下頸椎椎弓根瞄準(zhǔn)器的研制與實驗研究

張 華， 崔 泳， 武忠炎, 褚曉東

(新疆醫(yī)科大學(xué)第五附屬醫(yī)院骨科， 烏魯木齊 830011)

下頸椎(頸3～頸7)椎弓根螺釘具有三柱穩(wěn)定性，經(jīng)椎弓根的螺釘固定的生物力學(xué)強度明顯優(yōu)于側(cè)塊螺釘固定[1]，但下頸椎椎弓根毗鄰椎動脈及硬脊膜，頸椎后路手術(shù)時無法直視這些結(jié)構(gòu)，使得下頸椎椎弓根螺釘置入的危險和難度很高，故有較大風(fēng)險。目前下頸椎雖有多種經(jīng)椎弓根置入螺釘?shù)姆椒?，但螺釘置入的?zhǔn)確率不高，并有不同程度的并發(fā)癥，螺釘破壁率仍較高[2-5]。為進一步提高下頸椎椎弓根螺釘置入的準(zhǔn)確率，本研究設(shè)計下頸椎椎弓根瞄準(zhǔn)器，并經(jīng)實驗研究以確定其可行性。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 下頸椎椎弓根瞄準(zhǔn)器 下頸椎椎弓根瞄準(zhǔn)器由3個部分構(gòu)成(豎桿連接于手術(shù)床邊、萬向可調(diào)節(jié)的中間連桿、可透X線的導(dǎo)針瞄準(zhǔn)裝置)，豎桿通過滑槽和螺栓固定于手術(shù)床一側(cè)的金屬桿；中間連桿由可調(diào)節(jié)的橫桿及萬向可調(diào)節(jié)的蛇形桿構(gòu)成，中間連桿可多方向調(diào)節(jié)，達到所需角度及位置時鎖固固定；可透X線的導(dǎo)針瞄準(zhǔn)裝置通過金屬卡槽連接于中間連桿，導(dǎo)針瞄準(zhǔn)裝置由直徑25 mm、高100 mm柱狀木質(zhì)材料構(gòu)成，柱狀木質(zhì)材料中心有1個1.5 mm直孔道，此孔道可允許1.5 mm的導(dǎo)針通過(圖1)。

1.1.2 標(biāo)本固定臺 選取90 mm×400 mm木板，木板中部固定2個90度直角的角鐵，其中1個角鐵固定，另1個角鐵中部有一滑槽(可適應(yīng)不同厚度的下頸椎)，角鐵相向固定頸椎標(biāo)本的面各連接1個40 mm厚的木塊，在2個木塊間卡緊1個下頸椎標(biāo)本，同時在角鐵的中部滑槽用木螺絲固定，標(biāo)本的上下終板保持豎直，正位X線透視棘突位于中線。

1.2 實驗方法

將30個下頸椎干標(biāo)本逐一固定于標(biāo)本固定臺，標(biāo)本固定臺以膠帶固定手術(shù)床，在C形臂X線機引導(dǎo)下，頸3～頸6的標(biāo)本以斜位45度透視，頸7的標(biāo)本以斜位40度透視，沿瞄準(zhǔn)器中部的導(dǎo)針軸線透視、使導(dǎo)針成點狀投射到椎弓根圓形投影的中心，沿此中心鉆入導(dǎo)針，再沿導(dǎo)針置入3.5 mm×28 mm螺釘，取下標(biāo)本逐一檢查螺釘置入的準(zhǔn)確性(圖2)。

1.3 Neo椎弓根螺釘評價標(biāo)準(zhǔn)[5]

0級：螺釘?shù)尼數(shù)罍?zhǔn)確，完全沿椎弓根軸線進入；Ⅰ級：螺釘?shù)尼數(shù)榔?2 mm；Ⅱ級：螺釘?shù)尼數(shù)榔?～4 mm；Ⅲ級：螺釘?shù)尼數(shù)榔?4 mm。

