術(shù)中錐束CT輔助下脊柱側(cè)凸畸形椎弓根螺釘置入的精確性及安全性

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(1.沈陽(yáng)軍區(qū)總醫(yī)院骨科，遼寧 沈陽(yáng) 110016；2.大連醫(yī)科大學(xué)研究生院，遼寧 大連 116044)

椎弓根內(nèi)固定矯形技術(shù)因具有較強(qiáng)的把持力及椎體去旋轉(zhuǎn)能力已廣泛應(yīng)用于脊柱側(cè)凸畸形矯形手術(shù)[1-3]，然而椎弓根解剖位置毗鄰脊髓、神經(jīng)根及血管等重要結(jié)構(gòu)，且脊柱畸形患者椎弓根尺寸及方向存在較大差異，故脊柱側(cè)凸畸形椎弓根置釘具有較大的手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)[4-6]，因此椎弓根置釘?shù)陌踩苑浅Ｖ匾?。傳統(tǒng)置釘方法是基于椎弓根解剖結(jié)構(gòu)和術(shù)中X射線透視來(lái)幫助術(shù)者判斷置釘位置，但此方法用于脊柱側(cè)凸畸形矯形手術(shù)存在一定的局限性。近年來(lái)隨著錐束 CT 掃描技術(shù)在骨科手術(shù)的廣泛應(yīng)用，脊柱椎弓根內(nèi)固定技術(shù)的準(zhǔn)確性及安全性進(jìn)一步提高。有學(xué)者報(bào)道術(shù)中錐束CT掃描能精確評(píng)估椎弓根螺釘?shù)奈恢?，提高術(shù)中椎弓根置釘?shù)臏?zhǔn)確性[7]，但目前錐束CT掃描對(duì)于提高脊柱側(cè)凸畸形椎弓根置釘位置準(zhǔn)確性的專(zhuān)項(xiàng)研究未見(jiàn)報(bào)道。本文分析總結(jié)了我科28例脊柱側(cè)凸畸形患者在術(shù)中錐束CT輔助下行椎弓根置釘?shù)慕?jīng)驗(yàn)，評(píng)估了術(shù)中錐束CT在脊柱側(cè)凸畸形椎弓根置釘?shù)木_性和安全性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2014年3月至2017年3月我院收治的行后路椎弓根螺釘固定矯形的28例脊柱側(cè)凸畸形患者作為研究對(duì)象。其中男10例、女18例；年齡17～68歲，平均38.2歲；神經(jīng)纖維瘤病4例，先天性脊柱側(cè)凸畸形12例，特發(fā)性脊柱側(cè)凸畸形12例；胸彎15例，胸腰彎3例，腰彎10例；術(shù)前主彎Cobb角38°～124°。所有患者既往均無(wú)脊柱手術(shù)史。所有患者術(shù)前均行肺功能及骨密度監(jiān)測(cè)，其中8例患者因肺通氣功能減低行Halo重力輪椅牽引治療1個(gè)月。

1.2 方法

患者全麻成功后行俯臥位，首先用ArtisZeego系統(tǒng)行錐束CT掃描(圖1a、b)，根據(jù)CT掃描圖像測(cè)量椎弓根及椎體旋轉(zhuǎn)角參數(shù)以確定每枚椎弓根螺釘直徑、最佳置入方向及深度。然后經(jīng)脊柱后方入路，沿雙側(cè)骨膜下剝離，顯露擬固定椎體的椎板、關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)。應(yīng)用Parker等[8]介紹的方法，根據(jù)解剖學(xué)標(biāo)志確定螺釘進(jìn)釘點(diǎn)。鑿開(kāi)進(jìn)釘點(diǎn)后，根據(jù)CT掃描圖像所測(cè)量的椎弓根方向?qū)㈤_(kāi)路錐插入椎弓根。建立釘?shù)篮?，用球探探查釘?shù)浪谋诩暗撞渴欠裢暾?，置入?biāo)記探針，進(jìn)行X射線透視或術(shù)中CT掃描，確認(rèn)釘?shù)牢恢昧己煤螅M(jìn)行螺釘植入。再次CT掃描確定螺釘位置。如果螺釘位置不滿(mǎn)意，需進(jìn)一步調(diào)整穿刺點(diǎn)或釘?shù)?，換用較粗螺釘，根據(jù)CT影像修正螺釘方向或深度，再一次或多次行CT掃描，直至螺釘位置滿(mǎn)意為止，術(shù)中全程采用肢體感覺(jué)及運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位監(jiān)測(cè)(圖1)。

