電磁導(dǎo)航引導(dǎo)經(jīng)皮椎弓釘固定胸腰椎爆裂骨折△

祁玉輝，孔鵬，汲長(zhǎng)蛟，樊春陽(yáng)，張建新*

（1.山東中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，山東濟(jì)南 250014；2.山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院微創(chuàng)骨科，山東濟(jì)南 250014）

隨著工業(yè)化、高能量運(yùn)動(dòng)的日益普及，創(chuàng)傷性損傷尤其是胸腰椎外傷及其致殘后遺癥，已成為一個(gè)公共衛(wèi)生問(wèn)題［1］。胸腰椎爆裂骨折損傷發(fā)生機(jī)制復(fù)雜，常導(dǎo)致骨塊進(jìn)入椎管，造成脊髓、圓錐和馬尾神經(jīng)的損傷以及胸腰椎后凸畸形［2］。近年來(lái)，經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定技術(shù)因其創(chuàng)傷小、恢復(fù)快等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于胸腰椎爆裂骨折的治療，并取得了良好的臨床療效［3，4］。目前該技術(shù)多用于治療神經(jīng)癥狀較輕或無(wú)神經(jīng)癥狀，無(wú)需直接減壓的胸腰椎爆裂骨折［5～7］，是脊柱外科的核心技術(shù)之一。但即便是有著大量手術(shù)操作例數(shù)及豐富經(jīng)驗(yàn)的臨床骨科醫(yī)師，單純依據(jù)術(shù)中X線輔助定位徒手置入椎弓根螺釘也難以完全避免螺釘穿破椎弓根內(nèi)外側(cè)皮質(zhì)、進(jìn)入椎管、損傷神經(jīng)脊髓及周圍軟組織等意外的發(fā)生。文獻(xiàn)報(bào)道透視引導(dǎo)的置釘成功率為90.3%～94.1%［8］。此外，由于反復(fù)透視所致手術(shù)時(shí)間延長(zhǎng)、失血增多及術(shù)中醫(yī)患輻射暴露的增加難以避免。因此，山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院微創(chuàng)骨科2020 年1 月—2022 年1 月采用電磁導(dǎo)航引導(dǎo)經(jīng)皮椎弓釘固定胸腰椎爆裂骨折30 例，療效滿意，報(bào)道如下。

1 手術(shù)技術(shù)

1.1 器械原理

該系統(tǒng)的工作原理可分為以下幾步：（1）獲得患者的位置；（2）獲得器械的位置；（3）獲得可同時(shí)顯示患者位置和器械位置的媒介“地圖”；（4）使患者位置、器械位置以及“地圖”融入到現(xiàn)實(shí)三維空間；（5）將真實(shí)空間中手術(shù)器械與患者的相對(duì)位置關(guān)系顯示為虛擬影像學(xué)空間中手術(shù)器械與患者的相對(duì)位置關(guān)系。

1.2 術(shù)前準(zhǔn)備

完善術(shù)前相關(guān)檢查，明確診斷，排除手術(shù)禁忌證，初步制定手術(shù)方案，確定固定節(jié)段，簽署患者知情同意書。準(zhǔn)備電磁導(dǎo)航用C 形臂X 線機(jī)，要求1年校準(zhǔn)1 次，且輸出格式為Dicom 格式。C 形臂X線機(jī)輔助下確定并標(biāo)記手術(shù)節(jié)段，標(biāo)記棘突的位置以輔助克氏針定位；通過(guò)網(wǎng)線連接電磁導(dǎo)航與C 形臂X 線機(jī)，以備推送透視照片。

