三線同軸法下頸椎椎弓根螺釘的置入※

張 華 崔 泳 武忠炎

三線同軸法下頸椎椎弓根螺釘的置入※

張 華 崔 泳 武忠炎

目的通過研制下頸椎椎弓根瞄準器并經實驗研究驗證三線同軸法在下頸椎椎弓根螺釘置入中的可靠性。方法設計三線同軸方法，使斜位 X線透視下的下頸椎椎弓根投影形成一類圓形，圓形的中點為椎弓根軸線的投影，調整椎弓根瞄準器導針的位置，使導針在斜位 X線透視下形成點狀并與下頸椎椎弓根投影的圓形中點相重疊，在此位置沿下頸椎椎弓根 X線透視下所形成投影的圓形中點鉆入導針，再沿導針準確置入空心螺釘。研制下頸椎椎弓根瞄準器，它主要由三部分構成，將30個下頸椎干標本（60個椎弓根）逐一固定于手術臺，用三線同軸的方法置入空心螺釘。結果與結論按Neo椎弓根螺釘評價標準，優良率達到90%（54/60個椎弓根）。故三線同軸法下設計原理可靠，經初步實驗研究已取得了較高的準確率。

三線同軸法；頸椎；椎弓根；瞄準器；X線透視

下頸椎（頸3～頸7）椎弓根螺釘具有優良的生物力學優勢，Ito等[1]報道下頸椎椎弓根螺釘的生物力學強度是頸椎側塊螺釘固定強度的4倍；Kotani等[2]等提出椎弓根固定所提供的三柱穩定性最優良。但下頸椎椎弓根毗鄰椎動脈及脊髓，后路手術時一般情況下不能直視這些重要結構，故手術時有較大風險，目前下頸椎雖有多種經椎弓根置入螺釘的方法[3-7]，但仍存在準確率不高、并發癥較多的問題。為進一步提高下頸椎椎弓根螺釘置入的準確率，本研究設計三線同軸的方法，按此設計的方法研制出下頸椎椎弓根瞄準器，經實驗研究確定該方法的可行性。

1 材料與方法

1.1 設計方法 設計三線同軸的方法（三線即下頸椎椎弓根軸線、瞄準器上的導針軸線、X線軸線），使斜位X線透視下的下頸椎椎弓根投影形成一類圓形，圓形的中點為椎弓根軸線的投影，調整椎弓根瞄準器導針的位置，使導針在斜位X線透視下形成點狀并與下頸椎椎弓根投影的圓形中點相重疊，在此位置沿下頸椎椎弓根X線透視下所形成投影的圓形中點鉆入導針，再沿導針準確置入空心螺釘。

1.2 研制下頸椎椎弓根瞄準器（見圖1）

1.2.1 下頸椎椎弓根瞄準器的研制 下頸椎椎弓根瞄準器由三部分構成（豎桿連接于手術床邊、萬向可調節的中間連桿、固定導針的可透X線的末端瞄準裝置），豎桿通過滑槽和螺栓固定于手術床一側的金屬桿；中間連桿由可調節的橫桿及萬向可調節的蛇形桿構成，中間連桿可多方向調節、達到所需角度及位置時鎖固固定；固定導針的可透X線的末端瞄準裝置通過金屬卡槽連接于中間連桿，本實驗導針的末端瞄準裝置由直徑25mm×100mm柱狀木質材料構成（可選用其它能透X線的有機材料），此柱狀木質材料中心有一1.5mm直孔道，此孔道可允許1.5mm的導針通過。

1.2.2 標本固定臺 選取90mm×400mm木板，木板中部固定兩個 90°直角的角鐵，其中一個角鐵固定、另一角鐵中部有一滑槽（可適應不同厚度的下頸椎），角鐵相向固定頸椎標本的面各連接一40mm厚的木塊，在兩木塊間卡緊一個下頸椎標本、同時在角鐵的中部滑槽用木螺絲固定，標本的上下終板保持豎直，正位X線透視棘突位于中線。

圖1 下頸椎椎弓根瞄準器

1.3 手術室的C形臂X光機 將30個下頸椎干標本逐一固定于標本固定臺，標本固定臺以膠帶固定手術床，在C形臂X光機引導下，頸3～頸6的標本以斜位45°透視、頸7的標本以斜位40°透視，沿瞄準器中部的導針軸線透視、使導針成點狀投射到椎弓根圓形投影的中心，沿此中心鉆入導針，再沿導針置入3.5mm×28mm螺釘，取下標本逐一檢查螺釘置入的準確性，見圖2。

