新型3D打印导板辅助颈椎前路双侧椎弓根置钉的安全及可行性
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］。
快速成形3D导板辅助下置入下颈椎前路椎弓根螺钉与徒手置钉的对比研究
•基础研究.快速成形3D导板辅助下置入下颈椎前路椎弓根螺钉与徒手置钉的对比研究李杰赵刘军2,郑敏哲干开丰i陈意磊3-4,冯宗贤潘凌霄徐君翔范腾迪】，陈景阳赵凤东呻（1.宁波市医疗中心李惠利医院骨科，浙江宁波315000；2.宁波市第六医院脊柱外科，浙江宁波315000；3.浙江大学医学院附属邵逸夫医院骨科，浙江杭州310016；4.浙江省骨骼肌肉退变与再生修复转化研究重点实验室，浙江杭州310016）【摘要】目的：比较快速成形3D导板辅助下和徒手置入下颈椎前路椎弓根螺钉的位置差异，评价两种置钉方法的安全性。
方法：8具甲醛浸泡后的成人下颈椎尸体标本，男4具，女4具；年龄32~65（40.3±5.6）岁，行X线片检查排除骨质破坏和畸形后，随机选取其中4具（3D导板组）行CT扫描后获得DICOM格式数据，导入Mimics软件建模，设计颈椎前路椎弓根螺钉（anterior cervical transpedicular screw，ATPS）理想进钉点和钉道，获得钉道的个性化导板后以STL数据导出，通过快速成形和3D打印技术打印个体化导板,依次在3D导板辅助下在之前选取的4具下颈椎尸体标本上一对一的个性化置入ATPS螺钉，另外4具（徒手组）下颈椎尸体标本采用徒手技术置入ATPS螺钉。
术后对所有标本行CT薄层扫描加三维重建，采用Tomasino法分别在CT横断位和矢状位图像上评价螺钉的安全性，以明确是否有椎弓根下缘、内缘皮质穿破。
根据CT评级结果I级和域级是安全，芋-V级为危险,记录并统计分析两组ATPS螺钉的准确性评级情况。
结果：8具尸体分别在C3-C7节段，每节置入2枚螺钉。
共计置入螺钉80枚,3D导板组40枚，徒手组40枚。
根据Tomasino螺钉评级法进行螺钉的安全性评级，3D导板组I级21枚，域级14枚，芋级3枚，郁级1枚，V级2枚;徒手组I级14枚，域级8枚，芋级8枚，郁级6枚，V级2枚;螺钉的安全率3D导板组为87.5%，徒手组为55.0%2字2=8.7，孕=0.003）遥结论：3D打印快速成形导板辅助下置入下颈椎前路椎弓根螺钉，可明显提高置钉的准确性和安全性，为后期临床应用提供理论依据。
改良3D打印导板辅助颈椎椎弓根螺钉置钉的准确性研究
改良3D打印导板辅助颈椎椎弓根螺钉置钉的准确性研究张宝锋;马军;倪双洋;张群虎;陈聪;江永亮【期刊名称】《中国脊柱脊髓杂志》【年(卷),期】2024(34)1【摘要】目的:探讨改良3D打印导板辅助颈椎椎弓根螺钉置钉的准确性。
方法:回顾性分析2016年1月~2023年1月在我院行颈椎后路椎弓根螺钉内固定手术的60例患者的临床资料,其中男30例,女30例,年龄58.7±13.8岁(17~84岁);根据颈椎后路手术是否使用导板辅助置钉分为导板组及徒手置钉组。
导板组(30例)采用改良3D打印导板辅助颈椎椎弓根置钉,徒手置钉组(30例)采用角度尺辅助颈椎弓根置钉,两组患者年龄、性别、术前诊断无统计学差异(P>0.05)。
所有患者术后1周行颈椎CT扫描,按照Kaneyama标准判断椎弓根置钉准确性:0级,螺钉完全处于椎弓根中,没有穿破骨皮质;1级,螺钉穿破皮质<螺钉直径的50%;2级,螺钉穿破皮质≥螺钉直径的50%但没完全穿出;3级,完全穿出骨皮质。
记录椎弓根置钉准确率(0级+1级螺钉占比)及因螺钉误置导致的血管神经损伤、切口感染、脑脊液漏、螺钉松动断裂等并发症。
结果:导板组共置入椎弓根螺钉152枚,其中0级74枚,1级68枚,2级10枚,3级0枚,置钉准确率93.4%;徒手置钉组共置入椎弓根螺钉136枚,其中0级53枚,1级61枚,2级18枚,3级4枚,置钉准确率83.8%,导板组置钉准确率高于徒手置钉组(P<0.05)。
所有患者均未出现因椎弓根螺钉误置导致的血管神经损伤、切口感染及脑脊液漏等相关并发症。
所有患者随访5~29个月(14.2±7.7个月),无内固定松动、断裂等并发症。
结论:改良3D打印导板辅助颈椎椎弓根置钉可提高置钉精准度。
【总页数】8页(P31-38)【作者】张宝锋;马军;倪双洋;张群虎;陈聪;江永亮【作者单位】徐州医科大学宿迁临床学院脊柱外科【正文语种】中文【中图分类】R687.3【相关文献】1.个体化导航模板辅助儿童下颈椎椎弓根螺钉置钉准确性实验研究2.3D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3.3D打印导航模板辅助寰枢椎椎弓根螺钉置钉准确性的实验研究4.快速成形3D导板辅助下置入下颈椎前路椎弓根螺钉与徒手置钉的对比研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
3D打印模板导航经皮椎弓根螺钉置钉在经椎间孔腰椎椎间融合术治疗腰椎椎管狭窄症中的初步应用
