基于3D打印导航模块腰椎椎弓根螺钉置入的精确性

摘要

背景:椎弓根螺钉置入腰椎的手术过程需要长时间应用X射线影像确认椎弓根螺钉的置入位置,而计算机辅助手术导航技术由于辅助导航系统的费用昂贵、工序操作复杂等因素在临床应用上受到限制。目的:基于3D打印导航模块的腰椎椎弓根螺钉置入腰椎骨折患者,验证导航模块置入腰椎椎弓根螺钉的精确性与可行性。方法:根据50例腰椎骨折患者的CT数据,将数据信息导入Mimics中,建立三维腰椎模型。再依据建立的腰椎模型设计螺钉导航模块的模型,并采用3D打印技术分别制造出导航模块及腰椎实体模型。首先,在术前将导航模块置入腰椎标本实体上进行模拟椎弓根螺钉试验;其次,术中再应用螺钉导航模块辅助椎弓根螺钉置入腰椎;最后,术后通过CT检查与X射线评估螺钉置入的效果。结果与结论:①设计的导航模块辅助12枚椎弓根螺钉置入腰椎,经过CT检查置入螺钉位置良好,都处于腰椎椎弓根内部,无螺钉穿破椎弓根皮质现象;②试验证明,椎弓根螺钉置入腰椎的精确性相对较高,全部螺钉的进钉方向、进钉点均与术前模拟效果基本一致;③提示基于3D打印导航模块的椎弓根螺钉置入腰椎的精确性高,能实现微创个体化椎弓根螺钉精确置入,操作方法较为简单,具有十分重要的意义。