3D打印導板輔助前路螺釘固定治療齒狀突骨折

楊 凱，楊茂清，李佳佳，姜澤威，劉 彬，吳 瑞，姚樹強，楊永軍，周紀平*，譚明生

（1.山東省文登整骨醫(yī)院，山東 文登 264400；2.中日友好醫(yī)院，北京 朝陽區(qū) 100000）

樞椎齒狀突骨折是累及寰樞椎穩(wěn)定性的嚴重損傷。在成人頸椎損傷中占10%～15%（存活者）［1］。其中Anderson-D'Alonso分型Ⅱ型骨折最為常見，約65%［2］。Ⅱ型骨折不穩(wěn)定、血運差，遠期不愈合率高，能達到85%［3］。前路螺釘內(nèi)固定是治療Ⅱ型骨折的十分有效的方式，可以恢復寰樞關節(jié)的穩(wěn)定性，最大限度地保留了寰樞關節(jié)的屈伸及旋轉(zhuǎn)功能，且創(chuàng)傷小、效果好，能顯著提高患者術后的生活質(zhì)量［4］。由于齒狀突特殊的解剖結(jié)構及周圍重要神經(jīng)血管分布，前路齒狀突螺釘置入術易損傷周圍結(jié)構，需要多次術中透視輔助［5］。

近年來3D打印及導板技術發(fā)展迅速，2017年1月—2019年12月本科對收治的23例Ⅱ型齒狀突骨折行3D導板輔助頸前路齒狀突螺釘置入內(nèi)固定治療，現(xiàn)將技術方法與初步結(jié)果介紹如下。

1 手術技術

1.1 術前準備

患者術前行頸椎椎體DR、CT及MPR重建、MRI檢查，明確Anderson-D'Alonso分型Ⅱ型骨折診斷（圖1a，1b），排除其他節(jié)段頸椎骨折、交叉韌帶斷裂、強直性脊柱炎、脊柱腫瘤等，完善相關術前檢查，排除手術禁忌證。CT三維重建，觀察齒狀突骨折情況，設計并打印導板（圖1c～1e）

術前先行顱骨牽引7～10 d，牽引重量2～5 kg，定期攝床旁DR直至骨折復位。

1.2 麻醉與體位

患者全身麻醉，氣管插管，取仰臥位，頸椎后伸位，頭部固定，繼續(xù)顱骨牽引。

1.3 手術操作

常規(guī)消毒鋪巾，采用頸前平甲狀軟骨上橫行切口約5 cm，一次切開皮膚、皮下組織及頸闊肌，肌瓣下游離顯露右側(cè)胸鎖乳突肌和氣管前諸肌間隙，切開氣管前筋膜，由胸鎖乳突肌和氣管前諸肌間隙進入至動脈鞘內(nèi)緣，切開肌筋膜，將氣管、食管向左側(cè)牽開，顯露至椎前筋膜，縱行切開椎前筋膜，透視下找到C2/3椎間隙。于頸長肌間用電凝灼燒C2/3椎間盤前軟組織，顯露C2椎體前下緣，充分顯露至骨質(zhì)，安放3D打印導板，順著導板上預設進針通道用骨鉆打入1枚1 mm的導診，穿過骨折線，順導診方向擰入1枚空心釘螺釘至齒狀突近端，擰緊加壓后透視見齒狀突骨折復位好，內(nèi)固定螺釘位置滿意（圖1f，1g），沖洗止血。清點紗布、器械無誤，放置引流條1枚，依次縫合各層。

圖1 患者，42歲，車禍傷致齒狀突骨折 1a,1b:術前影像顯示Ⅱ型齒狀突骨折 1c～1e:設計3D打印導板 1f,1g:術后影像顯示骨折復位好，螺釘位置良好

1.4 術后處理

術后常規(guī)預防性應用抗生素1 d，術后2 d拔除引流條，術后復查DR、CT。

2 臨床資料

2.1 一般資料

本組病例23例，男16例，女7例，年齡23～74歲，平均（51.09±2.73）歲。車禍撞傷13例，摔傷8例，其他2例；受傷至就診時間1 h～10 d。所有患者簽署知情同意書并獲得本院倫理委員會批準。

