計算機導(dǎo)航輔助經(jīng)皮椎弓根螺釘治療胸腰椎骨折的療效分析

李 智 朱庭標 趙愛彬 張 勇 劉 峰 呂曉峰 朱明雨 顧 浩 張金鵬 范永紅 王葉武

( 曲靖市第一人民醫(yī)院骨科 ， 云南 曲靖 655000 )

近年來，隨著數(shù)字醫(yī)學(xué)的發(fā)展, 計算機導(dǎo)航技術(shù)在骨科手術(shù)中的應(yīng)用越來越多。計算機導(dǎo)航輔助椎弓根螺釘(Computer Navigation Assisted Percutaneous Pedicle Screws, CNAPPS)技術(shù)已被證實具有較高的精確性及安全性，但鮮有文獻報道計算機導(dǎo)航輔助經(jīng)皮椎弓根螺釘技術(shù)。我院自2012年1月-2018年2月，選擇108例單節(jié)段無脊髓神經(jīng)損傷癥狀的胸腰椎壓縮骨折患者并隨機分為2組，分別行常規(guī)經(jīng)皮椎弓根螺釘固定及在計算機導(dǎo)航輔助下行經(jīng)皮椎弓根螺釘固定，對2組患者進行比較，現(xiàn)報告如下。

臨床資料

1 一般資料：本組108例單節(jié)段無脊髓、神經(jīng)損傷癥狀胸腰椎壓縮性骨折患者，隨機分成2組，每組54例。 一組行常規(guī)經(jīng)皮椎弓根螺釘固定(常規(guī)經(jīng)皮組)，其中男34例、女20例，年齡26-54歲、平均36.8歲，損傷節(jié)段：T118例、T1215例、L122例、L29例，損傷原因：車禍傷24例、高處墜落傷20例、重物砸傷10例。另一組在計算機導(dǎo)航輔助下行經(jīng)皮椎弓根螺釘固定(導(dǎo)航經(jīng)皮組)，其中男36例、女18例，年齡28-56歲、平均39.2歲，損傷節(jié)段：T116例、T1216例、L125例、L27例，損傷原因：車禍傷20例、高處墜落傷26例、重物砸傷8例。2組患者所有手術(shù)均由同一組醫(yī)生完成。納入標準：(1)根據(jù)X片及骨折椎體CT平掃按照胸腰椎骨折Denis分型單節(jié)段單純椎體壓縮骨折、無脊髓神經(jīng)損傷癥狀；(2)傷后2周內(nèi)新鮮骨折；(3)無重要臟器及身體其它部位損傷；(4)無病理性骨折及骨質(zhì)疏松；(5)術(shù)后依從性較好，能按時隨診。

2 手術(shù)方法：(1)常規(guī)經(jīng)皮組。全麻后，患者俯臥于可透視手術(shù)床上，腹部懸空行體位復(fù)位。C臂透視定位椎弓根進針點后做好標記。以4個椎弓根點為中心各做1個長約1cm縱行切口， C臂引導(dǎo)下將穿刺定位針經(jīng)皮置入傷椎上下椎體的椎弓根內(nèi)，通過定位針用攻絲擴大釘?shù)篮髷Q入空心椎弓根螺釘。經(jīng)皮置入縱向連接桿并擰緊一端尾帽固定、于兩螺釘尾部安裝縱向撐開裝置后適度撐開行復(fù)位固定并擰緊尾帽，C臂透視觀察骨折復(fù)位情況，對側(cè)同法操作。沖洗縫合手術(shù)切口，術(shù)后2天患者疼痛明顯減輕時下地活動。(2)導(dǎo)航經(jīng)皮組。全麻后，患者俯臥于可透視手術(shù)床上，腹部懸空行體位復(fù)位。C臂透視定位傷椎及上下位鄰椎雙側(cè)椎弓根開口位置并標記。消毒后用固定夾將示蹤器固定于傷椎上2位椎體棘突上，確保示蹤器固定牢靠不影響操作并保證示蹤器不被遮擋。用三維C臂對傷椎及上下鄰近節(jié)段進行三維掃描后將采集圖像傳入導(dǎo)航系統(tǒng)，導(dǎo)航對圖像自動匹配后將手術(shù)所需工具進行注冊。在皮膚標記點分別做長約1cm的縱形切口，切開皮膚及筋膜。根據(jù)導(dǎo)航工作站的虛擬圖像，用裝有示蹤器的工具分別對傷椎上下節(jié)段雙側(cè)椎弓根的開口部位進行開口、開道。根據(jù)工作站圖像調(diào)整頭傾、內(nèi)傾角度，通過測量工具測出擬植入椎弓根螺釘?shù)拈L度及直徑。置入導(dǎo)針后逐次放入擴張管道，沿導(dǎo)針攻絲后將所選椎弓根螺釘沿導(dǎo)針擰入椎弓根內(nèi)，經(jīng)皮置入縱向連接桿并擰緊一端尾帽固定、于兩螺釘尾部安裝縱向撐開裝置后適度撐開行復(fù)位固定并擰緊尾帽，C臂透視觀察骨折復(fù)位情況，對側(cè)同法操作。沖洗縫合手術(shù)切口，術(shù)后2天患者疼痛明顯減輕時下地活動。