a、b：在雜交手術(shù)室，術(shù)中ArtisZeego系統(tǒng)圍繞患者旋轉(zhuǎn)預(yù)掃描；c、d：脊柱側(cè)凸畸形椎弓根內(nèi)固定術(shù)中置釘后錐束CT掃描固定節(jié)段的矢狀位及冠狀位圖像；e：術(shù)中錐束CT掃描軸位圖像顯示椎弓根螺釘位置良好，未穿破骨壁；f：術(shù)中ArtisZeego系統(tǒng)下SINGLE模式圖像評(píng)估矯形后脊柱整體冠狀位平衡情況

圖1術(shù)中錐束CT輔助下脊柱側(cè)凸畸形椎弓根螺釘置入

1.3 精確性評(píng)估與安全性評(píng)估

術(shù)后對(duì)所有患者固定節(jié)段行螺旋CT掃描，所得圖像分別由2位骨科副主任醫(yī)師在PACS系統(tǒng)上通過(guò)Pacs Client軟件采用Gertzbein分級(jí)系統(tǒng)[9]評(píng)估螺釘位置和椎弓根破壞情況：螺釘完全在椎弓根內(nèi)為0級(jí)；螺釘穿破椎弓根骨壁小于2 mm為1級(jí)；螺釘穿破椎弓根骨壁2～4 mm為2級(jí)；螺釘穿破椎弓根骨壁4～6 mm為3級(jí)；螺釘穿破椎弓根骨壁大于6 mm為4級(jí)。不良置釘定義為椎弓根螺釘穿破椎弓根內(nèi)、外壁或椎體前緣的距離超過(guò)2 mm[10-11]。同時(shí)統(tǒng)計(jì)術(shù)中或術(shù)后與椎弓根螺釘置入相關(guān)的并發(fā)癥，具體包括神經(jīng)根損傷、脊髓損傷、硬脊膜撕裂、椎弓根骨折、螺釘松動(dòng)拔出、斷釘及假關(guān)節(jié)形成等。

2 結(jié)果

2.1 脊柱側(cè)凸畸形椎弓根置釘精確性分析

28例脊柱側(cè)凸畸形患者均順利完成手術(shù)，共置入椎弓根螺釘總數(shù)為402枚，平均每例患者置入14.4枚螺釘；胸椎置釘234枚、腰椎置釘168枚。根據(jù)Gertzbein-Robbins分級(jí)0級(jí)377枚，1級(jí)13枚，2級(jí)8枚，3級(jí)4枚，4級(jí)0枚，不良置釘12枚(表1)， 術(shù)中根據(jù)錐束CT掃描圖像進(jìn)行位置修正的螺釘共64枚。

表1 椎弓根螺釘置釘Gertzbein分級(jí)結(jié)果

2.2 脊柱側(cè)凸畸形椎弓根置釘安全性分析

1例患者在脊柱凸側(cè)加壓矯正過(guò)程中出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)電位消失,術(shù)中調(diào)整責(zé)任節(jié)段椎弓根螺釘后運(yùn)動(dòng)電位恢復(fù),術(shù)后無(wú)一例患者因椎弓根螺釘誤置行二次手術(shù)調(diào)整釘位，也未發(fā)生椎弓根置釘導(dǎo)致的神經(jīng)、血管及食管和肺部的損傷等并發(fā)癥。

