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目的:1、通过三维重建对国人寰枢椎椎弓根各项参数进行研究,总结和讨论国人寰枢椎椎弓根形态特征变化;2、使用计算机辅助设计、逆向工程学原理及3D打印技术,设计一种可以辅佐寰枢椎椎弓根准确置钉的数字化简易导航模板,寻求一种相对简洁、置钉准确的方法;方法:1、收集正常国人颈部CT断层扫描数据,采用mimics软件对寰枢椎CT数据进行三维重建,在计算机虚拟环境中对寰枢椎椎弓根螺钉置入参数进行三维解剖学测量,统计测量数据后进行数据分析。2、在解剖学研究的基础上,利用计算机辅助设计、逆向工程原理,设计寰枢椎置钉数字化简易导航模板,利用3D打印技术生产寰枢椎椎体模型及与其相匹配的椎弓根螺钉置入导航模板,在模型上模拟手术置钉,验证数字化简易导航模板辅佐置钉的准确性及可行性。结果:1、成功建立寰枢椎三维数字化模型60例,分别测量寰枢椎椎弓根置钉各项参数,对左右两侧行t检验,两侧无明显统计学意义(p(29)0.05),合并两侧数据,计算双侧平均值及标准差。寰椎最佳进钉钉道长度为27.72±2.35mm、进钉点距后正中线距离为20.46±1.51mm、椎弓根宽度为11.03±0.72mm、最佳钉道处椎动脉沟底椎弓根最薄高度为4.74±1.32mm,最厚高度为5.24±1.20mm,寰椎椎动脉压迹最薄厚度为3.83±1.17mm,最佳钉道内倾角为8.4±2.0°、上仰角为7.8±1.7°。枢椎最佳进钉钉道长度为27.17±2.10mm、最狭窄处枢椎椎弓根高度为9.84±1.27mm、宽度为7.54±1.44mm,最佳钉道内倾角为17.0±1.2°、上仰角为37.0±2.7°。2、设计及制作10套个性化寰枢椎椎弓根螺钉置入导航模板,将导航模板与打印的三维模型相匹配,模拟手术置钉操作,发现导航模板均与相应模型表面准确贴合,将模型沿进钉钉道剖开,见螺钉按设计方向置入,进钉点及进钉角度准确,术后测量参数与术前一致,应用结果表明导航模板设计科学、简单、实用。结论:1、该研究基于CT断层扫描数据重建寰枢椎椎骨三维模型,利用mimics软件自带三维测量工具对上颈椎解剖结构数据进行三维测量,对开展上颈椎解剖学研究具有重要意义,可以术前确定椎弓根置钉各项参数,对手术操作具有指导意义。2、利用计算机辅助设计、逆向工程原理、3D打印技术生产寰枢椎椎体模型及与其相匹配的椎弓根螺钉置入导航模板,在辅助寰枢椎椎弓根螺钉置入时准确性高、操作简便,虽然仍存在些许不足,但在骨科领域仍有广泛的临床应用前景。