計算機數(shù)字推算模擬方案對頸椎后路椎管擴大成形術(shù)的遠期療效及軸性癥狀的影響

李廣章，蔣召芹，劉志新，孫鳳麗

(河北省秦皇島市第一醫(yī)院 a.骨科，b.急診科，河北 秦皇島 066000)

脊髓型頸椎病主要是由于頸部椎間盤突出、退化的軟組織、椎體后緣的骨贅增生及增生肥厚鈣化的后動韌帶壓迫，引起頸部脊髓缺血，導(dǎo)致脊髓功能障礙。該病屬于波及影響面積較廣的高位脊髓受壓，為最嚴重的一種頸椎病。早期進行頸椎后路椎管擴大成形術(shù)，可提高臨床療效和預(yù)后[1]。但臨床資料顯示，該手術(shù)術(shù)后常出現(xiàn)頸背疼痛、肢體僵硬等遺留問題，且表現(xiàn)為不同程度的持續(xù)性[2]。學(xué)者將該情況定義為頸椎軸性癥狀(AS)，術(shù)后發(fā)生率為30%～60%，嚴重影響術(shù)后患者的生存質(zhì)量[3]。有研究表明，減少AS發(fā)生率且盡快緩解其癥狀可明顯改善預(yù)后[4]。有文獻將頸椎后路椎管擴大成形術(shù)進行改良應(yīng)用于頸椎病患者發(fā)現(xiàn)，其臨床療效有較大提高，但仍不能顯著改善其AS發(fā)生率和嚴重程度[5]。計算機數(shù)字模擬技術(shù)作為一項新技術(shù)可對手術(shù)進行全面評估，本研究將計算機數(shù)字推算模擬方案用于精確建立及評估頸椎后路椎管擴大成形術(shù)治療頸椎病患者中，旨在探討其對該病的遠期療效和AS的影響，為臨床提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料2015年7月至2017年9月我院骨外科確診并收治入院的脊髓型頸椎病患者68例，資料收集獲得醫(yī)院倫理會批準，所有患者均知情并簽署同意書。納入標準：①臨床表現(xiàn)為下肢無力甚至跛行、束胸感、肢體麻木、反射及排尿排便障礙，查體見Hoffmann征陽性，MRI檢查見典型長節(jié)段頸椎受壓；②均行頸椎X射線、MRI檢查確診為脊髓型頸椎病；③頸脊髓受壓至少三段；④年齡35～65歲；⑤經(jīng)主治醫(yī)師詳細了解病史及完善監(jiān)測后明確無手術(shù)禁忌證；⑥無脊柱手術(shù)史。排除標準：①合并內(nèi)外科嚴重疾病；②入院前有重大外傷手術(shù)史或免疫類藥物服用史；③合并嚴重精神病或溝通障礙；④并發(fā)休克、昏迷，生命體征不平穩(wěn)；⑤為創(chuàng)傷所致頸椎損傷；⑥中途退出本研究或?qū)Ρ狙芯坎荒褪堋８鶕?jù)入院順序分為研究組和對照組各34例，對照組行傳統(tǒng)頸椎后路椎管擴大成形術(shù)，研究組建立計算機數(shù)字推算模擬方案后再行頸椎后路椎管擴大成形術(shù)。兩組基線資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P> 0.05)，見表1。

1.2 方法對照組：患者全身麻醉、固定頭部、頸椎保持適度前屈中立位、術(shù)野消毒等術(shù)前準備，依次切開皮膚、皮下筋膜、肌肉，使用磨鉆沿椎板一側(cè)保留一半皮質(zhì)骨，一側(cè)全切開門；分別于C3、C4、C5、C6、C7開門側(cè)椎板置入微型鈦板，并用螺釘固定；完成后清理碎骨塊并負壓引流止血，縫合切口。

