3D透視導航下經皮骶髂螺釘固定骨盆后環骨折18例

賈帥軍，呂尚軍，賀利軍，劉 建

3D透視導航下經皮骶髂螺釘固定骨盆后環骨折18例

賈帥軍1，呂尚軍1，賀利軍1，劉 建2

骨盆骨折；透視導航；經皮內固定；骶髂螺釘

根據骨折AO分型，B型及C型骨盆骨折主要涉及骨盆后環不穩，多伴有復合傷及血流動力學改變，屬于嚴重的骨科損傷，病死率可高達5%[1]。經皮骶髂螺釘置入固定骨盆骨折手術中使用傳統X線透視技術獲取可視化圖像已經成為國內外多數醫院的操作標準，然而其存在著螺釘置入位置不良、重復鉆孔置釘、固定不穩固及損傷神經血管等風險。目前，國內依靠2D導航系統經皮置入骶髂螺釘治療骨盆后環骨折已經開展數年，但基于3D圖像的導航和重建技術報道并不多見。我院創傷骨科于2009-03至2012-12采取3D導航經皮置入骶骨螺釘治療B型及C型骨盆骨折患者18例，本研究旨在進一步探討3D導航微創技術應用于骨盆骨折的適應證和操作規范，并對手術效果進行評價。

1 臨床資料

1.1 一般資料 18例中，男13例，女5例，年齡23～61歲，平均40.2歲。致傷原因中交通傷12例，墜落傷5例，房屋倒塌砸傷1例。傷后就診時間3 h～5 d，平均25 h。按照AO骨折分型：B 1.2型3例，B 2.2 型2例，C1.2型 7例，C1.3型 5例，C 2.3型 1例。其中伴有休克2例，腸道損傷1例，尿道損傷1例，胸部損傷3例，脊柱損傷4例，骶神經損傷1例，髖臼骨折2例，股骨骨折3例。所有患者骨盆擠壓、分離試驗均呈陽性。

1.2 術前準備 術前對患者合并損傷行相應處理，維持生命體征穩定。全部病例均行股骨髁上牽引5～7 d，牽引配重為患者體重的1/7～1/5，持續牽引過程中不減輕重量，所有患者經牽引后無明顯下肢縮短。手術時機選擇在患者生命體征平穩、骨折基本閉合復位后，本組所有患者均在15 d(平均6 d)內進行手術。

1.3 手術操作 采用3D C形臂X線機(Arcadis orbic 3D，Siemens，Germany)、可視導航設備(Laptop，Stryker，US)、6.5 mm空心螺釘(Stryker，US)、可透X線的手術床。所有患者均全身麻醉后取仰臥位，患側使用牽引床牽引，C形臂下X線機透視見骨折復位良好。術者立于患者骨折側，導航設備置于患者頭側，工作站置于術者對面，C形臂X線機置于患者左側，并確保C形臂圍繞骨盆旋轉掃描時不碰撞任何物體，連接3D影像系統與導航系統。在對側髂前上棘固定示蹤器并注冊，開啟套筒安裝工具，通過校準器對套筒進行線校準及點校準，同時在C形臂機上安裝靶罩及示蹤器并開啟，確保3個示蹤器均在導航儀探測范圍(圖 1)。術前采集每位患者的X線及CT影像資料以詳細確定損傷類型(圖 1)，明確骶骨螺釘進針點、進入方向、置入深度及螺釘數量[2]。術中采集骨盆正、側位圖像作為選擇掃描中心的依據，將骶髂關節調整為投照中心，隨后C形臂自動環繞手術中心旋轉190°，獲取手術部位12.5 cm3容積的掃描數據并將100幀圖像傳輸至影像工作站，在屏幕上同時顯示矢狀面、橫斷面、冠狀面的圖像以指導手術(圖 2)。當導航工具靠近骶髂關節外側面時，顯示器上出現虛擬導針，根據骶骨側位觀選擇合適的進針點及進針方向，可依據導航虛擬探測(圖2)。根據骨折情況選擇置入S1單螺釘或S1、S2平行雙螺釘固定，于進針點做2 cm切口，鈍性分離皮下組織及肌肉直抵髂骨面。插入套筒再次確定虛擬導針方向，在多個平面上確認其都能穿過骨折線。通過套筒打入直徑3 mm導針，在透視下確認導針軸向、長度、位置及骨折復位情況。依據導針長度擰入所選長度帶墊圈的6.5 mm空心螺釘[3]，最后透視確認螺釘位置良好、長度適宜、骨折復位理想。

