目的 利用计算机辅助设计及快速成型技术设计制造出胸椎个体化导航模板,观察其对椎弓根定位定向的准确性,通过胸椎尸体标本实验探讨其辅助胸椎椎弓根螺钉置入的可行性,进一步通过临床应用评价其辅助胸椎椎弓根螺钉置入的准确性和安全性,旨在为胸椎椎弓根螺钉的置入探索一种简便、安全、有效的新方法。
    方法 1.选取12个完整的胸椎干燥骨标本,根据其CT扫描资料,利用计算机辅助设计及快速成型技术设计制作出其相应的胸椎模型及个体化导航模板,通过个体化导航模板在胸椎标本及其模型上应用直径2.0mm 的钻头模拟椎弓根螺钉置钉手术,直视观察钻头在椎弓根及椎体内的位置及其走形方向。用精确度为0.02mm 的游标卡尺对快速成型胸椎模型的精确性进行测量。2.将20具胸椎尸体标本随机分为两组:导航模板组和徒手组,每组各10具标本。由同一位具有一定腰椎椎弓根螺钉置钉经验但无胸椎椎弓根螺钉置钉经验的骨外科医师分别采用导航模板法和徒手法进行胸椎椎弓根螺钉的置入手术,采用CT扫描及解剖直视观察的方法比较两种置钉方法的准确性,对两种置钉方法是否具有学习曲线进行统计学分析。3.2008年7月~2009年9月,在11例需要进行脊柱外科手术的患者中应用个体化导航模板辅助置入胸椎椎弓根螺钉92枚,术后CT扫描评价螺钉位置,记录有无与螺钉置入有关的并发症。
    结果 1.个体化导航模板和相应的胸椎标本及其模型后部解剖结构之间轮廓一致,贴附吻合良好,置入椎弓根进钉通道的钻头均完全位于椎弓根及椎体内,其走形方向和椎弓根的走形方向一致;所有胸椎模型和相应胸椎标本的解剖形态完全一致,胸椎标本和模型之间的误差范围在0.49mm±0.28mm 之间。
2.导航模板组和徒手组各置入240枚胸椎椎弓根螺钉。导航模板组和徒手组置钉准确率分别为93.4%和65%,椎弓根壁穿破率分别为6.6%和35%,椎弓根壁的平均穿出距离分别为0.95mm±0.49mm 和2.40mm±0.10mm,均具有统计学意义(P<0.05);导航模板组的置钉准确性高于徒手组,导航模板组平均穿出距离小于徒手组。统计学分析发现徒手组学习曲线明显,导航模板组学习曲线不明显。3.在11例患者通过导航模板法置入的92枚胸椎椎弓根螺钉中,有83枚螺钉完全在椎弓根内,9枚螺钉穿破椎弓根壁;所有穿破椎弓根壁的螺钉其穿出距离均小于2mm,除去因in-out-in技术故意从椎弓根外侧穿破的5枚螺钉,椎弓根壁非故意穿破率为4.3%,置钉准确率为95.7%,螺钉位置可接受率为100%。无与螺钉置入有关的神经、血管、内脏损伤等并发症的发生。