林軍華 趙善明 張健榮

[摘要]目的 分析個(gè)體化3D打印模型輔助后路固定治療寰樞椎不穩(wěn)的臨床效果。方法 選取2017年1月～2018年12月我院收治的20例寰樞椎不穩(wěn)患者作為研究對(duì)象，根據(jù)隨機(jī)數(shù)字表法將其分為對(duì)照組與研究組，每組各10例。對(duì)照組患者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)徒手進(jìn)行內(nèi)固定治療，研究組患者通過3D打印技術(shù)建立個(gè)體化頸椎3D打印模型，術(shù)前通過模擬置釘、內(nèi)固定術(shù)進(jìn)行處理，獲得個(gè)體化置釘數(shù)據(jù)，為真實(shí)手術(shù)提供輔助作用，對(duì)患者行一期后路減壓術(shù)、內(nèi)固定術(shù)。比較兩組患者的手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量以及手術(shù)前后的疼痛評(píng)分、日本骨科協(xié)會(huì)（JOA）評(píng)分、寰椎齒突間隙、延髓頸髓角。結(jié)果 研究組患者的手術(shù)時(shí)間短于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;研究組患者的術(shù)中出血量少于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。研究組患者術(shù)后的疼痛評(píng)分低于術(shù)前，JOA評(píng)分高于術(shù)前，寰椎齒突間隙小于術(shù)前，延髓頸髓角大于術(shù)前，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;對(duì)照組患者術(shù)后的疼痛評(píng)分、JOA評(píng)分與術(shù)前比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;對(duì)照組患者術(shù)后的寰椎齒突間隙小于術(shù)前，延髓頸髓角大于術(shù)前，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;兩組患者術(shù)前的疼痛評(píng)分、JOA評(píng)分、寰椎齒突間隙、延髓頸髓角比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;研究組患者術(shù)后的疼痛評(píng)分低于對(duì)照組，JOA評(píng)分高于對(duì)照組，寰椎齒突間隙小于對(duì)照組，延髓頸髓角大于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)論 在寰樞椎不穩(wěn)患者中，應(yīng)用個(gè)體化3D打印模型輔助后路固定治療，可以提高置釘成功率，使神經(jīng)根、椎動(dòng)脈得到保護(hù)，安全性良好，尤其是對(duì)先天椎體變異患者以及椎動(dòng)脈“高跨”患者來說，個(gè)體化3D打印模型輔助后路固定治療的效果顯著。

[關(guān)鍵詞]個(gè)體化3D打印模型;后路固定;寰樞椎不穩(wěn)

[中圖分類號(hào)] R318? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1674-4721（2020）2（b）-0074-04

[Abstract] Objective To analyze the clinical effect of individualized 3D printing model assisted posterior fixation in the treatment of atlantoaxial instability. Methods From January 2017 to December 2018， 20 patients with atlantoaxial instability treated in our hospital were selected as the subjects， and divided into control group and study group by random number table method， with 10 cases in each group. The patients in the control group were treated with internal fixation with bare hands according to experience， and patients in the study group were treated with 3D printing technology to establish an individualized 3D printing model of cervical spine. Analog nailing and internal fixation were used before operation. Fixation was processed to obtain individualized data of nail placement， which provided assistance for real operation. One-stage posterior decompression and internal fixation were performed on patients. The operation time， bleeding volume， and pain score， Japanese Orthopaedic Association （JOA） score， atlas odontoid space， medulla oblongata cervical spinal cord angle before and after operation were compared between the two groups. Results The operation time of the study group was shorter than that of the control group， and the difference was statistically significant （P<0.05）. The amount of bleeding in the study group was less than that in the control group， and the difference was statistically significant （P<0.05）. After operation， the pain score in the study group was lower than that before operation， JOA score was higher than that before operation， atlas odontoid space was smaller than that before operation， and medulla oblongata cervical spinal angle was lager than that before operation， the differences were statistically significant （P<0.05）. There was no significant difference in pain score and JOA score of the control group before and after operation （P>0.05）. In the control group， the atlanto odontoid space after operation was smaller than that before operation， and the medulla oblongata angle was lager than that before operation， the differences were statistically significant （P<0.05）. There were no significant differences in preoperative pain score， JOA score， atlanto odontoid space and medullary angle between the two groups （P>0.05）. After operation， the pain score in the study group was lower than that in the control group， the JOA score was higher than that in the control group， the atlas odontoid space was smaller than that in the control group， and medulla oblongata cervical spinal angle was lager than that in the control group， the differences were statistically significant （P<0.05）. Conclusion For patients suffering from atlantoaxial instability， applying individualized 3D print model to assist the posterior fixation can improve the success rate of screw setting， protect nerve root and vertebral artery with favorable safety. The treatment effect of using individualized 3D print model to assist the posterior fixation is significant for patients suffering from congenital vertebral malformation and high-riding vertebral artery.