3 觀察指標：記錄2組手術(shù)時間、術(shù)中出血量、術(shù)中X線透視次數(shù)、住院天數(shù)、骨折愈合時間，測量2組術(shù)前及末次隨訪時矢狀面Cobb角，比較2組患者術(shù)前、術(shù)后疼痛視覺模擬評分。所有患者術(shù)后均需行CT掃描，并對術(shù)后椎弓根螺釘位置進行評價：0級：螺釘位于椎弓根皮質(zhì)內(nèi)；1級：螺釘穿破椎弓根壁，但≤2mm；2級：螺釘明顯穿破椎弓根壁，>2mm，但沒有出現(xiàn)神經(jīng)損害；3級：出現(xiàn)并發(fā)癥，如椎弓根骨折，向前方穿破導(dǎo)致血管神經(jīng)損傷，穿破椎弓根內(nèi)外側(cè)壁出現(xiàn)神經(jīng)損害。其中0級、1級螺釘為優(yōu)，2級螺釘為良，3級螺釘為差。

安裝參考架后在導(dǎo)航輔助下置釘

插入定位導(dǎo)針后透視見位置良好

擰入經(jīng)皮椎弓根螺釘后透視見骨折復(fù)位滿意、椎弓根螺釘位置良好

4 統(tǒng)計學(xué)處理：所有數(shù)據(jù)均采用SPSS16.0統(tǒng)計軟件分析，對手術(shù)時間、術(shù)中出血量、切口長度、住院時間、骨折愈合時間、2組術(shù)前及末次隨訪時矢狀面Cobb角和2組術(shù)前、術(shù)后疼痛視覺模擬評分采用配對t檢驗進行分析比較，對術(shù)中透視次數(shù)及CT掃描椎弓根螺釘優(yōu)良率使用x2檢驗，P<0.05差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

5 結(jié)果：常規(guī)經(jīng)皮組和導(dǎo)航經(jīng)皮組術(shù)中出血量、切口長度、住院天數(shù)、骨折愈合時間及矢狀面Cobb角、VAS評分比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義；但2組手術(shù)時間、X線透視次數(shù)、椎弓根螺釘置釘優(yōu)良率比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義，見表1-3。計算機導(dǎo)航輔助經(jīng)皮椎弓根螺釘置釘較常規(guī)非導(dǎo)航輔助置釘具有較高的置釘準確性、較短手術(shù)時間及較少射線暴露。

表1 2組手術(shù)組比較

表2 2組術(shù)后Cobb角及VAS評分比較

表3 2組術(shù)中透視次數(shù)及螺釘優(yōu)良率比較

討 論

1 常規(guī)非導(dǎo)航輔助經(jīng)皮椎弓根螺釘治療胸腰椎骨折：胸腰椎骨折經(jīng)后路行椎弓根螺釘固定已被臨床證實安全可靠，傳統(tǒng)開放手術(shù)須做廣泛的軟組織剝離，手術(shù)創(chuàng)傷大、出血多、住院時間長。近年來脊柱微創(chuàng)技術(shù)發(fā)展迅速，其中經(jīng)皮椎弓根螺釘固定技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，其具有創(chuàng)傷小、出血少、手術(shù)時間短、術(shù)后腰背部疼痛輕等優(yōu)點。但經(jīng)皮椎弓根螺釘固定需在術(shù)中反復(fù)透視，使醫(yī)務(wù)人員及患者反復(fù)多次暴露在X線輻射下；且經(jīng)皮椎弓根螺釘固定在X線透視下微創(chuàng)切口內(nèi)而非直視下置釘，常給精確置釘帶來一定困難，由于螺釘位置不佳，常可導(dǎo)致脊髓神經(jīng)、血管、內(nèi)臟等損傷導(dǎo)致嚴重并發(fā)癥[1]。