研究組：①數(shù)據(jù)輸入：采用Fusion 3100 64排螺旋CT掃描患者脊柱，將dicom3.0格式CT數(shù)據(jù)錄盤；②數(shù)據(jù)前處理：將光盤讀入個人計算機，根據(jù)Mimics 9.0軟件讀出頸椎的三維數(shù)據(jù)模型圖，對受累節(jié)段進行圖像分析，采用表面三維重建層間距；應(yīng)用autoCAD 2014三維實體建立頸椎后路椎管擴大成形術(shù)的器械模型和參數(shù)，文件格式為STL；③計算機數(shù)字模擬計算：通過各個面全面分析脊髓型頸椎病變特點，通過頸椎后路椎管擴大成形手術(shù)模塊的保留、全切和置入等功能模擬手術(shù)治療；應(yīng)用軟件二維、三維距離測量治療后脊椎保持的正確角度和錯誤角度區(qū)域，設(shè)計最佳置入通道；導(dǎo)入STL文件，模擬置入過程，觀察手術(shù)效果，并輸出AVI電影文件或動畫視頻；④做好計算機數(shù)字推算模擬方案后，根據(jù)最佳方案行改良頸椎后路椎管擴大成形術(shù)，于對照組區(qū)別為于C3、C4、C5、C6、C7開門側(cè)椎板置入微型鈦板。

1.3 判定標準①AS診斷標準[3]：參考Takeuchi診斷標準：a.輕微活動即引發(fā)疼痛；b.無局部壓痛，頸部僵硬；c.受涼時加重，熱敷保暖時緩解；d.休息、平躺時緩解；滿足上述三項及以上即為AS。②AS療效標準[4]：采用日本應(yīng)慶大學(xué)提出的國外常用量化標準判定，見表2。

表2 頸椎A(chǔ)S評分表 (分)

1.4 觀察指標①手術(shù)情況：比較兩組手術(shù)時間、顯性出血量、隱性出血量及術(shù)后引流量。②手術(shù)效果：根據(jù)神經(jīng)功能改善率判斷：改善率≥75%為優(yōu)，改善率50%～75%為良，改善率25%～50%為可，改善率≤25%為差；神經(jīng)功能改善率=[(術(shù)后JOA評分-術(shù)前JOA評分)/(17-術(shù)前JOA評分)]×100%，有效=優(yōu)+良。③頸脊髓功能：采用JOA頸脊髓功能評分[4]分別于術(shù)前、術(shù)后6月及12月對患者進行評估，主要通過運動、感覺及膀胱三大功能六個維度進行判斷，正常總分17分，分數(shù)越低說明神經(jīng)功能越差。④術(shù)后隨訪一年AS發(fā)生例數(shù)。⑤術(shù)后出現(xiàn)AS的時間嚴重程度。⑥術(shù)后出現(xiàn)AS至癥狀緩解時間，癥狀緩解評定參考AS療效標準判定[4]。⑦數(shù)字疼痛分級(NRS)評分判定AS初始軸性痛程度[4]，0～10分表示疼痛程度，分數(shù)高低直接反映疼痛程度大小。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS 23.0軟件分析數(shù)據(jù)。計量資料比較采用t檢驗；計數(shù)資料比較采用卡方檢驗；P< 0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 研究組手術(shù)情況圖計算機數(shù)字推算模擬方案下行頸椎后路椎管擴大成形術(shù)具體步驟及手術(shù)情況圖見圖1～5。

圖1 骨折類型評估

圖2 模擬骨折復(fù)位

圖3 植骨通道設(shè)計與測量

圖4 模擬頸椎后路椎管擴大成形術(shù)

圖5 全面、透明顯示植骨過程

2.2 兩組手術(shù)情況比較研究組手術(shù)時間、顯性出血量、隱性出血量、術(shù)后引流量均優(yōu)于對照組(P< 0.05)，見表3。

表3 兩組手術(shù)情況比較

2.3 兩組有效率比較兩組術(shù)后1、6月有效率比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P> 0.05)，術(shù)后12月研究組有效率高于對照組(P< 0.05)，見表4。

表4 兩組有效率比較 [n(%)]

2.4 兩組JOA評分比較兩組術(shù)前、術(shù)后6月內(nèi)JOA評分比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P> 0.05)，術(shù)后12月研究組JOA評分高于對照組(P< 0.05)，見表5。

表5 兩組JOA評分比較 (分)

2.5 兩組AS情況比較術(shù)后研究組AS發(fā)生率14.71%(5/34)，對照組AS發(fā)生率38.24%(13/34)，研究組低于對照組(χ2=4.836，P=0.028)；研究組AS出現(xiàn)時間、緩解時間及疼痛程度均優(yōu)于對照組(P< 0.05)，見表6。

