【正文】 面的交點(diǎn)即為個(gè)體化進(jìn)釘點(diǎn)。利用軟件的CAD功能，在透明化處理的重建圖像中標(biāo)記出椎弓根軸線。對(duì)三維重建圖像進(jìn)行平滑處理。 頸椎三維重建圖像的建立 mm進(jìn)行CT（美國(guó)GELightSpeed）掃描獲取影像數(shù)據(jù)，以Di格式保存。但是，考慮到下頸椎解剖關(guān)系復(fù)雜，且與血管及神經(jīng)等重要組織相毗鄰，置釘失誤可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果，因此尋求一種安全的個(gè)體化置釘方法一直是臨床應(yīng)用十分關(guān)注的問(wèn)題。scientific and technological project rapid prototyping。 rapid prototyping。 softwareWang Yuanzheng1, Tian Xiaobin1, Liu Yang2, Li Bo1, Sun Li1, Zhang Yi1, Wang Nanzhu1 (1 Department of Orthopaedics Surgery,Guiz Zhou Provinceial People’s Hospital, Guiyang, Guizhou Province, 550002，China。threedimensional (3D) reconstruction model was generated with共在標(biāo)本上置入148枚椎弓根螺釘，140枚位于椎弓根骨皮質(zhì)之內(nèi)，8枚稍穿破椎弓根骨皮質(zhì)。依照制定的個(gè)體化指定參數(shù)，并配合實(shí)體模型的直觀指導(dǎo)，在標(biāo)本上進(jìn)行置釘。Mimics及脊柱模型用于下頸椎椎弓根個(gè)體化置釘?shù)膽?yīng)用研究 王遠(yuǎn)政1 ，田曉濱1，劉 洋2，李 波1，孫 立1，張 一1，王楠筑1 （550002 貴陽(yáng)，貴州省人民醫(yī)院骨科1；400010 重慶，重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院骨科2）[摘要] 目的 利用快速成型技術(shù)及Mimics軟件設(shè)計(jì)一種新的下頸椎椎弓根釘個(gè)體化置入技術(shù)，并探討其臨床應(yīng)用意義。然后將三維重建圖像以STL格式導(dǎo)入三維打印機(jī)，制作出下頸椎的實(shí)體模型，根據(jù)個(gè)體化置釘角度置入導(dǎo)向針。 結(jié)果 成功建立了與標(biāo)本相似度極高的下頸椎三維重建圖像和實(shí)物模型，通過(guò)測(cè)量結(jié)果設(shè)計(jì)了每個(gè)椎弓根的置釘參數(shù)。 [關(guān)鍵詞] 頸椎；椎弓根螺釘；Mimics軟件；快速成型；三維重建 [中圖法分類(lèi)號(hào)] [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] AIndividualization of lower cervical pedicle screw fixation withApplication of rapid prototyping and MIMICSimics software in lower cervical pedicle screw fixationMIMICS Mimics。 Mimics。of其中，頸椎椎弓根螺釘內(nèi)固定系統(tǒng)在臨床上應(yīng)用越來(lái)越廣泛，該內(nèi)固定系統(tǒng)能夠提供其他固定方式無(wú)法比擬的三維立體穩(wěn)定性[13]，更有利于頸椎術(shù)后的穩(wěn)定和骨性融合。排除頸椎不穩(wěn)、畸形及外傷標(biāo)本。隨后采用Calculate 3D功能，以軟件默認(rèn)的最佳重建質(zhì)量對(duì)所選取的實(shí)體結(jié)構(gòu)區(qū)域進(jìn)行三維重建。 個(gè)體化手術(shù)參數(shù)的制定及虛擬置釘在Mimics中調(diào)整三維重建圖像的透明度，全面觀察椎弓根走形。根據(jù)L決定椎弓根螺釘個(gè)體化長(zhǎng)度、H和W中較小者決定螺釘直徑、α和β決定螺釘置入的個(gè)體化角度（頭傾角為正數(shù)角，尾傾角為負(fù)數(shù)角）。如無(wú)穿破，即可確定個(gè)體化置釘方案的準(zhǔn)確性。在進(jìn)釘點(diǎn)開(kāi)孔，按照術(shù)前制定的個(gè)體化置釘參數(shù)和在實(shí)物模型的直觀指導(dǎo)下置入螺釘（圖2）。將數(shù)據(jù)導(dǎo)入Mimics對(duì)患者頸椎進(jìn)行三維重建并設(shè)計(jì)個(gè)體化置釘參數(shù)；將三維重建圖像以STL格式導(dǎo)入三維打印機(jī)，運(yùn)用RP技術(shù)制作出患者頸椎的實(shí)體模型。