多節段胸椎軟骨母細胞瘤整塊切除后定制化3D打印人工椎體重建臨床分析
整塊全椎切除是治療脊柱良性侵襲性和惡性腫瘤的最佳方法。整塊切除，特別是多節段整塊全椎切除對脊柱的穩定性重建提出了嚴峻的考驗。文獻報道整塊切除術后內固定的失敗率可高達40%。3D打印人工椎體因其增大的接觸面積和獨特的人工骨小梁結構，明顯降低了人工假體的塌陷率，提高了骨融合率。定制化3D打印椎體更提高了假體與上下終板的貼合性，并且可以通過椎弓根螺釘將假體和后方釘棒系統連接，從而獲得即刻穩定性，最終提高了假體與相鄰椎體的融合。筆者就1例多節段胸椎軟骨母細胞瘤病例詳細講解整塊全椎切除以及定制化假體從設計到術中安裝的過程。
臨床資料
患者女性，18歲，主因胸背部疼痛半年在當地醫院檢查發現T4和T5椎體破壞性病變于2019年11月5日收入我院。體格檢查顯示下肢神經功能正常。入院前行穿刺活檢提示“軟骨母細胞瘤”。胸椎X線片顯示T3~T6右側高密度影，T4和T5椎體骨質破壞；胸椎CT顯示T4、T5椎體和右側附件溶骨性破壞病變，腫瘤累及第4、5、6肋骨近端，在T3~T6椎體右側形成巨大軟組織腫塊，擠壓肺臟和支氣管；胸椎MRI顯示腫瘤在椎旁形成的軟組織腫塊巨大，但尚未累及硬膜外腔（圖1）。根據WBB分期，腫瘤累及5~12區，A~C層。擬實施一期前路腫瘤邊緣游離、后路T3~T6椎體及腫瘤整塊全椎切除術（圖2）。腫瘤切除后從后方在T2~T7椎體之間放置3D打印假體，假體用椎弓根螺釘與后方釘棒系統連接。術前對患者胸椎病變部位進行薄層CT掃描。將DICOM數據導入MIMICS15.0軟件（Materialise，Leuven，比利時）進行設計。基于計算機輔助設計（CAD）模型，由愛康公司使用電子融溶技術打印出假體成品。假體高度與患者椎體間實際高度相同者定義為中號（M），上下浮動3mm各打印出小號（S）和大號（L），共打印3枚假體以供術中選擇。定制假體的終板前后徑和左右徑與相鄰健椎相應徑線比例為3/4，假體上下終板的夾角與相鄰健椎終板夾角一致。假體中部設計2對釘孔，插入聚乙烯膨脹模塊后可通過擰入的椎弓根螺釘與后方釘棒系統連接達到自穩（圖3）。術前1d行動脈造影及栓塞，術中見腫瘤血供較為豐富，未探及雙側T3節段動脈，遂用彈簧栓（MWCF-18S-4/2-TORNADO,COOK，US.）栓塞雙側T4~T6節段動脈，瘤床用明膠海綿栓塞。手術當天早晨留置胃管。
患者行雙腔管氣管插管全身麻醉。麻醉完成后，患者取左側臥位，胸下墊枕，右側臂盡量向頭端牽拉，并妥善固定。用體位固定器前方頂住恥骨聯合，后方頂住臀部，確保身體中立位。C型臂X線機透視確定T3~T6的體表位置。消毒鋪巾后取斜行皮膚切口，切開皮膚、皮下組織、切開斜方肌、背闊肌、前鋸肌和大圓肌。用肩胛骨拉鉤掀開肩胛骨，可見肋骨。在T3和T4肋間切開肋間肌和壁層胸膜進入胸腔。此時實施單肺通氣，使右肺萎陷。分離肺葉與腫瘤的粘連。顯露腫瘤在胸椎側方的邊界，切開壁層胸膜，尋找并確定T2/3和T6/7椎間隙。逐漸向腫瘤腹側分離，切開壁層胸膜后，逐一尋找并結扎T4、5、6節段血管。在腫瘤與椎體前方交界處可見奇靜脈。奇靜脈在腫瘤表面的張力較高，無法充分游離，予以結扎。隨后可分離至椎體的對側。在椎體、腫瘤腹側塞入紗布保護。切除T2/3和T6/7椎間盤的前2/3以及前縱韌帶。另外沿著腫瘤與肋骨的交界處，用電刀切開壁層胸膜，在腫瘤的邊界外切除第4、5、6肋骨1cm作為邊界。放置胸腔閉式引流管后關閉切口。改換體位成俯臥位，頭部用馬鞍形頭枕固定，頸椎呈中立位。消毒鋪巾后，取C6~T10后正中切口。切開皮膚、皮下組織，剝離雙側椎旁肌，顯露C7~T9椎板、橫突，并向外剝離T3~T5雙側肋骨至橫突外5~6cm。擰入C7、T1、T2和T7、T8、T9雙側椎弓根螺釘。切除左側T3~T6橫突和肋骨近端3cm，于胸膜外分離至椎體側方。切除右側T3肋骨近端3cm，右側T4~T6肋骨在前路時已經在腫瘤外緣切除1cm，此時再擴大切除T4~T6遠端肋骨緣，右側進入前路已經顯露好的右側胸腔。左右手可在椎體前方會師。插入“S”形擋板保護肺、胸膜和腹側血管、食道等結構。用超聲骨刀切除T2棘突椎板下緣和下關節突顯露硬膜。切除T3和T6全部附件結構及T7雙側上關節突。切除T4、T5棘突和左側椎板、上下關節突和椎弓根（保留T4~T5右側椎板和附件結構）。切斷左側T3~T6神經根和右側T3和T6神經根。輪流安裝雙側連接棒作為臨時固定。從雙側分別切除T2/3和T6/7椎間盤，使T3~T6椎體完全離斷。剝離T3~T6水平硬膜腹側與后縱韌帶的粘連。逐漸旋出T3~T6椎體及腫瘤，最后切斷右側T4和T5神經根，將腫瘤整塊切除（圖4）。用大量無菌鹽水沖洗傷口。刮除T2和T7椎體終板軟骨。根據術中測量最終選擇小號（S）3D打印假體置入T2~T7椎體間（圖5），透視證實假體位置良好。在假體的釘孔內擰入2枚椎弓根螺釘使聚乙烯模塊膨脹，用預彎好的連接棒與T2、T3、T4和T7、T8、T9椎弓根螺釘相連。先鎖緊假體上的2枚椎弓根螺釘，然后分別和頭、尾端相鄰螺釘之間加壓。取下對側的臨時固定棒，同法在假體內擰入椎弓根螺釘，用連接棒與相鄰椎弓根螺釘相連，加壓固定。再次透視確認假體位置以及與相鄰椎體終板的貼附性良好后，撤出保護胸膜和大血管的擋板。大量無菌鹽水沖洗傷口。在假體腹側放置明膠海綿。傷口內留置負壓吸引管。逐層關閉傷口。手術時間667min，術中出血560ml，輸懸浮紅細胞800ml。