[Key words] Individualized 3D Print Model; Posterior fixation; Atlantoaxial instability

寰樞椎不穩(wěn)通常是由多種因素導(dǎo)致，如發(fā)育畸形、感染以及創(chuàng)傷等，病情較輕的患者可產(chǎn)生枕頸部疼痛癥狀，病情較重的患者則會(huì)產(chǎn)生脊髓壓迫癥狀，甚至導(dǎo)致死亡，對(duì)患者的身體健康和生命安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅[1]。臨床中，在寰樞椎不穩(wěn)患者的治療中，寰樞椎后路內(nèi)固定技術(shù)應(yīng)用廣泛，其不僅具有較強(qiáng)的可視性，同時(shí)具有較高的植骨融合率，通常情況下，寰樞椎后路內(nèi)固定治療以樞椎椎弓根為置釘部位。受寰樞椎復(fù)雜的解剖結(jié)構(gòu)影響，而且毗鄰血管神經(jīng)非常重要，加上不同患者的骨質(zhì)結(jié)構(gòu)、椎體結(jié)構(gòu)存在差異，給手術(shù)帶來困難，至今尚未確定共性化置釘數(shù)據(jù)，因此需要給予個(gè)體化治療。本研究選取我院收治的20例寰樞椎不穩(wěn)患者作為研究對(duì)象，旨在探討個(gè)體化3D打印模型輔助后路固定治療寰樞椎不穩(wěn)的臨床效果，現(xiàn)報(bào)道如下。

1資料與方法

1.1一般資料

選取2017年1月～2018年12月我院收治的20例寰樞椎不穩(wěn)患者作為研究對(duì)象，患者術(shù)前均經(jīng)過MRI檢查和CT檢查確診。根據(jù)隨機(jī)數(shù)字表法將患者分為對(duì)照組與研究組，每組各10例。對(duì)照組中，男6例，女4例;年齡28～60歲，平均（37.96±10.45）歲;病程0.5～14.0年，平均（5.63±3.52）年;臨床表現(xiàn)：2例存在頭頸部疼痛，2例飲水嗆咳，2例吞咽困難，1例雙上肢麻木，1例頭暈，1例短斜頸，1例肢體無力。研究組中，男7例，女3例;年齡29～61歲，平均（37.88±10.50）歲;病程0.4～14.0年，平均（5.50±3.62）年;臨床表現(xiàn)：3例存在頭頸部疼痛，2例飲水嗆咳，1例吞咽困難，1例雙上肢麻木，1例頭暈，1例短斜頸，1例肢體無力。兩組患者的一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。本研究已經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)，患者均知情同意。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①患者符合寰樞椎不穩(wěn)的診斷標(biāo)準(zhǔn)[2];②患者存在手術(shù)治療指征[3]。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并惡性腫瘤者;②無法配合者。

1.2方法

對(duì)照組患者按照經(jīng)驗(yàn)徒手進(jìn)行內(nèi)固定治療。

研究組患者通過3D打印技術(shù)建立個(gè)體化頸椎3D打印模型，術(shù)前通過模擬置釘、內(nèi)固定術(shù)進(jìn)行處理，獲得個(gè)體化置釘數(shù)據(jù)，為真實(shí)手術(shù)提供輔助作用，對(duì)患者行一期后路減壓術(shù)、內(nèi)固定術(shù)，具體方法如下。

1.2.1制作個(gè)體化3D打印模型并模擬置釘? 術(shù)前對(duì)患者行以CT薄層掃描，予以三維重建，通過CT血管造影，對(duì)椎動(dòng)脈進(jìn)行重建，掃描得到DICOM數(shù)據(jù)，在Geomagic軟件中輸入，并予以逆向影像數(shù)據(jù)重建，之后在MIMIC軟件中輸入初步得到的三維圖像，對(duì)其予以修復(fù)整合，并生成stl.格式文件，在桌面型3D打印機(jī)中導(dǎo)入這一文件，并進(jìn)行逐層打印，可以獲得1∶1頸椎椎體仿真模型，對(duì)病情進(jìn)行直觀評(píng)估，并對(duì)治療方案進(jìn)行確定。于模型上進(jìn)行模擬置釘操作，得到個(gè)體化置釘數(shù)據(jù)，對(duì)最適合的螺釘直徑和長度進(jìn)行確定，并確定最佳進(jìn)釘位置和角度等數(shù)據(jù)。通過環(huán)氧乙烷對(duì)模型進(jìn)行消毒處理，帶入手術(shù)室，方便手術(shù)過程中對(duì)病變區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察和比對(duì)，以此作為參考。

