2019年10月17日
本文介绍了一种用于经皮椎体成形术的三维打印导板模板。选择一例T11椎体压缩性骨折患者作为案例研究。
本方案采用3D打印导板辅助经皮椎体成形术,以实现对骨折椎体的全面可视化,并为患者制定个体化的手术方案。该技术有助于提高穿刺准确性,减少穿刺相关并发症,缩短手术时间与辐射暴露,同时加快新手外科医生掌握PVP技术的学习过程。通过可视化演示,可提供清晰、逐步的操作介绍,突出该技术的关键环节,从而帮助快速掌握该方法。
开始操作前,通过X射线透视对患者背部进行视觉检查,以确认目标区域。接下来,在受压椎体水平的患者背部正中线上放置三个不透射线的标记物,并在固定标记物稍下方放置一个角度计。然后在移除角度计前记录患者的身体位置,并获取目标椎体的计算机断层扫描图像。
采集结束后,将图像以 DICOM 格式保存,并在患者背部放置棉垫,以确保标记物在手术前保持原位。获取计算机断层扫描图像后,将图像导入合适的医学影像处理软件,选择目标层面以重建受压椎体。选择阈值分割,将目标椎体的阈值范围调整为 125–3071 H,然后创建掩膜。
单击“复制掩膜”以生成两个掩膜,即掩膜A和掩膜B。单击“掩膜编辑”以擦除掩膜A中的目标椎体。执行布尔运算,用掩膜B减去掩膜A,生成新的掩膜C。然后单击“由掩膜计算3D”以重建目标椎体。为模拟经双侧椎弓根入路的经皮椎体成形术操作,可在软件中将MedCAD圆柱体定义为穿刺针模型,其长度和半径与实际穿刺针一致。利用目标椎体的三维视图,结合移动和旋转功能,可视化真实经皮椎体成形术中的穿刺入点、入针角度及穿刺针深度,并将穿刺针调整至理想位置。
然后利用这些模板引导数据打印一个三维聚乳酸引导模板。对于采用3D打印引导模板辅助的经皮椎体成形术(PVP),让患者保持与CT扫描时记录的倾斜角度相同的位置俯卧,测量三个不透射线标记物之间的距离,并绘制这三个标记物的轮廓,使模板与目标位置对齐。将皮肤模板与皮肤轮廓匹配,并通过模板上的穿刺针路径插入两根棉签,以标记皮肤上的穿刺点。
标记穿刺点为A点和B点。铺巾后,在皮肤上贴上消毒胶带,并将两根穿刺针的针尖置于穿刺点处。使用C形臂X线机的前后位透视,确认模板所确定的穿刺点是否可行。局部麻醉后,通过模板的导向套筒插入路径,将两根穿刺针轻轻敲击进入目标椎体,并使用C形臂X线机确认穿刺轨迹是否适合继续进针。
确保在将针头固定前,针尖已位于椎弓根内,并推进针头直至到达轨迹末端。当针头完全插入导向套管后,使用C形臂透视机确认针尖已到达最佳位置。随后通过每根针向椎体内各注入2毫升骨水泥。
通过正位和侧位透视检查骨水泥在椎体内的分布情况。术前的正位及侧位X线图像显示了一名代表性患者在使用3D导向模板辅助经皮椎体成形术(PVP)前的目标椎体状况。通过冠状面、横断面和矢状面获取的计算机断层扫描图像可用于构建目标椎体的3D模型。
可以确定模板中导向圆筒的长度,并制作该模板用于PVP手术。为确保整个手术成功,必须将模板与患者背部的矫正位置相匹配。
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本文通过一例T11椎体压缩性骨折患者的病例研究,介绍了在经皮椎体成形术中使用3D打印模板的指导方法。该技术可提高手术精确性,并减少并发症。
本方案旨在解决经皮椎体成形术中实现精确穿刺针定位的难题,这是降低手术相关并发症并改善患者预后的关键因素。通过整合基于术前CT影像生成的患者特异性3D打印引导模板,该方法可提高手术的准确性和可重复性。该策略有助于对椎体靶向位置进行可靠预测,从而降低手术关键步骤的风险,并使不同经验水平的外科医生均能实现更一致的操作效果。
该方法通过实现对椎体的精确穿刺,适用于从临床前到转化研究的连续过程,尤其在骨质疏松研究中,向受压椎体进行靶向给药至关重要。