圖1 導航設備建立及術前影像資料

圖2 3D 影像導航下虛擬導針進入方向

1.4 術后處理 所有患者術后均拍攝骨盆正位、入口位、出口位X線片，采用Matta[4]標準評價骨折復位情況，根據骨折最大位移劃分為不同等級：優為位移≤4 mm，良為4～10 mm，可為10～20 mm，差為≥20 mm。術后指導患者在病床上活動，訓練腰腹部及腿部肌肉力量。術后第2天開始患側下肢不負重功能訓練，術后6周第1次拍片復查，開始部分負重鍛煉，術后12周第2次拍片復查，開始完全負重鍛煉。采用Majeed[5]標準對患者術后功能恢復進行評價，包括疼痛(30分)、站立(36分)、坐下(10分)、工作能力(20分)、性功能(4分)等5方面，采用100分制，劃分為不同等級：優(>85)，良(84～70)，可(69～55)，差(<55)。

1.5 結果 本組患者建立導航系統耗時15～35 min，平均(20.03±2.10)min，每枚螺釘置入耗時20～38 min，平均(29.12±3.00)min(其中包括導航系統建立、導航下經皮螺釘置入總時間)，每枚螺釘術中透視時間3.5～5.2 min，平均(4.55±0.80)min，同時行髖臼骨折固定術者術中失血1000～1600 ml，其余患者每枚螺釘置入出血量約20 ml。所有患者術后通過X線及CT影像資料確定螺釘置入位置均較為滿意(圖3)，未發生二次旋轉移位，無穿透骨質進入關節腔及骶管現象出現，無切口感染發生。采用Matta評分標準評價骨折復位情況：優12例，良5例，可1例，總體優良率94%。18例患者均獲得隨訪，隨訪周期3個月～2年，平均13個月，其中3例超過1年。骨折愈合時間70～93 d，平均(82±10)d。術后均未出現明顯神經系統并發癥，采用Majeed標準量化評估患者術后功能恢復情況顯示：優11例，良7例，總體優良率100%。

圖3 骨盆骨折患者術后影像學資料

2 討 論

經皮骶髂螺釘置入已經成為固定不穩定骨盆環損傷的常規治療方法，但由于骨盆后環解剖結構復雜、骶骨上段變異等因素，如何安全有效地使用該方法仍然充滿挑戰[6]。傳統X線透視下骶髂螺釘置入技術常因為患者肥胖、腸道氣體、糞塊、骨盆發育不良、X線圖像質量欠佳等原因難以獲取滿意的術中指導影像，導致螺釘置入位置不佳、置入過程中多次修正釘道、術中血管神經損傷等不良反應，因而多種計算機導航技術被引入到該項手術中，以提高螺釘置入的安全性、減少放射線暴露時間并減少并發癥的發生[7]。

2.1 3D導航手術主要優勢 3D導航技術是近年來興起的具有代表性的計算機輔助骨科手術(computer-assisted orthopedic surgery，CAOS)技術之一，相對于傳統X 線透視和2D導航技術，3D導航能夠提供更高分辨率的術中圖像，其質量已經非常接近CT圖像，同時其能夠顯示骨盆軸位圖像。Stockle等[8]認為，3D導航術中提供的軸位圖像對于骨盆手術具有重要的指導意義，能夠為術者提供更多的觀察角度、幫助設計出更為安全的手術通道，有效提高骶髂螺釘置入的精確度和安全性，降低術中血管、神經損傷風險。

2.2 3D導航手術評價 本組病例術中螺釘一次置入成功率較高、避免了反復修正釘道，所有螺釘置入位置均較為滿意。Zwingmann等[9]通過系統對比多種導航輔助技術與傳統透視經皮骶髂螺釘固定技術后發現，傳統透視經皮螺釘置入錯位率為2.6%，而導航輔助技術錯位率在0.1%～1.3%，差異有統計學意義；傳統透視經皮螺釘置入過程中釘道修正率為2.7%，導航輔助技術修正率在0.8%～1.3%，顯示導航技術能夠有效提高手術操作精確度并降低釘道修正的發生率，減少術后并發癥的出現[8]。