1.2.2手術(shù)操作方法? 患者均行以全麻插管，選擇俯臥位，對(duì)顱骨進(jìn)行牽引，對(duì)手術(shù)野進(jìn)行消毒處理。在枕頸部做切口，將皮膚及皮下組織切開，以模型確定的置釘位置為依據(jù)，對(duì)頸椎后方結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分剝離，使其暴露出來，并與模型進(jìn)行對(duì)比，對(duì)置釘位置及角度進(jìn)行再次確認(rèn)，在寰椎側(cè)塊、樞椎椎弓根置釘，對(duì)于寰枕融合患者，則在C2～3側(cè)塊置釘，于椎體側(cè)塊內(nèi)上方1/4位置進(jìn)釘，通過神經(jīng)剝離子對(duì)椎弓根峽部進(jìn)行探查，并對(duì)內(nèi)側(cè)緣進(jìn)行探查，先鉆孔，之后攻絲，最后測(cè)深，根據(jù)術(shù)前3D打印模型模擬置釘獲得個(gè)體化置釘數(shù)據(jù)，選用相應(yīng)長度和直徑的螺釘，分別在左側(cè)和右側(cè)各擰入1枚，注意上傾角度及螺釘內(nèi)斜角度為相應(yīng)術(shù)前3D打印模型模擬數(shù)據(jù)，通過長度適合的連接棒折彎塑性予以提拉復(fù)位處理，之后進(jìn)行鎖定。待棘突和椎體去皮質(zhì)化后，在椎板、椎體后弓、棘突間進(jìn)行自體髂骨植骨，之后對(duì)術(shù)腔進(jìn)行沖洗，縫合切口。

1.2.3術(shù)后處理? 術(shù)后需要對(duì)患者實(shí)施頸托固定處理，重視頸部過度屈曲。術(shù)后第2天通過頸部X線復(fù)查，對(duì)內(nèi)固定情況進(jìn)行了解。術(shù)后3個(gè)月通過頸部CT復(fù)查，對(duì)內(nèi)固定情況、植骨融合情況進(jìn)行了解，如果存在脊髓受壓癥狀，則進(jìn)行MRI復(fù)查。

1.3觀察指標(biāo)

比較兩組患者的手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量，并測(cè)定兩組患者手術(shù)前后的寰椎齒突間隙、延髓頸髓角。通過視覺模擬量表（VAS）評(píng)估兩組患者手術(shù)前后的疼痛程度，評(píng)分0～10分，評(píng)分越高表示患者的疼痛越嚴(yán)重。通過日本骨科協(xié)會(huì)（JOA）評(píng)分對(duì)兩組患者手術(shù)前后的后路內(nèi)固定療效進(jìn)行評(píng)估，評(píng)分0～29分，評(píng)分越高表示療效越好。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，采用t檢驗(yàn)，不符合正態(tài)分布的轉(zhuǎn)化為正態(tài)分布，再行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析;計(jì)數(shù)資料以率（%）表示，采用Fisher精確檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1兩組患者手術(shù)時(shí)間及術(shù)中出血量的比較

研究組患者的手術(shù)時(shí)間短于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;研究組患者的術(shù)中出血量少于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）（表1）。

2.2兩組患者手術(shù)前后疼痛評(píng)分、JOA評(píng)分、寰椎齒突間隙、延髓頸髓角的比較

兩組患者術(shù)前的疼痛評(píng)分、JOA評(píng)分、寰椎齒突間隙、延髓頸髓角比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;研究組患者術(shù)后的疼痛評(píng)分低于術(shù)前，JOA評(píng)分高于術(shù)前，寰椎齒突間隙小于術(shù)前，延髓頸髓角大于術(shù)前，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;對(duì)照組患者術(shù)后的疼痛評(píng)分、JOA評(píng)分與術(shù)前比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;對(duì)照組患者術(shù)后的寰椎齒突間隙小于術(shù)前，延髓頸髓角大于術(shù)前，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;研究組患者術(shù)后的疼痛評(píng)分低于對(duì)照組，JOA評(píng)分高于對(duì)照組，寰椎齒突間隙小于對(duì)照組，延髓頸髓角大于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）（表2）。