3 討論

椎弓根螺釘固定與傳統(tǒng)的內(nèi)固定器械相比具有更強(qiáng)的把持力，可以減少融合節(jié)段，降低術(shù)后假關(guān)節(jié)形成率以及矯正冠狀面畸形效果更好[12-13]，因此成為了目前較為廣泛使用的脊柱內(nèi)固定技術(shù)。但由于椎弓根的解剖位置毗鄰神經(jīng)、血管及重要臟器，所以椎弓根螺釘一旦誤置將會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的并發(fā)癥[14-15]。Di Silverstre等[5]總結(jié)了一組后路手術(shù)病例，置入椎弓根螺釘1 035枚，并發(fā)癥包括椎弓根斷裂、胸腔積液、神經(jīng)及主動(dòng)脈損傷等。翁習(xí)生等[6]報(bào)道椎弓根置釘?shù)男g(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率為15%。Kosmopeulos等[16]對(duì)130篇相關(guān)文獻(xiàn)行Meta分析后統(tǒng)計(jì)胸椎的不良置釘率為3.5%～72.4%，腰椎的不良置釘率為2.5%～40.0%。

對(duì)于脊柱側(cè)凸畸形的患者而言，椎體的畸形旋轉(zhuǎn)、椎旁結(jié)構(gòu)位置的變化及椎弓根發(fā)育的不對(duì)稱(chēng)都造成椎弓根置釘?shù)碾y度增加，損傷神經(jīng)及血管損傷的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步增大。Belmont等[17]對(duì)脊柱畸形和不伴有脊柱畸形患者的椎弓根螺釘置入精確性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)脊柱畸形患者椎弓根置入的準(zhǔn)確率明顯低于無(wú)脊柱畸形患者，目前文獻(xiàn)中對(duì)伴有脊柱畸形患者的椎弓根螺釘置人精確性、安全性報(bào)道較少，筆者結(jié)合以往文獻(xiàn)及本組臨床資料分析了對(duì)于脊柱側(cè)凸畸形椎弓根置釘?shù)奈ｋU(xiǎn)因素總結(jié)為以下兩點(diǎn)：①由于脊柱在冠狀面上向凸側(cè)的偏移，導(dǎo)致脊髓在椎管內(nèi)的位置偏向脊椎的凹側(cè)從而造成凹側(cè)硬膜外安全空間的減小，一旦凹側(cè)椎弓根發(fā)生置釘不良時(shí)更容易損傷相應(yīng)脊髓及神經(jīng)根[18]；②對(duì)于主胸彎伴椎體旋轉(zhuǎn)，脊柱雙側(cè)椎弓根出現(xiàn)自身發(fā)育及置釘方向的不對(duì)稱(chēng)，同時(shí)相應(yīng)節(jié)段椎體前方相鄰的大血管及食道等結(jié)構(gòu)亦產(chǎn)生移位，并且凸側(cè)胸腔容積降低后使得椎體與凸側(cè)胸腔和肺間距縮短，這些病理改變均增加了胸椎椎弓根置釘?shù)碾y度與風(fēng)險(xiǎn)，一旦置釘出現(xiàn)偏差即可造成神經(jīng)、血管及肺的損傷[19]。對(duì)于上述脊柱側(cè)凸畸形椎弓根置釘?shù)奈ｋU(xiǎn)因素，筆者提出以下幾點(diǎn)建議：①對(duì)于椎弓根發(fā)育不對(duì)稱(chēng)及椎體旋轉(zhuǎn)的病例，螺釘進(jìn)針點(diǎn)及置釘方向存在偏移，所以置釘時(shí)應(yīng)進(jìn)行個(gè)體化分析，術(shù)前應(yīng)在CT斷層掃描圖像上測(cè)量出雙側(cè)椎弓根直徑和置入螺釘?shù)淖罴验L(zhǎng)度及方向，從而避免置釘致內(nèi)外骨壁破損，同時(shí)減少手術(shù)并發(fā)癥，縮短手術(shù)時(shí)間;②對(duì)于重度先天性脊柱側(cè)凸畸形伴胸廓發(fā)育畸形的患者，置釘前可先行椎板開(kāi)窗以確定好椎弓根進(jìn)釘點(diǎn)并探查好椎弓根內(nèi)緣和下緣邊界后再行螺釘置入；③脊椎凹側(cè)椎弓根橫徑發(fā)育較小而且椎管內(nèi)走行的脊髓和神經(jīng)根都會(huì)向凹側(cè)偏移，因此凹側(cè)置釘時(shí)增加了脊髓和神經(jīng)根損傷的風(fēng)險(xiǎn)，所以保證矯形效果的前提下應(yīng)該在凹側(cè)椎弓根適當(dāng)減少置釘，而在凸側(cè)適當(dāng)增加置釘以避免置釘時(shí)神經(jīng)損傷[18]；④由于置入螺釘?shù)臄?shù)目越多，發(fā)生誤置的絕對(duì)數(shù)就會(huì)越多，以往的研究發(fā)現(xiàn)椎弓根置釘密度與螺釘矯形能力及術(shù)后外觀無(wú)相關(guān)性，因此應(yīng)該在保證矯正效果的前提下，盡量減少置釘以此降低并發(fā)癥的發(fā)生率[20-23]。

