3D打印颈椎后路硅胶体位垫在行颈椎后路手术患者体位管理中的应用

吴婷， 张娉婷， 赵珊， 庄巧梅， 邱燕仔

(中国人民解放军联勤保障部队第910医院 麻醉科，福建 泉州，362000)

颈椎后路手术需在患者取俯卧位的状态下进行，良好的体位管理可保证手术的顺利实施[1]。常用的颈椎后路术中体位固定方式包括头部垫圈、头部支架和硅胶体位垫等，但这些固定方式均有缺陷，头部垫圈容易导致术中体位发生改变；头部支架的安装较为复杂，且材质较硬；硅胶体位垫的材质柔软，对头面部的支撑较好，但它是标准化产品，无法完全匹配患者的头面部解剖特征[2-3]。中国人民解放军联勤保障部队第910医院手术室自2018年2月开始，在颈椎后路术体位管理中使用3D打印颈椎后路术中硅胶体位垫，效果满意，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

自2018年2月至2020年1月，本院手术室共有85例患者行颈椎后路手术，本研究对其临床资料进行回顾性分析，并经医学伦理委员会审批通过。纳入标准：① 具备颈椎后路手术指征；② 年龄≥18岁。排除标准：① 合并颅脑、胸或腹部外伤；② 合并心肺疾病，无法耐受俯卧位手术；③ 合并颜面部、口腔或眼部外伤；④ 合并颜面部皮肤感染；⑤ 需同时进行颈椎前路手术。将所有患者按照体位固定方式的不同分为标准化硅胶垫组(31例)、传统头部支架组(22例)和3D打印硅胶垫组(32例)。3组间一般资料的差异均无统计学意义(P均>0.05)，见表1。

表1 3组一般资料比较

1.2 方法

1.2.1 传统头部支架组 患者经全身麻醉后，缓慢将其身体与体位垫一起由仰卧位翻转至俯卧位，安装头部支架，然后缓慢将头颈部及上胸部置于支架上，检查以确保头部固定可靠且眼部及气管插管无受压。

1.2.2 标准化硅胶垫组 患者经全身麻醉成功后，将标准化硅胶垫置于其头颈至前胸部，检查并确保患者的眼部及气管插管无受压后，缓慢将其身体与体位垫一起由仰卧位翻转至俯卧位，并再次检查以确保眼部及气管插管无受压。

1.2.3 3D打印硅胶垫组 ① 硅胶体位垫的3D打印：患者取仰卧位或坐位，在其头颈部及背部放置纯色光滑反射板，使用便携式3D激光扫描仪对头颈部及上胸部进行扫描(如图1-A所示)，将扫描获取的3D数据传送至VXelements 3D软件平台，对3D数据进行优化并预留气管插管通道后，进行3D建模，生成3D模型数据(如图1-B所示)。委托第三方公司用打印机将3D模型数据打印成硅胶体位垫(如图1-C所示)。② 硅胶体位垫的应用：患者经气管插管全身麻醉成功后，拆除3D打印的硅胶体位垫，用75%乙醇消毒后，将体位垫根据术中设计的部位放置于患者的头颈至前胸部，检查并确保眼部及气管插管无受压。然后缓慢将患者身体与体位垫一起由仰卧位翻转至俯卧位，再次检查以确保眼部及气管插管无受压，且颈部生理曲度满意(如图1-D所示)。

图1-A 便携式3D激光扫描仪获取头颈部与上胸部特征信息

图1-B 在VXelements 3D软件平台下构建3D模型

图1-C 3D打印硅胶体位垫

图1-D 俯卧位3D打印硅胶垫对颜面部支撑示意图

1.3 观察指标

① 体位垫摆放情况：对比3组患者的体位摆放时间、体位垫匹配情况、管道意外情况如管道脱落、折变或压迫、术中体位垫移位和调整情况，以及术者对体位的满意度。② 护理难度：对比3组患者的术前体位垫操作难度和术中体位垫调整难度。③ 并发症：对比 3组患者的皮肤受压情况和颜面部器官受压情况。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 3组体位垫摆放情况比较

3D打印硅胶垫组的体位摆放时间为(3.02±0.57)min，短于标准化硅胶垫组的(8.43±1.22)min和传统头部支架组的(13.78±1.36)min(F=7.693，P<0.001)。3组在体位垫是否匹配、术中体位垫是否移位、术者对体位的满意度和术中体位垫是否需要调整方面经比较，均有统计学差异(P均<0.05)，但在管道意外发生情况方面无统计学差异(P>0.05)，见表2。

表2 3组体位垫摆放情况比较 [例(%)]

