參考骨質(zhì)移行轉(zhuǎn)換點(diǎn)改良椎弓根螺釘置入法行腰椎內(nèi)固定術(shù)

吳 瑞，叢 波，姜傳杰，于建林，周紀(jì)平，楊 凱，楊永軍

山東省文登整骨醫(yī)院脊柱一科，威海 264499

經(jīng)椎弓根螺釘內(nèi)固定技術(shù)應(yīng)用于臨床已有數(shù)十年，自20世紀(jì)50年代Harrington系統(tǒng)發(fā)明至今，已廣泛應(yīng)用于脊柱相關(guān)疾病的治療，為脊柱提供前、中、后三柱固定，可在三維水平獲得矯正及穩(wěn)定效果［1-3］。影響內(nèi)固定穩(wěn)定性的因素很多，包括置釘點(diǎn)的選擇及置釘?shù)姆较蚝蜕疃鹊取Ｖ冕旤c(diǎn)選擇精準(zhǔn)與否，對(duì)于置釘?shù)某晒β誓酥羶?nèi)固定系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性有較大影響，不精準(zhǔn)甚至可導(dǎo)致手術(shù)失敗［4］。目前臨床應(yīng)用較多的置釘點(diǎn)選擇方法有十字交叉法、峽部法、乳狀突法等［5］。徒手置釘法存在一定失誤率［6-7］，術(shù)中導(dǎo)航系統(tǒng)、手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)的出現(xiàn)較大提高了置釘?shù)臏?zhǔn)確性［8-10］，導(dǎo)航系統(tǒng)的昂貴價(jià)格一定程度上制約了其在基層醫(yī)院的應(yīng)用。如何提高徒手置釘?shù)臏?zhǔn)確率是困擾眾多脊柱外科醫(yī)師的問(wèn)題。本研究旨在探討采用以骨質(zhì)移行轉(zhuǎn)換點(diǎn)為參考標(biāo)志的改良椎弓根螺釘徒手置釘法行腰椎內(nèi)固定手術(shù)的療效，以期為臨床應(yīng)用提供參考，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)：①符合《外科學(xué)（第8版）》［11］中相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)的腰椎椎間盤(pán)突出癥、腰椎椎管狹窄癥、腰椎壓縮性骨折、腰椎爆裂性骨折；②初次行內(nèi)固定手術(shù)；③手術(shù)椎體及椎弓根無(wú)明顯感染、結(jié)核及腫瘤破壞；④不存在因椎弓根變異或缺失等原因?qū)е侣葆敓o(wú)法置入；⑤配合并耐受手術(shù)。按照上述標(biāo)準(zhǔn)，2017年1月—2018年3月，采用椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)治療腰椎疾病患者60例，采用隨機(jī)數(shù)字表法分為2組，每組30例，改良組采用骨質(zhì)移行轉(zhuǎn)換點(diǎn)為參考標(biāo)志徒手置釘，對(duì)照組采用傳統(tǒng)方法徒手置釘。改良組男14例、女16例，年齡為（40.27±12.87）歲，其中腰椎椎間盤(pán)突出癥10例、腰椎椎管狹窄癥8例、腰椎壓縮性骨折4例、腰椎爆裂性骨折8例；對(duì)照組男17例、女13例，年齡為（39.60±13.07）歲，其中腰椎椎間盤(pán)突出癥9例、腰椎椎管狹窄癥9例、腰椎壓縮性骨折5例、腰椎爆裂性骨折7例。2組患者術(shù)前一般資料差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞ 0.05），具有可比性?；颊咝g(shù)前均簽署知情同意書(shū)，所有手術(shù)均由同一組醫(yī)師完成，螺釘置入由同一位置釘經(jīng)驗(yàn)豐富的高年資醫(yī)師完成。

