3D打印技術聯合椎弓根螺釘內固定術治療老年胸腰椎骨折的效果分析

羅 楊

（綿陽市中心醫院，四川 綿陽 621000）

脊柱骨折是臨床上常見的骨折類型，具有較高的致殘率。脊柱骨折的實質是外力導致脊柱骨質的連續性遭到破壞[1]。在脊柱骨折患者中，胸腰椎骨折患者較為多見。椎弓根螺釘內固定術是臨床上治療胸腰椎骨折常用的術式。對此病患者進行椎弓根螺釘內固定術可穩定骨折塊，恢復傷椎的高度，保證脊柱的穩定性。在進行該手術時，若椎弓根螺釘進釘的位置不當或螺釘發生偏移，易損傷附近的神經和血管，影響患者術后的恢復[2]。將3D 打印技術應用于椎弓根螺釘內固定術中，可在影像學技術的支持下對患者胸腰椎損傷的情況進行準確的評估，并能模擬手術操作，找到合適的進釘位置，從而可降低手術操作的難度，提高手術的精準性與安全性[3]。本文主要是探討用3D 打印技術聯合椎弓根螺釘內固定術治療老年胸腰椎骨折的效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018 年6 月至2020 年6 月期間我院收治的80例老年胸腰椎骨折患者作為研究對象。其納入標準是：經CT 檢查或MRI 檢查被確診患有新鮮的單純閉合性胸腰椎骨折；年齡≥60 歲；具有進行椎弓根螺釘內固定術的指征；認知功能正常，意識清楚；知悉本研究內容，并簽署了自愿參與本研究的知情同意書。其排除標準是：存在凝血功能障礙；合并有嚴重的神經、血管損傷或骨質疏松癥；對進行該手術存在禁忌證或對麻醉藥物不耐受；臨床資料缺失。按照隨機數表法將其分為觀察組（n=40）與對照組（n=40）。在對照組患者中，有男23 例，女17 例；其年齡為60 ～83 歲，平均年齡為（75.64±3.09）歲；其病程為1 ～8 d，平均病程為（3.64±0.52）d；其中，骨折部位為胸椎第1 節、第2 節、第3 節、第11 節及腰椎第4 節的患者分別有5 例、7 例、8 例、10 例和10例。在觀察組患者中，有男22 例，女18 例；其年齡為61 ～87 歲，平均年齡為（75.89±3.27）歲；其病程為2 ～8 d，平均病程為（3.67±0.54）d；其中，骨折部位為胸椎第1 節、第2 節、第3 節、第11 節及腰椎第4 節的患者分別有6 例、7 例、9 例、8 例和10 例。兩組患者的一般資料相比，差異無統計學意義（P＞0.05）。

1.2 方法

采用常規的椎弓根螺釘內固定術對對照組患者進行治療，方法是：術前對患者進行影像學檢查，明確其骨折的具體情況。對患者進行氣管插管機械通氣及全身麻醉，麻醉起效后將其體位調整至俯臥位，將腹部懸空，使脊柱保持合適的弧度。以傷椎為中心做一個手術切口，切開皮膚和皮下組織，分離椎旁組織及神經、血管。分別為胸椎骨折患者、腰椎骨折患者采用Roy-Camille 法、人字嵴頂點法進釘（椎弓根螺釘）。采用C 型臂X 線機對椎弓根螺釘的位置進行觀察，待確認螺釘的位置良好后，用連接棒和撐開器撐開壓縮的椎體，盡量恢復傷椎的高度。固定完成后，在C 型臂X 線機下對傷椎的復位情況進行觀察，待確認其復位良好后沖洗手術切口，放置引流管，縫合切口。采用3D 打印技術聯合椎弓根螺釘內固定術對觀察組患者進行治療，方法是：術前對患者進行高分辨率CT 掃描，對骨折部位的骨窗與軟組織窗進行重建。將掃描得到的數據以Dicom 格式儲存后導入至MRmRcs17.0 軟件中，通過區域增長與閥值分割功能得到胸腰椎的詳細數據。將數據以STL 格式輸出，采用Maker Bot Desk-top 軟件對數據進行處理，以三維模型的形式顯示胸腰椎的情況。對三維模型的空間位置進行調整后設置層厚與溫度，加入支撐平臺，并以X3g 的格式保存。用熔融沉積制造技術與聚乳酸材料，采用3D 三維打印機按照1:1 的比例打印出胸腰椎模型。提前在3D 打印模型上進行模擬手術，確定椎弓根螺釘最佳的進釘位置，設定螺釘的長度、進釘方向及角度。之后對患者進行椎弓根螺釘內固定術，具體的手術步驟與對照組相同。

