徒手與輔助技術(shù)對于下頸椎椎弓根螺釘置入準(zhǔn)確性比較的Meta 分析

潘 呈，嚴榮爽，費德銳，代興飛，李啟堂，馬裕儉，張 穎

（昆明醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院骨科，云南 昆明 650101）

相比于傳統(tǒng)頸椎后路內(nèi)固定技術(shù)，頸椎椎弓根螺釘（cervical pedicle screw，CPS）具有更好的生物力學(xué)特性，尤其是對于骨骼質(zhì)量較差的患者有更多的受益，因此sCPS 系統(tǒng)在Abumi 提出之后越來越廣泛地被外科醫(yī)生所接受并應(yīng)用于術(shù)中[1]，但同時，sCPS 置入也有更高的技術(shù)要求。與上頸椎（C1-2）相比，下頸椎（C3-7）具有椎弓根解剖直徑更小、橫突孔的位置多變、骨形態(tài)多變的特點[1-3]，由于解剖結(jié)構(gòu)和功能不同，SCS 和UCS的CPS 置入方法差異很大。這使得成功置入sCPS 成為了一個挑戰(zhàn)，進而出現(xiàn)多種sCPS 置釘方法。本研究所對比的兩種技術(shù)中，徒手置釘技術(shù)指在無輔助導(dǎo)航或計算機影像引導(dǎo)下直接置釘，徒手置釘依賴于椎體解剖標(biāo)志和外科醫(yī)生的臨床經(jīng)驗。此外，置釘失敗可能導(dǎo)致重要血管和神經(jīng)等損傷風(fēng)險增加。為此輔助置釘技術(shù)應(yīng)運而生，輔助技術(shù)指依賴影像引導(dǎo)和計算機輔助技術(shù)，如X 射線、CT 掃描或?qū)Ш较到y(tǒng)等方式，協(xié)助醫(yī)生精確放置椎弓根螺釘。

輔助技術(shù)是否比徒手技術(shù)具有更高的準(zhǔn)確性和安全性？如何衡量sCPS 的位置？作者對現(xiàn)有文獻中sCPS 置釘研究進行了Meta 分析，系統(tǒng)比較徒手與輔助技術(shù)sCPS 置入的準(zhǔn)確性和安全性，以期解決以上問題，為臨床醫(yī)師提供循證證據(jù)。

1 材料與方法

1.1 檢索策略

使用關(guān)鍵詞：“Pedicle screw”，“Cervical spine” “ Cervical vertebrae” “ Lower cervical”“ Sub-axial cervical” “ Occipital cervical”“Occipito cervical”，在數(shù)據(jù)庫Medline（PubMed），Embase 和Cochrane 中檢索2010 年1 月至2022年12 月期間發(fā)表的英語文章。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

使用sCPS，有影像學(xué)評估數(shù)據(jù)；且能獲得單獨sCPS 數(shù)據(jù)的研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）基礎(chǔ)研究；（2）尸體、動物及模型實驗；（3）未評估sCPS 準(zhǔn)確性；（4）個案報道。

1.3 數(shù)據(jù)采集和處理

2 位研究員根據(jù)納入和排除標(biāo)獨立準(zhǔn)篩選文獻、提取數(shù)據(jù)并交叉核對。數(shù)據(jù)包括：研究方式，患者數(shù)量，年齡，手術(shù)適應(yīng)癥，螺釘置入方法，sCPS 數(shù)量，錯位sCPS 數(shù)量，方向以及分級，并發(fā)癥數(shù)量和類型。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

使用RevMan 5.4 分析采集的數(shù)據(jù)和圖表。每項研究中徒手和輔助技術(shù)下置入的CPS 穿破椎弓根的數(shù)目將分開錄入。使用固定或隨機效應(yīng)模型的Mantel-Haenszel 卡方檢驗來計算總體OR 和相對風(fēng)險，對大于10 篇文獻的Meta 分析使用漏斗圖評估發(fā)表偏倚。評估研究間統(tǒng)計學(xué)異質(zhì)性，I2小于50%，則認為研究間異質(zhì)性不顯著，采用固定效應(yīng)模型，I2大于50%，則認為研究間存在顯著異質(zhì)性，采用隨機效應(yīng)模型。P＜ 0.05 認為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。計數(shù)資料采用比值比（OR）及其95%可信區(qū)間（CI）。

