逆行螺釘置入固定骨盆恥骨上支骨折的數(shù)字解剖學(xué)參數(shù)

孟昊業(yè)，汪愛(ài)媛，許文靜，王 玉，郭全義，彭 江，盧世璧

解放軍總醫(yī)院 骨科研究所，骨科再生醫(yī)學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，全軍骨科戰(zhàn)創(chuàng)傷重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100853

恥骨上支骨折是骨盆高能量創(chuàng)傷后的常見(jiàn)疾病。由于骨盆形態(tài)的獨(dú)特性，此類骨折常伴有骨盆后環(huán)損傷[1-3]。隨著人口老齡化加劇，低能量創(chuàng)傷導(dǎo)致的老年人恥骨上支骨折也出現(xiàn)上升趨勢(shì)[4]。臨床病例顯示，恥骨骨折塊容易突入泌尿生殖道，從而壓迫髂靜脈阻礙其正?；亓?。而由此引發(fā)的前后柱骨折更易造成骨盆結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，因此對(duì)于恥骨骨折行內(nèi)固定治療顯得尤為重要[5-7]。傳統(tǒng)治療手段如切開(kāi)復(fù)位鋼板內(nèi)固定術(shù)有諸多缺點(diǎn)，如創(chuàng)傷大、并發(fā)癥多、臥床時(shí)間長(zhǎng)等[8-9]。經(jīng)皮拉力螺釘固定無(wú)移位或輕度移位的骨盆骨折已成為微創(chuàng)治療骨盆骨折的重要手段[10-11]。然而由于置釘角度等關(guān)鍵參數(shù)并不明確，限制了該項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。本研究利用數(shù)字解剖模型，選擇恥骨聯(lián)合下角作為入釘點(diǎn)，計(jì)算模擬置釘角度及該部位最狹窄區(qū)域直徑，為安全精準(zhǔn)地經(jīng)皮盲穿、減少穿刺過(guò)程中醫(yī)源性血管神經(jīng)損傷提供合理的數(shù)據(jù)支持。

資料和方法

1 資料 隨機(jī)收集本院CT室于2016年7月-2017年9月歸檔的50例骨骼發(fā)育成熟且非骨盆骨折患者的CT掃描數(shù)據(jù)，其中男性25例，女性25例，平均年齡45.13(22 ～ 67)歲。

2 CT掃描及重建 骨盆CT數(shù)據(jù)均使用16層螺旋Ct(united imaging 16-slice CT scanner)掃描獲取，電壓120 kV，電流220 mA，掃描層厚5 mm，層間距0.8 mm，重建范圍包括大轉(zhuǎn)子至髂嵴，將DICOM格式數(shù)據(jù)導(dǎo)入MIMICS醫(yī)學(xué)成像軟件進(jìn)行骨盆3D模型重建及后續(xù)數(shù)字螺釘模擬和置入。

3 測(cè)量參數(shù)及分析 通過(guò)MIMICS軟件設(shè)置數(shù)字螺釘直徑為2.5 mm，選擇恥骨聯(lián)合下角作為置入位點(diǎn)，按照標(biāo)準(zhǔn)手術(shù)流程進(jìn)行置入。調(diào)整骨盆3D模型位置，模擬Judet位?；贜akatani恥骨上支骨折分型[12](圖1)，Ⅰ區(qū)定義為恥骨聯(lián)合至閉孔內(nèi)側(cè)緣，Ⅱ區(qū)定義為閉孔內(nèi)側(cè)緣至閉孔外側(cè)緣，Ⅲ區(qū)定義為閉孔外側(cè)緣以外區(qū)域[13-15]。然后以0.1 mm的梯度逐次增加螺釘直徑，并在重建模型中檢測(cè)有無(wú)螺釘穿出皮質(zhì)區(qū)域，直至觀察到螺釘穿透皮質(zhì)區(qū)域，確定該直徑為最狹窄區(qū)域直徑(圖2)。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道[16]，建立骨盆3D坐標(biāo)系，確定冠狀面、矢狀面和橫截面。設(shè)定螺釘直徑為4.5 mm，調(diào)整螺釘位置，使其完全置于骨盆骨皮質(zhì)內(nèi)。此時(shí)，將螺釘長(zhǎng)軸分別平移至冠狀面、矢狀面以及橫截面并與之相交，讀取夾角數(shù)值(圖2)。

4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 使用SPSS17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，數(shù)據(jù)以-x±s表示，組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖 1 Nakatani恥骨上支骨折分型區(qū)域Fig. 1 Nakatani suprapubic fracture classif i cation

圖 2 數(shù)字螺釘模擬置入及釘?shù)朗疽鈭D(A ～ D：冠狀位檢測(cè)釘?shù)婪秶?E：入釘點(diǎn)軸向位透視圖； F：φ2.5 mm螺釘穿過(guò)骨折分型區(qū)示意圖)Fig. 2 Diagram of digital screw implantion and trajectory (A-D:trajectory range in coronal plane; E: insertion point on axial position perspective; F: diagram of fracture clasiffication with trajectory of φ2.5 mm screw)