1.2 手術(shù)方法

改良組患者全身麻醉后取俯臥位，常規(guī)腰椎后正中入路，顯露腰椎小關(guān)節(jié)及橫突。顯露完成后進(jìn)行應(yīng)力分析，依據(jù)Wolff定律［12］，在反復(fù)應(yīng)力刺激下，骨小梁可以形成強(qiáng)度和硬度增強(qiáng)的骨性結(jié)構(gòu)，椎板和棘突的應(yīng)力沿椎板向外上方向的椎弓根處傳導(dǎo)，在椎板外下緣形成增厚增強(qiáng)的應(yīng)力線(xiàn)骨嵴（圖1），其骨嵴的末端，即與上關(guān)節(jié)突的交點(diǎn)與椎弓根內(nèi)側(cè)骨質(zhì)形成移行轉(zhuǎn)換點(diǎn)；同理，關(guān)節(jié)面的應(yīng)力向椎弓根上邊界的骨質(zhì)產(chǎn)生應(yīng)力傳導(dǎo)，關(guān)節(jié)面中心區(qū)的堅(jiān)硬骨質(zhì)與椎弓根上側(cè)骨質(zhì)形成移行轉(zhuǎn)換點(diǎn)；胸腰椎的橫突或副突下部的應(yīng)力向椎弓根下側(cè)的骨質(zhì)產(chǎn)生應(yīng)力傳導(dǎo)，胸腰椎橫突或副突下部與椎弓根下側(cè)骨質(zhì)形成移行轉(zhuǎn)換點(diǎn)；橫突上緣根部的應(yīng)力向椎弓根上半部分的外邊界進(jìn)行傳導(dǎo)，橫突上緣根部與椎弓根上部的外側(cè)骨質(zhì)形成移行轉(zhuǎn)換點(diǎn)。上述4處移行轉(zhuǎn)換點(diǎn)可作為椎弓根置釘路徑的內(nèi)、上、下、外側(cè)的邊界（圖2）：椎弓根內(nèi)側(cè)邊界為椎板骨嵴末端，椎弓根上邊界為關(guān)節(jié)面上、下方向的中點(diǎn)，椎弓根外側(cè)邊界為橫突上緣根部，椎弓根下邊界為副突或橫突下緣。術(shù)中置釘時(shí)可參考4處移行轉(zhuǎn)換點(diǎn)，在邊界內(nèi)確定置釘點(diǎn)，一般選擇外上象限2 ～ 3點(diǎn)方向進(jìn)行椎弓根螺釘置入。根據(jù)患者術(shù)前影像學(xué)資料對(duì)進(jìn)釘點(diǎn)進(jìn)行個(gè)性化調(diào)整，對(duì)于退行性變或增生較嚴(yán)重的患者可用咬骨鉗咬除增生骨質(zhì)，明確解剖邊界。上關(guān)節(jié)突的應(yīng)力向椎弓根上部移行，上關(guān)節(jié)突的力量被椎弓根上部骨質(zhì)承載，小關(guān)節(jié)面與椎弓根上部骨質(zhì)形成了力量轉(zhuǎn)換，因此，小關(guān)節(jié)面的平面角度與椎弓根上部承載的核心骨質(zhì)的角度接近90°，在置釘時(shí)可利用這種關(guān)系來(lái)確定置釘?shù)氖笭蠲娼嵌取?/p>

圖1 L3標(biāo)本置釘點(diǎn)Fig. 1 Screw placement point in L3 specimen

圖2 移行轉(zhuǎn)換點(diǎn)Fig. 2 Transition points

對(duì)照組麻醉方式和體位同改良組，采用Weinstein法［5］選擇進(jìn)釘點(diǎn)，咬骨鉗咬除進(jìn)釘點(diǎn)部分骨質(zhì)，椎弓根探針旋轉(zhuǎn)并向前推進(jìn)，進(jìn)針?lè)较蚣吧疃纫罁?jù)術(shù)前影像學(xué)資料及術(shù)中體位進(jìn)行調(diào)整。

1.3 療效評(píng)價(jià)

術(shù)后所有患者采用CT多平面重建（MPR）對(duì)螺釘進(jìn)行椎弓根層面掃描，采用Neo分級(jí)［13］評(píng)估螺釘位置。0級(jí)，螺釘位置無(wú)偏差；1級(jí)，螺釘一側(cè)螺紋突破椎弓根皮質(zhì)≤50%；2級(jí)，螺釘一側(cè)螺紋突破皮質(zhì)＞ 50%，另一側(cè)未突破皮質(zhì)；3級(jí)，螺釘突破皮質(zhì)。2級(jí)及以上視為為螺釘偏出，由同一放射科醫(yī)師進(jìn)行獨(dú)立評(píng)價(jià)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 22.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，2組螺釘位置準(zhǔn)確性比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；以P＜ 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

所有手術(shù)順利完成。改良組共置入椎弓根螺釘154枚，其中0級(jí)136枚、1級(jí)12枚、2級(jí)6枚，置釘準(zhǔn)確率為96.10%；傳統(tǒng)組共置入椎弓根螺釘150枚，其中0級(jí)122枚、1級(jí)11枚、2級(jí)14枚、3級(jí)3枚，置釘準(zhǔn)確率為88.67%；2組置釘準(zhǔn)確率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜ 0.05）。改良組典型病例影像學(xué)資料見(jiàn)圖3。

