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医学论文-3D打印辅助椎间孔镜髓核摘除手术治疗腰椎间盘突出症的疗效研究

发布时间:2020-05-28 11:43:50


医学伦伦-3D打印辅助椎间孔镜髓核摘除手术治疗腰椎间盘突出症的疗效研究


【摘要】目的:探讨3D打印辅助椎间孔镜髓核摘除术治疗腰椎间盘突出症(lumbar disc herniationLDH))的临床疗效。方法:抽取本院201710~201911月收治的LD患者140例,以Excel随机函数法分为对照组和治疗组各70例,对照组采取单纯椎间孔镜髓核摘除术,治疗组采取3D打印导航版辅助椎间恐惧髓核摘除术。对比两组手术效果、术后腰椎功能康复效果和并发症。结果:治疗组手术时间、术中出血量、透视次数、穿刺次数均少于对照组,Fairbank JC腰痛评分、Oswestry指数、并发症发生率均低于对照组,治疗总有效率高于对照组,P<0.05结论3D打印辅助椎间孔镜髓核摘除术有较高的穿刺针准确性,能减少术中创伤,缩短手术时间,改善术后腰椎功能,且术后并发症风险低,疗效显著,值得应用。

关键词】腰椎间盘突出症;3D打印导板;椎间孔镜髓核摘除术;疗效观察:医学论文发表

3D printing assisted intervertebral foramenectomy for the treatment of lumbar disc herniation

[Abstract] Objective: To investigate the clinical effect of 3D printing assisted discectomy in the treatment of lumbar disc herniation (LDH). Methods: 140 patients with LD who were admitted to our hospital from October 2017 to November 2019 were randomly divided into control group and treatment group with Excel random function method, 70 cases in each group. The control group was treated with simple intervertebral foraminal nucleus pulpectomy, and the treatment group was treated with 3D printing navigation version assisted with intervertebral nucleus dread pulpectomy. The results of operation, postoperative rehabilitation and complications were compared between the two groups. Results: the operation time, intraoperative hemorrhage, times of fluoroscopy and times of puncture in the treatment group were less than those in the control group. Fairbank JC score, Oswestry index and the incidence of complications were lower than those in the control group. The total effective rate of the treatment group was higher than that in the control group (P < 0.05). Conclusion: 3D printing assisted discectomy has high accuracy of puncture needle, can reduce intraoperative trauma, shorten operation time, improve postoperative lumbar function, and the risk of postoperative complications is low, the effect is significant, it is worthy of application.

[Key words] prolapse of lumbar intervertebral disc; 3D printing guide plate; nucleus pulposus removal by intervertebral foramen; curative effect observation

随着伏案工作的人群基数上升,近年来经保守治疗无效而采取手术治疗的LDH病例数越来越多,且呈现年轻化趋势[1]。椎间孔镜下髓核摘除术是治疗LDH的首选术式,该手术成功的关键在于选择合适的穿刺路径和手术入路,以及准确的镜下操作。3D打印技术是一种在数字模型文件基础上,采取塑料、粉末状金属等可黏合材料以逐层打印的方式构建三维物体的技术[2],近年来3D打印技术在骨科手术中得到了一定的应用,对提高操作准确性和手术安全性有积极作用。本次研究基于以上背景,探讨了3d打印辅助椎间孔镜髓核摘除术对LDH的治疗效果,详见下文。


1 对象与方法

1.1分组对象

抽取本院20178~20199月收治的LD患者140例,以Excel随机函数法分为对照组和治疗组各70例。对照组男47例,女23例,年龄41~68岁,平均(52.17±2.33)岁,病变节段包括9L5/S114L2/3,13L3/434L4/5;治疗组男45例,女25例,年龄40~69岁,平均(51.08±2.25)岁,病变节段包括11L5/S1,13L2/3,15L3/431L4/5

纳入标准:①所有患者病程≥1年,采取正规保守治疗3~6月无效;②CT和磁共振扫查显示髓核突出巨大,压迫硬膜囊;③患者主诉腰部疼痛,腰椎活动功能受限;④所有患者均与本院签署知情同意书,经医学伦理委员会批准通过。

排除标准:①合并脊柱强直、脊柱结核、脊柱肿瘤的患者;②有急性传染病、外伤引起的严重下肢功能障碍患者;③再次手术LDH复发者;④合并严重血管、造血系统疾病、心脑肝肾等重要器官严重疾病的患者。