2.2 初步結(jié)果

所有手術均順利完成，手術時間50～170 min，平均（82.17±6.32）min。術中出血量 20～100 ml，平均 （39.08±3.62） ml。透視 3～7 次，平均 （4.22±0.21）次，其中定位透視1次，上完螺釘后透視1次，術中進釘時透視1到5次。共置入螺釘23枚，依據(jù)Neo評級，術后復查CT顯示所有螺釘置入位置均為 0 級［6］。

3 討論

對于齒狀突發(fā)育不全、齒狀突枕骨融合、寰椎枕化的齒狀突骨折、寰椎發(fā)育畸形無法置釘者、頸項短小不易置釘者、患有骨質(zhì)疏松癥的高齡患者等，并不能完全拋棄頸枕固定融合治療。其具有較少顯露寰椎，減少椎動脈等損傷機會的優(yōu)點，但刀口較長、存在寰樞椎自發(fā)融合現(xiàn)象，頸椎旋轉(zhuǎn)功能丟失更多、加速臨近節(jié)段退變。Harms、宋繼鵬、孫中儀等［7～9］報道后路寰樞椎釘棒固定技術，也討論可否先臨時內(nèi)固定，骨折愈合后取出內(nèi)固定，從而保留部分寰樞椎旋轉(zhuǎn)功能。

寰樞椎椎弓根螺釘力學強度較大，術中可提拉復位，寰樞椎融合后能保持寰樞椎整體力學穩(wěn)定性，但會失去寰樞關節(jié)50%的旋轉(zhuǎn)功能。而頸前路空心螺釘內(nèi)固定術具有損傷小、安全性高等優(yōu)點，不僅可以最大程度恢復齒狀突解剖形態(tài)，還能保留寰樞關節(jié)正常的活動能力［10］。本組23例患者均置入1枚螺釘，減少了雙螺釘置入的難度、時間，并且更符合亞洲人齒狀突細小的特點［11］。結(jié)果顯示單枚螺釘固定可以滿足臨床固定要求［12，13］。

近年來3D打印導板技術不斷應用于臨床，取得了較好效果。3D模型可以幫助高年資醫(yī)師對低年資醫(yī)師的培訓，也有助于醫(yī)師直觀地向病人解釋病情，有利于醫(yī)患間的溝通，并且優(yōu)化手術路線，減少X 線暴露［14～17］。

彭仲華［18］報道3D打印技術輔助空心加壓螺釘治療Anderson IIA型齒狀突骨折，能減少手術時間、術中出血量、透視次數(shù)和置釘次數(shù)，骨愈合快，螺釘松動斷裂少。張樹芳等［19］運用3D打印技術治療ⅡC型齒狀突骨折，能有效提高手術置釘?shù)陌踩院蜏蚀_性。鐘鳴亮等［20］運用3D打印定位導板技術輔助前路螺釘內(nèi)固定治療齒狀突骨折，有操作簡單方便、置釘準確、創(chuàng)傷小、出血量少、骨折融合率高等優(yōu)勢。

3D打印導板優(yōu)點在于：（1）個體化設計，置釘準確率高，減少血管、神經(jīng)損傷；（2）操作簡單，年輕醫(yī)師也能準確置釘；（3）減少術中透視，降低輻射劑量；（4）成本較低，不需要其他輔助設備。缺點：（1）導板模型在制作過程中有幾個環(huán)節(jié)可能影響其精確性，主要包括椎體三維模型重建時可能產(chǎn)生的誤差（主要是由于CT掃描所采用的層厚、螺距，所選用的骨組織灰階值，CT連續(xù)斷層圖像數(shù)據(jù)DICOM格式向STL格式的轉(zhuǎn)化等因素的影響所造成）及快速成型機本身的成型精度所產(chǎn)生的誤差；（2）術中導板消毒可能導致的變形；（3）導板模型在術中應用時，一方面要將相應軟組織剝離干凈，同時又要盡可能地避免破壞椎體后部的骨性解剖結(jié)構，才能使導板能夠緊密貼合于相應的骨性解剖結(jié)構。

綜上，3D導板技術輔助前路螺釘固定治療齒狀突骨折，置釘更精準，手術時間、出血量、透視次數(shù)較既往文獻更少。本研究的不足之處是：樣本量過少，需要進一步收集整理資料，擴大樣本量；此外，單中心樣本設計的結(jié)果偏倚無法避免，需要開展前瞻性對照研究增加研究的可信性。