圖3 改良組典型病例影像學(xué)資料Fig. 3 Imaging data of a typical case in modified group

3 討 論

腰椎內(nèi)固定術(shù)的傳統(tǒng)置釘方法對(duì)常用解剖學(xué)標(biāo)志（橫突、乳突等）的判斷要求較高［5，7］，但實(shí)際操作過(guò)程中，患者個(gè)體差異較大，如橫突發(fā)育異常、橫突肥大等［14-16］。筆者結(jié)合術(shù)前CT與術(shù)中實(shí)際操作發(fā)現(xiàn)，橫突與椎弓根層面相對(duì)位置并不固定，時(shí)有偏上或偏下，在年齡較大的患者中常常因增生較重、解剖學(xué)標(biāo)志不明確而影響置釘位置的判斷。椎弓根螺釘?shù)闹萌胍笕S空間中的正確通路及矢狀面及水平面的正確角度，沿椎弓根長(zhǎng)軸安全到達(dá)椎體內(nèi)。本研究組結(jié)合臨床經(jīng)驗(yàn)與尸體解剖研究，發(fā)現(xiàn)4處骨質(zhì)移行轉(zhuǎn)換點(diǎn)受個(gè)體差異及年齡的影響較小，在尸體標(biāo)本中，腰椎骨嵴出現(xiàn)率達(dá)93.3%［14］，可作為一個(gè)比較可靠的標(biāo)志點(diǎn)來(lái)指導(dǎo)置釘。

術(shù)中通過(guò)應(yīng)力分析確定椎弓根4個(gè)邊界，相比傳統(tǒng)置釘方法更為安全。從解剖結(jié)構(gòu)上來(lái)看［14，17］，椎板，上、下關(guān)節(jié)突及橫突受到來(lái)自后外方的應(yīng)力，均集中于椎弓根的方向并傳導(dǎo)，來(lái)自椎板的應(yīng)力向外上方傳導(dǎo)并在椎板外側(cè)形成應(yīng)力線(xiàn)骨嵴，應(yīng)力沿骨嵴向椎弓根內(nèi)側(cè)傳導(dǎo)，并與椎弓根內(nèi)側(cè)堅(jiān)硬的骨嵴相延續(xù)。因此，可通過(guò)此應(yīng)力線(xiàn)骨嵴末端判斷椎弓根的內(nèi)側(cè)邊界，從而指導(dǎo)置釘點(diǎn)的選擇。另一處應(yīng)力集中點(diǎn)為關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面［18］，通過(guò)關(guān)節(jié)面的應(yīng)力傳導(dǎo)必會(huì)經(jīng)過(guò)椎弓根并向前傳導(dǎo)，上關(guān)節(jié)突的應(yīng)力沿椎弓根上方傳導(dǎo)，下關(guān)節(jié)突的應(yīng)力沿椎弓根下方傳導(dǎo)。橫突根部上、下邊是應(yīng)力傳導(dǎo)后形成的骨質(zhì)轉(zhuǎn)換點(diǎn)，均可作為椎弓根外側(cè)及椎弓根下方的標(biāo)志點(diǎn)指導(dǎo)置釘。患者的體位因素也是置釘過(guò)程中不可忽視的一點(diǎn)，擺放體位時(shí)，患者腰椎的前屈或后伸都會(huì)對(duì)螺釘置入方向產(chǎn)生影響，置釘時(shí)一定要將該因素考慮在內(nèi)，一般情況下垂直椎板方向進(jìn)釘較為安全，根據(jù)進(jìn)釘點(diǎn)差異適當(dāng)調(diào)整置釘角度。

隨著技術(shù)的發(fā)展，影像導(dǎo)航系統(tǒng)輔助置釘［19］、機(jī)器人輔助置釘［20］、3D打印導(dǎo)航模板輔助置釘［21］等均可有效提高椎弓根螺釘置入的準(zhǔn)確性及安全性，但因設(shè)備及經(jīng)濟(jì)方面等因素限制了其在基層醫(yī)院的應(yīng)用及發(fā)展。本研究提出的置釘方式通過(guò)對(duì)解剖學(xué)標(biāo)志的辨認(rèn)，在不增加患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)的情況下提高了置釘?shù)臏?zhǔn)確性及手術(shù)的安全性，具有良好的臨床推廣價(jià)值。