2 結(jié)果

2.1 篩選結(jié)果

初檢文獻342 篇，297 篇因不符合納入標(biāo)準(zhǔn)而被排除，13 篇文獻沒有單獨的sCPS 數(shù)據(jù)被排除。為避免患者重疊，每個機構(gòu)僅保留一篇主要文獻。最終納入26 篇文獻，其中12 篇用于分析徒手置釘技術(shù)螺釘穿破椎弓根的方向和準(zhǔn)確性[4-15]，10 篇用于分析輔助技術(shù)置釘技術(shù)螺釘穿破椎弓根的方向和準(zhǔn)確性[16-25]，4 篇用于分析徒手和輔助置釘?shù)臏?zhǔn)確性[26-29]（圖1）。

圖1 文獻篩選流程Fig.1 Diagram of study selection results

2.2 Meta 分析結(jié)果

2.2.1 2 種置釘方法準(zhǔn)確率對比 徒手置釘對比輔助技術(shù)置釘之間sCPS 置入準(zhǔn)確性[26-29]：I2=0%，無明顯異質(zhì)性，采用固定效應(yīng)模型分析。4項研究中，共1 196 枚sCPS，徒手置釘組準(zhǔn)確率82.2%（374/455），輔助技術(shù)置釘組準(zhǔn)確率92.3%（667/741）。輔助技術(shù)sCPS 置入準(zhǔn)確率更高（圖2）。

圖2 徒手置釘技術(shù)與輔助置釘技術(shù)準(zhǔn)確率的Meta 分析Fig.2 Meta analysis of the accuracy of free-hand techniques vs assisted techniques

2.2.2 徒手置釘組穿破椎弓根方向?qū)Ρ?徒手置釘組中，對比螺釘穿破椎弓根的方向，共納入12項研究[4-15]。內(nèi)壁和外壁方向：I2=83%，異質(zhì)性較高，采用隨機效應(yīng)模型分析。共納入3 352 枚sCPS，穿破內(nèi)壁97 枚，穿破外壁276 枚。上壁和下壁方向：I2=50%，異質(zhì)性中等，采用隨機效應(yīng)模型分析。總共納入2 579 枚sCPS。穿破上壁5 枚穿破下壁20 枚。Meta 分析示，穿破外壁比穿破內(nèi)壁和上壁更常見（圖3、圖4）。對穿破內(nèi)外壁的分析采用漏斗圖進行評估（圖5）。需要注意的是：在穿破內(nèi)外壁的研究中筆者觀察到異質(zhì)性明顯，發(fā)現(xiàn)Lee JH 等[12]的研究使用的內(nèi)側(cè)漏斗技術(shù)破壞了更多椎弓根內(nèi)壁的骨質(zhì)，這可能是導(dǎo)致內(nèi)壁穿破率高于其他研究的原因，也是造成異質(zhì)性明顯的主要原因。

圖3 徒手置釘組穿破椎弓根內(nèi)外壁的森林圖Fig.3 Forest plot of the free-hand techniques group perforation the medial and lateral walls of the pedicle

圖4 徒手置釘組穿破椎弓根上下壁的森林圖Fig.4 Forest plot of the free-hand techniques group perforation the superior and inferior walls of the pedicle

圖5 徒手置釘組穿過椎弓根內(nèi)外壁的漏斗圖Fig.5 Funne plot of the free-hand techniques group perforation the medial and lateral walls of the pedicle

