上颈椎解剖变异较大，邻近结构复杂，椎弓根细小，给颈椎椎弓根螺钉的置入带来很大的困难，传统置钉方法（包括进钉点、进钉方向）主要是通过术者的经验来判断，有一定的盲目性，易造成椎弓根螺钉的穿透率增加，容易造成脊髓、血管再次损伤的风险。为了提高上颈椎椎弓根螺钉置入的准确性，通过3D打印技术，制作出一种专门应用于辅助颈椎椎弓根螺钉置入的个体化导航模板，为手术操作提供安全保证。 该项目来源于贵港市科学研究与技术开发计划项目（合同号：贵科技1504003）。二、 项目采用的具体技术措施（如何开展、实施） 1.制作3D打印导航模板对试验组44例患者颈椎双源64排CT扫描，扫描条件：电压 120k V，电流 150m A，层厚 0.5mm，重建间隔0.5mm，512×512 矩 阵 ， 扫描后得出的数据用Dicom格式保存并转移至Mimic 14.11 (Materialie公司，比利时) 软件中。将数据导出为目标椎体的三维模型，在MedCAD模式下建立直径为3．0mm的圆柱体模拟椎弓根螺钉置钉，在3D透视模式下通过轴位、冠状位、矢状位观察及调整模拟螺钉的位置及方向，使其位于最佳进钉路径上、钉道不突破骨皮质。 提取各椎板、侧块、棘突背侧的表面解剖形态，并建立与之解剖形状一致厚度为 2.5 mm的反向模板。通过布尔运算将模拟螺钉及此反向模板融合，最后在模拟螺钉的圆柱体中心虚拟出钻孔的孔道，获得最终的导航模板。将导板文件导入Forml+3D打印机(Formlab，美国)，打印出颈椎椎弓根置钉导板。 2.手术方法：两组患者均由同一组具有10年以上经验的脊柱外科医师进行手术，术中均应用电生理监护。患者全身麻醉后摆俯卧位，取颈部后正中切口，电刀充分剥离椎板、棘突表面的软组织，显露手术节段的颈椎后部结构。对照组：在进钉点上用打孔器开孔，用手钻钻孔至椎体内，置入定位针后C臂确认位置，置入22 mm～ 24 mm长度和3.5 mm～ 4mm直径的椎弓根螺钉测量长度、预弯、安装连接棒后行撑开、旋棒等操作以复位椎体。固定钉帽后用磨钻打磨侧块及椎板后方并植骨。最后留置引流管，逐层缝合伤口。试验组：术前将个性化3D打印的导板低温等离子消毒。充分显露椎板、棘突后将导航模板紧贴相应椎体的椎板、关节突、棘突表面，助手固定导板，术者使用磨钻在模板导向孔的引导下磨掉进钉点的骨皮质。用电钻通过导向孔引导钻孔，取下导航模板，探针检查孔道，丝攻扩大钉道后再次检查钉道。逐一上钉后，预弯、安装连接棒后行撑开、旋棒等操作以复位椎体。固定钉帽后用磨钻打磨侧块及椎板后方并植骨。最后留置引流管，逐层缝合伤口。三、 项目采用的关键技术及创新点关键技术：为提高颈椎椎弓根螺钉置入的准确性，通过数字化技术，利用计算机辅助设计及3D打印技术，制作一种专门应用于辅助颈椎椎弓根螺钉置入的个体化导航模板，术中应用导航模板辅助螺钉置入以及体感诱发电位进行监测，避免脊髓及椎动脉发生不可逆损伤，为解剖复杂的颈椎提供标准化、规范化的置钉方法。创新点： 1.3D打印技术辅助置钉准确、安全可靠,减少X线辐射,为上颈椎椎弓根螺钉置钉技术提供了一种新的有效方法 2. 结合计算机导航技术，有效解决导航图像漂移问题 3.通过数字化医学与3D打印技术应用于脊柱微创手术，使得脊柱微创技术向前推进一步。四、存在问题：3D打印导航模板可能存在贴附误差,精确度不足。