O-Arm 導航引導下保留骶1 神經根的高位骶骨腫瘤切除術

孫夢熊 左冬青 馬小軍 沈嘉康 汪紅勝 王崇任 昝鵬飛 華瑩奇 蔡鄭東 孫偉

原發(fā)惡性骶骨腫瘤臨床發(fā)病率低，主要的病理類型是：脊索瘤、軟骨肉瘤及骨肉瘤，良好的外科邊界手術切除是治愈的關鍵。對于累及高位的骶骨腫瘤，整塊切除后，面臨著神經功能的缺失，極大影響患者術后生活質量。在保證腫瘤切除的外科邊界同時更多的保留神經功能，對骶骨腫瘤外科提出了精準切除的要求。O-Arm 導航 (Medtronic，USA) 為外科手術提供高分辨率的三維 (3D) 和多平面圖像，通過患者手術體位下的實時 O-Arm 掃描影像，自動注冊配準，不需要與術前 CT 數(shù)據(jù)進行點對點匹配，從而節(jié)約手術時間并可以避免由于手術位置引起的誤差。自我院引入 O-Arm 導航系統(tǒng)以來，在顱腦外科及脊柱外科廣泛應用，基于高位骶骨腫瘤外科手術切除與神經功能保留的精準要求，創(chuàng)新性地將這套先進的導航系統(tǒng)應用于骶骨腫瘤整塊切除手術，以期在良好外科邊界的前提下，最大可能的保留骶神經功能。自 2020 年 4 月至 2020 年12 月，共有 4 例患者接受高位骶骨腫瘤切除，病例類型均為脊索瘤；其中男 2 例，女 2 例，平均年齡為 53.5 歲?；颊咴谂懦饪剖中g禁忌及充分知情同意后，實施了 O-Arm 導航引導下的高位骶骨腫瘤切除，根據(jù)術前影像檢查，在合理的外科邊界要求下，均保留雙側 S神經根，手術順利實施，并觀察圍術期的隨訪情況，從而分析：(1) O-Arm 導航能否保證手術計劃的精準實施；(2) 手術中的操作要點；(3) 與傳統(tǒng)手術比較手術時間、出血量以及圍術期并發(fā)癥的情況。

資料與方法

一、納入標準與排除標準

1.納入標準：(1) 2020 年 4 月至 2020 年 12月，在我院接受高位骶骨腫瘤切除者；(2) 初次手術治療的高位骶骨腫瘤 (累及 S或以上) 者；(3) 切除腫瘤后，可保留 S神經根者；(4) 未累及盆腔內血管、神經者；(5) 可單純后路切除者；(6) 身體可耐受手術者；(7) 簽署知情同意者。

2.排除標準：(1) 腫瘤復發(fā)患者；(2) 腫瘤轉移者。

二、一般資料

本組共納入 4 例，男 2 例，女 2 例；平均年齡為 53.5 歲。病理類型均為脊索瘤。觀察圍術期隨訪情況、術后病理骨切緣情況、術中與術后早期并發(fā)癥。本研究經本院倫理委員會的審核批準。

所有患者術前均攝 X 線片，行 CT 掃描及 MRI 檢查。術前影像學檢查符合臨床脊索瘤診斷。術前所有患者均行穿刺活檢，活檢病理類型均為脊索瘤。

三、手術方法

1.準備及手術方案：所有患者術前經影像學及病理學明確診斷后，術前 24～48 h 內行血管造影及腫瘤供血栓塞。根據(jù)術前影像資料，確定術中骶骨截骨高度及重建方式。麻醉后，在手術室植入低位腹主動脈球囊。

