3D透視導(dǎo)航下經(jīng)皮骶髂螺釘固定骨盆后環(huán)骨折18例

賈帥軍，呂尚軍，賀利軍，劉 建

3D透視導(dǎo)航下經(jīng)皮骶髂螺釘固定骨盆后環(huán)骨折18例

賈帥軍1，呂尚軍1，賀利軍1，劉 建2

骨盆骨折；透視導(dǎo)航；經(jīng)皮內(nèi)固定；骶髂螺釘

根據(jù)骨折AO分型，B型及C型骨盆骨折主要涉及骨盆后環(huán)不穩(wěn)，多伴有復(fù)合傷及血流動力學(xué)改變，屬于嚴(yán)重的骨科損傷，病死率可高達(dá)5%[1]。經(jīng)皮骶髂螺釘置入固定骨盆骨折手術(shù)中使用傳統(tǒng)X線透視技術(shù)獲取可視化圖像已經(jīng)成為國內(nèi)外多數(shù)醫(yī)院的操作標(biāo)準(zhǔn)，然而其存在著螺釘置入位置不良、重復(fù)鉆孔置釘、固定不穩(wěn)固及損傷神經(jīng)血管等風(fēng)險。目前，國內(nèi)依靠2D導(dǎo)航系統(tǒng)經(jīng)皮置入骶髂螺釘治療骨盆后環(huán)骨折已經(jīng)開展數(shù)年，但基于3D圖像的導(dǎo)航和重建技術(shù)報道并不多見。我院創(chuàng)傷骨科于2009-03至2012-12采取3D導(dǎo)航經(jīng)皮置入骶骨螺釘治療B型及C型骨盆骨折患者18例，本研究旨在進(jìn)一步探討3D導(dǎo)航微創(chuàng)技術(shù)應(yīng)用于骨盆骨折的適應(yīng)證和操作規(guī)范，并對手術(shù)效果進(jìn)行評價。

1 臨床資料

1.1 一般資料 18例中，男13例，女5例，年齡23～61歲，平均40.2歲。致傷原因中交通傷12例，墜落傷5例，房屋倒塌砸傷1例。傷后就診時間3 h～5 d，平均25 h。按照AO骨折分型：B 1.2型3例，B 2.2 型2例，C1.2型 7例，C1.3型 5例，C 2.3型 1例。其中伴有休克2例，腸道損傷1例，尿道損傷1例，胸部損傷3例，脊柱損傷4例，骶神經(jīng)損傷1例，髖臼骨折2例，股骨骨折3例。所有患者骨盆擠壓、分離試驗(yàn)均呈陽性。

1.2 術(shù)前準(zhǔn)備 術(shù)前對患者合并損傷行相應(yīng)處理，維持生命體征穩(wěn)定。全部病例均行股骨髁上牽引5～7 d，牽引配重為患者體重的1/7～1/5，持續(xù)牽引過程中不減輕重量，所有患者經(jīng)牽引后無明顯下肢縮短。手術(shù)時機(jī)選擇在患者生命體征平穩(wěn)、骨折基本閉合復(fù)位后，本組所有患者均在15 d(平均6 d)內(nèi)進(jìn)行手術(shù)。