2.2 3组护理难度比较

3D打印硅胶垫组的术前体位操作难度和术中体位调整难度均低于其余2组(P均<0.05)，见表3。

表3 3组护理难度比较 [例(%)]

2.3 3组并发症比较

皮肤受压情况：3D打印硅胶垫组中，发生皮肤压痕2例，皮肤受压并发症总发生率为6.25%(2/32)；标准化硅胶垫组中，发生皮肤压痕10例、红斑6例、水泡1例，皮肤受压并发症总发生率为54.84%(17/31)；传统头部支架组中，发生皮肤压痕12例、红斑5例、水疱2例、破损1例，皮肤受压并发症总发生率为90.91%(20/22)。3D打印硅胶垫组的皮肤并发症总发生率低于其余2组(χ2=39.207，P<0.001)。

颜面部器官受压情况：3D打印硅胶垫组中，未发生颜面部器官受压情况；标准化硅胶垫组中，发生鼻部受压1例、口唇受压1例，颜面部器官受压并发症总发生率为6.45%(2/31)；传统头部支架组中，发生眼部受压1例、鼻部受压1例，颜面部器官受压并发症总发生率为9.09%(2/22)。3组间颜面部受压总发生率的差异无统计学意义(χ2=2.000，P=0.368)。

3 讨论

可靠的俯卧体位对于颈椎后路手术的顺利进行至关重要，虽然各种改良后的颈椎后路固定支架逐渐被应用于临床，但头部支架的安装仍需要较多部件和繁琐的操作才能完成[4]。标准化硅胶体位垫可简化体位摆放的步骤，但无法适用于所有患者[5]。本研究结果发现，使用头部支架和标准化硅胶体位垫时，体位摆放时间的分别达到(13.78±1.36)min和(8.43±1.22)min，效率远低于3D打印硅胶垫组的(3.02±0.57)min(P<0.05)，原因与前两者跟头面部形态的匹配度不佳有关，这就导致术前需反复调整体位。而3D打印可以根据头面部特征数据定制硅胶垫，匹配率达到100%，使术前体位操作的难度大大降低。

体位的稳定性不仅关系到颈椎后路手术的安全，还影响术中暴露和手术操作。3D打印硅胶垫与皮肤的接触面积大于头部支架和标准化硅胶垫，加之硅胶与皮肤的摩擦系数高于常规头架包裹的皮套。故本研究中，3D打印硅胶垫组未出现体位垫移位或需要调整的情况，手术安全性可以得到保障。而标准化硅胶垫组的术中体位垫移位率达到19.35%，传统头部支架组则高达81.82%，虽然这些移位通过术中微调可以纠正，但仍然值得注意的是，头部支架组有高达27.27%的患者无法通过术中体位垫调整来纠正体位的改变，影响手术效率，这也导致术者对传统头部支架体位的满意度低于其余2组(P<0.05)。这种传统头部支架颈椎后路体位的缺点与DU等[6]的研究报道类似。这说明3D打印硅胶体位垫具有稳定、安全的优点，可以解决传统头部支架和标准化硅胶体位垫稳定性不足的问题。陈婷等[7]综述了俯卧位气道通气的并发症，发现该体位下容易出现气管插管折弯、压扁或不同程度脱出等不良情况。本研究中，3D打印硅胶垫预先设计了气管插管槽，可以避免俯卧位对气管的压迫，所以该组中未出现管道脱落、折弯或压迫的意外情况。虽然3组间在管道意外方面的比较无统计学差异(P>0.05)，但标准化硅胶垫组由于无预设的气管槽，仍出现了3例管道意外，但均为气管插管受压，调整管道方向后可纠正，所以3D打印硅胶垫的使用在预防颈椎后路气管意外方面具有优势。此外，在皮肤压迫损伤方面，传统头部支架和标准化硅胶垫的摆放完全依靠护理人员的经验，无法做到完全匹配，皮肤受压的风险较高。肖静等[8]的研究结果发现，硅胶面垫与前额硅胶长条组垫相比，应力更为分散，面部压力损伤的控制更为满意。本研究中，传统头部支架组和标准化硅胶垫组均出现了不同程度的皮肤压迫损伤，发生率高于3D打印硅胶垫组(P<0.05)，故他们在使用上有较多的局限性。而3D打印硅胶垫与头面部皮肤完全吻合，能达到分散应力的目的，仅出现6.25%的皮肤压痕，证明其能够最大限度地规避术中皮肤压迫损伤的风险。

综上，3D打印硅胶体位垫在颈椎后路体位管理方面具有操作简便、稳定可靠及并发症发生率低的优点。