1.3 麻醉與體位

采用全身麻醉。麻醉成功后，患者取俯臥位，適當(dāng)屈髖屈膝。

1.4 手術(shù)操作

（1）固定磁場(chǎng)發(fā)生器（圖1a）：通過(guò)萬(wàn)向自由臂將磁場(chǎng)發(fā)生器固定于手術(shù)區(qū)域的尾側(cè)；（2）消毒鋪單：鋪單時(shí)要求顯露雙側(cè)手術(shù)區(qū)域，并包含中線區(qū)域以暴露棘突的體表區(qū)域（圖1b）；（3）固定患者定位器（圖1b）：沿所標(biāo)記棘突的骨質(zhì)從背側(cè)向腹側(cè)打入直徑2 mm 克氏針，使之進(jìn)入棘突1～2 cm 并牢牢固定，后將定位器鎖死于克氏針上（勿緊貼皮膚）；（4）放置導(dǎo)航橋架（圖1c）：正、側(cè)位橋架放置時(shí)應(yīng)盡量覆蓋手術(shù)區(qū)域，其中放置側(cè)位橋架時(shí)需要注意大板（含有較多標(biāo)記物）對(duì)應(yīng)C 形臂X 線機(jī)影像增強(qiáng)器一側(cè)，小板（含有較少標(biāo)記物）對(duì)應(yīng)C 形臂X 線機(jī)球管一側(cè)；（5）將磁場(chǎng)發(fā)生器、患者定位器、導(dǎo)航橋架與導(dǎo)航器械接線盒連接，打開導(dǎo)航主機(jī)；（6）拍攝并傳輸側(cè)、正位片（圖1d）：拍片區(qū)域應(yīng)覆蓋全部手術(shù)區(qū)域及周邊重要結(jié)構(gòu)，且透視范圍應(yīng)覆蓋所有標(biāo)記物。使用C 形臂X 線機(jī)首先拍攝側(cè)位X 線片，通過(guò)網(wǎng)線傳輸成功后再進(jìn)行正位片的拍攝傳輸，傳輸正位片時(shí)應(yīng)將C 形臂X 線機(jī)影像增強(qiáng)器平推至患者頭端，以降低對(duì)正位板的干擾；（7）二維注冊(cè)計(jì)算：在確認(rèn)正側(cè)位片后，根據(jù)系統(tǒng)提示選擇術(shù)前的C 形臂X 線機(jī)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和C 形臂X 線機(jī)位置信息，系統(tǒng)自動(dòng)完成注冊(cè)計(jì)算；（8）校準(zhǔn)導(dǎo)航穿刺針（圖1e）：移除導(dǎo)航橋架，放置校準(zhǔn)器；將穿刺針內(nèi)芯置換成導(dǎo)航傳感器并固定，穿刺針尖端正對(duì)校準(zhǔn)器，穿刺針將被自動(dòng)識(shí)別并顯示在導(dǎo)航屏幕上，可在正側(cè)位透視片各個(gè)視角顯示穿刺針的位置；（9）電磁導(dǎo)航引導(dǎo)下在體表選擇合適的進(jìn)針點(diǎn)，經(jīng)皮穿刺至椎弓根外口；用錘子輕微敲擊穿刺針后端，使針尖刺入骨皮質(zhì)，并緩慢置入椎弓根，導(dǎo)航實(shí)時(shí)監(jiān)控穿刺針直至達(dá)到理想位置，移除穿刺針內(nèi)芯，將導(dǎo)絲插入外套管并置換出外套管，導(dǎo)絲留在椎弓根內(nèi)作為標(biāo)記物待用（圖1f）；（10）同樣方法依次完成傷椎及其上下椎體的雙側(cè)椎弓根的導(dǎo)絲置入，C 形臂X 線機(jī)透視正側(cè)位確認(rèn)所有導(dǎo)絲置入位置良好（圖1g,1h）；（11）分別沿導(dǎo)絲切開皮膚約1.5 cm 至深筋膜，沿導(dǎo)絲置入合適大小的空心椎弓根螺釘，兩側(cè)安放預(yù)彎好鈦棒，撐開擰緊頂絲固定兩側(cè)鈦棒，C 形臂X 線機(jī)透視見(jiàn)傷椎椎體高度恢復(fù)滿意，螺釘及鈦棒位置良好，沖洗縫合，無(wú)菌敷料包扎。

