球形探針技術(shù)在胸腰椎椎弓根螺釘置釘中的應(yīng)用

李忠偉，賀 苗，程 浩，張樹(shù)文，努爾哈那提·沙依蘭別克，趙東明，楊新明

1.新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院骨科，烏魯木齊 830054

2.新疆醫(yī)科大學(xué)護(hù)理學(xué)院，烏魯木齊 830054

3.華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院骨科，武漢 430030

椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)的出現(xiàn)為解決脊柱疾病提供了技術(shù)保證［1］，豐富了脊柱外科治療手段，提升了脊柱外科手術(shù)水平，為眾多脊柱疾病患者解除了痛苦［2］。近年來(lái)，隨著人工智能和數(shù)字化骨科技術(shù)的快速發(fā)展，以計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)、3D 打印技術(shù)等為代表，均能很大程度上提高置釘?shù)臏?zhǔn)確性和安全性。但上述技術(shù)設(shè)備價(jià)格昂貴，制作費(fèi)用高，全面普及面臨諸多困難［3-5］。目前，徒手置釘技術(shù)應(yīng)用傳統(tǒng)開(kāi)路錐行椎弓根穿刺仍是脊柱外科醫(yī)師使用的最為普及的方法之一［6-7］，但因椎弓根結(jié)構(gòu)的差異，即使經(jīng)驗(yàn)豐富的脊柱外科醫(yī)師也不可避免發(fā)生椎弓根螺釘?shù)恼`置。因此，本研究組收集新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院骨科2016年1月—2017年2月采用球形探針技術(shù)或傳統(tǒng)開(kāi)路錐技術(shù)穿刺行胸腰椎椎弓根螺釘內(nèi)固定的患者106 例，旨在探討在胸腰椎椎弓根螺釘置釘中應(yīng)用球形探針技術(shù)的準(zhǔn)確性、安全性及其應(yīng)用價(jià)值，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入標(biāo)準(zhǔn)：胸腰椎骨折、結(jié)核，胸椎黃韌帶骨化（OLF）、椎管腫瘤，及腰椎椎間盤突出、椎管狹窄、滑脫等腰椎退行性疾病。排除雙能X 線骨密度檢測(cè)為嚴(yán)重骨質(zhì)疏松及脊柱發(fā)育畸形者。根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)共納入患者106 例。56 例采用直徑2.5 mm球形探針進(jìn)行穿刺（球形探針組），其中男24 例，女32 例；年齡18 ～ 74 歲，平均49.5 歲。其余50 例采用傳統(tǒng)開(kāi)路錐技術(shù)進(jìn)行穿刺（傳統(tǒng)組），其中男22 例、女28 例；年齡20 ～ 72 歲，平均49.0 歲。2 組患者性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)（BMI）、疾病構(gòu)成等基線資料差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＞ 0.05，表1），具有可比性。

表1 一般資料Tab. 1 General data

1.2 球形探針技術(shù)

球形探針材質(zhì)為醫(yī)用不銹鋼，由金屬球形頭端、桿、柄組成，本研究選擇直徑為2.5 mm 的球形探針。球形探針工作原理：金屬球形頭端較鈍而光滑，桿部兼具彈性和硬度，在椎弓根進(jìn)針處開(kāi)口器穿刺順利的情況下，球形探針在桿的硬度作用下可穿透椎弓根、椎體的松質(zhì)骨，圓滑金屬球形頭端直達(dá)椎體前壁且不會(huì)穿透骨皮質(zhì)，可自行在松質(zhì)骨內(nèi)尋找釘?shù)?；穿刺不順利的情況下，鈍而光滑的金屬球形頭端碰到椎弓根各壁骨皮質(zhì)，在桿部的彈性作用下，金屬球形頭端會(huì)彈開(kāi)，重新選擇方向進(jìn)入椎弓根松質(zhì)骨，直達(dá)椎體前壁骨皮質(zhì)（圖1）。

