3D打印导板辅助前路螺钉固定治疗齿状突骨折

杨 凯，杨茂清，李佳佳，姜泽威，刘 彬，吴 瑞，姚树强，杨永军，周纪平*，谭明生

（1.山东省文登整骨医院，山东 文登 264400；2.中日友好医院，北京 朝阳区 100000）

枢椎齿状突骨折是累及寰枢椎稳定性的严重损伤。在成人颈椎损伤中占10%～15%（存活者）［1］。其中Anderson-D'Alonso分型Ⅱ型骨折最为常见，约65%［2］。Ⅱ型骨折不稳定、血运差，远期不愈合率高，能达到85%［3］。前路螺钉内固定是治疗Ⅱ型骨折的十分有效的方式，可以恢复寰枢关节的稳定性，最大限度地保留了寰枢关节的屈伸及旋转功能，且创伤小、效果好，能显著提高患者术后的生活质量［4］。由于齿状突特殊的解剖结构及周围重要神经血管分布，前路齿状突螺钉置入术易损伤周围结构，需要多次术中透视辅助［5］。

近年来3D打印及导板技术发展迅速，2017年1月—2019年12月本科对收治的23例Ⅱ型齿状突骨折行3D导板辅助颈前路齿状突螺钉置入内固定治疗，现将技术方法与初步结果介绍如下。

1 手术技术

1.1 术前准备

患者术前行颈椎椎体DR、CT及MPR重建、MRI检查，明确Anderson-D'Alonso分型Ⅱ型骨折诊断（图1a，1b），排除其他节段颈椎骨折、交叉韧带断裂、强直性脊柱炎、脊柱肿瘤等，完善相关术前检查，排除手术禁忌证。CT三维重建，观察齿状突骨折情况，设计并打印导板（图1c～1e）

术前先行颅骨牵引7～10 d，牵引重量2～5 kg，定期摄床旁DR直至骨折复位。

1.2 麻醉与体位

患者全身麻醉，气管插管，取仰卧位，颈椎后伸位，头部固定，继续颅骨牵引。

1.3 手术操作

常规消毒铺巾，采用颈前平甲状软骨上横行切口约5 cm，一次切开皮肤、皮下组织及颈阔肌，肌瓣下游离显露右侧胸锁乳突肌和气管前诸肌间隙，切开气管前筋膜，由胸锁乳突肌和气管前诸肌间隙进入至动脉鞘内缘，切开肌筋膜，将气管、食管向左侧牵开，显露至椎前筋膜，纵行切开椎前筋膜，透视下找到C2/3椎间隙。于颈长肌间用电凝灼烧C2/3椎间盘前软组织，显露C2椎体前下缘，充分显露至骨质，安放3D打印导板，顺着导板上预设进针通道用骨钻打入1枚1 mm的导诊，穿过骨折线，顺导诊方向拧入1枚空心钉螺钉至齿状突近端，拧紧加压后透视见齿状突骨折复位好，内固定螺钉位置满意（图1f，1g），冲洗止血。清点纱布、器械无误，放置引流条1枚，依次缝合各层。

图1 患者，42岁，车祸伤致齿状突骨折 1a,1b:术前影像显示Ⅱ型齿状突骨折 1c～1e:设计3D打印导板 1f,1g:术后影像显示骨折复位好，螺钉位置良好

1.4 术后处理

术后常规预防性应用抗生素1 d，术后2 d拔除引流条，术后复查DR、CT。

2 临床资料

2.1 一般资料

本组病例23例，男16例，女7例，年龄23～74岁，平均（51.09±2.73）岁。车祸撞伤13例，摔伤8例，其他2例；受伤至就诊时间1 h～10 d。所有患者签署知情同意书并获得本院伦理委员会批准。

2.2 初步结果

所有手术均顺利完成，手术时间50～170 min，平均（82.17±6.32）min。术中出血量 20～100 ml，平均 （39.08±3.62） ml。透视 3～7 次，平均 （4.22±0.21）次，其中定位透视1次，上完螺钉后透视1次，术中进钉时透视1到5次。共置入螺钉23枚，依据Neo评级，术后复查CT显示所有螺钉置入位置均为 0 级［6］。

3 讨论

对于齿状突发育不全、齿状突枕骨融合、寰椎枕化的齿状突骨折、寰椎发育畸形无法置钉者、颈项短小不易置钉者、患有骨质疏松症的高龄患者等，并不能完全抛弃颈枕固定融合治疗。其具有较少显露寰椎，减少椎动脉等损伤机会的优点，但刀口较长、存在寰枢椎自发融合现象，颈椎旋转功能丢失更多、加速临近节段退变。Harms、宋继鹏、孙中仪等［7～9］报道后路寰枢椎钉棒固定技术，也讨论可否先临时内固定，骨折愈合后取出内固定，从而保留部分寰枢椎旋转功能。

寰枢椎椎弓根螺钉力学强度较大，术中可提拉复位，寰枢椎融合后能保持寰枢椎整体力学稳定性，但会失去寰枢关节50%的旋转功能。而颈前路空心螺钉内固定术具有损伤小、安全性高等优点，不仅可以最大程度恢复齿状突解剖形态，还能保留寰枢关节正常的活动能力［10］。本组23例患者均置入1枚螺钉，减少了双螺钉置入的难度、时间，并且更符合亚洲人齿状突细小的特点［11］。结果显示单枚螺钉固定可以满足临床固定要求［12，13］。

近年来3D打印导板技术不断应用于临床，取得了较好效果。3D模型可以帮助高年资医师对低年资医师的培训，也有助于医师直观地向病人解释病情，有利于医患间的沟通，并且优化手术路线，减少X 线暴露［14～17］。

彭仲华［18］报道3D打印技术辅助空心加压螺钉治疗Anderson IIA型齿状突骨折，能减少手术时间、术中出血量、透视次数和置钉次数，骨愈合快，螺钉松动断裂少。张树芳等［19］运用3D打印技术治疗ⅡC型齿状突骨折，能有效提高手术置钉的安全性和准确性。钟鸣亮等［20］运用3D打印定位导板技术辅助前路螺钉内固定治疗齿状突骨折，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。

3D打印导板优点在于：（1）个体化设计，置钉准确率高，减少血管、神经损伤；（2）操作简单，年轻医师也能准确置钉；（3）减少术中透视，降低辐射剂量；（4）成本较低，不需要其他辅助设备。缺点：（1）导板模型在制作过程中有几个环节可能影响其精确性，主要包括椎体三维模型重建时可能产生的误差（主要是由于CT扫描所采用的层厚、螺距，所选用的骨组织灰阶值，CT连续断层图像数据DICOM格式向STL格式的转化等因素的影响所造成）及快速成型机本身的成型精度所产生的误差；（2）术中导板消毒可能导致的变形；（3）导板模型在术中应用时，一方面要将相应软组织剥离干净，同时又要尽可能地避免破坏椎体后部的骨性解剖结构，才能使导板能够紧密贴合于相应的骨性解剖结构。

综上，3D导板技术辅助前路螺钉固定治疗齿状突骨折，置钉更精准，手术时间、出血量、透视次数较既往文献更少。本研究的不足之处是：样本量过少，需要进一步收集整理资料，扩大样本量；此外，单中心样本设计的结果偏倚无法避免，需要开展前瞻性对照研究增加研究的可信性。