研究多層螺旋CT三維重建技術(shù)輔助脊柱經(jīng)椎弓根內(nèi)固定手術(shù)的方法

柴治寶

(遼寧省健康產(chǎn)業(yè)集團(tuán)鐵煤總醫(yī)院 ， 遼寧 調(diào)兵山 112700 )

脊柱具有支持軀干、保護(hù)脊髓和保護(hù)內(nèi)臟等作用，一旦脊柱功能出現(xiàn)問題會(huì)給患者正常工作、生活造成極大影響。由于脊柱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有較高的手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，所以在對(duì)患者實(shí)施手術(shù)前應(yīng)準(zhǔn)確診斷并制定完善的手術(shù)計(jì)劃，并與患者及家屬做好溝通。隨著現(xiàn)代醫(yī)療水平的不斷進(jìn)步，脊柱經(jīng)椎弓根內(nèi)固定手術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛，該手術(shù)具有短節(jié)段固定融合、三柱固定、矯正度再喪失少和三維矯形等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于各類脊柱手術(shù)患者中。1次性準(zhǔn)確置入椎弓根釘是確保手術(shù)成功的關(guān)鍵，傳統(tǒng)主要根據(jù)形態(tài)學(xué)測量結(jié)果和術(shù)中X線透視設(shè)備實(shí)施手術(shù)，但是由于椎體結(jié)構(gòu)影像重疊、椎弓根個(gè)體差異以及胸廓肋骨影像遮擋等情況，患者很容易出現(xiàn)椎弓根釘穿破椎弓根的情況，其發(fā)生率可達(dá)50%以上，而且容易引發(fā)與之相關(guān)的神經(jīng)和血管后遺癥。隨著多層螺旋CT的不斷普及，多層螺旋CT三維重建在各類骨折診斷和治療中也發(fā)揮了重要作用，應(yīng)用多層螺旋CT三維重建指導(dǎo)椎弓根釘內(nèi)固定手術(shù)，可有效減輕對(duì)患者的傷害，提高手術(shù)安全性。報(bào)告如下。

臨床資料

1 一般資料：收集病例50例，均為2017年1月-2018年12月期間在我院實(shí)施經(jīng)椎弓根內(nèi)固定術(shù)的患者，其中頸椎15例，腰椎20例，胸椎15例。男性患者28例，女性患者22例；年齡為20-62歲，中位年齡(47.5±4.6)歲。患者損傷原因?yàn)橥俗?2例，創(chuàng)傷31例，腫瘤7例。

2 方法：入院后，所有患者均給予常規(guī)術(shù)前檢查，術(shù)前對(duì)患者病灶部位行正側(cè)位X線片，必要時(shí)可攝斜位和動(dòng)態(tài)位片。部分患者術(shù)前可給予MRI檢查確定脊髓損傷或腫瘤情況。根據(jù)患者X線檢查結(jié)果選擇合適的脊柱節(jié)段實(shí)施螺旋掃描，掃描參數(shù)設(shè)置為：電流200mAs，電壓120kV，掃描間隔0.625mm，重建層厚為1.3mm，將掃描獲得的原始數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算機(jī)工作站實(shí)施多平面重建和容積重建。切除非興趣區(qū)結(jié)構(gòu)，觀察興趣區(qū)內(nèi)各椎體結(jié)構(gòu)的空間關(guān)系和損傷情況，觀察患者的椎體壓縮、椎體移位和爆裂情況，觀察上下關(guān)節(jié)關(guān)系、椎弓根及附件骨折情況，并標(biāo)記手術(shù)參考解剖標(biāo)志，并打印正后、正前、左側(cè)、右側(cè)以及左右前斜位VR像以便閱片。根據(jù)患者的X線和MRI等影像檢查結(jié)果確定手術(shù)涉及的節(jié)段、手術(shù)入路、減壓范圍、融合的節(jié)段和范圍等，選擇固定的目標(biāo)椎，對(duì)患者的術(shù)后力學(xué)穩(wěn)定性進(jìn)行預(yù)測。對(duì)于有椎管侵占的節(jié)段，可單獨(dú)進(jìn)行分割，對(duì)手術(shù)過程進(jìn)行預(yù)演，盡可能提高手術(shù)安全性。仔細(xì)觀察患者病椎椎管和椎體后實(shí)施橫斷面、冠狀面和矢狀面多平面重建和測量，在進(jìn)行橫斷面重建時(shí)應(yīng)先確定目標(biāo)椎節(jié)段，對(duì)目標(biāo)椎雙側(cè)椎弓根進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)施重建的橫斷層面應(yīng)與椎弓根中心軸保持一致。于雙側(cè)椎弓根中心軸線確定理想的釘置入軌道，椎弓根長度LL/ RL為椎體前沿至椎板入點(diǎn)的長度，連接棘突與椎體最大橫徑線的中點(diǎn)，將該線作為椎體平分線。外展角度LA/RA為釘?shù)琅c椎體平分線夾角度數(shù)，確定橫斷面參考坐標(biāo)值LAE/RAE。沿雙側(cè)椎弓根中軸線實(shí)施矢狀面重建，沿椎弓根中心軸畫線，確定理想的釘置入軌道，以該線與側(cè)塊頸椎或椎板(胸腰椎)的夾角為側(cè)釘?shù)氖笭罱嵌?LSA/RSA，盡可能獲得更好的力學(xué)穩(wěn)定性，并確定矢狀面參考坐標(biāo)值LSE/RSE。于雙側(cè)椎弓根最窄處作垂直于椎弓根的冠狀面重建，對(duì)雙側(cè)椎弓根的內(nèi)外徑進(jìn)行測量后選擇最佳螺釘直徑，包括椎弓根外徑的高/寬(PH/PW)和內(nèi)徑的高/寬(PSH/PSW)。

