經(jīng)皮椎間孔鏡定位穿刺技術(shù)及相關(guān)輔助導(dǎo)航設(shè)備應(yīng)用的研究進展

隆振學(xué) 韋文 王露瑤 李清鋒 華樹良

【關(guān)鍵詞】 腰椎間盤突出癥;椎間孔鏡;定位穿刺;導(dǎo)航

中圖分類號：R681.5+3 ? 文獻標志碼：A ? DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2019.07.016

腰椎間盤突出癥是脊柱外科中引起腰腿痛的主要原因，其中約10%的患者需要手術(shù)治療。近年來，經(jīng)皮椎間孔鏡技術(shù)已成為治療腰椎間盤突出癥的常用方法[1]。成功的穿刺定位是椎間孔鏡手術(shù)順利完成的首要前提，其穿刺定位方式及相關(guān)輔助定位器的研制更是百花齊放，各有優(yōu)缺點，本文將對椎間孔鏡的穿刺定位技術(shù)及相關(guān)輔助導(dǎo)航設(shè)備的研制進行綜述。

1 椎間孔“Kambin三角”

“Kambin三角”的邊界有多種描述，最早是由Kambin[2]描述的椎間孔區(qū)一個類似三角形區(qū)域，由腰椎小關(guān)節(jié)構(gòu)成其后界，硬膜囊/走行神經(jīng)根為其內(nèi)界，下位椎體的上終板為其下界，相應(yīng)節(jié)段的出行神經(jīng)根為其外上界?！癒ambin三角”已成為經(jīng)皮腰椎間孔鏡手術(shù)進行髓核摘除的重要天然通道，該術(shù)式效果優(yōu)良率為80%以上[3～6]。

2 椎間孔鏡定位穿刺技術(shù)

2.1 YESS技術(shù) YESS技術(shù)最早由Yeung等[7]基于“inside-out”理念上發(fā)明。術(shù)前透視標準的腰椎正側(cè)位片，正位片上用標記筆在皮膚上標定后正中線，側(cè)位片標記目標椎間盤傾斜線與水平線的交點（即皮膚穿刺點）及“Kambin三角”，根據(jù)患者的體型及椎間孔大小適當調(diào)整皮膚進針點，通常在后正中線旁開8～14 cm放置定位針，局麻下沿椎間盤傾斜線、與地面成15°～30°角度方向穿刺，經(jīng)“Kambin三角”進入椎間盤。標準的穿刺位置是穿刺針針尖正位X線透視下穿至上下椎弓根連線中點、側(cè)位X線透視下穿至上下椎體后緣連線。周建偉等[8]按上述方法治療112例腰椎間盤突出癥患者，所有患者順利完成穿刺及手術(shù)，并獲得良好的遠期療效。YESS技術(shù)主要的特點是穿刺套管不經(jīng)過椎管而直接進入椎間盤內(nèi)，由內(nèi)向外進行椎間盤摘除減壓，故其并發(fā)癥相對少，操作也相對簡單。因其主要適用于包容性腰椎間盤突出型及部分后縱韌帶下脫出型患者，而對椎管內(nèi)游離型患者不適用，適應(yīng)證相對較窄。

2.2 TESSYS 技術(shù) TESSYS技術(shù)則由Hoogland等[9]于2002年基于“outside-in”理念上首先提出。它與YESS技術(shù)最大不同點在于其穿刺目標靶點是正位X線透視下穿刺針針尖位于上關(guān)節(jié)突尖部，側(cè)位X線透視下穿刺針針尖位于上關(guān)節(jié)突的前下緣，緊鄰椎間孔下緣。另外，TESSYS技術(shù)是經(jīng)擴大的椎間孔進入椎管，減壓順序由椎管內(nèi)減壓再到椎間盤內(nèi)減壓，全程均經(jīng)過椎管內(nèi)進行操作，故神經(jīng)損傷等并發(fā)癥也較多見，操作相對復(fù)雜，步驟更多。其相對適應(yīng)證較YESS技術(shù)也更廣，除了可以摘除椎管內(nèi)游離的髓核組織外，也能探查和松解神經(jīng)根、擴大神經(jīng)根管。

