 包括 ：稳 定 的
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个性化定制金属置钉导板在低龄儿童上颈椎手术的初步应用张东升，王建华，王迪，李洪吉，杨永强，郑永强，廖穗祥，王艺锰，张自勉【摘要】目的利用金属3D 打印技术制作个性化枢椎椎弓根置钉导板，探讨其在低龄儿童上颈椎手术中的应用价值。
方法选择1例游离齿状突合并寰枢椎脱位3岁患儿，术前行薄层CT 扫描采集颈椎数据，将DICOM格式的CT 数据输入计算机处理，设计出个性化置钉导板，采用金属3D 打印技术制作实体导板并应用于临床手术。
结果成功制作出与靶椎体高度匹配的金属置钉导板，并将其用于游离齿突合并寰枢椎脱位低龄患儿术中辅助置钉操作。
术后内固定在位良好，寰枢椎脱位复位满意，随访6个月无复发脱位，植骨已融合。
结论利用3D 金属打印技术定制的手术导板具有良好的精度及机械性能，对辅助合并颅颈交界畸形的低龄儿童上颈椎螺钉置入手术具有一定的应用价值。
【关键词】儿童；上颈椎；寰枢关节；脱位；椎弓根螺钉；图像处理，计算机辅助；3D 打印；金属导板中图分类号：R726.87，R687.32文献标识码：A 文章编号：1674-666X(2017)01-011-06Preliminary application of individualized metal drill guide template in upper cervical spine surgery foryoung childrenZHANG Dongsheng*,WANG Jianhua,WANG Di,LI Hongji,YANG Yongqiang,ZHENG Yongqiang,LIAOSuixiang,WANG Yimeng,ZHANG Zimian.*Southern Medical University,Guangzhou,Guangdong 510515,ChinaCorresponding author:WANG Jianhua,E-mail:jianhuawangddrr@【Abstract 】Objective To develop an individualized C2pedicle screw drill guide template using 3D metalprinting technique,and to investigate its clinical value in upper cervical spine surgery for young children.Methods Fine-cut CT scan of the cervical spine of a 3-year-old child suffered from os odontoideum andatlantoaxial dislocation was performed,CT imaging data stored in DICOM format was imported into a computerworkstation to design the individualized drill guide template,finally the template was fabricated by a 3D metalprinter and used in clinical operation.Results An individualized metal drill guide template well-matched with theDOI ：10.3969/j.issn.1674-666X.2017.01.002基金项目：广东省科技计划项目（2014A040401060）；广州市科技计划项目（1561000281）作者单位：510515广州，南方医科大学（张东升，李洪吉）；510010广州军区广州总医院骨科医院脊柱外科（张东升，王建华，李洪吉）；5106401广州，华南理工大学机械与汽车工程学院（王迪，杨永强，王艺锰，张自勉）；362200福建，晋江市医院骨一科（郑永强）；511400广州，番禺区中心医院脊柱外科（廖穗祥）通信作者：王建华，E-mail ：jianhuawangddrr@临床研究patient's vertebral body surface was developed successfully,and then was applied in assisting pedicle screw placement for the young child.Postoperative CT scan showed that the patient achieved atlantoaxial reduction,and the screw placement positions were accurate.After6months'follow-up,radiography images indicated a solid bony fusion without dislocation recurrence.Conclusion Using3D metal printing technique,the authors was able to develope an individualized metal drill guide template for pedicle screw placement with good mechanical property and high accuracy,which has the value of practical application for assisting pedicle screw insertion in upper cervical spine surgery for young children with cranial cervical junction deformity.