2 結(jié)果

0級螺釘50枚，Ⅰ級螺釘4枚，Ⅱ級螺釘6枚，無Ⅲ級螺釘，0級及Ⅰ級螺釘屬優(yōu)良螺釘，優(yōu)良率達到90%(54/60枚椎弓根螺釘)。

3 討論

椎弓根螺釘技術(shù)雖然在腰椎及胸椎得到了廣泛及成熟的應(yīng)用，但由于下頸椎椎弓根復(fù)雜的毗鄰關(guān)系，使得下頸椎椎弓根螺釘置入的危險和難度很高。目前下頸椎椎弓根螺釘置入的準(zhǔn)確率依然不高，并有不同程度的并發(fā)癥[2-5]，故下頸椎椎弓根螺釘固定在臨床尚未得到廣泛應(yīng)用。

下頸椎椎弓根螺釘經(jīng)頸椎的三柱固定，其生物力學(xué)強度是側(cè)塊螺釘?shù)?～4倍[1]，下頸椎椎弓根螺釘固定主要用于各種原因所致的頸椎不穩(wěn)，如頸椎三柱損傷、腫瘤、頸椎后凸畸形的矯正等情況，目的是獲得可靠的三柱固定，穩(wěn)定脊柱，減少脊髓因頸椎不穩(wěn)所致的繼發(fā)性損傷。1994年，Abumi等[2]報道了下頸椎椎弓根內(nèi)固定技術(shù)，隨后Jeanneret等[6]將其在此方面的研究成果也相繼進行了報道。1998年王東來等[7]報道了下頸椎椎弓根的解剖研究及臨床應(yīng)用，治療頸椎損傷和腫瘤，報道了相關(guān)并發(fā)癥。Abumi等[8]用該技術(shù)治療180例患者，其中椎動脈及椎間盤損傷各1例，術(shù)后感染、骨質(zhì)未融合各2例，引起神經(jīng)癥狀及釘帽刺激癥狀各2例，出現(xiàn)腦脊液漏18例。王迎松等[9]報道了下頸椎椎弓根螺釘并發(fā)癥的分析，椎弓根壁損傷77枚(12.3%)。

為提高下頸椎椎弓根螺釘置入的準(zhǔn)確率，本研究設(shè)計了萬向手動調(diào)節(jié)的椎弓根瞄準(zhǔn)器，這種瞄準(zhǔn)器的設(shè)計原理及結(jié)構(gòu)特點與毛廣平等[10]和黃東升等[11]制作的瞄準(zhǔn)器不同。本研究采用在C形臂X線機引導(dǎo)下，頸3～頸6的標(biāo)本以斜位45度透視，頸7的標(biāo)本以斜位40度透視，此時下頸椎椎弓根的投影在顯示屏中部接近于圓形，再沿瞄準(zhǔn)器中部的導(dǎo)針的軸線透視，利用萬向可調(diào)節(jié)的連桿手動調(diào)整導(dǎo)針的位置，使導(dǎo)針成點狀投射到椎弓根圓形投影的中心，沿此中心向椎體鉆入導(dǎo)針，再沿導(dǎo)針置入螺釘，此設(shè)計原理可靠。下頸椎椎弓根斜位透視時在顯示屏上呈類似于圓形的投影，與邑曉東等[12]斜位X線片在頸椎椎弓根釘固定中應(yīng)用的研究一致。

Yukawa等[13]利用斜位透視的原理手工置入椎弓

根螺釘419枚，螺釘穿破率4.0%，10.3%螺紋偏出骨皮質(zhì)，95%牢固骨融合。張春霖等[14]利用斜位透視使椎弓根內(nèi)“+”字與外“+”字配準(zhǔn)置入椎弓根螺釘，說明利用下頸椎斜位透視置入椎弓根螺釘?shù)姆椒煽俊１狙芯坷米灾餮兄频南骂i椎椎弓根瞄準(zhǔn)器進行了實驗研究，按Neo等[5]椎弓根螺釘評價標(biāo)準(zhǔn)，已取得90%優(yōu)良率，為后續(xù)自動化機械臂的研制及臨床應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。

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