2.3 BEIS技術(shù) 雖然TESSYS技術(shù)的適應(yīng)證較YESS技術(shù)相對更廣，但對部分伴有雙側(cè)神經(jīng)癥狀或因椎體后緣有骨贅等致壓物壓迫的患者，其弊端仍非常明顯。白一冰等[10]在TESSYS穿刺技術(shù)的基礎(chǔ)上進行穿刺方法的改良（即BEIS技術(shù)）。主要改良方面：首先是針對患者體型適當調(diào)整穿刺點與后正中線的旁開距離，從L3/4至L5/S1旁開距離8～14 cm逐漸增大;其次是穿刺針外展角從L3/4至L5/S1由20°～50°逐漸增加，頭傾角則由20°～60°逐漸增大;再次，當正位相時穿刺針末端到達后正中線上、側(cè)位X線透視下穿刺針末端到達下位椎體的后上緣時即可達到標準的穿刺靶點。BEIS技術(shù)實際上是對神經(jīng)根全方位減壓，與TESSYS技術(shù)相比，能多角度將導(dǎo)致椎管狹窄的解剖學(xué)致病因素去除，達到減壓更充分、更徹底的目的。

2.4 靶向定位TESSYS技術(shù) 為了精確表述腰椎間盤髓核突出的具體位置，胡有谷等[11]提出了腰椎間盤突出的區(qū)域定位法。該團隊從三維結(jié)構(gòu)上詳細描述了髓核突出位置的層、區(qū)、域，經(jīng)排列組合便可將每一節(jié)段的椎管進行三維精確定位，術(shù)前根據(jù)腰椎CT或MRI影像學(xué)表現(xiàn)，即可快速、精準定位突出髓核組織等的位置。椎間孔鏡的靶向定位TESSYS技術(shù)正是結(jié)合本區(qū)域定位法提出的以突出的髓核組織為目標穿刺靶點，根據(jù)目標穿刺靶點的位置及患者的體型等因素，個體化選取皮膚穿刺點及穿刺角度，根據(jù)目標穿刺靶點的不同位置，標準的穿刺位置是正位X線透視下工作套管末端位于后正中線附近，側(cè)位片上則根據(jù)突出物所在的區(qū)域定位相應(yīng)的將工作套管的末端置于椎體后緣的椎間隙平面、上位椎體的后下角或下位椎體的后上角[12]。靶向定位TESSYS下操作具有以下優(yōu)勢[13]：穿刺定位全程在C臂透視監(jiān)視下進行，直達目標靶點，局麻即可完成手術(shù)，術(shù)者能更好地與患者溝通，降低神經(jīng)損傷并發(fā)癥的發(fā)生，對周圍正常組織的損傷較小，術(shù)后無需使用鎮(zhèn)痛泵。有部分報道認為應(yīng)用靶向定位TESSYS技術(shù)術(shù)后下肢皮膚感覺異常的并發(fā)癥主要與術(shù)中多次穿刺等因素有關(guān)，應(yīng)加以注意[14]。

3 導(dǎo)航輔助穿刺定位設(shè)備

3.1 椎間盤突出靶點瞄準儀 椎間孔鏡手術(shù)常見的并發(fā)癥與穿刺偏差大、反復(fù)穿刺等原因密切相關(guān)[14]。為解決椎間孔鏡穿刺定位的難題，盡可能縮短初學(xué)者的學(xué)習(xí)曲線、降低手術(shù)風(fēng)險、提高穿刺準確率、最大限度減少人體X線輻射暴露[15]，曾月東等[16]研發(fā)了靶點瞄準儀和靶向穿刺新方法。其原理是通過直角三角函數(shù)關(guān)系科學(xué)準確地計算出穿刺針穿刺深度，實現(xiàn)穿刺路徑個體化和精準化，穿刺外展角度最大可達到80°左右，穿刺點距離后正中線更遠，可達12～15 cm，這樣可以有效避開關(guān)節(jié)突骨質(zhì)的阻擋，減少患者創(chuàng)傷，降低穿刺難度。當然，該方法也存在一定缺陷，主要是靶點到腰部皮膚標志投影點的距離測量有一定誤差，與X線片圖像比例尺的準確性也有關(guān)。