【Key words】Child;Upper cervical spine;Atlanto-axial joint;Dislocations;Pedicle screw;Image processing,computer-assisted;Three-dimensional printing;Metal guide template随着现代外科诊疗技术的发展，上颈椎后路钉-棒固定技术已成为治疗儿童上颈椎不稳最常用的方法[1-2]。
无论是采用后路寰枢椎固定融合术，还是枕颈固定融合术，枢椎均为重要的固定单元，因此枢椎椎弓根螺钉内固定技术在儿童上颈椎手术中的应用价值逐渐受到重视。
然而儿童，尤其是低龄患儿，骨骼结构细小，变异较多，采用枢椎椎弓根内固定手术存在较大的难度和风险[3]。
我们基于计算机辅助设计及3D金属打印技术设计制作个性化金属置钉导板，在其辅助下成功治疗1例游离齿突并寰枢椎脱位低龄患儿，术程顺利，术后近期效果良好，现报道如下。
1资料与方法1.1一般资料患儿男，3岁，因“颈部歪斜伴枕颈部疼痛20d”入院，无外伤史，体格检查未见感觉异常，四肢肌力、肌张力正常，病理征阴性。
X线片示患儿寰枢椎脱位，CT扫描示患儿枢椎齿突游离致寰枢椎失稳并向前脱位（图1）。
入院全面检查评估后对患儿实施后路枕颈植骨融合内固定手术。
1.2枢椎椎弓根置钉导板制作术前行颈椎64排CT薄层扫描（SIEMENS公司，德国），扫描层厚0.75mm。
将DICOM格式的CT数据导入Mimics16.0软件（Materialise公司，比利时），提取枢椎模型，保存为STL（binary）格式，然后导入Geomagic Studio软件（Raindrop Geomagic公司，美国），去除枢椎模型内部噪点并通过参数曲面等指令获得三维实体，保存为STEP AP203格式。
再将上述数据导入SolidWorks软件（Dassault Systemes公司，法国），在枢椎模型上规划椎弓根钉的最佳钉道（包括进钉点和进钉角图1术前X线片及CT检查显示患儿枢椎齿突游离并寰枢椎脱位度），以避免螺钉穿出椎弓根皮质，损伤周围血管、神经。
根据所得的进钉点在枢椎椎板及棘突上选取相应区域，作为导板与骨组织之间的贴合面，向外加厚得到与贴合面解剖形状一致的反向模板（图2A ）。
最后按上述最佳钉道生成置钉导管，并将其与模板拟合为一体。
为了在置钉过程中稳定手术导板，同时不遮挡术野，于导板中间位置添加供医生夹持的长手柄，设计完成后的手术导板如图2B 所示。
将设计好的手术导板模型导出为STL 文件，加工后数据输入DiMetal-100金属3D 打印设备（华南理工大学研发）中打印，制作出实体导板（图3）。
实体导板采用医用钴铬钼合金材料，硬度及生物相容性良好，由基底板、置钉导向管和手柄3部分组成。
基底板匹配椎板上半部分，且包括棘突根部背侧，厚度为1mm ；双侧导向管的设计与2.5mm 开路钻头相匹配，内径2.7mm ，壁厚0.11mm ，长度10mm ；手柄长20mm ，末端呈圆盘状，使用时食指与中指夹着长柱，拇指按住圆盘。
1.3术前模拟手术将枢椎模型通过FDM uPrintSE Plus 打印机（Stratasys 公司，美国）用树脂材料打印出来（图4），进行手术规划。
通过在3D 模型上进行模拟手术，直接观察金属手术导板的精确性（图5）。
2A2B图2导板设计关键步骤2A 最佳钉道以及导板贴合面的建立2B 导板模型示意图图33D 打印金属置钉导板实物图图43D 打印枢椎模型实物图图5术前通过模拟手术检验导板精度1.4手术方法采用气管插管全身麻醉，患儿俯卧位，行颅骨牵引（重量3kg，图6A）。
取后正中切口，起于枕骨隆突下方、止于C3棘突，切口长约8cm。
切开皮肤、皮下组织后，用电刀剥离椎旁肌肉，充分显露枕骨后方骨板、寰椎后弓及枢椎椎板和棘突。
将已消毒的金属置钉导板与枢椎后方结构紧密贴合，保证导板与枢椎后方结构相吻合。
以直径2.5mm手钻沿导向管方向开孔（图6B），建立枢椎椎弓根钉道，探查见钉道各壁完整，透视位置良好，置入双侧枢椎椎弓根螺钉。
采用磨钻磨平枕后骨面，选取合适大小枕骨钢板置于枕后，依次钻孔、攻丝、测深，置入3枚合适长度的枕骨板螺钉，然后取2枚钛棒，塑形后与枢椎椎弓根螺钉尾部连接预紧，通过下压枢椎棘突、上抬头部的方法进行复位，最后拧紧螺帽完成固定（图6C），再次透视确认内固定位置良好。
采用高速磨钻打磨寰椎后弓及枢椎椎板和棘突，取患儿左侧第12肋骨及部分髂骨填充植骨。
仔细冲洗切口后，放置引流管，逐层关闭切口。
1.5术后处理及临床观察常规使用抗生素预防感染，术后2d拔除引流管，3d佩戴颈围下地活动，3个月后拆除颈围。