3D打印模板导航经皮椎弓根螺钉置钉在经椎间孔腰椎椎间融合术治疗腰椎椎管狭窄症中的初步应用赵昌松;张强;赵汝岗;张耀;孙胜;李鑫;王晶晶;蔡娟【摘要】目的探讨3D打印模板导航经皮椎弓根螺钉置钉在经椎间孔腰椎椎间融合术(TLIF)治疗腰椎椎管狭窄症中应用的可行性、准确性和安全性. 方法回顾性分析2016年1月—2017年3月本院采用TILF治疗的单节段腰椎椎管狭窄症患者的临床资料,选取10例应用3D打印模板导航置钉的患者作为试验组,选取一般情况相似的10例作为对照组.试验组下肢无临床表现侧在3D打印模板导航下置入螺钉(模板侧),下肢有临床表现侧切开后经Wiltse入路顺导针置入螺钉(穿刺侧);对照组采用传统徒手法置入椎弓根螺钉.记录患者手术时间、出血量、透视时间及次数、螺钉置入的准确性及脊髓、神经损伤并发症发生情况. 结果试验组手术时间、出血量少于对照组,差异有统计学意义(P < 0.05).试验组模板侧透视时间及次数少于穿刺侧及对照组,差异有统计学意义(P < 0.05);而穿刺侧与对照组相比差异无统计学意义(P > 0.05).试验组无2级螺钉,对照组2级螺钉有4枚.0级螺钉比例,试验组两侧均优于对照组,差异有统计学意义(P < 0.05);试验组两侧差异无统计学意义(P > 0.05).所有患者均无脊髓、神经损伤等并发症发生. 结论 3D打印模板导航经皮椎弓根螺钉置钉应用于TLIF治疗腰椎椎管狭窄症是可行的.虽然应用过程中需要注意避免皮肤移动、体位变化对置钉准确性的影响,但仍是一种新的、可选择的微创置钉技术.%Objective To investigate the feasibility,accuracy and safety of percutaneous pedicle screws placement assisted by navigation with 3D printing template in transforaminal lumbar interbody fusion(TLIF) for lumbar spinal stenosis. Methods From January 2016 to March 2017,the clinical data of single segment lumbar spinal stenosis patients treated withTILF were retrospectively analyzed. Screws placement of 10 patients assisted by 3D printing template navigation were selected as the experimental group,and 10 cases with similar general conditions were selected as the control group. In the experimental group, screws placement on the side with no clinical manifestation assisted by navigation with 3D printing template(template side), and on the other side through Wiltse approach(puncture side). In the control group,pedicle screws were placed by traditional bare-handed method. The operation time,blood loss,fluoroscopy time and frequency,accuracy of pedicle screw implantation and complications of spinal cord and nerve injuries were recorded. Results The operation time and blood loss in the experimental group were less than those in the control group,and the differences were statistically significant(P < 0.05). The fluoroscopy time and frequency in template side were less than those in puncture side and the control group,and the differences were statistically significant(P < 0.05);while there was no significant difference between