2.2.3 輔助置釘組穿破椎弓根方向?qū)Ρ?輔助置釘組中，對比螺釘穿破椎弓根方向，共納入10 項研究[16-25]。內(nèi)壁和外壁方向：I2=62%，異質(zhì)性中等，采用隨機效應(yīng)模型。共納入2 106 枚sCPS，穿破內(nèi)壁33 枚，穿破外壁106 枚。上壁和下壁方向：I2=60%，異質(zhì)性中等，采用隨機效應(yīng)模型?？偣布{入1 597 枚sCPS。穿破上壁7 枚和下壁22 枚。Meta 分析示：穿破外壁比穿破內(nèi)壁更常見，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，穿破下壁發(fā)生率較穿破上壁更高，但差異暫無統(tǒng)計學(xué)意義（圖6、圖7）。對穿破內(nèi)外壁的分析采用漏斗圖進行評估（圖8）。

圖6 輔助置釘組穿破椎弓根內(nèi)外壁的Meta 分析Fig.6 Meta analysis of the assisted techniques group perforation the medial and lateral walls of the pedicle

圖7 輔助置釘組穿破椎弓根上下壁的Meta 分析Fig.7 Meta analysis of the assisted techniques group perforation the superiorly and inferiorly walls of the pedicle

圖8 輔助置釘組穿過椎弓根內(nèi)外壁的漏斗圖Fig.8 Funne plot of the assisted techniques group perforation the medial and lateral walls of the pedicle

2.3 CPS 位置的評估方法

有22 篇文獻說明了評估螺釘置入準(zhǔn)確性的方法，其中最常見的是以穿破長度占螺釘直徑百分比進行分級，有13 篇文獻采用了此方法。有8篇文獻根據(jù)螺釘?shù)膶嶋H穿破長度進行分級。在上述兩類評估方法中，不同的研究又各自劃分了不同的分級標(biāo)準(zhǔn)。此外，Park J H 等[11]使用了獨特的方法，根據(jù)侵犯VA 孔的最大直徑進行分級。Hey HWD 等[14]同時使用了2 種評估方法（表1）。

表1 椎弓根螺釘位置的評估方法Tab.1 assessment methods for pedicle screw placement

2.4 并發(fā)癥

本次納入的研究中，報告了77 例并發(fā)癥患者，其中最常見的是神經(jīng)血管并發(fā)癥37 例包括C5或C7神經(jīng)根麻痹24 例，神經(jīng)根損傷6 例，VAI6 例，短暫的神經(jīng)根性疾病1 例，其次為傷口感染、傷口延遲愈合以及螺釘尾部引起的皮膚刺激共22 例。腦脊液漏共4 例。內(nèi)植物失敗21 例，包括螺釘松動13 例，螺釘斷裂5 例，矯正丟失3 例。

2.5 誤差風(fēng)險評估和敏感性分析

對漏斗圖（圖5、圖8）進行分析，未發(fā)現(xiàn)發(fā)表偏倚。漏斗圖有輕微不對稱，表明可能存在分析效能不足，Egger 測試顯示影響很小，因此沒有對發(fā)表偏倚進行校正。

3 討論

本研究中，筆者對CPS 位置的評估方法，2種置釘技術(shù)的準(zhǔn)確性，CPS 的穿破方向，以及CPS 置入術(shù)后的并發(fā)癥進行了研究。

3.1 sCPS 位置評估

研究所納入的文獻中，對螺釘位置評估的方法可以分為3 類，其中根據(jù)通過穿破椎弓根長度占螺釘直徑百分比進行分級最為常見（13/21，61.9%），根據(jù)螺釘實際穿破椎弓根的長度進行分級次之（8/21，38.1%），以及根據(jù)侵犯VA 孔的最大直徑進行分級（1/21，4.76%）。在這3 類方法的基礎(chǔ)上，不同文獻因采用不同的分級標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生了5 種評估方式。筆者發(fā)現(xiàn)螺釘位置的評估方法過多，迄今缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，這會使讀者困惑，且大多數(shù)方法僅限于描述穿破程度。理想的評估方法應(yīng)具有實用性，能提供足夠的信息，如包含螺釘穿破的方向、長度等，或是能為后續(xù)治療方案的選擇做出指導(dǎo)等。如RajasekaranS 等[21]根據(jù)是否需要翻修進行了再次分級。