1.3 手術(shù)操作 采用3D C形臂X線機(jī)(Arcadis orbic 3D，Siemens，Germany)、可視導(dǎo)航設(shè)備(Laptop，Stryker，US)、6.5 mm空心螺釘(Stryker，US)、可透X線的手術(shù)床。所有患者均全身麻醉后取仰臥位，患側(cè)使用牽引床牽引，C形臂下X線機(jī)透視見骨折復(fù)位良好。術(shù)者立于患者骨折側(cè)，導(dǎo)航設(shè)備置于患者頭側(cè)，工作站置于術(shù)者對面，C形臂X線機(jī)置于患者左側(cè)，并確保C形臂圍繞骨盆旋轉(zhuǎn)掃描時不碰撞任何物體，連接3D影像系統(tǒng)與導(dǎo)航系統(tǒng)。在對側(cè)髂前上棘固定示蹤器并注冊，開啟套筒安裝工具，通過校準(zhǔn)器對套筒進(jìn)行線校準(zhǔn)及點(diǎn)校準(zhǔn)，同時在C形臂機(jī)上安裝靶罩及示蹤器并開啟，確保3個示蹤器均在導(dǎo)航儀探測范圍(圖 1)。術(shù)前采集每位患者的X線及CT影像資料以詳細(xì)確定損傷類型(圖 1)，明確骶骨螺釘進(jìn)針點(diǎn)、進(jìn)入方向、置入深度及螺釘數(shù)量[2]。術(shù)中采集骨盆正、側(cè)位圖像作為選擇掃描中心的依據(jù)，將骶髂關(guān)節(jié)調(diào)整為投照中心，隨后C形臂自動環(huán)繞手術(shù)中心旋轉(zhuǎn)190°，獲取手術(shù)部位12.5 cm3容積的掃描數(shù)據(jù)并將100幀圖像傳輸至影像工作站，在屏幕上同時顯示矢狀面、橫斷面、冠狀面的圖像以指導(dǎo)手術(shù)(圖 2)。當(dāng)導(dǎo)航工具靠近骶髂關(guān)節(jié)外側(cè)面時，顯示器上出現(xiàn)虛擬導(dǎo)針，根據(jù)骶骨側(cè)位觀選擇合適的進(jìn)針點(diǎn)及進(jìn)針方向，可依據(jù)導(dǎo)航虛擬探測(圖2)。根據(jù)骨折情況選擇置入S1單螺釘或S1、S2平行雙螺釘固定，于進(jìn)針點(diǎn)做2 cm切口，鈍性分離皮下組織及肌肉直抵髂骨面。插入套筒再次確定虛擬導(dǎo)針方向，在多個平面上確認(rèn)其都能穿過骨折線。通過套筒打入直徑3 mm導(dǎo)針，在透視下確認(rèn)導(dǎo)針軸向、長度、位置及骨折復(fù)位情況。依據(jù)導(dǎo)針長度擰入所選長度帶墊圈的6.5 mm空心螺釘[3]，最后透視確認(rèn)螺釘位置良好、長度適宜、骨折復(fù)位理想。

圖1 導(dǎo)航設(shè)備建立及術(shù)前影像資料

圖2 3D 影像導(dǎo)航下虛擬導(dǎo)針進(jìn)入方向

1.4 術(shù)后處理 所有患者術(shù)后均拍攝骨盆正位、入口位、出口位X線片，采用Matta[4]標(biāo)準(zhǔn)評價骨折復(fù)位情況，根據(jù)骨折最大位移劃分為不同等級：優(yōu)為位移≤4 mm，良為4～10 mm，可為10～20 mm，差為≥20 mm。術(shù)后指導(dǎo)患者在病床上活動，訓(xùn)練腰腹部及腿部肌肉力量。術(shù)后第2天開始患側(cè)下肢不負(fù)重功能訓(xùn)練，術(shù)后6周第1次拍片復(fù)查，開始部分負(fù)重鍛煉，術(shù)后12周第2次拍片復(fù)查，開始完全負(fù)重鍛煉。采用Majeed[5]標(biāo)準(zhǔn)對患者術(shù)后功能恢復(fù)進(jìn)行評價，包括疼痛(30分)、站立(36分)、坐下(10分)、工作能力(20分)、性功能(4分)等5方面，采用100分制，劃分為不同等級：優(yōu)(>85)，良(84～70)，可(69～55)，差(<55)。