2 CNAPPS治療胸腰椎骨折：計算機導(dǎo)航輔助手術(shù)最早應(yīng)用于神經(jīng)外科[2]， 隨著數(shù)字醫(yī)學(xué)的發(fā)展，該技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用于諸多外科領(lǐng)域， 并得到飛速發(fā)展， 特別是在脊柱外科領(lǐng)域， 計算機輔助手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)可以明顯提高椎弓根螺釘置入的準確率，其安全性和精確性已被臨床證實[2-4]。但以往計算機導(dǎo)航輔助置釘均在開放切口內(nèi)、直視下結(jié)合術(shù)者對局部解剖結(jié)構(gòu)綜合判斷后進行椎弓根螺釘?shù)闹踩?，很少有文獻報道將導(dǎo)航技術(shù)與經(jīng)皮椎弓根螺釘技術(shù)兩者結(jié)合來治療脊柱病變。我們將2種技術(shù)相結(jié)合可以很好的解決常規(guī)經(jīng)皮椎弓根螺釘技術(shù)置釘過程中存在的問題。計算機導(dǎo)航不但可以指導(dǎo)術(shù)者選擇正確的進針點、角度 、 深度， 還可以從工作站虛擬圖像上測量釘?shù)篱L度及椎弓根直徑， 幫助術(shù)者選擇最佳的椎弓根螺釘及進釘通道。熟練掌握后整個手術(shù)過程中只需透視3次，即術(shù)前定位、術(shù)中掃描、術(shù)后驗證，這大大減少了醫(yī)務(wù)人員及患者射線暴露。雖然在使用導(dǎo)航過程中較常規(guī)非導(dǎo)航技術(shù)增加了安裝參考架、術(shù)中三維掃描、工具注冊等手術(shù)步驟，但熟練操作后整體并不會延長手術(shù)時間，因為導(dǎo)航技術(shù)可提供精準的置釘模擬圖像， 避免了常規(guī)手術(shù)穿刺時反 復(fù)透視所造成 的時間浪費，醫(yī)務(wù)人員一旦熟練其使用方法及操作過程，還會縮短手術(shù)時間。因此，計算機導(dǎo)航輔助經(jīng)皮椎弓根螺釘技術(shù)可以有效提高置釘精準度和安全性、縮短手術(shù)時間， 減少射線暴露。

3 CNAPPS使用中存在問題：CNAPPS能很大程度避免傳統(tǒng)術(shù)式中反復(fù)透視定位操作， 減少了術(shù)中術(shù)者及患者的透視時間及輻射暴露。但它并不是完美的， 選擇導(dǎo)航系統(tǒng)仍有一定的局限性。計算機導(dǎo)航技術(shù)需要一定的學(xué)習(xí)周期， 雖然它可以提供較為精準的空間定位， 但如果術(shù)中出現(xiàn)“漂移”，定位將出現(xiàn)偏差。所以使用計算導(dǎo)航技術(shù)要注意以下幾點: (1)患者體位一定要固定牢靠， 置釘過程中動作相對輕柔，避免術(shù)中患者身體產(chǎn)生過大的移動；(2)確保參考架固定穩(wěn)固， 避免術(shù)中松動；(3) 術(shù)中安裝參考架，要避免影響經(jīng)皮植釘操作及物體遮擋參考架；(4)術(shù)中若發(fā)現(xiàn)導(dǎo)航定位明顯偏離術(shù)者或發(fā)現(xiàn)參考架有松動，應(yīng)重新采集圖像進行導(dǎo)航 。

計算機輔助導(dǎo)航系統(tǒng)是外科醫(yī)生本身所具有的經(jīng)驗和判斷的最好補充，是一種先進的輔助手段，不能代替外科醫(yī)生的思維和技能， 只有兩者有機結(jié)合， 才能確保椎弓根螺釘安全 、準確植入[5]。