2.手術操作：(1) 麻醉與手術入路：全身麻醉后，患者取俯臥位于 Jackson 碳纖維手術床 (Mizuho OSI，USA)。手術入路采用倒“Y”形手術切口。注冊導航下使用的探針、通用手術工具參考架及脊柱椎弓根螺釘植入工具 (圖1)。(2) 在完整顯露骶骨后方及 L椎體棘突后，于 L棘突固定導航參考架 (圖2)，使用 O-Arm 掃描 L以下的腰椎及骶骨數(shù)據(jù)包括雙側的骶髂關節(jié)，從而獲得手術體位下的術區(qū)影像 3D 數(shù)據(jù)，傳輸給導航系統(tǒng)。導航下置入腰椎椎弓根螺釘和髂骨螺釘，待腫瘤切除后髂腰穩(wěn)定性重建使用。使用導航探針初步測試并尋找術前規(guī)劃截骨位置 (圖3)，標記后，暴露和分離骶骨和直腸間隙，使用蒸餾水紗布隔開；辨別坐骨神經和臀上血管，使用蒸餾水紗布隔離、保護。使用蒸餾水長條紗布鈍性分離雙側骶髂關節(jié)前方，填塞、保護血管。使用導航探針，明確高位骶骨截骨階段，在此處打開骶管，保護雙側 S神經根，結扎硬膜并切斷。將低位腹主動脈球囊注水撐起，使用通用手術工具參考架，固定于磨鉆或者超聲骨刀等截骨工具，在實時影像引導下，執(zhí)行術前截骨計劃。腫瘤完整切除后，松開球囊止血，檢查雙側 S神經根完整性及是否有硬膜漏，連接腰椎和髂骨螺釘，安裝橫連接。沖洗放置引流，縫合切口。

圖1 導航下使用探針及脊柱椎弓根螺釘植入工具圖2 L3 棘突放置導航參考架圖3 導航探針初步測試并尋找術前規(guī)劃截骨位置Fig.1 The probe and spinal pedicle screw implantation tools under O-Arm navigationFig.2 Navigation reference frame placed in the spinous process of L3Fig.3 Preliminary test of navigation probe and to find the planned osteotomy position before operation

3.術后處理：依據(jù)術后引流量拔除引流管，如術后 24 h 內引流量 ＜ 100 ml / 天，拔除引流管，原則上不超 7 天，以防引流管逆行感染。術后 1 周指導患者床邊坐起、扶雙拐行站立，并行漸進性下肢肌肉功能鍛煉。

術后拔除引流管后行骶骨、腰椎 X 線、CT 檢查，腫瘤標本骨切緣檢查，采用肌肉骨骼腫瘤學會(Musculoskeletal Tumor Society，MSTS) 評分對雙下肢肢功能進行評價。

結 果

一、一般情況

本組 4 例均順利完成手術，無圍術期死亡，手術時間 3～4 h，平均 3.2 h；術中出血 800～2000 ml，平均為 1500 ml。4 例患者的隨訪時間分別為 12 個月、15 個月、18 個月、20 個月。

二、圍術期情況

4 例術后標本骨性切緣陰性，雙側 S神經根保留，1 例術后出現(xiàn)腦脊液漏，1 例出現(xiàn)傷口不愈合，清創(chuàng)后二期愈合，無深部感染。早期功能評估發(fā)現(xiàn)：4 例均無坐骨神經損害癥狀，圍術期觀察中均有括約肌功能損害。早期影像學評價：本組 4 例均按術前計劃，在安全邊界下的縱向骶骨階段及橫向的骶髂關節(jié)截骨。手術時間及術中出血與傳統(tǒng)手術相仿。

三、術后功能情況

4 例術后半個月 MSTS-93 評分 18～26 分，平均22 分，其中優(yōu) 2 例，良 2 例。

討 論

一、O-Arm 導航能否保證手術計劃的精準實施

由于骶骨復雜的三維結構，手術操作困難，尤其是在骶骨截骨縱向階段及橫向骶髂關節(jié)截骨時，往往為保證足夠的外科切緣而增加截骨范圍，從而增加了神經損傷的范圍。因此，O-Arm 導航引導下進行高位骶骨腫瘤切除可以很好地滿足手術的精準需求。既往的文獻亦報道了導航在骨盆、骶骨腫瘤切除中的應用，展現(xiàn)了較傳統(tǒng)切除方式的精準優(yōu)勢，Cho 等報道了 10 例骨盆、骶骨腫瘤切除中應用導航，保證了患者的陰性切緣降低了復發(fā)，有學者進行 12 例計算機導航下骨盆或骶骨腫瘤得到了類似結果。有學者對 31 例骨盆、骶骨腫瘤計算機導航下切除病例回顧中發(fā)現(xiàn)，導航科明顯提高外科邊界獲得比例從而增加局控。

本組 4 例通過術后病理證實，骨性切緣均為陰性。術中，導航可精準的引導術者執(zhí)行術前計劃，在安全的外科邊界前提下，盡量保留神經功能。在不影響腫瘤局部控制的情況下，減少了術后神經功能缺失的范圍，尤其在高位骶骨腫瘤切除的手術中，保留了雙側 S神經對于患者的術后保留完整的行走功能及括約肌功能的部分恢復有著巨大意義。必須承認術中 O-Arm 在軟組織切緣判斷中的缺陷，因此仍需要術者根據(jù)術前 MRI 的影像，詳細分析并結合術中掃描數(shù)據(jù)綜合判斷。

