3D打印技术辅助成人脊柱侧后凸畸形的术前规划及应用价值

目的:探讨3D打印技术在成人脊柱侧后凸畸形的术前规划及术中辅助操作的应用价值.方法:回顾性分析2017年9月至2019年1月收治的12例成人脊柱侧后凸畸形患者,其中男3例,女9例;年龄21～63(47.67±13.32)岁;先天性脊柱侧后凸畸形4例,脊柱陈旧性结核伴后凸畸形2例,特发性脊柱侧后凸畸形2例,退变性脊柱侧后凸畸形4例.将患者脊柱CT断层扫描数据导入Mimics17.0软件中,建立脊柱三维模型,通过3D打印机制作脊柱模型,然后进行术前规划及模拟手术操作,分析其术后影像学参数的改善情况.所有患者随访时间1年以上,于手术前后及末次随访时测量侧凸Cobb角,最大后凸Cobb角,冠状面平衡(distance between C7 plumbline and center sacral vertical line,C7PL-CSVL)和矢状面平衡(sagittal vertical axis,SVA),骨盆参数等相关影像学参数,进一步评估其矫形效果.结果:12例脊柱侧后凸畸形患者的脊柱矫形术在1:1脊柱模型的指导下,采用不同的截骨矫形内固定融合方式(其中4例畸形较重的患者采用椎弓根螺钉置钉导板辅助椎弓根螺钉置入)置钉及截骨矫形,效果良好,术中、术后无血管、神经、脊髓等重要组织结构损伤,无脑脊液漏、感染等并发症发生.术前侧凸Cobb角为(56.5±22.5)°,后凸Cobb角为(65.2±19.5)°,C7PL-CSVL为(45.8±16.9) mm,SVA为(48.7±25.4) mm.术后4周侧凸Cobb角为(20.8±11.5)°,后凸Cobb角为(22.0±6.6)°,矫正率分别为(65.1±9.7)％和(64.6±10.6)％;C7PL-CSVL为(22.3±8.9) mm,SVA为(23.3±13.1)mm,均较术前明显改善.12例患者均随访1年以上,平均(18.5±7.9)个月,末次随访时侧、后凸Cobb角分别为(22.2±10.8)°和(23.6±7.7)°,C7PL-CSVL为(23.5±10.8) mm,SVA为(24.7±12.5)mm,较术前差异均有统计学意义(P＜0.05),末次随访较术后差异无统计学意义(P＞0.05).结论:3D打印模型可直观清晰地显示成人脊柱侧后凸畸形的椎体形态结构以及其与邻近椎体、血管、神经的空间关系,为手术方案个体化制定提供了良好、直观的立体解剖结构观察.术前预模拟手术操作,确定手术内固定、融合节段及截骨矫形方式,可以为实际临床手术提供参考,并能提高手术的精确性及安全性.