摘要：目的:利用计算机辅助设计(computer-aided design,CAD)结合3D打印技术辅助研制新型横突拉钩并探讨其临床应用效果。方法:利用CAD结合3D打印技术辅助设计研制新型横突拉钩。自2018年9月至2019年9月,将新型横突拉钩应用于临床,对60例需行椎弓根螺钉固定并椎间融合器植骨方式治疗的腰椎单节段病变患者,根据是否应用新型横突拉钩分为新型横突拉钩组和对照组,每组30例。新型横突拉钩组男14例,女16例;年龄(68.0±4.3)岁;L_(3,4)8例,L_(4,5)9例,L_(5)S_(1)13例;腰椎间盘突出5例,腰椎管狭窄20例,退变性腰椎滑脱5例;使用新型横突拉钩进行椎弓根螺钉置入。对照组男15例,女15例;年龄(69.2±4.5)岁;L_(3,4)8例,L_(4,5)10例,L_(5)S_(1)12例;腰椎间盘突出5例,腰椎管狭窄21例,退变性腰椎滑脱4例;使用传统的椎板拉钩进行软组织的牵开及徒手椎弓根螺钉的置入。比较两组患者手术切口长度、置入单枚螺钉时间、透视次数、定位针或螺钉调整次数以及术后72 h手术切口疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)。结果:利用CAD结合3D打印技术快速研制出了一种新型横突拉钩。新型横突拉钩组手术切口长度、置入单枚螺钉时间、透视次数、定位针或螺钉调整次数均小于对照组(P0.05)。结论:利用CAD结合3D打印技术研制新型横突拉钩,具有设计方便、研制周期短、成本低等优点,为新型医疗器械的研发提供了一种新的思路,新型横突拉钩具有术中操作简便、固定可靠、对椎旁肌损伤小、方便椎弓根螺钉置入、减少术中透视次数等优点。

摘要：腰椎退行性疾病是脊柱外科的常见病、多发病。传统的腰椎融合术曾被认为是治疗该病的金标准,但大量研究证明椎体融合后加速了邻近节段的退变,会导致腰椎不稳和腰椎管狭窄的复发。因此,一种能最大程度地保护脊柱的动态功能、维持腰椎正常的应力分布、预防继发性邻近节段退变的非融合技术开始受到重视。该文主要从基础研究、设计理念、临床应用及存在的问题等方面对腰椎棘突间非融合技术的发展现状予以综述。

摘要：目的:评价个体化设计定制3D打印椎弓根螺钉导向模板辅助强直性脊柱炎(ankylosing spondylitis,AS)患者胸腰椎椎弓根螺钉置入的准确性与安全性。方法:纳入2016年1月至2019年9月收治的8例AS患者的胸腰椎三维CT检查数据,利用Mimics 17.0、ideaMaker等计算机软件设计AS胸腰椎椎弓根螺钉导向模板,并利用3D打印机打印制作全部病例的实体模型(T10-L2),每例2份,分为导板辅助螺钉置入组(实验组)和徒手置钉组(对照组)。两组胸腰椎椎弓根螺钉均由同一名脊柱外科医师负责置入。根据术后CT影像结果评估两组椎弓根螺钉置入的准确性,并对螺钉置入情况进行分级:0级和1级螺钉为可接受置钉,2级和3级为不可接受置钉。同时比较术前3D打印软件虚拟设计的椎弓根螺钉的直径、长度、进钉点与后正中线的距离等指标与术中实际使用情况。结果:导板辅助螺钉置入组设计并打印出AS胸腰椎3D打印椎弓根螺钉导向模板23块,辅助置入螺钉46枚,可接受螺钉为44枚;置入单枚螺钉平均时间为(4.20±1.15)min,X线机透视次数为(5.00±1.25)次,置钉过程中螺钉和克氏针平均调整次数为(1.76±1.32)次。徒手置钉组使用传统影像学透视徒手方法置钉46枚,可接受螺钉30枚;置入单枚螺钉平均时间为(14.67±2.23)min,X线机透视次数为(14.46±2.21)次,螺钉和克氏针平均调整次数为(4.76±3.39)次。导板辅助螺钉置入组与徒手置钉组螺钉置入成功率分别为95.65%(44/46)和56.22%(30/46),差异有统计学意义(χ2=13.538,P0.05);导板辅助螺钉置入组置入单枚螺钉的时间、X线机透视次数及置钉过程中螺钉和克氏针平均调整次数均明显少于徒手置钉组(P<0.01)。结论:3D打印技术定制个体化椎弓根螺钉导向模板显著提高了置钉的安全性、准确性及手术效率,尤其适用于AS合并骨折脱位等须行后路椎弓根螺钉固定的胸腰椎椎体。