1.2方法

对照组采取单纯椎间孔镜髓核摘除术,静吸复合全麻后取俯卧位,C臂机正侧位透视状态下确认椎间孔和椎间隙位置,用油性笔做好水平线标记。在C臂机正侧位反复透视,将克氏针穿刺到达椎间盘突出靶点部位,并用油性笔沿克氏针划线,与水平标记线交界处即为经皮穿刺点。从穿刺点边进针边透视,直到针尖到达靶点,随后以穿刺针为中心,垂直切皮0.7cm,插入导丝后拔出穿刺针,置入扩张导棒和工作套管,再次以C臂机透视确定位置正确,注射1mL亚甲蓝染色髓核组织,镜下摘除髓核组织后探查并对神经根进行松解,彻底减压后以生理盐水反复冲洗创口并缝合。

治疗组采取3D打印导航版辅助椎间恐惧髓核摘除术。术前在患者L2L4棘突和两点连接线中点旁开2cm处放置4枚标准骨性显影基座粘性贴片,行间隔2mmCT密扫,采集数据后取下基座但保留贴片直到手术室。将CT扫描数据导入Mimics14.0软件进行图像处理,重建可视化三维模型,借助软件进行直观的模拟手术操作,通过Edit Mask in 3D功能去除与手术无关的冗余数据,根据虚拟三维模型选择最佳穿刺针道,并计算进针深度,生成个性化的经皮手术路径。通过逆向反求软件生成穿刺套件,进行优化设计后打印出经皮手术导板的3d打印导板穿刺组件[3]。术中麻醉和体位同对照组,手术开始后先装好标准基座,再装好3d打印导板穿刺组件,经设计好的穿刺孔进针,穿刺到术前计算的预定深度即完成穿刺,其余流程同对照组。

1.3观察方法

对比两组手术效果、术后腰椎功能康复效果和并发症。①手术效果。手术时间、术中出血量、透视次数、穿刺次数;②术后随访6个月,观察腰椎功能。腰痛程度以Fairbank JC腰痛病情计分表评定,设10题,以0~5分计分,总分50分,分值越高表示腰痛症状越严重。腰椎障碍指数以Oswestry腰背-下肢功能障碍评分进行评定,包括生活自理能力、疼痛程度、坐位、站立、行走、提物、低头、睡眠障碍、社会生活、旅游10个大项,根据严重程度以0~5分评分,总分50分,分值越高表示腰背-下肢功能障碍越严重;③临床疗效。以日本矫形外科学会制定的腰痛疗效评定标准(JOA)评价治疗效果,包括主观症状、临床体征、日常活动受限度、膀胱功能4个大项,总分29分,分数越高表示腰椎功能越好。改善率=[(术后评分-术前评分)/17-术后评分)]×100%,改善率≥75%为优,50%~74%为良,25%~49%为可,低于25%为差。总有效率=优率+良率。

1.4统计学方法

采用SPSS 20.0对数据进行统计分析,计量资料以()表示,t检验;计数资料以n%)表示,卡方检验,等级资料采取秩和检验。P0.05表示统计结果存在显著差异。


2 结果

2.1手术效果

治疗组手术时间、术中出血量、透视次数、穿刺次数均少于对照组,P<0.05。见表1

1两组手术效果比较(n=70

组别

手术时间(min

术中出血量(mL

透视次数(次)

穿刺次数(次)

对照组

59.24±7.53

26.28±4.57

2.45±0.47

24.61±3.12

治疗组

42.83±4.45

17.15±3.35

1.14±0.34

17.32±2.03

t

15.697

13.481

18.894

16.386

P

0.000

0.000

0.000

0.000

2.2腰椎功能

治疗组Fairbank JC腰痛评分、Oswestry指数均低于对照组,P<0.05。见表2

2两组腰椎功能比较(n=70

组别

Fairbank JC腰痛评分

Oswestry指数

对照组

17.38±4.58

21.32±3.69

治疗组

10.47±3.26

16.59±3.28

t

10.284

8.016

P

0.000

0.000

2.3临床疗效

治疗组总有效率高于对照组,P<0.05。见表3

3两组总有效率比较(n%n=70

组别

总有效率

对照组

31

19

14

6

5071.43

治疗组

43

25

1

1

6897.14

Z

/

/

/

/

17.473

P

/

/

/

/

0.000

2.4并发症

治疗组并发症发生率低于对照组,P<0.05。见表4

4两组并发症发生率比较(n%n=70

组别

神经损伤

硬脊膜撕裂

减压不充分

总发生率

对照组

3

1

3

710.00

治疗组

0

0

1

11.43

/

/

/

4.773

P

/

/

/

0.029


3 讨论

LDH属于临床常见的腰椎疾患,多因软骨板、纤维环、髓核等腰椎间盘各部分发生退行性改变后,因外力作用导致椎间盘纤维环破裂,髓核组织突出于后方和椎管内,压迫刺激相邻的脊神经根从而发生的病变[4],患者以腰部疼痛、单侧或双侧下肢麻木疼痛为主要症状[5],对正常生活造成严重影响。椎间孔镜髓核摘除术治疗LDH能维持脊柱稳定性,有效修复纤维环,且具有微创优势,手术流程可分为穿刺、扩孔置管、镜下操作三个技术环节[6],其中手术入路和穿刺技术是决定手术能否安全顺利完成的关键因素,术者要非常熟悉人体脊柱三维结构,并具备良好的三维空间想象能力[7]。此外,术中需反复使用C臂机进行透视定位,增加了患者辐射下暴露次数,如何减少穿刺次数和透视次数,是目前微创手术的要求[8]

