吳冬靈 謝亮文 劉瑞仁 劉中國

（廈門市第三醫(yī)院骨科，福建廈門 361100）

寰樞椎脫位為骨科常見疾病，多為暴力創(chuàng)傷、關(guān)節(jié)退行性病變、炎癥感染所致，致C1 與C2（寰椎與樞椎）關(guān)節(jié)面損傷，失去正常對合關(guān)系[1]，嚴(yán)重影響患者健康，降低生活質(zhì)量。寰樞椎脫位以寰樞椎椎弓根螺釘內(nèi)固定為主要治療方式，相比側(cè)塊置釘方式，可將椎弓根進(jìn)釘點由后弓下方移至后弓處[2,3]，進(jìn)而防止側(cè)塊置釘對寰樞靜脈叢造成損傷。但寰樞椎解剖結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，使用徒手置釘方式難度較大，易發(fā)生置釘偏差[4]，造成椎動脈、神經(jīng)根的損傷風(fēng)險，影響臨床療效。3D打印導(dǎo)板已成功輔助用于關(guān)節(jié)置換、骨折內(nèi)固定及脊柱置釘?shù)裙强剖中g(shù)[5,6]。術(shù)前根據(jù)個體化脊椎的實際情況設(shè)計釘?shù)啦⒅谱鲗?dǎo)板，術(shù)中只需要將導(dǎo)板安放于脊椎后表面即可確定理想的進(jìn)釘點及進(jìn)釘方向，置釘準(zhǔn)確率高達(dá)95.4%～100%[7,8]。本研究旨在探討標(biāo)桿型3D打印導(dǎo)板在寰樞椎脫位治療中的置釘準(zhǔn)確性及臨床療效，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡＞12 歲；②接受寰樞椎脫位保守治療無效，行內(nèi)固定手術(shù)治療；③CT、MRI 等影像學(xué)檢查示寰齒前間隙超過5 mm，確診為寰樞椎脫位[9,10]；④符合Ⅱ～Ⅳ型分型標(biāo)準(zhǔn)[11]；⑤存在枕頸部麻木、疼痛，上肢運動障礙等癥狀。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①伴有惡性腫瘤或心、肝、肺等器質(zhì)性損傷，手術(shù)耐受能力較差者；②影像學(xué)檢查示寰樞椎椎弓根細(xì)小，無法接受椎弓根螺釘內(nèi)固定手術(shù)治療者；③寰樞關(guān)節(jié)外部軟組織存在較大瘢痕，在復(fù)位內(nèi)固定前需要行前路松解治療者；④存在精神、認(rèn)知障礙，無法交流溝通者；⑤既往存在寰樞椎脫位手術(shù)治療史者。

根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)，回顧性納入2017 年1 月至2019年3 月收治的44 例寰樞椎脫位患者。2018 年4 月以前收治的采用徒手置釘方法的20 例為對照組，男13例，女7 例；年齡18～60 歲，平均（44.0±13.8）歲；病程5 d～136個月，平均（54.2±42.1）個月；先天性枕頸部畸形4例，創(chuàng)傷性脫位12例，炎癥感染4例。2018年4月以后收治的采用標(biāo)桿型3D打印導(dǎo)板輔助置釘方法的24 例為研究組，男15 例，女9 例；年齡20～67 歲，平均（40.1±19.7）歲；病程4 d～110個月，平均（50.3±31.5）個月；先天性枕頸部畸形3例，創(chuàng)傷性脫位16例，炎癥感染5例。兩組一般情況具有可比性（P＞0.05，表1）。

