成都军区昆明总医院全军骨科中心 陆 声 徐永清 内蒙古医学院第一附属医院骨科 张元智
由于上颈椎椎弓根内固定为颈椎病患者提供了较以往固定方法更可靠的生物力学稳定性，故该技术在临床中的应用日渐广泛。但上颈椎解剖关系复杂，尤其在脊柱畸形时，椎弓根的解剖结构有变异，通过传统的定位方法进行椎弓根固定易损伤神经、血管。为此，我们设计了一种新型的脊柱椎弓根置钉导航模板，为上颈椎的椎弓根定位提供了一种新的方法，初步应用于临床，获得了较好的效果。
这种方法利用了逆向工程原理和快速成型技术。首先利用患者CT连续扫描数据集重建上颈椎三维模型。以此模型为基础，寻找椎弓根的最佳进钉钉道。然后，提取椎板的表面解剖学形态，建立与椎体后部解剖学形态一致的模板。拟合模板和椎弓根孔道成定位模板，将椎体和定位模板通过激光快速成型技术生产出实物模板。手术时利用建立的定位模板与椎体的后部结构相吻合，通过导航孔进行上颈椎椎弓根的定位，植入椎弓根螺钉。
借助这一技术，我们为3名患者进行了手术。3名患者均为女性，平均年龄43岁，术前诊断均为颅底凹陷症，寰椎与枕骨融合，2名患者同时伴有C2、C3椎体融合。3名患者共成功植入椎弓根螺钉6枚，未出现相关并发症。其中1名患者C2右侧椎弓根变异，直径仅为3.5mm，手术时利用导航模板准确植入直径3mm螺钉；另1名患者C2椎弓根畸形，最狭部仅1.6mm，无法植入椎弓根螺钉，但C2、C3椎体融合，后部的解剖标志几乎完全消失，术前测量C3椎弓根有4.2mm，于是利用导航模板在C3成功置入3.5mm椎弓根螺钉。由于解剖标志消失，此患者无论利用解剖定位或者红外线导航均无法准确定位，而利用数字化导航模板为此类具有椎弓根畸形的病例进行椎弓根定位提供了可能。
该技术在椎弓根定位方面更直接、更具体、更精确，同时该方法具有操作简单、费用低、准确性高、减少放射线及便于消毒等优点。术中仅需手术完成后透视1次，透视次数较常规手术明显减少。手术时间、伤口长度和出血量相对常规椎弓根螺钉操作明显减少。术后X线片随访发现，椎弓根螺钉进钉部位和方向准确，长度和直径选择合适。
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逆向工程：指对存在的实物模型或零件进行测量，根据测量数据重构出实物的计算机辅助模型，并通过加工复现实物的过程，是机械设计与制造应用领域的一个重要分支。重构的计算机辅助模型可以反映原实物的几何特征和其他属性，并可用于对实物的分析、修改、制造和检验等多种目的。
快速成型：是一种集计算机、数控技术、激光技术和新材料等新技术发展起来的新兴的成型技术。目前在医学领域已应用于创伤、先天性疾病、关节外科、组织工程和颌面外科等。