3 結(jié)果：根據(jù)多層螺旋CT三維重建結(jié)果實(shí)施手術(shù)，根據(jù)矢狀面和橫斷面參考坐標(biāo)值確定手術(shù)入點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，根據(jù)測量的外展角度LA/RA、側(cè)釘矢狀角度 LSA/RSA等設(shè)置椎弓根穿刺的外展角和矢狀角。術(shù)中通過應(yīng)用C形臂X線機(jī)的透視作用對(duì)患者的穿刺位置進(jìn)行觀察，必要時(shí)可根據(jù)患者情況進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)測量的椎弓根外徑的高/寬(PH/PW)、椎弓根長度LL/ RL、內(nèi)徑的高/寬等選擇合適直徑和長度的椎弓根螺釘，置入椎弓根螺釘后連接釘棒系統(tǒng)，根據(jù)術(shù)前計(jì)劃對(duì)患者實(shí)施撐開、減壓、腫瘤切除或植骨融合等操作，經(jīng)統(tǒng)計(jì)所有患者共置入350枚椎弓根釘，其中腰椎130枚，頸椎150枚，胸椎70枚。根據(jù)Belmont等穿破分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，將胸腰椎弓根釘2mm以內(nèi)、頸椎弓根釘1mm以內(nèi)的椎弓根穿破歸屬于“安全區(qū)域”，術(shù)后通過對(duì)50例患者再次實(shí)施CT掃描和冠狀面重建，結(jié)果顯示有14枚釘出現(xiàn)超過“安全區(qū)域”范圍的椎弓根穿破，其中頸椎1枚穿破外側(cè)壁2.1mm，頸椎8枚椎弓根穿破范圍為1-2 mm，腰椎5枚出現(xiàn)2-4 mm的椎弓根穿破，胸椎1枚存在 2-4 mm的椎弓根穿破。經(jīng)手術(shù)治療后所有患者術(shù)后均未出現(xiàn)與釘置入有關(guān)的神經(jīng)、脊髓和血管并發(fā)癥，均未出現(xiàn)其他異常情況。

討 論

隨著生活節(jié)奏的加快和交通事業(yè)的飛速發(fā)展，各類骨折和骨創(chuàng)傷發(fā)生率也具有顯著上升趨勢，經(jīng)椎弓根內(nèi)固定術(shù)在脊柱手術(shù)患者中的應(yīng)用也日益廣泛[1]。即使是具有豐富經(jīng)驗(yàn)的手術(shù)醫(yī)生，僅僅依靠普通CT和X線片很難對(duì)患者病情有直觀立體的了解，在制定術(shù)前計(jì)劃時(shí)很難對(duì)患者的椎體結(jié)構(gòu)進(jìn)行清晰分辨，測量的術(shù)前數(shù)據(jù)誤差較大，具有較高的手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)[2]。普通CT橫斷面由于受傷椎變形和體位關(guān)系等因素影響，在同一橫切層面中通常很難呈現(xiàn)對(duì)稱的雙側(cè)椎弓根影像，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法準(zhǔn)確測量，影響矢狀面、冠狀面和任意斜面的術(shù)前設(shè)計(jì)和參數(shù)測量。