1.2 標(biāo)桿型3D打印導(dǎo)板的制作

根據(jù)患者寰樞椎脫位特點制作標(biāo)桿型3D打印導(dǎo)板，對患者進(jìn)行頸椎CT 平掃，將獲得的CT 圖像導(dǎo)入3D 圖像編輯軟件，建立寰樞椎三維模型（圖1A～E），并以直徑為3 mm圓柱體模擬螺釘，并在矢狀面、冠狀面、橫斷面細(xì)致調(diào)整釘?shù)溃ＷC釘?shù)罒o法突出椎弓根壁；將寰樞椎與圓柱體模型導(dǎo)入3-matic 9.0 軟件，獲取寰樞椎后弓、椎板、側(cè)塊等形態(tài)，并將其增厚3 mm，建立與之相反的反向模型（圖1F、G）；導(dǎo)板文件導(dǎo)入Form 1+3D 打印機(jī)，采用光敏樹脂材料生成帶有導(dǎo)向標(biāo)桿及定位孔的寰樞椎椎弓根置釘導(dǎo)板，并將其打印備用（圖1H、I）。

1.3 手術(shù)方法

兩組均由同一組醫(yī)師進(jìn)行手術(shù)內(nèi)固定治療，采用全身麻醉，患者取俯臥位，固定頭部，于后頸部正中做手術(shù)切口，剝離皮膚、深筋膜、肌肉等組織。

對照組：首先剝離椎弓根骨膜下軟組織，使寰樞椎后弓、椎板、側(cè)塊等充分裸露，選擇后弓中部為寰椎進(jìn)針點，方向為內(nèi)傾10°、頭傾5°；選擇樞椎椎弓根內(nèi)外側(cè)緣與側(cè)塊交點外1～2 mm 為樞椎進(jìn)針點，方向為內(nèi)傾25°～30°、頭傾20°左右。隨后安放定位針，通過術(shù)中X 線透視調(diào)整針道位置滿意后置入寰樞椎椎弓根螺釘，并安放連接棒固定，通過擰緊寰椎螺帽將寰樞關(guān)節(jié)提拉復(fù)位。研究組：將低溫消毒后的寰樞椎標(biāo)桿型3D 打印導(dǎo)板緊密貼附于寰椎后弓，由導(dǎo)板中設(shè)計的預(yù)留定位孔位置及方向置入椎弓根螺釘，并借助手鉆鉆探螺釘釘?shù)?，同時由助手協(xié)助控制固定導(dǎo)板，釘?shù)楞@探完成后放置寰椎椎弓根螺釘定位針固定，隨后依照此方式放置樞椎導(dǎo)板，術(shù)中通過X線透視確定寰樞椎椎弓根釘?shù)馈?/p>

兩組置釘完成后，在寰樞椎后方建立植骨床，取患者自體髂后棘骨，修剪后將其置于寰樞椎后，隨后在其四周植入適量松質(zhì)骨，手術(shù)完成后逐層關(guān)閉傷口。

1.4 觀察指標(biāo)

1.4.1 手術(shù)指標(biāo)：兩組的術(shù)中出血量、手術(shù)時間、術(shù)中透視次數(shù)。

1.4.2 置釘準(zhǔn)確率：術(shù)后復(fù)查CT，通過觀察CT 橫斷位上螺釘與椎弓根位置關(guān)系評估寰樞椎脫位治療中椎弓根置釘準(zhǔn)確率。0 級，椎弓根螺釘完全置于椎弓根內(nèi)部；Ⅰ級，椎弓根螺釘穿出椎弓根壁0～2 mm 或小于螺釘直徑的50%；Ⅱ級，螺釘穿出椎弓根壁2～4 mm或為螺釘直徑的50%～80%；Ⅲ級，螺釘穿出椎弓根壁4 mm以上。本研究將0級和Ⅰ級視為置釘準(zhǔn)確。

1.4.3 療效評價指標(biāo)：術(shù)前和術(shù)后6 個月隨訪時采用日本骨科協(xié)會（Japanese orthopaedic associationscores,JOA）頸椎神經(jīng)功能評分評估患者的頸部神經(jīng)功能；采用視覺模擬評分法（visual analogue scale,VAS）評估患者的枕頸部疼痛情況。