3.2 HELLO 椎間孔鏡同心圓穿刺輔助定位器 學(xué)者Fan等[17]研制了HELLO穿刺輔助定位器，利用穿刺靶點始終落在直角圓弧圓心的原理特性達到精準導(dǎo)航的目的。由穿刺目標點本身及其在正側(cè)位的體表投影點組成一個平面，另外由定位器的弧形結(jié)構(gòu)和上方/側(cè)方探針組成一個平面，當上述兩個平面重合時穿刺靶點就落在定位器的圓心，這時以圓弧上任何半徑為假想的穿刺路徑均能精準穿刺至圓心，也就是目標靶點。一般來說，L4/5節(jié)段進針點的選擇由棘突旁開11～14 cm，L5/S1節(jié)段則選擇由棘突旁開12～16 cm。使用HELLO穿刺輔助定位器可極大提升穿刺精準度，減少輻射暴露。該設(shè)備的特點是任何穿刺路徑均能準確穿刺至靶點，從而可為患者提供個性化選擇、優(yōu)化穿刺路徑。

3.3 超聲容積導(dǎo)航定位技術(shù) 超聲容積導(dǎo)航技術(shù)的主要原理是運用電磁場跟蹤系統(tǒng)，結(jié)合已采集的CT或MRI三維數(shù)據(jù)進行圖像整合，快速、準確地尋找病變位置。Jung等[18]首先介紹了采用超聲容積影像系統(tǒng)快速定位病變部位的方法。國內(nèi)學(xué)者許波[19]利用超聲容積導(dǎo)航定位法對36例經(jīng)椎間孔鏡治療的腰椎間盤突出癥患者進行穿刺定位。術(shù)前攝取患者腰椎前后位片及側(cè)位片，以患者雙側(cè)髂嵴的最高點連線與后正中線交點為圓心，在半徑5 cm范圍內(nèi)隨機選取4個點，術(shù)前采用螺旋CT掃描儀獲取三維重建圖像[20]。術(shù)中通過圖像融合及超聲容積導(dǎo)航引導(dǎo)穿刺，椎間孔下位椎體椎弓根上緣為其穿刺靶點，超聲圖像實時跟蹤引導(dǎo)進行穿刺，術(shù)中需多次調(diào)整探頭角度，直至穿刺至目標靶點[21]。結(jié)果所有患者均能準確穿刺到達目標，認為應(yīng)用超聲容積導(dǎo)航技術(shù)可確保穿刺效果，減少術(shù)中穿刺時間和輻射暴露劑量，明顯減少手術(shù)時間，降低手術(shù)難度。

3.4 3D打印技術(shù) 3D打印技術(shù)近年來在脊柱外科等醫(yī)療領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用[22]。國內(nèi)學(xué)者李承龍等[23]研發(fā)3D打印技術(shù)用于椎間孔鏡的輔助定位穿刺。首先通過軟件生成腰椎三維圖像，術(shù)前模擬最佳的穿刺路徑并制作個體化穿刺導(dǎo)板，穿刺目標靶點選擇在患側(cè)上關(guān)節(jié)突的尖部。手術(shù)時將個體化穿刺導(dǎo)板緊密固定在穿刺部位，沿3D打印個體化穿刺導(dǎo)板進行定位穿刺，通過C型X線透視機嚴密監(jiān)視穿刺進程。結(jié)果所有患者均在3D個體化穿刺導(dǎo)板引導(dǎo)下順利完成穿刺，未出現(xiàn)重要組織及血管的損傷。楊軍等人[24]與賴居易等[25]亦采用3D打印技術(shù)椎間孔鏡穿刺定位導(dǎo)向器進行輔助穿刺，也能順利完成穿刺及手術(shù)。上述幾種3D打印技術(shù)的使用均明顯提高椎間孔鏡術(shù)中穿刺的準確性，臨床應(yīng)用前景廣闊，但目前其樣本量較少，穿刺準確性還需更多的大樣本進行驗證。

