3D打印定位导板在齿状突骨折螺钉内固定中的应用研究▲

钟鸣亮 陈荣春 陈云生 叶书熙 陈 勤 刘 宁 卢志军

(江西省赣州市人民医院脊柱外科，赣州市 341000)

齿状突骨折脱位会对寰枢椎稳定性造成直接损害，导致急性或慢性迟发性高位脊髓压迫, 严重威胁患者生命安全。依据Anderson分类，Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型分别为齿状突尖端骨折、基底骨折、枢椎体部位骨折，其中最难愈合的为Ⅱ型骨折[1]。C臂透视下空心加压螺钉固定是临床治疗此类骨折的主要手段，但因上颈椎特殊的解剖结构、手术操作难度大等因素的影响，而且存在需多次进行透视，无法准确确定进针角度和进针点，手术时间长且难以估计空心螺钉长度和直径等问题。而在此治疗基础上辅以3D打印定位导板，可取得理想的治疗效果[2]。本研究选择本院收治的62例AndersonⅡ型齿状突骨折患者为研究对象，观察3D打印定位导板在其中的应用效果。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2016年7月至2018年2月我院收治的AndersonⅡ型齿状突骨折患者62例，均符合齿状突骨折的临床诊断标准[3]，经X线及CT检查确诊。排除标准[4]：①Anderson Ⅰ型、Ⅲ型患者；②骨折移位在5 mm以上或成角在10°以上；③合并椎管狭窄、邻近骨折，属于难复型寰枢关节脱位或无法配合者。利用抽签法将患者分为对照组和试验组，每组31例。其中对照组男20例，女11例，年龄24～67(46.3±2.5)岁；交通伤15例，压榨伤5例，坠落伤11例；试验组男21例，女10例，年龄25～68(47.2±2.6)岁；交通伤17例，压榨伤4例，坠落伤10例。两组一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。所有患者均知晓研究目的，自愿签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 试验组 ①个体化3D打印技术[5]：提取枢椎CT扫描结果和数据，对患者枢椎的三维模型进行初步建立，对枢椎3D打印全真模型并在Pro-E软件中模拟设计出安全钉道匹配的导针定位圆柱帽和空心导向管，建立与枢椎椎体前缘贴合的基座，利用3D打印技术制作出导板(图1、图2)，根据患者具体情况，制定手术方案进行，实施预手术[6]。②手术步骤：选择全麻仰卧体位，头颈保持后伸，并对颅骨进行牵引，以透视结果对齿状突骨折接近或已经解剖复位进行确定；在甲状软骨关节水平处作一横切口，在颈阔肌下进行分离操作。切开胸锁乳突肌前缘直至颈深筋膜处，分离并牵开保护颈动脉鞘和内脏鞘，透视下对C2-3椎间隙进行确认，将C2-3椎前筋膜显露并切开，安装定位导板，将导针自定位导板从C2椎前缘正中钻入，C臂机透视确保导针处于矢状面与冠状面的齿状突中轴线上，直到抵达齿状突顶部。拆除定位导板，顺着导针利用空钻头开路后，以丝攻沿进行扩孔，顺着导丝将预手术时确定好的中空加压松质骨螺钉拧入，头端螺纹需超过骨折线位置，螺钉尾端需抵达枢椎体下缘。通过正侧位透视对骨折复位满意与否和螺钉位置是否良好进行确认，将负压引流常规置入并对切口进行逐层关闭。术后48 h将引流管拔除，做好颈围保护后指导患者下床活动。

图1 导板：A.为齿状突后倾角；1.齿状突；2.第二颈椎；3.第三颈椎；4.导向管；5.为定位板；6.第一通孔；7.第二通孔；8.定位条

图2 3D导板模型

1.2.2 对照组 实施齿状空心加压螺钉置钉术，操作步骤和手术过程以《脊柱外科学》为参照，术后治疗与试验组相同。

1.3 观察指标 记录两组手术时间、术中出血量、透视次数及置钉准确率。观察术后融合效果，包括螺钉断裂、松动发生情况和枢椎愈合情况。

1.4 统计学方法 采用SPSS 22.0统计学软件进行统计学分析，计量资料用均数±标准差(x±s)表示，组间比较用t检验；计数资料用百分率(%)表示，组间比较用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 手术情况比较 试验组手术时间、术中出血量、透视时间均少于对照组，置钉准确率高于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组患者手术情况比较

2.2 术后效果及并发症情况 试验组骨折愈合率显著高于对照组，螺钉断裂、松动发生率均低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 两组患者术后效果及并发症情况比较 [n(%)]

3 讨 论

齿状突基底部比较细，皮质骨较薄弱，且存在较多的松骨质，骨折发生率高达10%～15%，且骨折后受到骨折移位、血供破坏、齿状突和枢椎椎体间软骨板残留等诸多因素的影响，愈合难度大[6]。常规齿状突骨折空心钉手术存在定位和操作不准确的缺点，需要使用导针反复进行钻入，加重齿状突骨折移位。研究发现[7]，如果基底部出现骨折，术中反复置钉的情况下会扩张钉道，增加内固定失败率。另有文献报道[8-10]，术前如果未进行充足规划，选择的螺钉大小不适宜，会增加骨折不愈合的发生风险。一直以来，临床对齿状突骨折患者应置入1枚还是2枚螺钉存在很大的争议，即使术中采用了昂贵的导航技术，依然未对该问题进行妥善解决。

目前个体化3D打印技术已经广泛应用于骨肿瘤、关节、创伤、脊柱治疗中，其通过术前直观规划，术中提供准确的参数，可显著提高手术成功率，促进术后骨折愈合。对Anderson ll型齿状突骨折空心钉置钉术患者治疗中辅助该项技术，优势主要体现在：①对全真模型及定位导板进行打印后，可为手术安全性提供保障；3D打印的模型是按照1 ∶1制作而成的，可将骨折情况全方位还原出来，对全真模型开展预手术操作，可确保医护人员充分了解正式手术流程，缩短手术用时；②术前规划和打印骨折模式，明确个体化置钉导板与通道，可使手术精确度显著提高，提高手术操作的安全性，降低手术难度；③在导板辅助下进行置钉操作，可显著提高精确性，减少术中出血量，保障一次置钉成功，避免反复置钉和透视，防止医患双方摄入更多的辐射量；④可促进较好的融合，减少螺钉断裂、松动而发生的危险[11-13]。

本次研究发现，试验组手术时间、术中出血量、透视时间、术后螺钉松动、断裂发生率均少于对照组，置钉准确率和骨折愈合率均高于对照组(P<0.05)。提示AndersonⅡ型齿状突骨折采用3D打印定位导板辅助空心加压螺钉治疗具有操作简单方便、置钉准确、创伤小、出血量少、骨折融合率高等优势，值得进一步推广。