圖1 標(biāo)桿型3D打印導(dǎo)板的制作

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用t檢驗；計數(shù)資料以率表示，采用χ2檢驗，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 手術(shù)情況

術(shù)中未發(fā)生脊髓損傷等不良事件，手術(shù)均順利完成。兩組的手術(shù)時間及術(shù)中出血量比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義；研究組術(shù)中透視次數(shù)相比對照組明顯更少（P＜0.05，表2）。

2.2 置釘準(zhǔn)確率

研究組24 例患者共置入96 枚螺釘，0 級與Ⅰ級螺釘94 枚，置釘準(zhǔn)確率為97.9%；對照組20 例患者共置入80 枚螺釘，0 級與Ⅰ級螺釘共70 枚，置釘準(zhǔn)確率為87.5%，兩組置釘準(zhǔn)確率差異有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=11.882,P=0.05,表3）。

2.3 療效評價指標(biāo)

兩組術(shù)前JOA頸椎神經(jīng)功能評分較低，VAS評分較高，兩組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；術(shù)后6 個月隨訪，研究組的JOA 頸椎神經(jīng)功能評分明顯高于對照組，且VAS評分明顯低于對照組（P＜0.05），詳見表4。

3 討論

寰樞關(guān)節(jié)主要由樞椎上關(guān)節(jié)面、寰椎下關(guān)節(jié)面及寰椎前弓后面、樞椎齒突前關(guān)節(jié)面構(gòu)成，是支撐頸椎活動的重要關(guān)節(jié)，靈活度及活動度較高，約占人體頸椎活動度的50%[12]。由于寰樞關(guān)節(jié)活動度過大，其穩(wěn)定性相對較低，當(dāng)遭受外界暴力、炎癥感染時，寰樞椎極易損傷[13,14]，進(jìn)而導(dǎo)致頸椎關(guān)節(jié)功能障礙、壓迫頸部神經(jīng)組織，表現(xiàn)為枕頸部疼痛、運動受限，肌肉萎縮、癱瘓等癥狀，影響患者正常生活。此外，寰樞椎脫位后易對其后方延髓造成壓迫，嚴(yán)重者將危及患者生命。

3.1 手術(shù)情況分析

寰樞椎椎弓根螺釘具有極強(qiáng)的抗拔出性能[15,16]，并可進(jìn)行術(shù)中提拉復(fù)位，廣泛應(yīng)用于寰樞椎脫位患者的治療，但由于寰樞椎解剖結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，置釘難度較大，準(zhǔn)確率較低，極易對其周圍脊髓、神經(jīng)等組織造成損傷[17]。本研究發(fā)現(xiàn)，研究組的平均手術(shù)時間及術(shù)中出血量略低于對照組，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義，主要因為兩種置釘內(nèi)固定治療中，手術(shù)入路、切口大小等均無明顯差異，標(biāo)桿型3D 打印導(dǎo)板輔助置釘需要在置釘前安放導(dǎo)板，相比徒手置釘?shù)氖中g(shù)流程更多，而徒手置釘難度較大，需多次調(diào)整椎弓根螺釘位置[18,19]。研究組的X 線透視次數(shù)為（2.6±0.5）次，明顯少于對照組的（4.0±0.8）次（P＜0.05），因為徒手置釘需要借助影像學(xué)資料及術(shù)中X 線透視辨識患者的寰樞椎解剖結(jié)構(gòu)。有研究顯示，通過標(biāo)桿型3D 打印導(dǎo)板輔助置釘?shù)腦線透視次數(shù)為（2.2±0.2）次，與本研究結(jié)果接近，說明借助標(biāo)桿型3D 打印導(dǎo)板可減少術(shù)中X線透視次數(shù)[20]。