圖 3 釘?shù)绤?shù)(A：解剖最狹窄區(qū)平均直徑； B：釘?shù)婪较?Fig. 3 Screw trajectory parameters(A: narrowest diameter; B:direction of the trajectory)

結(jié) 果

測(cè)量結(jié)果顯示 男性最狹窄區(qū)平均直徑為(7.54±1.02) mm [(5.38 ～ 10.56) mm]；女性最狹窄區(qū)平均直徑為 (6.23±1.61) mm [(4.21 ～ 7.54) mm](圖3A)。男性樣本中的釘?shù)琅c矢狀面平均夾角為 (51.10±3.26)°(42.84 ～ 56.82)°， 與 冠 狀 面 夾角 (8.24±1.33)°(42.84 ～ 56.82)°， 與 橫 截 面 夾 角(39.47±2.58)°(29.23 ～ 45.87)°。女性樣本中的釘?shù)琅c矢狀面平均夾角為 (53.44±3.78)°(46.64 ～ 56.43)°，與冠狀面夾角 (8.45±2.15)°(5.06 ～ 11.16)°，與橫截面夾角 (35.26±4.76)°(31.87 ～ 41.27)°，性別差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(圖3B)。

討 論

在治療恥骨上支骨折中，經(jīng)皮穿刺內(nèi)固定螺釘相較于傳統(tǒng)的開(kāi)放手術(shù)具有顯著優(yōu)勢(shì)，如微創(chuàng)、出血量少和早期恢復(fù)等[10]。但由于骨盆空間結(jié)構(gòu)不規(guī)則，以及周圍密布著大量血管神經(jīng)(如閉孔動(dòng)脈神經(jīng)等)，一旦螺釘穿出骨皮質(zhì)區(qū)域，極易損傷該處血管和神經(jīng)。如果螺釘過(guò)長(zhǎng)，也可能進(jìn)入髖關(guān)節(jié)損傷股骨頭，這種風(fēng)險(xiǎn)隨著螺釘直徑和釘?shù)篱L(zhǎng)度的增加而增大[17-18]。在經(jīng)皮螺釘固定恥骨上支骨折中，一般選取前側(cè)及外側(cè)入路，基于Nakatani恥骨上支骨折分型，如果骨折出現(xiàn)在Ⅱ區(qū)或Ⅲ區(qū)，選擇外側(cè)入路可以獲得較大的入釘范圍和安全區(qū)域。若骨折出現(xiàn)在Ⅰ區(qū)，同樣選取外側(cè)入路會(huì)導(dǎo)致螺釘置入距離不足，螺紋固定不緊密等問(wèn)題[19]。因此，發(fā)生在Ⅰ區(qū)的恥骨上支骨折通常選擇前內(nèi)側(cè)入路。

在恥骨上支骨折的前側(cè)入路模擬中，我們選擇恥骨聯(lián)合下角作為入釘點(diǎn)，該點(diǎn)入路可以得到足夠的釘?shù)篱L(zhǎng)度。通過(guò)參數(shù)比較，該點(diǎn)入路及入釘角度在患者性別上并沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。所測(cè)得夾角：男性的螺釘通道與矢狀面、冠狀面、橫截面的平均夾角為 (51.10±3.26)°、(8.24±1.33)°、(39.47±2.58)°；女性的螺釘通道與矢狀面、冠狀面、橫截面的平均夾角為 (53.44±3.78)°、(8.45±2.15)°、(35.26±4.76)°。

恥骨上支骨折的理想固定位置應(yīng)具備兩個(gè)因素：相對(duì)較長(zhǎng)的釘?shù)谰嚯x，能夠充分穿過(guò)骨折塊；較大的固定物直徑，以獲得足夠的內(nèi)固定把持力。既往研究顯示，針對(duì)骨盆前柱推薦采用3.5 ～ 4.5 mm直徑的螺釘，因此本模擬中設(shè)置螺釘直徑為4.5 mm。結(jié)果顯示，選擇恥骨聯(lián)合下角作為入釘穿刺點(diǎn)可以獲得理想的螺釘長(zhǎng)度和直徑，并且對(duì)于發(fā)生在Ⅰ區(qū)的骨折也能獲得足夠的內(nèi)固定強(qiáng)度。

本研究也存在以下限制：1)缺乏對(duì)老年人骨盆力學(xué)強(qiáng)度因素的考量；2)樣本量不足，只研究了50例的骨盆模型，很難概括所有骨盆解剖學(xué)特點(diǎn)。

綜上，基于數(shù)字解剖學(xué)的模擬置釘方式為臨床固定恥骨上支骨折提供了廣闊的研究思路。本研究中，當(dāng)恥骨上支骨折發(fā)生在Ⅰ區(qū)時(shí)，逆行螺釘?shù)慕?jīng)皮穿刺點(diǎn)可以選擇在恥骨聯(lián)合下角，應(yīng)用矢狀面和冠狀面作為穿刺軸線的角度參考，前側(cè)入路區(qū)域的最狹窄區(qū)平均直徑男性為(7.54±1.02) mm，女性為(6.23±1.61) mm。

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