圖1 球形探針外觀（直徑2.5 mm）Fig. 1 View of ball tip probe（diameter of 2.5 mm）

1.3 手術(shù)方法

球形探針組：患者全身麻醉后取后正中入路，依次切開(kāi)皮膚、皮下組織、沿棘突骨膜下剝離兩側(cè)椎旁肌至橫突外緣。以胸椎上關(guān)節(jié)突外緣與橫突中線的交點(diǎn)為穿刺點(diǎn)，開(kāi)口器鉆透骨皮質(zhì)3 mm。球形探針調(diào)整好矢狀角及頭尾傾方向后，左手緊握探針柄部，右手輕壓探針柄部尾端。穿刺順利時(shí)，在椎弓根、椎體的松質(zhì)骨快速通過(guò)直達(dá)椎體前方，球形探針探查四壁完整性后，定位針臨時(shí)固定，透視位置、方向滿意后以骨錐沿穿刺通道擴(kuò)大釘?shù)?，再以絲錐攻絲穿刺通道，再次用球形探針探查四壁完整無(wú)誤后，置入合適大小的椎弓根螺釘；穿刺不順利時(shí)，球形探針緩慢穿刺或以錘子輕敲，探針頭端可自行改變方向沿皮質(zhì)骨內(nèi)側(cè)滑過(guò)椎弓根，尋找到椎弓根松質(zhì)骨道，其余步驟與前一致。腰椎剝離至關(guān)節(jié)突外緣，顯露人字嵴頂點(diǎn)并穿刺，其他過(guò)程同胸椎操作。

傳統(tǒng)組：患者全身麻醉后常規(guī)暴露后方結(jié)構(gòu)，按胸腰椎椎弓根標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)釘點(diǎn)穿刺，開(kāi)口器鉆透骨皮質(zhì)，右手持開(kāi)路骨錐的手柄部向下順行穿刺，左手持開(kāi)路骨錐的桿部與柄連接部向上保護(hù)，開(kāi)路骨錐桿部前方彎曲部分朝向椎弓根的外側(cè)穿刺，穿刺深度約30 mm，將骨錐在穿刺釘?shù)纼?nèi)旋轉(zhuǎn)擰出，探針探查釘?shù)浪谋谕暾院?，定位針臨時(shí)固定，透視位置、方向滿意后，穿刺釘?shù)酪越z錐攻絲，再次以探針探查四壁完整無(wú)誤后，置入合適大小的椎弓根螺釘（圖2）。

圖2 開(kāi)路骨錐開(kāi)口器外觀可見(jiàn)桿部前方彎曲（白色箭頭）Fig. 2 View of bone awl and open-access opener with anterior curvature（white arrow）

1.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)

記錄2 組患者術(shù)中出血量和術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生情況。術(shù)后2 組患者雙下肢運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)良好時(shí)，于術(shù)后第3 天行CT 平掃評(píng)價(jià)椎弓根螺釘置釘準(zhǔn)確率；術(shù)后2 組患者出現(xiàn)雙下肢肌力下降等情況則立即行CT 平掃檢查。螺釘穿透椎弓根內(nèi)側(cè)、外側(cè)及椎體前壁骨皮質(zhì)均判定為置釘不良。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 20.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。數(shù)據(jù)采用表示，置釘準(zhǔn)確率比較采用χ2檢驗(yàn)；以P ＜ 0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

球形探針組共置入296 枚椎弓根螺釘（中上胸椎42 枚、下胸椎92 枚、腰椎162 枚）置釘準(zhǔn)確率為97.64%；7 枚置釘不良，其中1 枚（0.34%）穿透椎弓根內(nèi)側(cè)骨皮質(zhì)，3 枚（1.01%）穿透椎弓根外側(cè)骨皮質(zhì)，3 枚（1.01%）穿透椎體前壁骨皮質(zhì)；3 枚位于中上胸椎、2 枚位于下胸椎、2 枚位于腰椎。

傳統(tǒng)組共置入264 枚椎弓根螺釘（中上胸椎34 枚、下胸椎76 枚、腰椎154 枚）置釘準(zhǔn)確率為83.71%；43 枚置釘不良，其中6 枚（2.27%）穿透椎弓根內(nèi)側(cè)骨皮質(zhì)，19 枚（7.20%）穿透椎弓根外側(cè)骨皮質(zhì)，18 枚（6.82%）穿透椎體前壁骨皮質(zhì)；14 枚位于中上胸椎、13 枚位于下胸椎、16 枚位于腰椎。