the puncture side and the control group(P > 0.05). There were no grade 2 screws in the experimental group. There were 4 grade 2 screws in the control group. The percentage of grade 0 pedicle screw,2 sides of the experimental group were higher than that of the control group,and the differences were statistically significant(P <0.05);while there was no significant difference between the 2 sides of the experimental group (P > 0.05). There was no such complications as spinal cord and nerve injuries in 2 groups. Conclusion Percutaneous pedicle screw placement assisted by navigation with 3D printing template in TLIFfor lumbar spinal stenosis is feasible. Although it is necessary to avoid the influence of skin movements and postural changes on accuracy of implant nails,it can be regarded as a new and optional technique for minimally invasive nailing.【期刊名称】《脊柱外科杂志》【年(卷),期】2018(016)003【总页数】6页(P134-139)【关键词】腰椎;椎管狭窄;脊柱融合术;内固定器;计算机辅助设计;成像,三维【作者】赵昌松;张强;赵汝岗;张耀;孙胜;李鑫;王晶晶;蔡娟【作者单位】首都医科大学附属北京地坛医院骨科,北京 100015;首都医科大学附属北京地坛医院骨科,北京 100015;首都医科大学附属北京地坛医院骨科,北京100015;首都医科大学附属北京地坛医院骨科,北京 100015;首都医科大学附属北京地坛医院骨科,北京 100015;首都医科大学附属北京地坛医院骨科,北京 100015;首都医科大学附属北京地坛医院骨科,北京 100015;首都医科大学附属北京地坛医院骨科,北京 100015【正文语种】中文【中图分类】R683.2随着微创理念在脊柱外科的普及，过去10年内经皮椎弓根螺钉内固定术逐渐增多。
《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。
《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打印椎弓根导航模板在下颈椎椎弓根置钉中的临床应用
3D打印椎弓根导航模板在下颈椎椎弓根置钉中的临床应用马军;张宝锋;徐峰;倪双洋;段永池【期刊名称】《中国脊柱脊髓杂志》【年(卷),期】2024(34)2【摘要】目的:探讨采用优化设计的3D打印椎弓根导航模板辅助下颈椎椎弓根螺钉置入的安全性和准确性。
方法:回顾性分析2016年8月~2022年10月在我科行颈椎后路椎弓根螺钉内固定手术的患者42例,年龄32~74岁(50.1±9.8岁),随访13~25个月(19.6±3.2个月)。
根据置钉方式分为导板组(n=22)和徒手组(n=20):导板组采用优化的椎弓根钻孔导航模板设计方案,3D打印制作下颈椎椎弓根导航模板辅助椎弓根置钉,其中男性12例,女性10例,颈椎损伤或颈脊髓损伤6例,后纵韧带骨化症(OPLL)9例,颈椎管肿瘤5例,脊髓型颈椎病2例;徒手组根据术前颈椎CT测量椎弓根角度、直径等参数,采用徒手置钉,其中男、女各10例,颈椎损伤或颈脊髓损伤4例,OPLL 10例,颈椎管肿瘤5例,脊髓型颈椎病1例。
两组患者性别构成、年龄、诊断、术前VAS评分、JOA评分比较无统计学差异(P>0.05)。
记录两组患者手术时间、术中出血量;术后1周颈椎CT扫描,按照Kaneyama方法评估椎弓根置钉的准确性:0级,螺钉完全位于椎弓根内;1级,穿破椎弓根的部分<螺钉直径的50%;2级,穿破椎弓根的部分>螺钉直径的50%;3级,椎弓根螺钉完全位于椎弓根外。
0级或1级定义为椎弓根置钉准确,2级或3级为螺钉误置。
记录患者的围手术期并发症,统计并比较两组术后12个月疼痛视觉模拟评分(VAS)、日本骨科学会(JOA)评分。
结果:42例患者手术顺利,导板组手术时间102.2±16.1min,术中出血量89.3±17.7mL;均少于徒手组142.8±20.9min,133.3±34.0mL(P<0.01)。