圖1 患者，女，20 歲。1a: 患者俯臥位，磁場(chǎng)發(fā)生器固定于手術(shù)區(qū)域的尾側(cè)；1b: 用2 枚克氏針將患者定位器固定于棘突上；1c: 分別將正、側(cè)位導(dǎo)航橋架放置于手術(shù)區(qū)域；1d: 側(cè)位透視時(shí)含有較多標(biāo)記物的“大板”對(duì)應(yīng)C 形臂X 線機(jī)影像增強(qiáng)器一側(cè)；1e: 導(dǎo)航穿刺針尖端正對(duì)校準(zhǔn)器以完成校準(zhǔn)注冊(cè)；1f: 術(shù)中于導(dǎo)航實(shí)時(shí)監(jiān)控下將穿刺針置入理想位置；1g: 正位X 線片見(jiàn)導(dǎo)絲置入位置良好；1h: 側(cè)位X 線片見(jiàn)導(dǎo)絲置入位置良好。

1.5 術(shù)后處理

患者臥床休息，定期平臥翻身活動(dòng)，術(shù)后預(yù)防性使用抗生素1 次，予脫水消腫、營(yíng)養(yǎng)神經(jīng)藥物及補(bǔ)液治療?；颊咝g(shù)后第2 d 可在支具保護(hù)下逐漸下地活動(dòng)，循序漸進(jìn)；術(shù)后1 個(gè)月應(yīng)以臥床休息為主，注意行踝泵運(yùn)動(dòng)及腰背肌功能鍛煉；術(shù)后3 個(gè)月內(nèi)應(yīng)避免久行、久站、久坐及彎腰負(fù)重等?；颊咝g(shù)后1 周、2、6 個(gè)月、1 年門診隨訪，如有不適及時(shí)就診，據(jù)影像學(xué)檢查及癥狀體征評(píng)估骨折恢復(fù)情況。術(shù)后1 年根據(jù)患者病情恢復(fù)情況可考慮取除內(nèi)固定裝置。

2 臨床資料

2.1 一般資料

回顧性分析2020 年1 月—2022 年1 月采用電磁導(dǎo)航引導(dǎo)經(jīng)皮椎弓釘固定胸腰椎爆裂骨折30 例患者的臨床資料，其中男18 例，女12 例；年齡18～65歲。受傷原因：車禍傷10 例，墜落傷13 例，重物砸傷2 例，其他原因致傷5 例。均為單節(jié)段椎體骨折，骨折類型按Denis 分類均為爆裂性骨折。損傷節(jié)段：T112 例，T1210 例，L112 例，L23 例，L31 例，L42例。均為新鮮骨折且在1 周內(nèi)完成手術(shù)，均采用電磁導(dǎo)航引導(dǎo)經(jīng)皮椎弓釘固定治療。

2.2 初步結(jié)果

30 例患者手術(shù)均順利完成，無(wú)神經(jīng)及血管損傷，手術(shù)時(shí)間平均（55.7±12.6）min，術(shù)中出血量平均（49.8±9.8） ml，術(shù)中C 形臂X 線機(jī)透視平均（12.9±4.2）次，平均住院時(shí)間（5.7±1.4）d。手術(shù)切口均一期愈合。所有患者均獲隨訪，平均隨訪時(shí)間（12.1±2.3）個(gè)月?；颊遃AS 評(píng)分由術(shù)前（6.3±0.3）分顯著降至末次隨訪（0.3±0.1）分（P＜0.001），ODI評(píng)分由術(shù)前（40.3±0.8）顯著降至末次隨訪（3.2±0.6）（P＜0.001）。傷椎Cobb 角、傷椎前緣壓縮率由術(shù)前（23.4±1.6）°、（30.5±2.5）%顯著減少至術(shù)后1周的（6.4±0.9）°、（3.4±0.5）%（P＜0.001）。無(wú)斷釘、斷棒、內(nèi)固定松動(dòng)等并發(fā)癥發(fā)生，末次隨訪時(shí)，患者疼痛顯著減輕，功能顯著改善。