2 組患者置釘準(zhǔn)確率及螺釘穿透椎弓根內(nèi)側(cè)、外側(cè)骨皮質(zhì)、椎體前壁骨皮質(zhì)比例比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＜ 0.05）。2 組術(shù)中出血量相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義［（172.52±68.05）mL vs. （168.12±42.22）mL，P ＞ 0.05］。傳統(tǒng)組術(shù)后1 例出現(xiàn)L5神經(jīng)根損傷致足下垂；球形探針組術(shù)中、術(shù)后均未出現(xiàn)神經(jīng)、血管、腦脊液漏及內(nèi)臟損傷等并發(fā)癥。術(shù)后2 組出現(xiàn)切口淺層感染各2 例，3 例經(jīng)置管沖洗后愈合，1 例經(jīng)VSD 負(fù)壓引流后痊愈。球形探針在穿刺過(guò)程中前方桿部偶爾發(fā)生輕度彎曲，經(jīng)調(diào)整后恢復(fù)原狀，未出現(xiàn)斷針現(xiàn)象。2 組典型病例影像學(xué)資料見(jiàn)圖3。

3 討 論

3.1 椎弓根螺釘置釘技術(shù)特點(diǎn)

傳統(tǒng)開(kāi)路錐置釘技術(shù)遵循椎弓根螺釘置入的四要素原則［8］，即正確選擇螺釘進(jìn)釘點(diǎn)、置入方向（螺釘在矢狀位上的傾斜角度及椎弓根中心軸線與椎體上下終板的頭尾傾斜角度）、直徑及長(zhǎng)度才能準(zhǔn)確置釘。這種標(biāo)準(zhǔn)化的置釘技術(shù)需要大量病例積累、長(zhǎng)時(shí)間學(xué)習(xí)才能熟練掌握，標(biāo)準(zhǔn)化置釘積累的經(jīng)驗(yàn)和詳細(xì)觀測(cè)椎弓根螺釘置入的影像學(xué)資料可為后期處理脊柱畸形中解剖結(jié)構(gòu)變異、椎體旋轉(zhuǎn)、椎弓根與椎體發(fā)育不對(duì)稱等情況的變異椎弓根置釘打下良好基礎(chǔ)。同時(shí)有文獻(xiàn)報(bào)道，豐富的臨床經(jīng)驗(yàn)對(duì)提高置釘準(zhǔn)確率的作用有限，且傳統(tǒng)開(kāi)路錐置釘技術(shù)存在學(xué)習(xí)曲線陡峭的缺點(diǎn)［9］。直接尋找椎弓根松質(zhì)骨通道，包括漏斗置釘技術(shù)和椎管減壓直視下置釘技術(shù)，漏斗置釘技術(shù)要去除橫突根部部分皮質(zhì)，刮除椎弓根根部松質(zhì)骨顯露椎弓根峽部，直視下操作置釘，能很大程度上提高置釘準(zhǔn)確率，但存在手術(shù)操作繁瑣、耗時(shí)長(zhǎng)、出血量增加、因椎弓根骨量丟失所致螺釘把持力和穩(wěn)定性下降等缺點(diǎn)；椎管減壓直視下置釘技術(shù)只能滿足需要減壓節(jié)段的置釘，對(duì)需要置釘臨時(shí)固定后再減壓截骨及脊柱骨折等不需要減壓的病例不宜采用此種方法［10］。

