無創經皮經椎弓根三維定位導向器在經皮椎體成形術治療骨質疏松性椎體壓縮性骨折中的應用效果

龍 浩 陳海燕 吳景明 董偉強 湯敏生 鄒華章 白 波

1.廣州醫科大學附屬第四醫院骨科，廣州 511447；2.廣州醫科大學附屬第二醫院內科，廣州 510260；3.廣州醫科大學附屬第一醫院廣州市骨科研究所，廣州 510120；4.廣州醫科大學荔灣醫院骨科，廣州 510175；5.南方醫院新塘醫院骨科，廣州 511340

經皮椎體成形術（percutaneous vertebroplasty，PVP）最早由法國Galibert 成功應用于椎體血管瘤的治療[1]。椎體成形術是治療骨質疏松性椎體壓縮性骨折（osteoporotic vertebral compression fractures，OVCFs）安全有效的微創外科技術[2]，運用椎體成形術治療骨質疏松性壓縮性骨折，效果滿意[3]。本研究對原有的微創經皮腰椎弓根三維定位導向器（專利號：ZL 2010 2 0026944.3）進行升級改造，應用于PVP，治療骨質疏松性胸腰椎壓縮性骨折，輔助椎弓根穿刺定位，效果良好。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2014 年4 月～2015 年2 月本院治療的OVCFs患者67 例，男性28 例，女性39 例，年齡60～82 歲，平均（73.5±10.2）歲。本組67 例患者共83 個椎體，隨機平均分為無創經皮胸腰椎弓根穿刺三維定位器組（定位器組）及常規術前定位方法組（常規組）。定位器組34 例43 個椎體，常規組33 例40 個椎體，兩組患者的年齡、性別及受傷機制比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 納入與排除標準

納入標準：①根據世界衛生組織骨質疏松診斷標準[4]，診斷為骨質疏松性胸腰椎骨折，腰背部疼痛癥狀劇烈，無脊髓神經受壓的癥狀體征；②常規行X 線胸腰椎正側位攝片CT 及MRI 檢查；③擬行PVP 的患者；④研究經醫院倫理委員會同意，患者術前簽署知情同意書。

排除標準：強直性脊椎炎、合并嚴重腰椎椎間盤突出癥、嚴重椎管狹窄、脊柱腫瘤、感染、結核等非骨質疏松性骨折患者，陳舊性脊柱骨折及嚴重脊柱后凸畸形患者。

1.3 儀器

32 排高速螺旋CT（Siemens 公司，德國），C 型臂X 線影像增強系統（飛利浦公司，荷蘭），椎體成形術相關器械（中山世醫堂）及無創經皮腰椎弓根置釘三維定位器（圖1）。

圖1 無創經皮經椎弓根三維定位導向器圖

1.4 方法

術前患者均經Siemens 高速螺旋CT 行胸腰椎序列掃描，時間分辨率為125 ms，0.8 s/rote，掃描直徑50 cm，層厚3.75 mm。椎體掃描窗寬1000，窗位150，掃描間隙1.35 s。CT 掃描平行于椎體終板，層厚0.5 mm，掃描范圍包括椎弓根及關節突平面。定位器組在定位器及C 型臂X 線影像增強系統輔助下經皮經椎弓根穿刺，常規組在C 型臂X 線影像增強系統輔助下行經皮經椎弓根穿刺。

1.4.1 椎弓根穿刺角度及術前穿刺點的確定 所有患者術前均行腰椎CT 掃描，獲取傷椎椎弓根穿刺角度，包括水平面椎弓根植入角度（transverse angle，TSA）及矢狀面椎弓根植入角度（sagittal angle，SSA）。采用MIMICS 13.1 軟件獲取椎弓根CT 掃描圖像，將水平面椎弓根最寬圖像的層面作為椎弓根軸心片[5]，在該軸心片上測定TSA 角及SSA 角。常規組術前定位采用透視下克氏針確定椎弓根影的方法。透視采用飛利浦公司的C 型臂X 線機。術前定位采用不直接接觸X 線的方法：根據體表標志在患者腰背部初步定出椎弓根穿刺定位點，應用克氏針輔助并定位。透視時醫護人員遠離X 線源，患者實行保護措施以免接受過多的X 線輻射。微創定位及穿刺方法在常規透視的基礎上，根據患者術前CT 測量的數據，選取椎弓根最大直徑層面的中軸線延長與腰背部皮膚相交點，作為經皮穿刺入針點。患者椎弓根進釘點與皮膚穿刺點在CT 上可以測量，術前經C 型臂X 線機再次確認。