3.5 新型三維穿刺定位器 陳銘吉等[26]設(shè)計出一種由橫梁、豎梁和水平梁組成的新型三維穿刺定位器。其依據(jù)是穿刺靶點與豎梁、橫梁組成特定的矩形。在正、側(cè)位透視下分別確定穿刺目標點的體表投影并做標記，調(diào)整豎梁和橫梁上的探針分別與皮膚標記點重合并固定，適當調(diào)整三個維度上的探針，使之分別與體表投影點重疊，此時將穿刺針經(jīng)兩套管路徑穿刺即可直達穿刺靶點。尸體研究表明，該定位器能提升50%左右的穿刺精度，減少40%左右的輻射量，但使用過程中需調(diào)整各維度的距離，C臂機的擺放位置、體位擺放及表皮定位器的使用也均有嚴格的要求，但目前尚未應(yīng)用于臨床。

3.6 其他導(dǎo)航輔助穿刺定位設(shè)備 精準、快捷地完成穿刺定位一直是臨床醫(yī)生的追求。國內(nèi)外許多學(xué)者進行了許多相關(guān)穿刺輔助設(shè)備的研制，研究成果更是百花齊放，這對椎間孔鏡技術(shù)臨床應(yīng)用起到了積極的推動作用。李明等人[27]利用直角三角形兩條直角邊長度可確定斜邊長度及角度的幾何學(xué)原理研制出一種椎間孔鏡定位導(dǎo)向器，由滑動架、旋鈕、滑動螺栓、導(dǎo)向套及鎖定螺栓等五部分組成。導(dǎo)向套管經(jīng)滑動軌道及鎖止部連接固定于滑動架，并可在標尺上移動，穿刺導(dǎo)向套管可借助鎖止部改變穿刺方向，可確保穿刺角度及穿刺路徑的穩(wěn)定，確保了手術(shù)的安全性和準確性。史航等人[28]介紹了一種新型三軸調(diào)節(jié)式精準穿刺定位器，可通過測距模塊測量出定位器中心到皮膚表面的距離，誤差可精確到毫米，提高穿刺效率及精度。朱慧陽等[29]研制的激光導(dǎo)向器由支架、可調(diào)節(jié)角度盤、激光光源組成。術(shù)前將患者腰椎CT平掃圖像數(shù)據(jù)輸入三維圖像重建等軟件，模擬經(jīng)椎間孔入路穿刺，術(shù)中根據(jù)術(shù)前測量的目標靶點與體表投影點的距離，適當調(diào)整固定架上端平臺并固定，皮膚進針點為激光束與皮膚的交點，穿刺路徑即為激光束的路徑。上述導(dǎo)航設(shè)備的共同特點是操作簡便，精確度高。

4 展望

伴隨著智能時代和精準醫(yī)學(xué)時代的到來，新的穿刺技術(shù)和穿刺定位輔助設(shè)備將不斷涌現(xiàn)，椎間孔鏡的臨床應(yīng)用范圍也將不斷擴大，椎間孔鏡技術(shù)將走向精準化、更微創(chuàng)化，提高椎間孔鏡的臨床應(yīng)用效果，廣大的醫(yī)生和患者也將從中受益。

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（收稿日期：2019-05-05 修回日期：2019-06-06）

（編輯：潘明志）