C、D:術(shù)中模型預(yù)置最佳椎弓根釘?shù)缊D 4 下頸椎脊柱模型在外傷后頸椎脫位手術(shù)中的運(yùn)用A:術(shù)前MRI表現(xiàn)；B:術(shù)前CT表現(xiàn)；C:術(shù)后X線側(cè)位片；D:術(shù)后CT橫斷面圖 5 外傷后頸椎脫位患者手術(shù)前后影像學(xué)表現(xiàn)2 結(jié)果 下頸椎三維重建和快速成型結(jié)果利用Mimics軟件和快速成型技術(shù)對(duì)16例下頸椎標(biāo)本進(jìn)行了三維重建和實(shí)體模型的制作（圖3）。在快速成型模型的指導(dǎo)下進(jìn)行手術(shù)操作，能保證椎弓根螺釘置入更加直觀和準(zhǔn)確。表 1 頸椎三維重建圖像椎弓根徑線測(cè)量結(jié)果(177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。s, n=16，176。 177。 177。） （177。） （177。） （177。術(shù)后早期隨訪X線及CT掃描顯示螺釘進(jìn)釘部位和方向準(zhǔn)確，在椎弓根內(nèi)的位置良好，螺釘長(zhǎng)度和直徑選擇合適（圖5）。 下頸椎椎弓根置釘技術(shù)下頸椎椎弓根螺釘內(nèi)固定技術(shù)由于相關(guān)解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，椎弓根毗鄰重要神經(jīng)血管，技術(shù)難度相對(duì)較高，容易引起多種并發(fā)癥[56]。一些學(xué)者利用計(jì)算機(jī)三維導(dǎo)航法對(duì)患者進(jìn)行了置釘，結(jié)果顯示置釘準(zhǔn)確性令人滿意[89]。計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)可以根據(jù)椎弓根形態(tài)選擇螺釘型號(hào)和置入角度，使置釘過(guò)程變得直觀，降低螺釘置入的危險(xiǎn)性，但是該技術(shù)也存在一些缺點(diǎn)：術(shù)前采集的影像資料要求較高，并且與術(shù)中實(shí)際情況可能存在差異，導(dǎo)致置釘失??；術(shù)中設(shè)備一旦出現(xiàn)故障將不能繼續(xù)使用；設(shè)備昂貴，不易大規(guī)模推廣。對(duì)于手術(shù)醫(yī)生而言只需要在術(shù)前仔細(xì)測(cè)量置釘參數(shù)并制作個(gè)體化脊柱模型，因此臨床應(yīng)用方便可靠、定位準(zhǔn)確、費(fèi)用低廉、縮短了手術(shù)時(shí)間，同時(shí)真正做到了個(gè)體化，而不是依靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)。隨著運(yùn)用的深入、范圍的擴(kuò)大、時(shí)間的延長(zhǎng)，可能會(huì)遇到一問(wèn)題 ，我們將對(duì)患者長(zhǎng)期追蹤、總結(jié)、適時(shí)調(diào)整。在本研究中，利用Mimics軟件對(duì)椎體進(jìn)行三維重建并通過(guò)椎弓根相關(guān)指標(biāo)的測(cè)量能快速準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)個(gè)體化置釘參數(shù)。在Mimics中能對(duì)三維重建圖像進(jìn)行任意角度地旋轉(zhuǎn)和透明化處理，便于更好地觀察椎弓根走行。研究[15]顯示，C3～C7椎弓根最窄處內(nèi)側(cè)骨皮質(zhì)厚度（ mm）大于外側(cè)骨皮質(zhì)厚度（ mm），以獲得最佳的生物力學(xué)穩(wěn)定性。其次，通過(guò)測(cè)量軸線的內(nèi)傾角和頭/尾傾角即可確定螺釘?shù)膫€(gè)體化置入角度。Guarino等[17]的研究，表明脊柱實(shí)體模型對(duì)于術(shù)前規(guī)劃和術(shù)中操作，十分有用。在本研究中，因下頸椎三維重建圖像和實(shí)物模型均能準(zhǔn)確反映椎弓根解剖形態(tài)[14]，故可在重建圖像的進(jìn)釘點(diǎn)設(shè)計(jì)完成后，通過(guò)二者的比對(duì)直接將進(jìn)釘點(diǎn)標(biāo)記在實(shí)體模型上。作者認(rèn)為利用本法置釘較目前的其它置釘方法有明顯優(yōu)勢(shì)，首先，手術(shù)暴露范圍較小，不需借助其他解剖結(jié)構(gòu)定位，從而減少術(shù)中出血，降低手術(shù)難度和風(fēng)險(xiǎn)；其次，對(duì)于部分失去了正常頸椎解剖結(jié)構(gòu)的特殊病例，如頸椎畸形、骨折脫位、骨質(zhì)病理?yè)p害等，無(wú)法用傳統(tǒng)方法確定進(jìn)釘點(diǎn)，置釘角度很難掌握，此時(shí)脊柱實(shí)體模型的直觀效果能讓術(shù)者在術(shù)前就作好充分準(zhǔn)備，制定不同的應(yīng)對(duì)方案，且在術(shù)中也能給術(shù)者實(shí)際操作提供巨大幫助；再次，利用本方法術(shù)前即能在脊柱模型上確定進(jìn)釘點(diǎn)并根據(jù)椎弓根個(gè)體化角度置入導(dǎo)向針，術(shù)中將已置入導(dǎo)向針的脊柱模型放置于與椎體相同的方向，通過(guò)術(shù)者術(shù)中即時(shí)的比對(duì)，能夠?qū)χ冕斀嵌忍峁┲庇^和可視性