1.4.2 手術方法 患者取俯臥位，根據術前CT 掃描的椎弓根橫斷圖像，兩椎弓根中軸線與皮膚交點至腰背部皮膚中線的距離[6]，以此確定經皮穿刺的定位點。在皮膚上標記出脊柱中線，將三維定位導向器置于背部，根據CT 測量TSA 角及SSA 角數值，調校并固定三維定位器上導向穿刺針的空間轉向角度，定位器中軸線與脊柱中軸線平行，定位器導針的針尖與皮膚穿刺定位點相重合，依據定位器的預設角度進行經皮穿刺。定位針穿刺過程應用C 型臂X 線機透視輔助，檢查糾正穿刺角度及確認定位針在椎體內的穿刺深度，確認定位導針的方向及深度正確。應用無菌PVP 穿刺針（中山世醫堂，型號：11G 或13G），取下內芯，將穿刺針外套沿定位針置入到預定位置，取下定位針，至此工作通道完成（圖2）。連接骨水泥專用加壓注射器（中山世醫堂），C 型臂X 線機監測下緩慢注入骨水泥（圖3）。術后常規復查腰椎X線片（圖4）。

圖2 無創經皮經椎弓根三維定位導向器輔助PVP 術中定位圖

圖3 無創經皮經椎弓根三維定位導向器輔助PVP 透視下注入骨水泥圖

圖4 骨質疏松性壓縮性腰椎骨折圖（男，72 歲）

1.5 觀察指標

觀察比較常規組及定位器組的手術定位時間、術中應用C 型臂X 線機透視的次數、穿刺準確率。

1.6 統計學分析

采用SPSS 15.0 統計軟件對數據進行分析，計量資料以±s 表示，采用t 檢驗，計數資料用百分率（%）表示，采用χ2檢驗，以P<0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者X 線透視次數、穿刺時間的比較

兩組均順利完成手術。定位器組X 線透視次數少于常規組，穿刺時間短于常規組，差異有統計學意義（P＜0.05）（表1）。

表1 兩組患者X 線透視次數、穿刺時間的比較（±s）

表1 兩組患者X 線透視次數、穿刺時間的比較（±s）

2.2 兩組患者穿刺次數的比較

定位器組穿刺次數為（2.3±1.1）次，低于常規組的（3.4±2.3）次，差異有統計學意義（t=3.872，P＜0.05）。

2.3 兩組患者術后并發癥情況

兩組患者術后均無相關并發癥發生，兩組比較差異無統計學意義（P>0.05）。

3 討論

骨質疏松癥是老年群體的高發病，對老年人構成嚴重威脅[7]，嚴重影響其生活質量[8]。PVP 創傷較小，可迅速減輕疼痛，恢復椎體部分高度，縮短患者住院日，手術效果確切[9-10]，是一種相對安全有效的微創技術[11]，已被廣泛應用于骨質疏松性骨折壓縮性骨折的治療[12-14]，是一種成熟的微創手術方法。準確的術前體表定位及術中椎弓根定位是椎體成形術成功的關鍵[15]。椎弓根穿刺一般在X 線透視輔助下，術者徒手定位操作完成。在此操作過程中，患者及術者不可避免地接觸X 線輻射，對患者及術者均造成相當程度的健康損害。由于脊柱外科專業發展的需要和老年骨質疏松性壓縮性骨折發病率的增加，PVP 在臨床應用的需求已進一步增加，基層醫院對該類手術也有相當的需求。本研究的目的是尋找一種簡便的輔助手術定位裝置，術者可在定位工具的輔助下，順利開展該類技術。OVCFs 患者常伴有心肺功能下降，俯臥位對患者的呼吸循環均有明顯影響，較多老年患者無法耐受長時間俯臥，因此縮短手術時間十分重要[16]。在定位器的輔助下，手術時間可有效縮短，提高了手術效率，有利于減少手術時間過長帶來的并發癥。

3.1 無創經皮經椎弓根穿刺定位器的構造及應用原理

本研究應用自行研制的經皮胸腰椎弓根穿刺定位導向裝置，該裝置由兩個半圓形旋轉軸組成，旋轉軸上刻有旋轉刻度。該半圓形旋轉軸為空心結構，雙旋轉軸交叉運動時中間形成中間洞孔作為定位導針的通過空間，結合定位針鎖定螺釘，可將定位針的空間位置鎖定。其工作時，將三維導向器的空間穿刺角度輸入旋轉軸，轉動旋轉軸將其調至預定角度，鎖定螺栓固定。將定位針針尖與腰背部皮膚置釘點重合，以該點為導向，進行經皮穿刺。在穿刺的過程中應用C 型臂X 線機進行透視輔助，并證實穿刺效果。