3D打印技术在椎弓根螺钉植入过程中的应用价值
3D打印技术在椎弓根螺钉植入过程中的应用价值王雅辉;刘正蓬;褚立;明颖;张义龙;孙志杰;王建华;李哲;孙贺【摘要】目的探讨3D打印制作个体化椎弓根螺钉导航模块辅助下植入椎弓根螺钉治疗腰椎疾病的临床效果和安全性.方法前瞻性纳入2016年4月至2017年4月于承德医学院附属医院拟行腰椎后路椎弓根螺钉植入治疗的100例腰椎疾病患者为研究对象,随机数字表法将患者分为两组,观察组(51例)采用3D导航模板辅助下椎弓根螺钉植入治疗,对照组(49例)采用传统椎弓根螺钉植入治疗,不经3D导航模板辅助.应用疼痛视觉模拟评分(VAS)评分、日本骨科协会(JOA)神经功能评分、Oswestry功能障碍指数(ODI)问卷评估两组患者手术前后腰椎疼痛程度、神经功能、腰椎功能改善情况,并于术后3个月进行CT、X线片复查,判断螺钉植入准确度.结果与对照组相比,观察组置钉优良率较高(P＜0.05),术后VAS评分、ODI指数较低(P＜0.05),JOA评分较高(P＜0.05),并发症率较低(P＜0.05).观察组术后钉道内倾角和头倾角与术前设计差异均无统计学意义(P＞0.05).结论 3D打印导航模块辅助下腰椎后路椎弓根螺钉植入可提高置钉精准度,减少手术并发症,并显著改善患者临床症状.【期刊名称】《实用医学杂志》【年(卷),期】2019(035)006【总页数】5页(P931-935)【关键词】3D打印技术;椎弓根螺钉;植入【作者】王雅辉;刘正蓬;褚立;明颖;张义龙;孙志杰;王建华;李哲;孙贺【作者单位】承德医学院附属医院脊柱外科河北承德067000;承德医学院附属医院脊柱外科河北承德067000;解放军第二六六医院脊柱外科河北承德067000;承德医学院附属医院脊柱外科河北承德067000;承德医学院附属医院脊柱外科河北承德067000;承德医学院附属医院脊柱外科河北承德067000;承德医学院附属医院脊柱外科河北承德067000;承德医学院附属医院脊柱外科河北承德067000;承德医学院附属医院脊柱外科河北承德067000【正文语种】中文脊柱不同节段椎弓根直径及方向各异、解剖标志不恒定，置入椎弓根螺钉的难度和风险较高，严重偏移时可致内固定系统强度下降甚至失效，影响手术疗效，甚至损伤毗邻重要解剖结构，造成不可挽回的严重并发症［1］。
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《中国组织工程研究》 Chinese Journal of Tissue Engineering Research·研究原著·肖强，男，1975年生，江西省万安县人，汉族，2019年南昌大学江西医学院毕业，博士，主任医师，主要从事脊柱外科相关的基础与临床研究。
通讯作者：肖强，博士，主任医师，江西省人民医院骨科，江西省南昌市 330006文献标识码:A投稿日期：2019-09-06 送审日期：2019-09-07 采用日期：2019-11-07 在线日期：2020-01-20Xiao Qiang, MD, Chief physician, Department of Orthopedics, Jiangxi Provincial People’s Hospital, Nanchang 330006, Jiangxi Province, ChinaCorresponding author: Xiao Qiang, MD, Chief physician, Department of Orthopedics, Jiangxi Provincial People’s Hospital, Nanchang 330006, Jiangxi Province, China新型3D 打印导板辅助颈椎前路双侧椎弓根置钉的安全及可行性肖 强1，李小丹2，刘静莉3，曾纪焕1，邓 亮1 (1江西省人民医院骨科，江西省南昌市 330006；2江西卫生职业学院，江西省南昌市330052；3南昌洪都中医院，江西省南昌市 330006)DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.2636 ORCID:0000-0003-0124-7585(肖强)文章快速阅读：文题释义：3D 打印手术导板：该导板依据手术需要，通过计算机辅助设计、3D 打印制备出的一种具有术中准确定位点、置钉的位置、方向和深度，精确建立孔道、截面、空间距离、相互成角关系及其他复杂空间结构等功能的辅助手术器械，具有获取途径方便、使用方法简单、价格低廉等优点。
颈椎前路椎弓根置钉：是一种区别于传统颈椎后路椎弓根螺钉置钉技术的新型置钉技术，该技术可通过单独前方入路实现颈椎三柱损伤或多节段病变的坚强固定，无需再行后路固定，可有效减少手术创伤和并发症。
摘要背景：下颈椎前路椎弓根螺钉固定技术可通过前方入路实现颈椎坚强固定，具有较大的应用前景。