除以上幾點(diǎn)建議外，我們認(rèn)為相對(duì)于傳統(tǒng)術(shù)中X射線透視，術(shù)中錐束CT輔助下脊柱側(cè)凸畸形椎弓根置釘可以進(jìn)一步提高置釘?shù)臏?zhǔn)確性。雖然術(shù)中X射線透視在顯示脊柱側(cè)凸畸形的整體平衡性及螺釘位置上有重要的作用，但是X射線判斷螺釘在椎弓根內(nèi)位置的準(zhǔn)確性相對(duì)較差，準(zhǔn)確性為CT的10%～83%，同時(shí)在檢出椎弓根內(nèi)側(cè)壁穿破方面，CT的檢出率是X射線片的10倍[24-25]，所以對(duì)于脊柱側(cè)凸畸形椎弓根固定矯形技術(shù)而言，單純依靠傳統(tǒng)的X射線檢測(cè)無(wú)法滿(mǎn)足精確性置釘?shù)囊?。本研究中ArtisZeego系統(tǒng)錐束CT主要采用X射線發(fā)生器投照錐形射線束，圍繞投照體旋轉(zhuǎn)后得到影像數(shù)據(jù)交由計(jì)算機(jī)處理重建，顯現(xiàn)出二維或三維圖像[26]，此系統(tǒng)初期主要應(yīng)用于神經(jīng)介入、心臟血管介入等領(lǐng)域，近年來(lái)逐漸被運(yùn)用于非神經(jīng)血管介入手術(shù)及骨科手術(shù)，我們發(fā)現(xiàn)術(shù)中CT掃描不僅可以測(cè)量椎弓根直徑、深度及方向，同時(shí)在脊柱側(cè)彎矯正后可以為螺釘位置的評(píng)判提供多種角度的觀察，準(zhǔn)確地判斷螺釘在椎弓根及椎體內(nèi)的位置，還可以在SINGLE圖像模式下觀察脊柱矯形后整體平衡性，具有重要的臨床指導(dǎo)價(jià)值。置釘后術(shù)者可以通過(guò)術(shù)中CT掃描成像清晰地觀察到螺釘與椎弓根的位置關(guān)系，對(duì)于位置不滿(mǎn)意的螺釘可以進(jìn)一步調(diào)整，直至達(dá)到滿(mǎn)意位置?；颊咝g(shù)后均行CT檢查確定螺釘在椎弓根內(nèi)的位置，記錄螺釘穿透骨壁的位置、數(shù)目和距離。總之，術(shù)中錐束CT輔助下脊柱側(cè)凸畸形椎弓根螺釘固定技術(shù)精確性和安全性較高，可幫助術(shù)者糾正位置不良的螺釘，降低脊柱側(cè)凸畸形置釘?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)及術(shù)后再次翻修手術(shù)率。