摘要：目的探讨个体化3D打印椎弓根螺钉导向模板辅助强直性脊柱炎颈椎椎弓根螺钉置入的准确性与安全性。方法纳入2016年1月至2019年10月太和县人民医院及蚌埠医学院第二附属医院CT影像中心7例强直性脊柱炎患者颈椎三维CT检查数据,采用3D打印技术、逆向工程原理等设计AS颈椎椎弓根导向模板。按螺钉置入的方法分为导板组和徒手组,分别利用3D打印椎弓根导板辅助置钉和X线机辅助下传统徒手置钉。根据术后CT影像结果评估两组椎弓根螺钉置入的准确性,并比较两组置钉方法术中暴露次数、单枚螺钉置钉时间等指标。结果导板组利用3D打印技术、逆向工程等设计并打印颈椎椎弓根螺钉导向模板19块,辅助置入颈椎椎弓根螺钉36枚。导板组与徒手组手术中所置入螺钉长度无统计学意义(P>0.05);导板组单枚螺钉置入时间及X线暴露次数显著少于徒手组,差异有统计学意义(P<0.05);导板组与徒手组螺钉置入成功率差异有统计学意义(P<0.05)。结论个体化3D打印导向模板辅助AS颈椎椎弓根螺钉置入,显著提高了置钉的准确性和安全性,降低螺钉置入的风险,体现了个性化置钉原则,准确度高、安全、有效、可行,尤其适用于AS合并颈椎骨折、脱位需行后路椎弓根螺钉固定者,值得进一步临床推广使用。

摘要：目的探讨个体化3D打印导向模板辅助寰枢椎骨折椎弓根螺钉置入的准确性和安全性。方法选取2017年9月至2019年6月在蚌埠医学院第二附属医院收治的寰枢椎骨折患者11例,收集患者的颈椎三维CT数据,利用计算机Mimics软件重建颈椎的三维骨骼模型,获取寰枢椎椎弓根、棘突、椎板和侧块的解剖特征,模拟椎弓根螺钉的最佳轨迹,根据理想的椎弓根通道设计反向模板,并用3D打印机制作出患者颈椎实体模型和相对应的寰枢椎导航模板。由同一名脊柱外科医生利用导板于颈椎模型上置钉,共置入44枚寰枢椎椎弓根螺钉。螺钉置入后,进行CT薄层扫描和Mimics重建,根据螺钉有无穿破椎弓根皮质及螺钉的头倾角和内倾角,评价置钉准确性。结果11例颈椎模型共置入44枚寰枢椎椎弓根螺钉。术后CT扫描显示,没有螺钉穿破椎弓根皮质,理想螺钉轨迹和实际螺钉轨迹的头倾角和内倾角差异无统计学意义(P>0.05)。结论个体化3D打印导航模板在辅助寰枢椎骨折置钉中具有较高的准确性、安全性,值得临床进一步的研究和推广使用。

摘要：目的探讨个性化3D打印导板辅助股骨隧道定位并行内侧髌股韧带(MPFL)重建联合髌胫韧带(MPTL)重建治疗复发性髌骨脱位中的临床应用效果。方法选取复发性髌骨脱位16例患者(16膝),术前设计股骨隧道定位导板并行模拟手术,并最终在实体上操作,术中采用保留半腱肌止点重建MPFL和MPTL。手术前后采用膝关节Lysholm评分、Kujala评分、国际膝部文件委员会(IKDC)评分、疼痛视觉模拟评分(VAS)及髌骨倾斜角(PTA)值,对临床效果进行评价。结果16例患者(16膝)手术均顺利完成,术后均获随访,随访时间(14.94±6.67)月,患者直至末次随访时髌骨均未出现再次脱位情况。末次随访患者Lysholm评分为(88.88±6.23)分,Kujala评分为(90.88±4.05)分,IKDC评分为(84.31±8.42)分,VAS评分为(0.44±0.81)分,髌骨倾斜角较术前缩小,手术前后Lysholm评分、Kujala、评分IKDC、及VAS评分差异均有统计学意义(P均<0.05)。结论使用3D导板辅助MPFL重建可用于股骨隧道中心的定位,定位准确,临床效果满意;MPFL联合MPTL治疗复发性髌骨脱位的疗效确切,可有效防止髌骨再次脱位。