1.5 結(jié)果 本組患者建立導(dǎo)航系統(tǒng)耗時15～35 min，平均(20.03±2.10)min，每枚螺釘置入耗時20～38 min，平均(29.12±3.00)min(其中包括導(dǎo)航系統(tǒng)建立、導(dǎo)航下經(jīng)皮螺釘置入總時間)，每枚螺釘術(shù)中透視時間3.5～5.2 min，平均(4.55±0.80)min，同時行髖臼骨折固定術(shù)者術(shù)中失血1000～1600 ml，其余患者每枚螺釘置入出血量約20 ml。所有患者術(shù)后通過X線及CT影像資料確定螺釘置入位置均較為滿意(圖3)，未發(fā)生二次旋轉(zhuǎn)移位，無穿透骨質(zhì)進(jìn)入關(guān)節(jié)腔及骶管現(xiàn)象出現(xiàn)，無切口感染發(fā)生。采用Matta評分標(biāo)準(zhǔn)評價骨折復(fù)位情況：優(yōu)12例，良5例，可1例，總體優(yōu)良率94%。18例患者均獲得隨訪，隨訪周期3個月～2年，平均13個月，其中3例超過1年。骨折愈合時間70～93 d，平均(82±10)d。術(shù)后均未出現(xiàn)明顯神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥，采用Majeed標(biāo)準(zhǔn)量化評估患者術(shù)后功能恢復(fù)情況顯示：優(yōu)11例，良7例，總體優(yōu)良率100%。

圖3 骨盆骨折患者術(shù)后影像學(xué)資料

2 討 論

經(jīng)皮骶髂螺釘置入已經(jīng)成為固定不穩(wěn)定骨盆環(huán)損傷的常規(guī)治療方法，但由于骨盆后環(huán)解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜、骶骨上段變異等因素，如何安全有效地使用該方法仍然充滿挑戰(zhàn)[6]。傳統(tǒng)X線透視下骶髂螺釘置入技術(shù)常因?yàn)榛颊叻逝帧⒛c道氣體、糞塊、骨盆發(fā)育不良、X線圖像質(zhì)量欠佳等原因難以獲取滿意的術(shù)中指導(dǎo)影像，導(dǎo)致螺釘置入位置不佳、置入過程中多次修正釘?shù)馈⑿g(shù)中血管神經(jīng)損傷等不良反應(yīng)，因而多種計算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)被引入到該項(xiàng)手術(shù)中，以提高螺釘置入的安全性、減少放射線暴露時間并減少并發(fā)癥的發(fā)生[7]。

2.1 3D導(dǎo)航手術(shù)主要優(yōu)勢 3D導(dǎo)航技術(shù)是近年來興起的具有代表性的計算機(jī)輔助骨科手術(shù)(computer-assisted orthopedic surgery，CAOS)技術(shù)之一，相對于傳統(tǒng)X 線透視和2D導(dǎo)航技術(shù)，3D導(dǎo)航能夠提供更高分辨率的術(shù)中圖像，其質(zhì)量已經(jīng)非常接近CT圖像，同時其能夠顯示骨盆軸位圖像。Stockle等[8]認(rèn)為，3D導(dǎo)航術(shù)中提供的軸位圖像對于骨盆手術(shù)具有重要的指導(dǎo)意義，能夠?yàn)樾g(shù)者提供更多的觀察角度、幫助設(shè)計出更為安全的手術(shù)通道，有效提高骶髂螺釘置入的精確度和安全性，降低術(shù)中血管、神經(jīng)損傷風(fēng)險。

2.2 3D導(dǎo)航手術(shù)評價 本組病例術(shù)中螺釘一次置入成功率較高、避免了反復(fù)修正釘?shù)?，所有螺釘置入位置均較為滿意。Zwingmann等[9]通過系統(tǒng)對比多種導(dǎo)航輔助技術(shù)與傳統(tǒng)透視經(jīng)皮骶髂螺釘固定技術(shù)后發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)透視經(jīng)皮螺釘置入錯位率為2.6%，而導(dǎo)航輔助技術(shù)錯位率在0.1%～1.3%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義；傳統(tǒng)透視經(jīng)皮螺釘置入過程中釘?shù)佬拚蕿?.7%，導(dǎo)航輔助技術(shù)修正率在0.8%～1.3%，顯示導(dǎo)航技術(shù)能夠有效提高手術(shù)操作精確度并降低釘?shù)佬拚陌l(fā)生率，減少術(shù)后并發(fā)癥的出現(xiàn)[8]。