3.2 2 種置釘技術(shù)的準(zhǔn)確性比較

在徒手置釘?shù)难芯恐?，共? 篇文獻使用了Abumi 技術(shù)[9，11，14]。其總體準(zhǔn)確率為86.9%（1 095/1 260），其他非Abumi 置釘技術(shù)的研究中，準(zhǔn)確率最高的是Liu 等[8]使用峽部作為參考以確定入釘點，置入99 枚sCPS，僅有1 枚發(fā)生錯位，且沒有出現(xiàn)臨床癥狀。Jo[4]通過椎板切開術(shù)直接暴露椎弓根，以提供椎弓根內(nèi)壁和上壁的視覺和觸覺線索，準(zhǔn)確率91.35%（95/104）。Lee 等[5]基于Abumi 技術(shù)改良的“Key Slot 技術(shù)”進行置釘，準(zhǔn)確率為90.3%（250/277）。Wang 等[7]采用的的“漏斗技術(shù)”準(zhǔn)確率為97.3%（996/ 1 024）。Lee J H 等[12]采用了“內(nèi)側(cè)漏斗技術(shù)”，相較于“漏斗技術(shù)”，通過椎板切開暴露椎弓根，保留了入釘點附近的骨質(zhì)，準(zhǔn)確率為61.4%（54/88），但只有5 枚sCPS 穿破大于2 mm，且未出現(xiàn)任何并發(fā)癥。Liu B 等[13]將椎弓根內(nèi)側(cè)作為滑動軌道來引導(dǎo)探頭，準(zhǔn)確率90.27%（232/257）。Garg B 等[15]對8名兒童患者置入了sCPS，準(zhǔn)確率83.78%（31/37），同時證明了在無導(dǎo)航技術(shù)的輔助下進行兒童sCPS 置入的可行性與安全性。Tofuku 等[6]以椎板和側(cè)塊之間的移行區(qū)作為入釘點置入127 枚CPS。準(zhǔn)確率88.19%（112/127）。Mahesh 等[10]使用內(nèi)側(cè)皮質(zhì)部分鉆孔技術(shù)，共置入88 枚CPS，有5 枚穿破 ＞ 50%螺釘直徑。徒手置釘中許多研究都利用了內(nèi)側(cè)椎弓根皮質(zhì)較厚的特點引導(dǎo)螺釘，以提高置釘?shù)臏?zhǔn)確性。

在輔助置釘技術(shù)的研究中，有多種不同的輔助手段，分別是計算機導(dǎo)航技術(shù)，CBCT（錐束CT），特殊角度標(biāo)尺輔助，定制模板引導(dǎo)以及機器人引導(dǎo)。由于不同輔助技術(shù)的文獻數(shù)量較少，因此未能對不同輔助技術(shù)之間的準(zhǔn)確性進行對比。輔助技術(shù)置釘總體準(zhǔn)確率92.3%（1 943/2 106）。其中最常見的是計算機導(dǎo)航技術(shù)，有6 篇文獻采用了這種技術(shù)[16-19,21,23]，置釘準(zhǔn)確率為92.2%（1 528/1 657）。TakahataM 等[22]采用CBCT 進行術(shù)中三維成像引導(dǎo)置釘，其準(zhǔn)確率為96.3%（103/107）。ShiH 等[20]，采用特殊角度標(biāo)尺輔助置釘，準(zhǔn)確率為91.5%（162/177）。KisindeS 等[25]使用機器人引導(dǎo)置釘，其準(zhǔn)確率為84.1%。ChachanS 等[23]發(fā)現(xiàn)導(dǎo)航技術(shù)所計劃的螺釘位置與實際位置常存在偏差，推測其原因是置釘過程中，椎體的旋轉(zhuǎn)，參考系固定不穩(wěn)，患者的呼吸運動等影響了sCPS的準(zhǔn)確置入FujitaR 等[24]采用患者專用定制模板引導(dǎo)螺釘置入，認為該方法能有效避免由術(shù)中椎體旋轉(zhuǎn)等引起的偏差，缺點是定制模板需要較長時間，其準(zhǔn)確率為98.7%（76/77）。綜上所述，不同輔助置釘技術(shù)各有優(yōu)勢，應(yīng)綜合實際情況選擇。