摘要：目的:运用三维有限元分析法对3D打印个体化定制枕颈融合系统(3D printing occipitocervical fusion system,3D-OCF)进行生物力学评价。方法:设计并研制3D-OCF,将该内固定系统与传统Summit内固定系统作对比,建立两套枕颈融合内固定方式的三维有限元模型,模拟术后上颈椎活动,分别在屈伸、侧屈及旋转6种工况下施加40 N垂直载荷及1.5 N·m力矩的预载荷,观察两种内固定系统固定下椎体活动度、枕骨位移峰值及内固定装置的应力分布。结果:在屈伸、侧屈、旋转6种工况下,与传统Summit内固定系统相比,3D-OCF固定的上颈椎各节段活动度明显降低,各节段整体活动度下降73.02%~100.00%;椎体位移峰值,与传统Summit内固定系统相比,3D-OCF固定的颈椎最大位移值明显降低,各个工况下下降了78.09%~95.73%;内固定系统应力分析,在屈伸、侧屈、旋转6种工况下,两套内固定系统所受最大应力值均在前屈状态下,3D-OCF最大应力值为37.43 MPa,Summit内固定系统最大应力值为533.32 MPa。3D-OCF的最大应力值与使用传统Summit内固定系统相比,3D-OCF各个工况的最大应力值明显降低,且各个工况下应力差均衡,无明显应力集中点。结论:3D-OCF能为枕颈融合内固定术能提供足够的强度和稳定性,且3D-OCF装置应力相对较为分散,系统装置发生断裂、失效的可能性小。

摘要：目的 评价个体化3D打印导向模板辅助上颈椎椎弓根螺钉置入的准确性和安全性.方法 纳入2013年10月—2015年9月蚌埠医学院第二附属医院CT中心的13例上颈椎疾病患者术前CT检查数据,利用Mimics 15.0、Geomagic Studio 2013、NX 8.5三种计算机软件设计出寰枢椎椎弓根螺钉置钉导向模板,并运用3D打印技术打印出颈椎等比例实体模型和上颈椎椎弓根置钉导向模板.每例颈椎模型3D打印2份,分为两组：实验组利用导向模板辅助置入寰枢椎椎弓根螺钉;对照组采用影像学透视徒手置入寰枢椎椎弓根螺钉.两组上颈椎椎弓根螺钉均由同一名脊柱外科主任医师负责置入.以术后CT扫描数据评估上颈椎椎弓根螺钉置钉导向模板辅助置钉的准确性,对螺钉置入情况分类,依据螺钉在矢状面和横断面穿破椎弓根皮质程度以及是否需要翻修将其分为3类,其中Ⅰ类和Ⅱ类螺钉为可接受置钉,Ⅲ类螺钉为不可接受置钉.结果 实验组设计并打印出上颈椎3D打印导向模板19块,辅助置入螺钉37枚,其中Ⅰ类33枚（86.49%）、Ⅱ类2枚（8.11%）、Ⅲ类2枚（5.40%）;模拟手术置入1枚螺钉平均时间为（5.37±1.26）min,X线机透视次数为（5.48±1.19）次,螺钉长（28.38±2.98）mm.对照组使用C形臂X光机透视下徒手置入上颈椎椎弓根螺钉合计37枚,其中Ⅰ类23枚（62.16%）、Ⅱ类3枚（8.11%）、Ⅲ类11枚（29.73%）;模拟手术置入1枚螺钉平均时间为（11.48±2.32）min,X线机透视次数平均为（17.85±2.96）次,螺钉长（28.65±2.83）mm.实验组与对照组螺钉置入的成功率分别为94.60%（35/37）和70.27%（25/37）,差异有统计学意义（Z=-5.790,P〈0.05）;实验组与对照组使用螺钉长度差异无统计学意义（t=0.399,P〉0.05）;实验组置入单枚螺钉用时和X光机透视次数均明显少于对照组,差异均有统计学意义（t=-14.078、-23.586,P值均〈0.01）.结论 个性化导向模板辅助上颈椎置钉显著提高了置钉的安全性和准确性,尤其适用于严重畸形的上颈椎椎体.3D打印个体化上颈椎椎弓根螺钉置钉导板体现了个体化置钉原则,置钉成功率高、安全、有效、可行,有临床推广价值.