二、O-Arm 導航下手術中的操作要點

O-Arm 導航是現(xiàn)代影像引導外科手術被臨床最廣泛應用的典范，在顱腦外科及脊柱外科手術中廣泛應用。骶骨腫瘤切除相較于其它手術，有其特殊操作要點。首先，對于高位骶骨腫瘤切除，截骨范圍包括骶骨截骨的高度和骶髂關節(jié)截骨的寬度，因此須將導航的參考架置于靠近 S脊柱棘突，根據(jù)需要髂腰固定的階段決定。本組病例均保留了部分的骶髂關節(jié)，因此重建固定范圍為 L至髂骨。由于手術操作在脊柱尾側，將導航機器置于頭端更方便操作。其次，在面對目前國內市場缺少導航下截骨工具的情況，合理運用現(xiàn)有的導航下的脊柱通用工具。在術中要反復使用導航探針，明確截骨范圍和角度，將導航通用手術工具參考架安裝于磨鉆并配準，在明確骨性標志驗證準確性后，在導航引導下行初始截骨，在確定截骨方向和充分的前方血管神經及臟器保護后，使用骨刀行最終截骨并完整切除腫瘤。最后，O-Arm 導航系統(tǒng)可在骨腫瘤切除術中提供安全、準確的截骨引導，但是，術者要切記該套系統(tǒng)存在術中誤差，該誤差距術前計劃線約2 mm。術者須注意，在術中放置參考架時，盡量放在離術區(qū)較近，且放置的骨性結構不會隨著患者體位的變化而變化，如若術中發(fā)現(xiàn)導航地圖可能存在誤差時，須盡早行再次掃描獲取新的導航地圖，這樣可以有效規(guī)避術中誤差。

圖4 患者，女，75 歲，骶骨脊索瘤 a：術前 X 線提示骶骨腫瘤；b～f：術前 CT、MRI掃描提示骶骨腫瘤，累及 S2～5；g、h：術中導航提示縱向和橫向截骨面；i：腫瘤切除后術野，S1 神經根保留；j、k：腫瘤標本，截面無腫瘤累及及殘留；l：切緣病理切片 (b c g h中紅線及綠線分別表示術前計劃截骨線、術中截骨線)Fig.4 Patient, female, 75 years old, sacral chordoma a: Preoperative X-ray showed sacral tumor; b - f: Preoperative CT and MRIscans showed sacral tumors involvingS2-5; g- h:Intraoperative navigation promptedlongitudinal and transverse osteotomy surfaces; i:After tumor resection,the sacral 1 nerveroot was preserved;j -k: Tumorspecimen, no tumorinvolvement orresidue on the crosssection; l: Pathological section ofcuttinge d ge (the red line and green line in bcgh indicatedtheplannedosteotomy linebefore operationandtheosteotomyline during operationrespectively)

三、手術時間、出血量及圍術期并發(fā)癥的情況

4 例均導航掃描和驗證截骨計劃時間 12～5 min，平均 15 min，增加掃描時間與傳統(tǒng)手術切除時反復 X 線透視驗證截骨平面耗時相仿，并不增加手術時間，4 例手術未出現(xiàn)導航相關的并發(fā)癥。術中出血量與圍術期并發(fā)癥發(fā)生率在既往文獻報道范圍內。但對于腫瘤學預后改善尤其是局部控制提高在文獻中已多次提及。在腫瘤精準切除的同時，神經功能必將較傳統(tǒng)手術方式保留更佳，但由于本組病例隨訪時間較短，腫瘤的復發(fā)和神經功能的恢復仍須更長時間隨訪以及更多病例來驗證。

高位骶骨腫瘤切除是 O-Arm 導航系統(tǒng)在骨科手術中應用的良好適應證，可以很好地執(zhí)行術前計劃的外科切除邊界，尤其是對于部分通過精準切除可以保留 S神經根的骶骨原發(fā)惡性腫瘤。與傳統(tǒng) X 線透視下手術相比，提高了局部控制，從而提高生存率。同時該套系統(tǒng)的掃描數(shù)據(jù)和 3D 建模導航并不增加手術時間和導航相關的并發(fā)癥，但由于該套系統(tǒng)的昂貴價格，并不適用于所有醫(yī)院的推廣。