本組全部18例患者骨盆骨折復(fù)位總體優(yōu)良率94%，Zwingmann等[9]通過Meta分析得出傳統(tǒng)透視下經(jīng)皮螺釘置入術(shù)后骨盆骨折復(fù)位優(yōu)良率為92%，與本研究結(jié)果類似。Gras等[10]利用2D導(dǎo)航輔助骶髂螺釘置入固定骨盆骨折，骨折復(fù)位優(yōu)良率達(dá)到100%(骨折移位<5 mm)。筆者認(rèn)為，由于經(jīng)皮螺釘置入患者多數(shù)在手術(shù)前能夠通過牽引達(dá)到骨折復(fù)位，或在手術(shù)過程中經(jīng)皮螺釘置入前已經(jīng)通過微創(chuàng)或有限切開方法實(shí)現(xiàn)了骨折復(fù)位，因而傳統(tǒng)透視方法與導(dǎo)航輔助方法在骨折復(fù)位程度上不會有較大差異，其主要取決于手術(shù)者對于骨折復(fù)位方法的選擇和操作經(jīng)驗(yàn)。

傳統(tǒng)透視下經(jīng)皮螺釘置入手術(shù)過程中，患者、術(shù)者及手術(shù)室人員經(jīng)常會暴露在較高的電離輻射中[11]。多項(xiàng)研究顯示，傳統(tǒng)透視下單枚螺釘平均透視時間126 s，甚至有病例報道最長輻射時間18 min[8]。Zwingmann等[7]對比了單枚螺釘置入所需放射時間和劑量在3D導(dǎo)航技術(shù)[(63±15)s，(822±164c)Gy/cm2]和傳統(tǒng)經(jīng)皮技術(shù)間的差異[(141±69)s，(1843±1052)cGy/cm2]，顯示兩種方法在輻射暴露時間及暴露劑量上均存在統(tǒng)計學(xué)差異。本組病例中每枚螺釘術(shù)中透視時間3.5～5.2 min，相較于傳統(tǒng)透視方法輻射時間并沒有顯著減少，主要是由于C形臂環(huán)繞手術(shù)中心掃描時所耗費(fèi)時間較多，但此時手術(shù)人員可以暫時撤離照射區(qū)域，并且其隨后手術(shù)過程中無需多次透視，因而其所受放射量相對傳統(tǒng)透視手術(shù)是減少的而非增加。

本組患者術(shù)后功能恢復(fù)總體優(yōu)良率100%。Zwingmann等[9]通過Meta分析發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)方法螺釘置入隨訪15～33個月，同樣采用Majeed標(biāo)準(zhǔn)評價術(shù)后功能，結(jié)果優(yōu)良率90%，可7%，差3%。同時有學(xué)者報道[8]，骨盆骨折患者采用導(dǎo)航方法術(shù)后功能恢復(fù)優(yōu)于傳統(tǒng)透視方法，可能與導(dǎo)航輔助操作具有更高的螺釘置入準(zhǔn)確率和更低的釘?shù)佬拚视嘘P(guān)。

2.3 3D導(dǎo)航技術(shù)局限 筆者認(rèn)為，在使用3D導(dǎo)航技術(shù)時應(yīng)當(dāng)明確，手術(shù)者在導(dǎo)航屏幕上觀察到的虛擬導(dǎo)針位置與實(shí)際導(dǎo)針位置存在著很大差別。由于臀部肌肉豐富，特別是當(dāng)導(dǎo)針進(jìn)入骨內(nèi)超過7.7 cm時有可能發(fā)生彎曲，導(dǎo)針插入過程中應(yīng)避免過度用力，防止導(dǎo)針彎曲偏離正確軸向，同時在導(dǎo)針到達(dá)神經(jīng)骶孔前應(yīng)重新獲取圖像再次建立新的導(dǎo)航狀態(tài)，同樣在最終置入螺釘前也最好再次確認(rèn)[10]。