表2 兩組手術(shù)指標(biāo)比較（）

表2 兩組手術(shù)指標(biāo)比較（）

表3 兩組置釘準(zhǔn)確率比較［n（%）］

表4 兩組JOA頸椎神經(jīng)功能評分及VAS評分比較（，分）

表4 兩組JOA頸椎神經(jīng)功能評分及VAS評分比較（，分）

3.2 置釘準(zhǔn)確性分析

本研究中研究組的置釘準(zhǔn)確率為97.9%（94/96），明顯高于對照組的87.5%（70/80）。人體寰樞椎解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，置釘難度較高，徒手置釘主要借助X 線透視引導(dǎo)，置釘準(zhǔn)確率較低，一旦置釘出現(xiàn)偏差，將對患者頸部脊髓、椎動脈、神經(jīng)根等造成嚴(yán)重?fù)p傷[21,22]。本研究中使用的標(biāo)桿型3D 打印導(dǎo)板包括2 個導(dǎo)向標(biāo)桿及2 個定位孔，在術(shù)前對其進(jìn)行導(dǎo)板設(shè)計時，即通過CT掃描獲取影像信息，預(yù)設(shè)最佳進(jìn)釘點、進(jìn)釘方向及定位孔[23]。當(dāng)手術(shù)中因軟組織剝離不徹底等因素使導(dǎo)板無法緊密貼合寰樞椎骨面時，導(dǎo)板定位孔、釘?shù)酪龑?dǎo)方向?qū)⒊霈F(xiàn)一定偏移，醫(yī)師可根據(jù)實際手術(shù)情況，借助透視觀察偏移情況，適量調(diào)整進(jìn)針方向[24]，以保證置釘?shù)臏?zhǔn)確率。此外，標(biāo)桿型3D 打印導(dǎo)板輔助置釘對手術(shù)空間需求較小，可在一定程度上減少軟組織剝離所致出血，為手術(shù)操作提供更加寬闊、清晰的術(shù)野，進(jìn)一步提高置釘準(zhǔn)確率。

研究組中2 例與預(yù)設(shè)釘?shù)老啾容^仍存在一定偏差，造成2枚寰椎椎弓根螺釘穿破骨皮質(zhì)，1枚穿破外側(cè)皮質(zhì)，1 枚穿破下側(cè)皮質(zhì)，但均未損傷椎動脈及神經(jīng)?？紤]導(dǎo)致偏差的主要因素包括：①未充分剝離椎板、后弓等后部的肌肉及韌帶等軟組織，使用過程中導(dǎo)航模板未能緊密地與椎板、后弓后部的骨性結(jié)構(gòu)貼服造成置釘誤差；②頸后部肌肉厚、切口深，阻擋操作；③鉆頭與堅硬的皮質(zhì)骨接觸時產(chǎn)生較小的滑移，引起導(dǎo)板和骨質(zhì)之間位置的輕微變化。因此，術(shù)中需要注意保持電鉆與導(dǎo)向通道平行，以標(biāo)桿為參照物，避免導(dǎo)板基底部切割造成的置釘誤差。

3.3 療效分析

本研究術(shù)后6個月隨訪時，研究組患者的枕頸部疼痛程度明顯低于對照組，且頸部神經(jīng)功能恢復(fù)情況明顯優(yōu)于對照組（P＜0.05）。當(dāng)椎弓根螺釘置入過程中發(fā)生偏移時，極易對寰樞椎附近神經(jīng)組織造成損傷，影響患者頸部神經(jīng)功能恢復(fù)。而患者術(shù)后長時間出現(xiàn)枕頸部疼痛與患者C2 神經(jīng)根遭受損傷所致[25]。

綜上，在寰樞椎脫位患者的治療中使用標(biāo)桿型3D 打印導(dǎo)板輔助置釘，可大幅提升置釘準(zhǔn)確率，同時降低患者術(shù)后枕頸部疼痛程度，提高頸部神經(jīng)功能恢復(fù)速度，臨床療效顯著，值得推廣。