本次研究结果显示:治疗组手术时间、术中出血量、透视次数、穿刺次数均少于对照组,Fairbank JC腰痛评分、Oswestry指数、并发症发生率均低于对照组,治疗总有效率高于对照组,P<0.05。原因分析为:①3d打印技术诞生于上世纪90年代中期,其原理是通过将扫描或设计制作的3d模型以1:1的比例逐层打印出来,形成立体模型,具有精度高和个性化特征[9],将其应用于椎间孔镜髓核摘除术当中能提高手术穿刺的精确度,提高手术效果。在3d打印模型上进行模拟手术能把握椎间孔入路的最佳穿刺点,明确工作通道的倾斜角度,从而保证靶向穿刺,提高穿刺成功率,减少反复透视对患者造成的放射伤害。此外,在标准骨性显影基座的基础上设计个体化导板,可避免因L5/S1节段受累髂嵴阻挡而无法进行最佳穿刺等问题[10],减少对患者正常组织的损伤,有助于缩短手术时间、降低出血量和神经根损伤风险;②通过Mimics软件进行手术路径设计,可安全避开血管,不伤及硬膜囊,且穿刺准确性高,操作简单,具备椎间孔镜操作经验者即可安全完成手术[11]。此外,由于术中使用的导板是由患者个体化数据设计所得,因此不会因差异性因素导致术中减压不彻底或髓核摘除失败等问题,患者术后能早期下地进行功能锻炼,有利于减少腰痛程度,恢复腰椎功能,这一结论与临床研究相符[12]

综上所述,3D打印辅助椎间孔镜髓核摘除术有较高的穿刺针准确性,能减少术中创伤,缩短手术时间,改善术后腰椎功能,且术后并发症风险低,疗效显著,可作为治疗LDH的理想术式。


参考文献

[1]  黄勇兄,郑晓青,庄见雄,.3D打印技术在经皮椎间孔镜手术治疗腰椎管狭窄症中的应用[J].中国骨与关节损伤杂志,2019,34(01):89-91.

[2]  李东,常志泳,蔡平,.经皮椎间孔镜与椎间盘镜髓核摘除术治疗腰椎间盘突出症的比较[J].中国骨与关节损伤杂志,2018,33(09):921-924.

[3]  中华医学会医学工程学分会数字骨科学组,国际矫形与创伤外科学会(SICOT)中国部数字骨科学组.3D打印骨科手术导板技术标准专家共识[J].中华创伤骨科杂志,2019,21(1):6-9.

[4]  郝为民.基于3D打印的腰椎椎弓根螺钉在腰椎退变性疾病治疗中的应用效果[J].中外医疗,2018,37(24):10-13.

[5]  陈安民,李锋.骨科疾病诊疗指南[M].201345-46.

[6]  王威,黎清波,蔡磊,.基于3D打印导航模块腰椎椎弓根螺钉置入的精确性[J].中国组织工程研究,2018,22(07):1114-1119.

[7]  林悦丰.3D打印个体化导航模块与计算机导航系统在辅助腰椎椎弓根螺钉置入效果比较[D].大连医科大学,2017.

[8]  张树芳,钟红发,陈荣春,.基于3D打印模型确定经椎弓根椎体截骨治疗脊柱后凸畸形的最佳选择[J].中国组织工程研究,2016,20(53):7966-7972.

[9]  杨长征,裴晓东,柴红生,.基于3D打印的腰椎椎弓根螺钉治疗腰椎退变性疾病的临床应用[J].临床医学研究与实践,2016,1(24):1-3.

[10] 张愈峰.3D打印导航板在椎间孔镜下腰椎髓核摘除术中的临床应用[J].中国脊柱脊髓杂志,2019,29(05):444-448.

[11] 韩艳波,吴月,怡红玉,.3D打印辅助椎间孔镜髓核摘除手术治疗腰椎间盘突出症的疗效研究[J].颈腰痛杂志,2019,40(02):208-210.

[12] 赖居易,何升华,孙志涛,.3D打印技术在腰椎经皮椎间孔镜髓核摘除术中的应用[J].广东医学,2016,37(S1):137-139.



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