2.4 本研究局限 本組患者術(shù)后進(jìn)行了較長時間的隨訪，但并未獲得所有患者系統(tǒng)性、長期性的隨訪資料，因而無法對3D影像導(dǎo)航輔助經(jīng)皮骶髂螺釘置入技術(shù)做出更為全面和確切的結(jié)論，這還有待于病例跟蹤隨訪的加強(qiáng)。同時本組病例數(shù)較少，而且沒有設(shè)置傳統(tǒng)X線透視輔助手術(shù)對照組，因而有必要在下一步工作中不斷積累病例，并設(shè)置多種手術(shù)方法進(jìn)行對照研究。

綜上所述，3D透視導(dǎo)航下經(jīng)皮骶髂螺釘置入重建骨盆后環(huán)穩(wěn)定性具有較高安全性，該技術(shù)螺釘置入精度高、術(shù)后骨折愈合及患者功能恢復(fù)較好，而手術(shù)者熟悉骨盆解剖、具備豐富手術(shù)經(jīng)歷與導(dǎo)航設(shè)備使用經(jīng)驗(yàn)也是保證導(dǎo)航手術(shù)順利開展并避免并發(fā)癥的關(guān)鍵。

[1] Tabaie S A, Bledsoe J G, Moed B R. Biomechanical Comparison of Standard Iliosacral Screw Fixation to Transsacral Locked Screw Fixation in a Type C - Zone II Pelvic Fracture Model [J]. J Orthop Trauma, 2013，27(9):521-526.

[2] 梁國穗，鄧 寧. 骨盆-髖臼骨折X線透視導(dǎo)航下閉合復(fù)位與經(jīng)皮固定[J]. 中華創(chuàng)傷骨科雜志, 2005, 7(7):637-639.

[3] 羅從鳳，胡承方，周凱華. 透視導(dǎo)航下骶髂關(guān)節(jié)螺釘固定治療骨盆后環(huán)骨折[J]. 中華創(chuàng)傷雜志, 2008, 24(1):5-9.

[4] Matta J M, Tornetta P. Internal fixation of unstable pelvic ring injuries [J]. Clin Orthop Relat Res,1996，(329):129-140.

[5] Majeed S A. Grading the outcome of pelvic fractures [J]. J Bone Joint Surg Br, 1989, 71(2):304-306.

[6] Zwingmann J, Konrad G, Mehlhorn A T,etal. Percutaneous iliosacral screw insertion: malpositioning and revision rate of screws with regards to application technique (navigated vs. Conventional) [J]. J Trauma, 2010, 69(6):1501-1506.

[7] Zwingmann J, Konrad G, Kotter E,etal. Computer-navigated iliosacral screw insertion reduces malposition rate and radiation exposure [J]. Clin Orthop Relat Res, 2009, 467(7):1833-1838.

[8] Stockle U, Schaser K, Konig B. Image guidance in pelvic and acetabular surgery--expectations, success and limitations [J]. Injury, 2007, 38(4):450-462.

[9] Zwingmann J, Hauschild O, Bode G,etal. Malposition and revision rates of different imaging modalities for percutaneous iliosacral screw fixation following pelvic fractures: a systematic review and meta-analysis [J]. Arch Orthop Trauma Surg, 2013, 133(9):1257-1265.

[10] Gras F, Marintschev I, Wilharm A,etal. 2D-fluoroscopic navigated percutaneous screw fixation of pelvic ring injuries--a case series [J].BMC Musculoskelet Disord, 2010, 11:153.

[11] Zwingmann J, Sudkamp N P, Konig B,etal. Intra- and postoperative complications of navigated and conventional techniques in percutaneous iliosacral screw fixation after pelvic fractures: Results from the German Pelvic Trauma Registry[J].Injury,2013,44(12):1765-1772.

(2014-04-19收稿 2014-05-20修回)

(責(zé)任編輯 岳建華)

賈帥軍，博士，主治醫(yī)師，E-mail: shuaijun9500@hotmail.com

1. 710054西安，武警陜西總隊(duì)醫(yī)院骨一科；2. 710054西安，第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院骨二科

劉 建，E-mail: ljreny@hotmail.com

R683.3；R684.7