但该技术操作难度大、风险高，目前尚未得到广泛应用。
目的：改良设计一种用于下颈椎双侧前路椎弓根螺钉置钉的3D 打印导板，探讨其辅助颈椎前路椎弓根螺钉置钉的可行性及安全性。
方法：选取6具正常成人颈椎标本，男女各3具，行薄层CT 扫描后将影像数据以DICOM 格式导入Mimics 17.0软件，三维重建后模拟设计出C 3-C 7双侧颈椎前路椎弓根螺钉钉道导孔，再以颈椎椎体前面、椎体上面前1/2及双侧钩突关节面前1/2骨性结构为标志，反向增厚设计生成导孔基座，形成颈椎前路椎弓根螺钉置钉导板。
经3D 打印得到导板实体后，在导板辅助下行C 3-C 7双侧颈椎前路椎弓根螺钉置钉。
将置钉后的颈椎标本再次行CT 扫描，通过CT 断面影像评价置钉准确性。
同时利用Mimics17.0软件比较实际钉道与模拟钉道在横断面的内、外偏移角度(α1、α2)差异及其在矢状面的上、下偏移角度(β1、β2)差异。
结果与结论：①双侧共计60枚颈椎前路椎弓根螺钉均顺利置入，其中57枚完全位于椎弓根皮质内，判定为0级，准确率95.0%；另外3枚破出椎弓根皮质，其中1级2枚(3.3%)，2级1枚(1.7%)；②真实钉道与模拟钉道相比，其横断面内、外偏移角分别为(0.867±0.787)°、(0.783±0.792)°，差异无显著性意义(P > 0.05)；矢状面上、下偏移角分别为(1.362±1.380)°、(1.314±1.300)°，差异无显著性意义(P > 0.05)。
③提示在设计得到的3D 打印导板辅助下可顺利完成下颈椎双侧前路椎弓根螺钉置钉，且具有良好的置钉安全性。
关键词：3D 打印导板；颈椎；颈前路椎弓根螺钉；双侧；坚强内固定；改良 中图分类号：R459.9；R318；R445 基金资助：江西省重点研发计划项目(20161BBG70125)，项目负责人：肖强改良设计一种双侧颈前路椎弓根螺钉置钉导板 打印得到导板实体 结论： (1)在设计的打印导板辅助下，可顺利完成下颈椎双侧前路椎弓根置钉(2)并且具有良好的置钉安全性和准确率。
肖强，李小丹，刘静莉，曾纪焕，邓亮. 新型3D打印导板辅助颈椎前路双侧椎弓根置钉的安全及可行性[J].中国组织工程研究，2020，24(18):2823-2828. DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.2636Safety and feasibility of a new 3D printing template designed for bilateral anterior cervical transpedicular screws placementsXiao Qiang1, Li Xiaodan2, Liu Jingli3, Zeng Jihuan1, Deng Liang1 (1Department of Orthopedics, Jiangxi Prov incial People’s Hospital, Nanchang 330006, Jiangxi Province, China; 2Jiangxi Health Vocational College, Nanchang 330052, Jiangxi Province, China; 3Nanchang Hongdu Hospital of TCM, Nanchang 330006, Jiangxi Province, China)AbstractBACKGROUND: Anterior cervical transpedicular screws placement technique provides nice mechanical stability and is of very promising application prospects. However, the technology is difficult to operate and has a high risk, and has not been widely used.OBJECTIVE: To design a new three-dimensional (3D) printing template for bilateral anterior cervical transpedicular screws placements and assess its feasibility and safety in anterior cervical pedicle screw placement.METHODS: Six cadaveric cervical specimens, including three males and three females, were used in this experiment. Data of thin layer CT scanning of the specimens were saved in