运用CT三维重建及3D打印技术进行改良髂骨螺钉技术的相关解剖学观测及钉道设计,探讨改良髂骨螺钉技术的可行性。
方法回顾性纳入2015年4月—2017年3月佛山市中医院60例患者骨盆CT检查数据,其中男女各30例,年龄21~65岁,骨骼发育均成熟且排除骨盆疾病。首先采用患者CT DICOM数据,使用Mimics Research 21.0软件进行骨盆CT三维重建,利用3D打印技术制作骨盆3D打印模型。在60例骨盆CT三维重建模型上,分别按照传统髂骨螺钉(对照组)和改良髂骨螺钉(改良组)两种不同方法模拟植钉,测量最大进钉深度、尾向倾角、外向倾角、入钉点与髂后最高点垂直距离、与中线距离、钉道最窄髂骨厚径,测量数据分别纳入对照组和改良组,并进行组间、组内比较。在骨盆3D打印模型上采用改良髂骨螺钉技术分别植入直径7.5 mm长80 mm的髂骨螺钉,观察植钉成功率以及有无螺钉穿出或钉道受阻情况。
结果改良组以髂后上棘向尾侧1 cm处、髂骨缘内半中心点为进钉点,以髂前下棘与髋臼上缘中点为进钉方向,尾向倾角为28.6°±4.2°、外向倾角为32.8°±4.9°,为改良组的髂骨螺钉钉道。对照组的最大进钉深度(123.6±5.0)mm、钉道最窄髂骨厚径(14.5±3.6)mm、尾向倾角29.5°±2.1°、外向倾角31.4°±5.1°,与改良组的最大进钉深度(122.1±5.8)mm、钉道最窄髂骨厚径(15.4±2.7)mm、尾向倾角28.6°±4.2°、外向倾角32.8°±4.9°比较,差异均无统计学意义(P值均>0.05)。对照组的入钉点与髂后最高点垂直距离(0.0±0.0)mm、与中线距离(44.3±4.9)mm,与改良组的入钉点与髂后最高点垂直距离(16.5±2.9)mm、与中线距离(32.1±4.3)mm比较,差异均有统计学意义(t=44.072、14.496, P值均<0.05)。改良组中男性最大进钉深度(124.9±6.1)mm、外向倾角33.4°±5.6°、入钉点与髂后上棘垂直距离(17.3±1.9)mm、与中线距离(33.2±3.8)mm、钉道最窄髂骨厚径(15.5±2.9)mm,与女性最大进钉深度(122.3±5.5)mm、外向倾角32.2°±5.6°、入钉点与髂后上棘垂直距离(16.1±2.9)mm、与中线距离(31.0±4.8)mm、钉道最窄髂骨厚径(14.9±2.9)mm比较,差异均无统计学意义(P值均>0.05),改良组中男性尾向倾角30.3°±3.6°与女性尾向倾角26.9°±4.5°比较,差异有统计学意义(t=3.232, P<0.05)。60例3D打印模型均顺利植入髂骨螺钉,植钉成功率100%,未见螺钉穿出或钉道空间受限情况。
结论改良螺钉钉道的最大进钉深度、钉道最窄厚径、尾向倾角、外向倾角恒定,均能满足长度为8 cm、直径7.5 mm的髂骨螺钉,符合临床髂骨螺钉的植入安全性;改良后的进钉点与髂后最高点垂直距离、与中线距离,较传统进钉点更接近L5、S1椎弓根螺钉进钉点所在的直线,方便安装,并可降低进钉点切迹,减少并发症。改良髂骨螺钉是髂腰固定手术中一种较佳的髂骨植钉方式。