圖3 2組典型病例影像學(xué)資料Fig. 3 Imaging data of typical cases in 2 groups

計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航技術(shù)是將術(shù)前CT 掃描數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維重建，術(shù)中根據(jù)三維重建數(shù)據(jù)做相應(yīng)匹配，引導(dǎo)術(shù)者置入椎弓根螺釘，可明顯提高置釘?shù)臏?zhǔn)確性，減少多次透視帶來(lái)的輻射損傷，但因手術(shù)操作復(fù)雜、手術(shù)時(shí)間延長(zhǎng)及設(shè)備昂貴，推廣受到限制［11］。3D 打印導(dǎo)航模板技術(shù)是將影像數(shù)據(jù)以dicom 格式保存并導(dǎo)入Mimics 軟件，模擬出粗細(xì)合適的椎弓根螺釘及虛擬置釘成功的椎體以stl 格式保存數(shù)據(jù)，運(yùn)用Geomagic Studio 打開(kāi)stl 數(shù)據(jù)，基于提取椎板后部解剖形態(tài)，運(yùn)用逆向工程N(yùn)X 軟件設(shè)計(jì)與其解剖形態(tài)一致的反向置釘導(dǎo)航模板，該技術(shù)極大增加了患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，且實(shí)現(xiàn)全脊柱3D 打印導(dǎo)航模板技術(shù)仍然困難，目前在上頸椎和解剖結(jié)構(gòu)變異的椎體使用較多［12］。綜上，各種置釘技術(shù)均有其優(yōu)缺點(diǎn)，尋找一種較為可靠、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的置釘技術(shù)十分迫切。

3.2 球形探針技術(shù)的特點(diǎn)

首先，探針前部金屬球端既圓滑又有硬度，桿部具有良好的彈性和較強(qiáng)的硬度，其結(jié)構(gòu)特性決定了探針能很好地穿透松質(zhì)骨、又不易穿破骨皮質(zhì)的特點(diǎn)［13］，還具備調(diào)整釘?shù)赖淖饔茫?4］。術(shù)中根據(jù)解剖標(biāo)志選擇標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)針點(diǎn)，但頭尾傾的方向不合適，也會(huì)使探針前部金屬球端碰到椎弓根上/下壁骨皮質(zhì)，此時(shí)，術(shù)者有明顯阻擋感，再緩慢進(jìn)針或使用錘子輕敲后，圓滑的球端在桿部彈性作用下不穿透且滑過(guò)椎弓根上/下壁骨皮質(zhì)，同時(shí)探針桿部前端發(fā)生彎曲后順利進(jìn)入椎弓根內(nèi)，通過(guò)松質(zhì)骨到達(dá)椎體前部。本研究結(jié)果顯示，球形探針組置釘不良率明顯低于傳統(tǒng)組，證實(shí)球形探針可有效降低穿透椎弓根骨皮質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)，及時(shí)調(diào)整釘?shù)婪较?，提高置釘?shù)臏?zhǔn)確性和安全性。

其次，球形探針圓滑的金屬球端還可有效避免穿透神經(jīng)根，降低因穿刺或錯(cuò)誤置釘導(dǎo)致的神經(jīng)根損傷的發(fā)生率［15］。在胸腰椎椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)中，一旦進(jìn)針點(diǎn)偏下、內(nèi)或結(jié)構(gòu)變異時(shí)，尖銳的穿刺工具（開(kāi)路骨錐）可能直接刺傷走行神經(jīng)根，造成不可逆性損傷，即使透視發(fā)現(xiàn)穿刺位置異常，再次調(diào)整、穿刺、置釘，已受損的神經(jīng)無(wú)法恢復(fù)。本研究傳統(tǒng)開(kāi)路錐穿刺1 例患者發(fā)生L5神經(jīng)根損傷引起足下垂。球形探針穿刺在胸椎椎弓根進(jìn)針點(diǎn)選擇異常時(shí)，探針即使碰上神經(jīng)根，也不會(huì)刺破神經(jīng)根，透視后調(diào)整進(jìn)針點(diǎn)和各方向參數(shù)后就可避免損傷神經(jīng)根。在探針穿刺碰上腰段神經(jīng)根時(shí)，下肢會(huì)出現(xiàn)彈動(dòng)，提示進(jìn)針點(diǎn)選擇不合適，向外調(diào)整進(jìn)針點(diǎn)后也可以避免損傷神經(jīng)根。

