齿状突及其周围解剖复杂，具有一定挑战性。目前临床上对于IIb型齿状突骨折的治疗方法多采用前路中空螺钉内固定术，但其进针点、置钉位置等多是通过临床经验决定，盲目性较大，危险性高，手术并发症多，如大出血、脑脊液漏、声音嘶哑和吞咽困难、脊髓损伤等。随着3D打印技术在骨科领域的飞速发展，为骨科各种疾病的治疗与研究提供了崭新的思路与方法，如脊柱矫形及损伤、骨盆骨折、髋关节置换术后翻修、复杂的骨肿瘤切除、肢体畸形矫形、骨缺损和相关导板的制作。因此，我们发明了一种新型的个性化3D打印齿状突螺钉置入导向器，主要原理是首先提取相应的数据信息，然后构建计算机数字化模型文件，运用高分子尼龙材料通过3D打印机逐层打印三维实体模型。利用计算机辅助设计模型，通过3D打印技术快速准确的实现个性化三维实物模型的转化，为单纯新鲜IIb型齿状突骨折的治疗提供更简便、安全的新方法。
本研究设计的3D打印齿状突定位导向器已初步完成了设计及制备工作，并成功申报了国家新型实用专利，且符合用于人体手术器械操作的伦理审核。结合近年来兴起的3D打印技术，及响应国家倡导的精准医疗战略方针，于是我们设计了这款可用于治疗IIb型齿状突骨折的定位导向器，为安全置钉提供了一种新方法。
已告知其相关事项，患者及家属表示理解并愿意配合。牵引至骨折复位。术前进行CT扫描、数据提取及计算机辅助设计。采用中南大学湘雅三医院的双源256排CT机进行扫描，扫描数据以DICOM格式输出。通过前期采集的患者的CT、X射线或MRI(Magnetic Resonance Imaging)数据，利用三维重建软件将患者的CT或MRI数据转化为1:1的三维颈椎模型，如MIMICS、AUTOCAD等。三维模型可精确测量和模拟第三颈椎3前缘外表面弧度以及齿状突后倾角，然后通过软件图像处理技术建立出个性化3D打印定位导向器模型。根据三维重建软件所建立出的模型，设计基于3D打印齿状突定位针导向装置的结构，并使用3D打印技术制作齿状突定位针导向装置。利用Mimics将3D上颈椎模型与导向器模型制成3D动画演示，模拟术中置钉过程。
获取DICOM数据，建立模型
患者先行术前颈椎牵引复位，牵引7天左右，再行256排上颈椎三维CT扫描，获得患者齿状突的DICOM数据，并输入Mimics17.0进行初步的建模，建模过程包括建立蒙版、阈值增长的分割、光滑处理等等。将患者256排螺旋三维CT扫描得到的DICOM数据导入Mimics17.0，建立患者自身的Masks，通过阈值的调整来得到颈椎的初步3D模型，再通过区域增长再分离提取得到颈椎的三维模型，并导出保存为STL格式文件。
用Magics20.0绘制导向器模型
将患者颈椎的STL格式文件导入Magics20.0得出颈椎模型，根据患者个体的C3外表面及C2颈椎下缘，建立出符合其解剖形态的定位板，用于术中固定位置。再通过软件测量患者自身的齿状突后倾角，建立具有个体化的导针导向管，用于术中克氏针的穿刺定位作用。
动画模拟术中置钉过程
将得到的颈椎及导向器STL文件，初步模拟术中置钉过程。通过模拟置钉过程，见定位板与C3颈椎外表面贴合满意，克氏针通过导向管置入齿状突位置好，未见突破皮质骨，破坏周围软组织的情况。通过动画模拟，检查了该型导向器的个体化、安全性及实用性。
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