3.2 經皮經椎弓根穿刺定位器對提高椎弓根穿刺效率的有效性

PVP 的基礎是準確地經椎弓根穿刺，準確地穿刺釘道是順利置入骨水泥的基本要求。對骨質疏松性壓縮性椎體骨折的PVP 治療，術前穿刺通道的定位非常重要。術者采用徒手穿刺定位會存在一定誤差，手術過程中需多次調整方向，特別是經驗欠缺者耗時更長，且需要多次X 線透視輔助確認，對患者及術者均造成較大的電離輻射損傷。

本文對椎體成形術使用定位器輔助及徒手穿刺兩種方式進行對比研究，發現定位器輔助下經皮經椎弓根穿刺的效果要優于徒手穿刺。定位器組使用C 型臂X 線機透視的次數少于常規組，準確穿刺所需時間短于常規組。結果表明，無創經皮經椎弓根三維穿刺定位器可有效減少經椎弓根穿刺過程中的放射輻射損傷機會，縮短手術時間，提高椎弓根穿刺準確率，不增加手術并發癥，可有效輔助椎體成形術的椎弓根穿刺定位，可在臨床推廣應用。

3.3 經皮經椎弓根穿刺定位器的局限性

本三維定位器投入臨床應用的時間較短，其有效性、便利性及安全性均需進一步臨床驗證。本研究臨床病例數量較少，研究周期短，術后長期隨訪時間不充足，遠期效果需進一步觀察。

[1]Galibert P，Deramond H，Rosat P，et al.Preliminary note on the treatment of vertebral angioma by percutaneous acrylic vertebroplasty[J].Neurochirurgie，1987，33（2）：166-167.

[2]鄒華章，廖威明，段昕，等.新型可注射磷酸鈣骨水泥在椎體后凸成形術中的生物力學評價[J].中華生物醫學工程雜志，2011，17（2）：151-155.

[3]趙俊強，陳瓊.單側與雙側經皮椎體成形術治療椎體壓縮性骨折的前瞻性研究[J].中國骨與關節損傷雜志，2011，26（3）：229-230.

[4]王洪復，朱國英.骨密度峰值與骨質疏松癥的診斷[J].中華老年醫學雜志，2003，22（3）：60-63.

[5]劉克，李揚彬，唐志偉，等.CT 引導下經皮椎弓根置管定位術的探討[J].影像診斷與介入放射學，2004，13（2）：117-118.

[6]鎮萬新，高國勇，王巨，等.微創經皮椎弓根內固定術治療胸腰椎骨折[J].中華創傷骨科雜志，2007，9（7）：638-641.

[7]Lane NE.Epidemiology，etiology，and diagnosis of osteoporosis[J].Am J Obstet Gynecol，2006，194（2 suppl）：S3-S11.

[8]Retornaz F，Duque G.Osteoporosis in the elderly[J].Presse Med，2006，35（10Pt2）：1547-1556.

[9]Hargunani R，Le Corroller T，Khashoggi K，et al.Percutaneous vertebral augmentation：the status of vertebroplasty and current controversies[J].Semin Musculoskelet Radiol，2011，15（2）：117-124.

[10]潘玉林.經皮椎體成形術與保守療法治療骨質疏松性椎體壓縮骨折的療效對比[J].中國骨科臨床與基礎研究雜志，2012，4（3）：184-188.

[11]李健，沈文龍，常興華.單側與雙側椎弓根入路椎體成形術治療骨質疏松性椎體壓縮性骨折的臨床療效比較[J].大連醫科大學學報，2015，37（2）：145-168.

[12]Al-Ali F，Barrow T，Luke K.Vertebroplasty：what is important and what is not[J].AJNR Am J Neuroradiol，2009，30（10）：1835-1839.

[13]Hoffmann RT，Jakobs TF，WalIntffer A，et al.Pereutaneous verte-broplasty（pv）：indications，contraindications，andtechnique[J].Radiologe，2003，43（9）：709-717.

[14]Luo J，Daines L，Charalambous A，et al.Vertebroplasty：only small cement volumes are required to normalize stress distributions on the vertebral bodies[J].Spine（Phila Pa 1976），2009，34（26）：2865-2873.

[15]龍浩，白波，盧永輝，等.自行研制的經皮胸腰椎椎弓根置釘三維定位器應用的可行性實驗研究[J].中華創傷骨科雜志，2011，13（4）：358-361.

[16]李堅，陳其昕，張金喜，等.經皮椎體成形骨水泥注入治療老年脊椎骨質疏松壓縮性骨折的療效[J].中國老年學雜志，2014，38（8）：4376-4378.