3 討 論

與傳統(tǒng)的開放式手術(shù)相比，微創(chuàng)經(jīng)皮置釘手術(shù)具有創(chuàng)傷小、出血少、術(shù)后疼痛輕的優(yōu)勢(shì)［9］，且表現(xiàn)出恢復(fù)更快、并發(fā)癥減少、住院時(shí)間縮短和成本效益提高等特點(diǎn)［10，11］。各種新興技術(shù)和改進(jìn)方法的目標(biāo)都是提高螺釘放置的準(zhǔn)確性和手術(shù)的安全性［12～15］，但同時(shí)也增加了許多負(fù)面影響。多項(xiàng)研究指出，微創(chuàng)技術(shù)與開放手術(shù)相比，存在醫(yī)患輻射暴露時(shí)間長(zhǎng)、輻射劑量大及無(wú)法進(jìn)行直接椎管減壓等缺點(diǎn)［16］。而放射劑量的增加，可能增加白血病、皮膚癌及放射性白內(nèi)障的風(fēng)險(xiǎn)［17］。近年來(lái)電磁導(dǎo)航系統(tǒng)在脊柱微創(chuàng)領(lǐng)域應(yīng)用頗多，包括內(nèi)鏡下髓核摘除、鏡下椎間融合、椎弓釘置入、椎體（后凸）成形、脊柱側(cè)凸矯形等。與其他方法相比，本研究所用的電磁導(dǎo)航系統(tǒng)不受手術(shù)視線的遮擋、可視光干擾，在骨科手術(shù)中具有較大優(yōu)勢(shì)［18］：（1）電磁導(dǎo)航通過(guò)插入可彎曲的傳感器，實(shí)現(xiàn)尖端定位，在穿刺過(guò)程中穿刺針的方向和深度受導(dǎo)航系統(tǒng)的實(shí)時(shí)反饋，使得術(shù)者肉眼視線受阻的情況下實(shí)時(shí)顯示手術(shù)器械相對(duì)于患者體內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)的位置；（2）因?yàn)橛糜谠摮绦虻膬x器及流程幾乎為標(biāo)準(zhǔn)不變的，對(duì)于缺乏經(jīng)驗(yàn)的年輕醫(yī)師來(lái)說(shuō)，該程序平滑了經(jīng)皮置釘?shù)膶W(xué)習(xí)曲線，更安全可靠；（3）由于磁場(chǎng)發(fā)生器的放置位置與使用最小化的患者定位器進(jìn)行匹配，因此該系統(tǒng)的任何部分幾乎不會(huì)干擾手術(shù)區(qū)域，術(shù)者的標(biāo)準(zhǔn)工作流程不會(huì)受到影響；（4）二維注冊(cè)完成后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)評(píng)估注冊(cè)精度，用顏色給出標(biāo)示，如果導(dǎo)航指示點(diǎn)位與實(shí)際點(diǎn)位、器械的導(dǎo)航顯示角度與實(shí)際角度差異較大，可重新進(jìn)行注冊(cè)，以免產(chǎn)生較大誤差；（5）該系統(tǒng)還可通過(guò)導(dǎo)入患者術(shù)前CT 數(shù)據(jù)進(jìn)行二維三維匹配，通過(guò)處理實(shí)現(xiàn)單個(gè)節(jié)段術(shù)前CT-正側(cè)位透視-患者實(shí)際解剖結(jié)構(gòu)一一對(duì)應(yīng)。但是必須強(qiáng)調(diào)術(shù)中患者的呼吸運(yùn)動(dòng)、導(dǎo)航橋架的放置位置等，均有可能導(dǎo)致輕微的角度偏差和較大的誤差發(fā)生。此外，本研究的局限性是樣本量小且非對(duì)照研究。因此，在未來(lái)的研究中，必須使用更大的樣本量和對(duì)照組來(lái)評(píng)估結(jié)果。

綜上所述，電磁導(dǎo)航引導(dǎo)經(jīng)皮椎弓釘固定實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)可視化，使得手術(shù)操作更加安全準(zhǔn)確，減少了常規(guī)穿刺所致的額外損傷及醫(yī)患雙方的輻射暴露，顯著提高了手術(shù)的效率和安全性。