地区：上海市 宝山区
关键词：梧州市红十字会医院
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000005437
成果描述：
| 课题来源及研究背景：项目来源于广西壮族自治区梧州市科学技术局梧科字［2013］51号文件下达的梧州市科技计划项目(编号：201302002)。椎弓根螺钉内固定系统由于具有牢固的三维固定效果、良好的生物力学稳定性以及较好的复位和矫正畸形作用，被广泛用于脊柱外科，如骨折、退行性变及后凸畸形矫形等治疗。椎弓根螺钉置入技术研究已有很多，它们主要集中在螺钉置入的安全性，如何安全有效地置入螺钉一直是基础和临床应用研究十分关注的课题。课题组通过在脊柱三维重建模型上的置钉手术模拟、对椎弓根宽度与置钉通道长度的测量结合计算机辅助设计与快速成型技术，使螺钉准确置入所需要解决的上述关键问题得到了很好的解决。数字虚拟技术使椎弓根螺钉内固定系统完全建立在计算机辅助技术的基础上，使手术医生能够高效率、高精度、三维立体地了解脊柱结构、骨折情况、模拟置钉过程、制作个体化模板，从而科学判断手术指征，制定最佳手术方案，最大程度减少手术创伤，避免神经损伤，尽快恢复机体功能。研究成果论文《数字虚拟技术在脊柱椎弓根螺钉内固定系统的应用进展》发表在中文核心期刊《中华创伤骨科杂志》2014年第3期，论文《三维重建技术在上胸椎和颈椎椎弓根螺钉植入的临床应用》在《实用骨科杂志》2014年第7期发表。技术原理及性能指标：该课题选择入住骨外科一区需手术治疗的胸椎和颈椎疾病患者28例，其中颈椎骨折8例，胸椎骨折5例，胸椎及颈椎肿瘤12例，脊柱结核1例，黄韧带骨化症2例。在熟练掌握多层螺旋CT三维重建的功能的基础上，再次使用Mimics软件进行重建、设计及测量，获得椎弓根螺钉进钉通道相关的参数，如钉道长度、与矢状面及水平面的夹角，并利用3D打印机快速制作椎骨模型，进行术前模拟。在上述研究的基础上，利用已重建好的3D模型导入Geomagic软件，在软件中根据不同的椎弓根，设计各型不同辅助导向模板。结果：CT扫描Dicom数据导入Mimics软件，可以重建置钉目标椎的三维图像，图像清晰，可在任意角度观察。构建一柱体模拟椎弓根螺钉，虚拟椎弓根螺钉的植入，可供术前设计、测量螺钉植入钉道参数。根据术前设计植入及导航模板引导下的螺钉植入的胸椎和颈椎椎弓根螺钉中，螺钉植钉准确性高、安全，且明显缩短手术时间，无一例出现与螺钉植入有关的血管、神经、内脏等并发症的发生。认为Mimics辅助置钉技术具有一定的可行性，同时具有置钉准确率高、螺钉可接受率高。缩小年轻外科医生行椎弓根置入手术的学习周期，加速年轻脊柱外科医生的成长等优点，值得在临床上推广使用。技术的创造性与先进性：颈、胸椎椎弓根螺钉的植入具有一定的挑战性，特别是上颈椎，稍有不慎就会导致灾难性的后果。既往大多应用X线透视解剖定位置钉，该方法学习曲线长，并发症多，难以在基层医院开展。该科率先在广西使用数字化技术辅助脊柱椎弓钉的植入并取得良好的临床效果。该研究表明Mimics软件术前设计辅助置钉及3D打印的导航模板辅助置钉技术具有一定的可行性，同时具有置钉准确率高、螺钉可接受率高。缩小年轻外科医生行椎弓根置入手术的学习周期，加速年轻脊柱外科医生的成长等优点，值得在临床上推广使用。推广前景、存在问题和不足：推广前景：椎弓根螺钉内固定系统由于具有牢固的三维固定效果、良好的生物力学稳定性以及较好的复位和矫正畸形作用，被广泛用于脊柱外科，如骨折、退行性变及后凸畸形矫形等治疗，数字化骨科技术进行术前设计及术中导航模板辅助置钉，为临床医师在实际手术操作过程中提供科学依据，提高植钉的准确性和安全性，且缩短手术时间，起到节约医疗费用和扩大社会效益的作用。因此临床使用数字化骨科技术具有置钉准确率高、螺钉可接受率高。缩小年轻外科医生行椎弓根置入手术的学习周期，加速年轻脊柱外科医生的成长等优点，值得在临床上推广使用。存在问题：该实验研究的样本量过小、研究周期过短，有待需大样本量的试验进一步长期深入研究。Mimics软件使用及术前设计的学习曲线相对较长，需要一定的工科学习背景。同时，术前准备工作量较大，需要消耗较多人力。改进意见：1)．在现有研究基础上进一步扩大研究的范围和深度，对大样本量的试验进一步长期深入研究。2)．引进有工科基础的数字化骨科专业人才，以其为基础全科人员掌握Mimics软件、Geomagic Studio 2013软件的使用，以便减轻个体工作量，必要时建立全院性、甚至全市的市场化的3D工作室。 |