DICOM format and then imported into Mimics 17.0 software. Following 3D reconstructions of the cervical spine, guiding holes for C3-C7 bilateral anterior cervical transpedicular screws trajectories were designed; pedestals for the guiding holes were then designed via reversely thickening the bony structure of the anterior and 1/2 superior-anterior surface of vertebral body, and 1/2 anterior joint surface of bilateral processus uncinatus. Practical objects of the templates were obtained via 3D printing and were then used for guiding bilateral anterior cervical transpedicular screws replacements from C3 to C7. CT scanning was conducted again and the accuracy of anterior cervical transpedicular screws replacements was evaluated from sectional CT images. The difference of deviational angles on axial plane (α1, α2) and sagittal plane (β1, β2) between real and simulated trajectories were compared in Mimic s 17.0 software.RESULTS AND CONCLUSION: (1) A total of 60 anterior cervical transpedicular screws were successfully inserted; 57 screws were completely located in pedicles and were judged as grade 0, representing an accuracy of 95.0%. The other three anterior cervical transpedicular screws perforated from pedicles, including grade 1 perforation in two screws (3.3%) and grade 2 perforation in one screw (1.7%). (2) By comparing real and simulated trajectories, the medical and lateral deviational angles were (0.867±0.787)° and (0.783±0.792)°, respectively (P > 0.05); the cephalad and caudal deviational angles were (1.362±1.380)° and (1.314±1.300)°, respectively (P > 0.05). (3) With the help of the 3D printing template designed in this study, bilateral anterior cervical transpedicular screws replacements could be smoothly carried out at high inserting safety.Key words: 3D printing surgical template; cervical vertebra; bilateral anterior cervical transpedicular screw; bilateral; rigid internal fixation; modifiedFunding: the Key Research & Development Project of Jiangxi Province, No. 20161BBG70125 (to XQ)0 引言Introduction相对于后方入路而言，颈椎前方入路具有手术创伤小、方便病灶处理、并发症少等特点，因此颈前入路下的钛板结合椎体螺钉固定是目前治疗颈椎疾病广泛采用的手术方式[1-2]。