本組全部18例患者骨盆骨折復位總體優良率94%，Zwingmann等[9]通過Meta分析得出傳統透視下經皮螺釘置入術后骨盆骨折復位優良率為92%，與本研究結果類似。Gras等[10]利用2D導航輔助骶髂螺釘置入固定骨盆骨折，骨折復位優良率達到100%(骨折移位<5 mm)。筆者認為，由于經皮螺釘置入患者多數在手術前能夠通過牽引達到骨折復位，或在手術過程中經皮螺釘置入前已經通過微創或有限切開方法實現了骨折復位，因而傳統透視方法與導航輔助方法在骨折復位程度上不會有較大差異，其主要取決于手術者對于骨折復位方法的選擇和操作經驗。

傳統透視下經皮螺釘置入手術過程中，患者、術者及手術室人員經常會暴露在較高的電離輻射中[11]。多項研究顯示，傳統透視下單枚螺釘平均透視時間126 s，甚至有病例報道最長輻射時間18 min[8]。Zwingmann等[7]對比了單枚螺釘置入所需放射時間和劑量在3D導航技術[(63±15)s，(822±164c)Gy/cm2]和傳統經皮技術間的差異[(141±69)s，(1843±1052)cGy/cm2]，顯示兩種方法在輻射暴露時間及暴露劑量上均存在統計學差異。本組病例中每枚螺釘術中透視時間3.5～5.2 min，相較于傳統透視方法輻射時間并沒有顯著減少，主要是由于C形臂環繞手術中心掃描時所耗費時間較多，但此時手術人員可以暫時撤離照射區域，并且其隨后手術過程中無需多次透視，因而其所受放射量相對傳統透視手術是減少的而非增加。

本組患者術后功能恢復總體優良率100%。Zwingmann等[9]通過Meta分析發現傳統方法螺釘置入隨訪15～33個月，同樣采用Majeed標準評價術后功能，結果優良率90%，可7%，差3%。同時有學者報道[8]，骨盆骨折患者采用導航方法術后功能恢復優于傳統透視方法，可能與導航輔助操作具有更高的螺釘置入準確率和更低的釘道修正率有關。

2.3 3D導航技術局限 筆者認為，在使用3D導航技術時應當明確，手術者在導航屏幕上觀察到的虛擬導針位置與實際導針位置存在著很大差別。由于臀部肌肉豐富，特別是當導針進入骨內超過7.7 cm時有可能發生彎曲，導針插入過程中應避免過度用力，防止導針彎曲偏離正確軸向，同時在導針到達神經骶孔前應重新獲取圖像再次建立新的導航狀態，同樣在最終置入螺釘前也最好再次確認[10]。

2.4 本研究局限 本組患者術后進行了較長時間的隨訪，但并未獲得所有患者系統性、長期性的隨訪資料，因而無法對3D影像導航輔助經皮骶髂螺釘置入技術做出更為全面和確切的結論，這還有待于病例跟蹤隨訪的加強。同時本組病例數較少，而且沒有設置傳統X線透視輔助手術對照組，因而有必要在下一步工作中不斷積累病例，并設置多種手術方法進行對照研究。

綜上所述，3D透視導航下經皮骶髂螺釘置入重建骨盆后環穩定性具有較高安全性，該技術螺釘置入精度高、術后骨折愈合及患者功能恢復較好，而手術者熟悉骨盆解剖、具備豐富手術經歷與導航設備使用經驗也是保證導航手術順利開展并避免并發癥的關鍵。

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(2014-04-19收稿 2014-05-20修回)

(責任編輯 岳建華)

賈帥軍，博士，主治醫師，E-mail: shuaijun9500@hotmail.com

1. 710054西安，武警陜西總隊醫院骨一科；2. 710054西安，第四軍醫大學西京醫院骨二科

劉 建，E-mail: ljreny@hotmail.com

R683.3；R684.7