表6 兩組AS情況比較

3 討論

脊髓型頸椎病可影響全身神經(jīng)及肢體運動，死亡率和致殘率較高。評估病情后早期、及時對該病進行手術(shù)干預(yù)，可提高預(yù)后和生存質(zhì)量。頸椎后路椎管擴大成形術(shù)利用“弓弦效應(yīng)”使頸脊髓向后漂移、前方壓迫得到間接減壓，充分顯露椎管內(nèi)結(jié)構(gòu)和病變來對頸椎病進行治療[6]。有文獻指出，該手術(shù)方式相對于前路手術(shù)可改善頸椎活動度受限、椎間不融合、cage脫出、吞咽困難等并發(fā)癥發(fā)生率[7]。但其逐年增高的AS也成為臨床亟待解決問題之一，江澤華等將該原因之一歸于臨床醫(yī)師對椎管內(nèi)疾病手術(shù)過程中脊柱穩(wěn)定性的保護與重建存在不同認識，因此對手術(shù)方式的選擇及如何保持脊柱生物力學(xué)的穩(wěn)定性不同[8]。

有學(xué)者對骨折機制進行研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)前動態(tài)全面評估患者病情并建立治療模型對該病治療后期治療效果及AS有重要作用[10]。胡穎等指出，計算機數(shù)字模擬實驗中可充分評估每個節(jié)段脊椎受損情況，而更好根據(jù)其特征作出切開和置入處理[10]。本研究中術(shù)后近期治療效果無顯著差異，但與術(shù)后12個月隨訪時發(fā)現(xiàn)，改良頸椎后路椎管擴大成形術(shù)明顯改善頸椎病患者手術(shù)情況、AS癥狀及JOA評分，與上述文獻較為一致。對AS進一步分析可得，目前認為該癥狀出現(xiàn)與頸后韌帶復(fù)合體遭破壞、C2/C7肌肉剝離、頸椎失穩(wěn)、術(shù)后頸椎活動度下降、頸部力量減弱、軟組織受損傷與刺激等有關(guān)[11]。而在計算機模擬技術(shù)下可檢查清楚節(jié)段性不同發(fā)病部位，將其與神經(jīng)支配區(qū)域相配合再進行手術(shù)，且使兩個階段曲度減少，排除肌肉剝離、頸椎失穩(wěn)等不良因素。早有研究證實，在手術(shù)術(shù)野顯露過程中將頸部肌肉剝離程度越大，會影響脊髓后支神經(jīng)而提高AS發(fā)生率[12]。頸椎手術(shù)常引起頸椎序列失調(diào)和破壞，而頸椎后肌肉群及韌帶是維持正常序列重要因素，表明頸部肌肉的受損與頸椎序列失調(diào)的相關(guān)性。楊丹等指出保留C2棘突可降低AS發(fā)生，保留C7棘突可影響術(shù)后頸后韌帶重建而加重AS癥狀[13]。本研究中的計算機模擬方案對C7棘突進行處理，且對C2棘突損傷較小，因此減輕了AS癥狀。另可對椎管內(nèi)脊髓壅余度進行準確測量而利于手術(shù)中脊髓向后移位，間接減壓充分，提高手術(shù)療效。查圓瑜等對采用單側(cè)短節(jié)段側(cè)塊固定方法固定的患者早期進行功能訓(xùn)練并隨訪32個月，患者JOA評分提高，優(yōu)良率78%，說明棘突修復(fù)可有效改善神經(jīng)功能[14]。本研究中對于各節(jié)段棘突的保留與切除嚴格按照計算機數(shù)字模擬治療圖中進行，充分發(fā)揮各棘突優(yōu)勢，改善AS癥狀。另手術(shù)中完全重建術(shù)后頸椎完整性及韌帶結(jié)構(gòu)完整性而進一步緩解AS癥狀，與呂福豹等研究結(jié)果較為一致[15]。

綜上所述，計算機數(shù)字推算模擬方案對頸椎后路椎管擴大成形術(shù)的遠期療效有較好效果，且通過建立手術(shù)模型全面了解患者頸椎特點，改善患者術(shù)后遠期神經(jīng)功能，降低AS發(fā)生率，保證預(yù)后。