術(shù)后評(píng)估椎弓根固定效果時(shí)，使用常規(guī)X線片通常無法較為準(zhǔn)確地確定椎弓根釘和椎弓根的空間位置關(guān)系，無法準(zhǔn)確判斷是否有穿出椎體前緣，對(duì)椎弓根評(píng)估的可靠性不高[3]。普通CT的橫斷面片平掃容易受金屬偽影影響，且無法進(jìn)行冠狀面重建，難以直觀反映患者的椎弓根和椎弓根釘位置，而且無法量化患者的椎弓根釘穿破情況[4]。多層螺旋CT作為診斷骨關(guān)節(jié)創(chuàng)傷和術(shù)后椎弓根釘位置判斷的重要方法，在臨床具有重要應(yīng)用價(jià)值。有研究學(xué)者提出，將X線片與多層螺旋CT橫切面片對(duì)頸椎標(biāo)本進(jìn)行測量，從而為頸椎弓根釘?shù)闹萌胩峁┲匾獏⒖家罁?jù)[5]。通過利用多層螺旋CT三維重建技術(shù)對(duì)頸椎椎弓根進(jìn)行測量，并在該技術(shù)輔助下實(shí)施個(gè)體化頸椎椎弓根置釘[6]。多層螺旋CT三維重建輔助經(jīng)椎弓根內(nèi)固定術(shù)，可有效提高臨床手術(shù)效率，保障測量結(jié)果的準(zhǔn)確性[7]。通過容積重建和多平面重建等技術(shù)，能夠較好地反映患者脊柱整體結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確掌握患者手術(shù)暴露區(qū)以外的信息，從而提高臨床診斷準(zhǔn)確性[8]。另外，通過分離感興趣區(qū)和模擬手術(shù)過程，能夠選擇更為理想的手術(shù)入路、融合節(jié)段和手術(shù)節(jié)段，多平面重建圖像的骨質(zhì)邊緣具有較高對(duì)比清晰度，能夠顯示任意切面，有助于選擇理想的釘置入軌道，從而準(zhǔn)確評(píng)估患者的手術(shù)效果。因此，在進(jìn)行三維重建和測量時(shí)，應(yīng)盡可能選擇本椎作為參照骨性標(biāo)志[9]。在對(duì)患者實(shí)施手術(shù)時(shí)，通過測量數(shù)據(jù)合理確定穿刺角度和穿刺點(diǎn)，然后給患者置入椎弓根釘，由于置釘操作需要手工操作，操作過程中不可避免會(huì)有一定誤差，具有穿破風(fēng)險(xiǎn)，所以臨床醫(yī)師的豐富經(jīng)驗(yàn)，良好穿刺技術(shù)和手感是手術(shù)成功的重要保障[10]。本研究中，通過選取50例我院2017年1月-2018年12月期間在我院實(shí)施經(jīng)椎弓根內(nèi)固定術(shù)治療的患者，均給予多層螺旋CT掃描和多平面重建、容積重建，并根據(jù)CT掃描和重建結(jié)果輔助診斷疾病和實(shí)施個(gè)體化手術(shù)指導(dǎo)，本組患者實(shí)施經(jīng)椎弓根內(nèi)固定手術(shù)時(shí)共置入椎弓根釘350枚，術(shù)后再次CT掃描和冠狀面重建，分析檢查結(jié)果顯示超“安全區(qū)域”范圍的椎弓根穿破的椎弓根釘有14枚，其中頸椎8枚椎弓根穿破范圍為1-2 mm，胸椎1枚、腰椎5枚出現(xiàn)2-4 mm的椎弓根穿破，頸椎1枚穿破外側(cè)壁2.1mm。本組患者術(shù)后均未出現(xiàn)與釘置入相關(guān)的并發(fā)癥。說明在實(shí)施脊柱經(jīng)椎弓根內(nèi)固定手術(shù)的患者中應(yīng)用多層螺旋CT三維重建技術(shù)進(jìn)行輔助, 能夠?yàn)槭中g(shù)提供更有價(jià)值的參考信息，有助于減少患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，提高手術(shù)安全性，可推廣應(yīng)用。

總而言之，通過對(duì)實(shí)施經(jīng)椎弓根釘內(nèi)固定術(shù)的患者實(shí)施三維重建和測量，有助于準(zhǔn)確評(píng)估患者病情，為患者制定個(gè)體化、量化的術(shù)前計(jì)劃，提供有效術(shù)中指導(dǎo)，從而提高手術(shù)安全性，降低患者手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。