3討論

寰樞椎不穩(wěn)指的是因先天性畸形、創(chuàng)傷等因素導(dǎo)致的寰樞椎病理結(jié)構(gòu)變化，使得局部關(guān)節(jié)功能出現(xiàn)異常，或出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的神經(jīng)壓迫現(xiàn)象[4-5]。一旦發(fā)生寰樞椎不穩(wěn)，則表現(xiàn)出寰椎向前或向后、旋轉(zhuǎn)脫位，病情較輕的患者通常會(huì)出現(xiàn)麻木感等神經(jīng)壓迫癥狀，病情嚴(yán)重者則會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)功能障礙，甚至出現(xiàn)癱瘓，或因腦干受到壓迫而引發(fā)呼吸驟停[6-7]。在寰樞椎不穩(wěn)確定后，需要對(duì)患者實(shí)施及時(shí)、有效干預(yù)，通常以手術(shù)治療為主，使寰樞椎解剖結(jié)構(gòu)恢復(fù)正常，避免血管和頸髓繼續(xù)受壓[8-9]。

在寰樞椎不穩(wěn)患者的治療中，傳統(tǒng)內(nèi)固定方式包括很多種，如經(jīng)口齒裝突周圍韌帶松解，再經(jīng)后路固定，或經(jīng)口腔固定等，這些術(shù)式不僅難度大，而且風(fēng)險(xiǎn)高，另外術(shù)后容易出現(xiàn)并發(fā)癥[10]。本次研究中，針對(duì)寰樞椎不穩(wěn)患者行以個(gè)體化3D打印模型輔助后路固定治療，取得良好效果。個(gè)體化3D打印模型輔助后路固定治療中，利用3D模型打印的方式，可以在模型上開展模擬操作，進(jìn)而對(duì)適合的螺釘型號(hào)進(jìn)行確定，同時(shí)可以探索進(jìn)釘深度和角度等。手術(shù)過程中可以利用這一模型，提高置釘成功率，同時(shí)也提高手術(shù)安全性[11-12]。由于手術(shù)視野有限，因此輔助應(yīng)用3D打印模型，可以在暴露有限解剖結(jié)構(gòu)的前提下，對(duì)整體三維構(gòu)象進(jìn)行判定，進(jìn)而使置釘更加準(zhǔn)確無誤。另外通過3D打印模型的方式，可以使醫(yī)患之間的溝通更加直觀和具象化，術(shù)前通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬，為患者展現(xiàn)一個(gè)更加具體的治療方案，保證手術(shù)的順利進(jìn)行[13-14]。

本次研究中，針對(duì)寰樞椎不穩(wěn)患者行以個(gè)體化3D打印模型輔助后路固定治療，并與按照經(jīng)驗(yàn)徒手進(jìn)行內(nèi)固定治療的患者作比較，結(jié)果顯示，研究組患者的手術(shù)時(shí)間短于對(duì)照組，術(shù)中出血量少于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;研究組患者術(shù)后的疼痛評(píng)分低于對(duì)照組，JOA評(píng)分高于對(duì)照組，寰椎齒突間隙小于對(duì)照組，延髓頸髓角大于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。提示個(gè)體化3D打印模型輔助后路固定治療寰樞椎不穩(wěn)的效果確切[15]，可以縮短手術(shù)時(shí)間，減少術(shù)中出血量，減輕患者術(shù)后疼痛，提高內(nèi)固定療效，使寰椎齒突間隙縮小，延髓頸髓角增加，延髓腹側(cè)受壓消失或減弱。但本次研究所選取的病例數(shù)較少，具有一定的局限性，臨床還需要擴(kuò)大病例數(shù)，進(jìn)一步進(jìn)行臨床研究。

綜上所述，個(gè)體化3D打印模型輔助后路固定治療寰樞椎不穩(wěn)，可以提高置釘成功率，使神經(jīng)根、椎動(dòng)脈得到保護(hù)，安全性良好，尤其是對(duì)先天椎體變異患者以及椎動(dòng)脈“高跨”患者來說，個(gè)體化3D打印模型輔助后路固定治療的效果顯著，值得在臨床推廣應(yīng)用。

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（收稿日期：2019-08-15? 本文編輯：閆? 佩）