圖2 斜位透視使導針呈點狀位于椎弓根圓形投影的中點

2 結果

按Neo椎弓根螺釘評價標準[8]：0級螺釘的釘道準確、完全沿椎弓根軸線進入；I級螺釘的釘道偏移＜2mm，II級螺釘的釘道偏移＞2mm但＜4mm；III級螺釘的釘道偏移＞4mm。本實驗研究的0級螺釘50個、I級螺釘4個，II級螺釘6個，無III級螺釘，0級及I級螺釘屬優良螺釘，優良率達到90%（54/60個椎弓根）。

3 討論

下頸椎椎弓根螺釘固定主要用于各種原因所致的頸椎不穩，如頸椎三柱損傷、頸椎骨折脫位、頸椎腫瘤切除后存在頸椎不穩、頸椎退變造成的頸椎失穩、頸椎后凸畸形的矯正、嚴重骨質疏松或椎板及后部結構缺失難以用其它內固定方式完成固定等情況，下頸椎椎弓根螺釘固定目的是獲得可靠的三柱固定，穩定脊柱，減少脊髓因頸椎不穩所致的繼發性損傷。下頸椎椎弓根螺釘固定的生物力學及穩定性優于側塊螺釘[1-2]，但由于下頸椎椎弓根復雜的毗鄰關系，后路手術時一般情況下不能直視這些結構，使下頸椎椎弓根螺釘置入的危險和難度很高，目前雖然有幾類下頸椎椎弓根螺釘置入的方法，但螺釘置入的準確率不高并有不同程度的并發癥[3-5]。

基于斜位X線片或術中斜位透視下行下頸椎椎弓根螺釘固定，有其基礎研究及臨床可行性，邑曉東等做了斜位 X片在頸椎椎弓根釘固定中應用的研究[9]。Yukawa等[10]利用斜位透視的原理手工置入椎弓根螺釘419枚，螺釘穿破率4.0%、10.3%螺紋偏出骨皮質，95.0%牢固骨融合。張春霖等[11]利用斜位透視使椎弓根內“+”字與外“+”字配準置入椎弓根螺釘，說明利用下頸椎斜位透視置入椎弓根螺釘的方法可靠。實驗中觀察下頸椎椎弓根在不同角度的X線透視下在顯示屏上接近于圓形，頸3～頸6的標本以斜位45°透視、頸7的標本以斜位40°透視，此時下頸椎椎弓根的投影在顯示屏中部接近于圓形，圓形的中點為椎弓根軸線的投影，為此設計下頸椎斜位不同角度X線透視下使下頸椎椎弓根軸線、瞄準器上的導針軸線、X線軸線這三線重疊（即同軸），在此位置下使導針沿椎弓根軸線鉆入，再沿導針攻絲、置入螺釘，本實驗研究下頸椎椎弓根螺釘的優良率達到 90%。取得了較優良的實驗結果。

本研究設計原理可靠，利用三線同軸的方法使導針準確沿椎弓根軸線進入，再沿導針置入下頸椎椎弓根螺釘，本研究已取得了較優良的結果，但目前自主制作的瞄準器尚屬于初級階段，如使用機械臂或機器人代替目前的手動瞄準，將進一步提高瞄準效率及準確性。

[1] Ito Z,Higashino K,Kato S,et al. Pedicle screws can be 4 times stronger than lateral mass screws for insertion in the midcervical spine[J].Spinal Disord Tech,2012.

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[3] Katsuhiro Tofuku,Hiroaki Koga,Setsuro Komiya. Cervical pedicle screw insertion using a gutter entry point at the transitional area between the lateral mass and lamina[J].European Spine,2012,21(2): 353-358.

[4] Abumi K,Shono Y,Ito M,Taneichi H,et al.Complications of pedicle screw fixation in reconstructive surgery of the cervical spine[J]. Spine (Phila Pa 1976),2000,25(8):962-969.

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[10] Yasutsugu Yukawa,Fumihiko K,Hisatake Y,et al.Cervical pedicle screw fixation in 100 cases of unstable cervical injuries: pedicle axis views obtained using fluoroscopy[J].Neurosurg Spine,2006,5:488-493.

[11] 張春霖,嚴旭,朱紅鶴,等.空間“＋”字配準脊柱手術機器人導航方法[J].中國組織工程研究與臨床康復,2011,17:3124-3126.

R687.3

A

1673-5846(2014)02-0268-02

新疆醫科大學第五附屬醫院骨科，新疆烏魯木齊 830011

新疆醫科大學科研創新基金（項目編號：xjc201198）

張華（1968-），男，主任醫師，碩士生導師，研究方向：骨科數字化技術及應用。