3.3 置釘不良原因

本研究結(jié)果顯示，與球形探針組相比，傳統(tǒng)組置釘不良發(fā)生率較高。根據(jù)筆者徒手置釘?shù)牟僮黧w會(huì)，分析其置釘不良原因如下。①進(jìn)針點(diǎn)選擇欠佳，出現(xiàn)螺釘穿透椎弓根內(nèi)側(cè)、椎弓根外側(cè)和椎體前壁的現(xiàn)象；②調(diào)整進(jìn)針點(diǎn)后，因反復(fù)攻入釘?shù)?，開(kāi)路骨錐又攻入原開(kāi)路釘?shù)?；③進(jìn)針點(diǎn)選擇良好，但矢狀角較小，置釘后螺釘穿透椎體前壁；④部分術(shù)者在置入胸椎椎弓根螺釘時(shí)有進(jìn)針點(diǎn)選擇稍偏外的習(xí)慣，這種置釘雖然出現(xiàn)了穿透椎弓根外側(cè)壁的現(xiàn)象，但是沿橫突-部分肋橫關(guān)節(jié)-部分椎弓根（偏外）-椎體-椎體前方的路徑，螺釘把持力強(qiáng)、拔出力大，是一種無(wú)影響的置釘不良［16］；⑤反復(fù)調(diào)整進(jìn)針點(diǎn)、攻入釘?shù)?，形成假道，置釘進(jìn)入假道。

3.4 應(yīng)用球形探針技術(shù)的注意事項(xiàng)

①進(jìn)針點(diǎn)的骨皮質(zhì)一定要鉆透，才能保證球形探針順行向下穿刺。因球形探針沒(méi)有開(kāi)路骨錐尖銳，即使在進(jìn)針點(diǎn)開(kāi)口不徹底的情況下，開(kāi)路骨錐也能攻入并形成釘?shù)?。②球形探針?yīng)多備幾根。采用球形探針穿刺時(shí)，探針碰上骨皮質(zhì)后桿部前方會(huì)出現(xiàn)彎曲，經(jīng)調(diào)整后恢復(fù)直條形狀，建議更換1 根嶄新的球形探針再行穿刺，以免發(fā)生斷桿現(xiàn)象，球形探針斷端不易取出。③因球形探針技術(shù)沒(méi)有如同傳統(tǒng)開(kāi)路骨錐進(jìn)針時(shí)右手向下穿刺、左手向上提拉的保護(hù)姿勢(shì)，嚴(yán)重骨質(zhì)疏松患者對(duì)術(shù)者的手感和經(jīng)驗(yàn)要求更高，術(shù)者應(yīng)具備豐富的傳統(tǒng)開(kāi)路錐置釘經(jīng)驗(yàn)［17］。④對(duì)于骨質(zhì)硬度高的患者（例如既往在高原地區(qū)生活），進(jìn)針點(diǎn)的骨皮質(zhì)開(kāi)口一定要深，最好深至5 mm，然后再用球形探針穿刺，如果球形探針仍然出現(xiàn)彎曲，切不可再?gòu)?qiáng)行穿刺以免發(fā)現(xiàn)異常情況，可改用開(kāi)路骨錐穿刺。⑤經(jīng)驗(yàn)不足的醫(yī)師對(duì)進(jìn)針點(diǎn)的選擇仍然存在困難，可能會(huì)因進(jìn)針點(diǎn)的選擇錯(cuò)誤導(dǎo)致螺釘誤置。⑥對(duì)于脊柱側(cè)凸畸形和頸椎的置釘，尚未采用球形探針，本研究未討論此種情況。

綜上，與傳統(tǒng)開(kāi)路錐技術(shù)相比，在同樣都具有豐富徒手置釘技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的前提下，球形探針技術(shù)能有效地提高胸腰椎椎弓根螺釘?shù)闹冕敎?zhǔn)確性，減少置釘不良及相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生，是一種具有較高應(yīng)用價(jià)值、實(shí)用性強(qiáng)的技術(shù)，值得臨床推廣。本研究尚存在不足之處，后續(xù)研究需擴(kuò)大樣本量，細(xì)化疾病種類及置釘節(jié)段，進(jìn)一步探討球形探針技術(shù)在椎弓根置釘中的應(yīng)用價(jià)值。