1.3 觀察指標

治療前、治療后3 個月及治療后6 個月，比較兩組患者日本骨科協會評估治療分數（Japanese orthopaedic association scores，JOA）的評分。JOA 包括日常活動受限度、臨床癥狀、主觀癥狀、膀胱功能共4 個維度，總分為29 分，患者的評分越高表示其胸腰椎的功能越好。治療前及治療后6 個月，比較兩組患者椎體前后緣的高度比。

1.4 統計學方法

用SPSS 24.0 軟件處理本研究中的數據，計數資料用% 表示，用χ2 檢驗；計量資料用±s表示，組內比較用配對t檢驗，組間比較用獨立樣本t檢驗，P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 對比治療前后兩組患者的JOA 評分

治療前，兩組患者的JOA 評分相比，差異無統計學意義（P＞0.05）。治療后3 個月及6 個月，觀察組患者的JOA 評分均高于對照組患者，差異有統計學意義（P＜0.05）。詳見表1。

表1 對比治療前后兩組患者的JOA 評分（分，± s ）

表1 對比治療前后兩組患者的JOA 評分（分，± s ）

注：a 與本組治療前比較，P ＜0.05。

組別 JOA 評分治療前 治療后3 個月 治療后6 個月觀察組（n=40） 13.29±2.31 22.75±3.04a 25.73±3.18a對照組（n=40） 13.31±2.27 19.72±2.83a 21.26±3.17a t 值 0.039 4.614 5.821 P 值 0.969 ＜0.001 ＜0.001

2.2 對比治療前后兩組患者傷椎前后緣的高度比

治療前，兩組患者傷椎前后緣的高度比相比，差異無統計學意義（P＞0.05）。治療后6 個月，觀察組患者傷椎前后緣的高度比大于對照組患者，差異有統計學意義（P＜0.05）。詳見表2。

表2 對比治療前后兩組患者傷椎前后緣的高度比（%，± s）

表2 對比治療前后兩組患者傷椎前后緣的高度比（%，± s）

組別 傷椎前后緣的高度比 t 值 P 值治療前 治療后6 個月觀察組（n=40） 56.22±5.36 90.24±9.76 19.323 ＜0.001對照組（n=40） 55.73±5.72 75.83±7.84 13.099 ＜0.001 t 值 0.395 7.280 P 值 0.694 ＜0.001

3 討論

椎弓根螺釘內固定術是臨床上治療胸腰椎骨折常用的術式。進行該手術時通常于傷椎的人字脊、橫突、關節突等位置選擇合適的進釘點，并在C 型臂X 線機下對進釘的位置進行確認，然后打入椎弓根螺釘，對傷椎進行矯正與固定，恢復傷椎的高度[4]。進行椎弓根螺釘內固定術時，椎弓根螺釘會不可避免地對患者造成損傷，若螺釘置入的位置出現偏差，可能損傷椎體周圍的血管或神經，導致患者出現并發癥[5]。因此，在對胸腰椎骨折患者進行椎弓根螺釘內固定術時需準確把握進釘的位置、深度及角度。3D 打印技術是一種新興的快速成型技術。該技術以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體。將3D 打印技術應用于外科手術中，可在影像學技術的支持下得到患者組織結構的三維數據，并通過相關軟件構建出三維模型，將組織模型按照1:1 的比例打印出來，有利于手術方案的設計，并能進行模擬手術，可大大提高手術的精準度與安全性，降低患者術中及術后并發癥的發生率[6]。本研究的結果顯示，治療后3 個月及6 個月，觀察組患者的JOA 評分均高于對照組患者，差異有統計學意義（P＜0.05）。治療后6 個月，觀察組患者傷椎前后緣的高度比大于對照組患者，差異有統計學意義（P＜0.05）。這說明，用3D 打印技術聯合椎弓根螺釘內固定術治療老年胸腰椎骨折可取得良好的效果。筆者認為，用3D 打印技術聯合椎弓根螺釘內固定術對老年胸腰椎骨折患者進行治療具有以下優勢：1）術前通過構建3D 模型能將患者胸腰椎骨折的情況精準地展現，有利于提高診斷的準確率[7]。2）術前可依據3D 模型制定有針對性的手術方案，找到椎弓根螺釘進釘的最佳位置與角度，進而可降低手術操作的難度，減輕患者的手術創傷，降低其術后并發癥的發生率[8]。3）可在3D 模型上進行模擬手術，進而可提高手術操作的熟練度，縮短手術的時間。4）可提高椎弓根螺釘進釘的精準度，減少術中X線的使用次數[9]。

綜上所述，用3D 打印技術聯合椎弓根螺釘內固定術治療老年胸腰椎骨折的效果顯著，能有效地恢復患者傷椎的高度，改善其胸腰椎的功能。