不同輔助置釘技術(shù)各有優(yōu)勢，應(yīng)綜合實際情況選擇。導(dǎo)航系統(tǒng)雖然提高了置釘?shù)臏?zhǔn)確性，但也有嚴重CPS 位置不當(dāng)?shù)陌l(fā)生，導(dǎo)致VAI 或神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥。

3.3 椎弓根穿破的特點及原因分析

穿破椎弓根外壁和下壁的發(fā)生率高于內(nèi)壁和上壁。推測其原因如下：頸椎椎弓根為淚滴形，高度大于寬度，且內(nèi)側(cè)皮質(zhì)比外側(cè)更厚。除解剖學(xué)因素，還有許多原因會導(dǎo)致螺釘位置不當(dāng)。Hojo 等[9]發(fā)現(xiàn)類風(fēng)濕患者的sCPS 錯位率更高。NakasHima 等[28]發(fā)現(xiàn)椎體退行性變使解剖標(biāo)志難以識別，易發(fā)生sCPS 位置不當(dāng)。

3.4 并發(fā)癥

本次納入的研究中，共有1 697 名患者，僅有37 名患者出現(xiàn)神經(jīng)血管并發(fā)癥。2 種置釘技術(shù)并發(fā)癥發(fā)生率均較低，且大多數(shù)椎弓根穿破都不會引起癥狀，但也有6 例神經(jīng)根損傷和6 例VAI由CPS 位置不當(dāng)引起。大多數(shù)VAI 發(fā)生在CPS 置入時，常用骨蠟處理。作者認為并發(fā)癥發(fā)生率低可能是因為，當(dāng)發(fā)生穿破時，在椎動脈或神經(jīng)根與螺釘之間存在椎弓根骨碎片，避免了螺釘直接損傷神經(jīng)血管。

研究中還提到了與CPS 置入無關(guān)的神經(jīng)功能障礙，包括術(shù)后C5或C7神經(jīng)根麻痹，醫(yī)源性椎間孔狹窄。關(guān)于這種原發(fā)性神經(jīng)功能減退有一些假說，例如過度矯正椎體滑脫引起的醫(yī)源性椎間孔狹窄；通過器械恢復(fù)脊柱序列引起的脊髓和神經(jīng)根的張力增加，真正的原因尚未確定。關(guān)于內(nèi)植物失?。葆斔蓜?，斷裂，復(fù)位丟失）NakasHima的多變量分析[28]表明腦癱是術(shù)后內(nèi)植物失敗的危險因素。因此，外科醫(yī)生有必要仔細考慮如何合理使用sCPS 固定。

局限性：首先，可能發(fā)生漏檢；其次，本研究依賴于回顧性研究收集的數(shù)據(jù)，只有少數(shù)的單中心研究直接比較2 種技術(shù)；最后，沒有隨機對照試驗，只有部分為對照試驗，并且其中一些是回顧性的。非RCT 試驗中的固有偏倚和混雜因素是不可避免的。

總之，（1）輔助技術(shù)較徒手技術(shù)對于置入sCPS 有更高的準(zhǔn)確性；（2）穿破椎弓根外壁和下壁比穿破內(nèi)壁和上壁更常見；（3）sCPS 置入的準(zhǔn)確性評估需要統(tǒng)一的評估標(biāo)準(zhǔn)；（4）不同的輔助置釘技術(shù)各有優(yōu)劣，應(yīng)根據(jù)實際情況選擇。