經皮椎弓根螺釘置入安全性的CT評價

蔡斌，張文捷，趙春明，張震祥，黃愛兵，張威，陸奇峰

(江蘇省泰州市人民醫院骨科，江蘇 泰州 225300)

經皮椎弓根螺釘置入安全性的CT評價

蔡斌，張文捷*，趙春明，張震祥，黃愛兵，張威，陸奇峰

(江蘇省泰州市人民醫院骨科，江蘇 泰州 225300)

目的 采用CT評價經皮椎弓根螺釘置入的準確性。方法 回顧性分析2010年3月至2013年6月我院脊柱外科收治的胸腰椎骨折及腰椎退變性疾病患者資料，共140 例患者，男76 例，女64 例；年齡21～74 歲，平均45.1 歲。均采用后路椎弓根釘內固定治療，共置釘596根，其中經皮置釘264 根，開放置釘332 根。術后應用CT掃描及相關軟件測量分析，采用Mobbs-Raley簡易分級標準評估螺釘置入的準確性，0級：螺釘完全在椎弓根皮質內；1級：螺釘螺紋穿透椎弓根壁小于2 mm；2級：穿透椎弓根壁大于2 mm，但無神經損傷；3級：穿透并伴有并發癥，包括椎弓根骨折，螺釘穿透導致前側血管、神經損傷，穿透導致內側或外側神經損傷后遺留癥狀等。結果 共置釘596 根，術后CT掃描52 枚螺釘穿破椎弓根皮質，總體不良置釘率8.7%；開放置釘332 根，未穿破301 枚，穿破31 枚，1級20 根，2級10 根，3級1 根，準確率90.7%；經皮置釘264 根，未穿破243 枚，穿破21 枚，1級16 根，2級5 根，3級0 根，準確率92.0%。兩組準確性差異無統計學意義(P>0.05)，但2級以上穿破有統計學意義(P<0.05)。結論 經皮椎弓根螺釘置入的安全性優于開放置釘，適宜在胸腰椎創傷及疾患的手術治療中廣泛應用。

經皮；椎弓根螺釘固定；CT；置釘準確性

隨著脊柱后路固定手術的廣泛應用，開放性手術創傷大，出血多，且由于手術本身造成的損傷影響患者生活及工作，腰背部肌肉損傷、腰椎不穩定等一系列的并發癥不可避免[1]。國外Mathews和Lowery最早應用經皮穿刺椎弓根螺釘內固定術治療胸腰椎骨折，具有切口小、創傷小、出血少、對腰背肌肉損傷小等優勢[2]。近年來國內經皮椎弓根釘植入技術逐漸被應用于臨床，經皮椎弓根釘置入的安全性究竟如何，置釘的準確性及誤置率也是臨床關心的問題。文獻報道，開放手術置入椎弓根螺釘出現位置不良的概率為8%～40%[3]。但對經皮置釘準確性報道較少，且經皮置釘的準確性與傳統置釘的準確性對比研究報道更少。本文對同一組醫師采用經皮置釘與開放置釘方式手術患者術后椎弓根CT掃描結果進行分析，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2010年3月至2013年6月我院脊柱外科收治的胸腰椎骨折及腰椎退變性疾病(包括下腰椎腰椎間盤突出癥、腰椎管狹窄、腰椎滑脫)，行后路椎弓根釘內固定手術患者的臨床資料，能夠進行術后CT掃描及隨訪的患者140 例，其中男性76 例，女性64 例；年齡21～74 歲，平均45.1 歲。包括胸腰椎骨折68 例，其中32 例行微創置釘，36 例行開放置釘；腰椎退變性疾病72 例，34 例行微創置釘，38 例行開放手術。開放與微創手術同期開展，共置入椎弓根螺釘596根，其中經皮置釘264 根，開放置釘332 根。置釘節段分布差異無統計學意義(P=0.982，見表1)。開放與微創置釘的病例，骨折、腰椎退變病例數比例及其年齡等對比差異均無統計學意義(見表2)。手術由從事脊柱手術15年以上工作經驗的同一組醫師完成。

表1 經皮置釘與開放置釘總體分布情況(根)

表2 兩組術前資料比較

納入標準：患者入院后經影像學評估并確定應用微創經皮置釘固定或開放手術均可達到治療目的，均需要行后路椎弓根釘置釘固定，能夠耐受手術，術后能夠進行CT掃描，脊柱無明顯畸形，最終根據患者對手術方式認同度、經濟條件等選擇不同的置釘手術方式。

1.2 手術方法 微創經皮穿刺置釘方法：全麻插管，以VIPER系統為例，在X線透視下保證在前后位及側位上清晰顯示椎弓根的投影，在前后位X線透視下，用克氏針標記擬置釘椎弓根中心點的體表投影并在體表做標記。常規消毒、鋪單，將C型臂X線機正位投照，標記傷椎或者病椎上、下椎體椎弓根部位的體表投影，根據透視找到關節突及椎弓根的投影“眼睛”，在椎弓根投影中心向外側平移1.5 cm作標記，分別于標記點處以克氏針探及橫突和關節突，確立椎弓根穿刺點，在椎弓根投影點“眼睛”的外側緣(即左側10點鐘，右側2點鐘)位置進針，沿常規進針方向(與椎體終板平行，內傾10°～15°)穿刺進入椎弓根到達椎體與椎弓根交界處，在正位透視下PAK針尖到達椎弓根內側，側位在椎弓根內，視為理想位置，再繼續敲擊PAK針進入椎體前中柱，C型臂X線機透視下確保導針位置良好。拔出內芯，置入導絲，導絲置入椎弓根內至椎體中部。以導絲為中心，在棘突旁開2 cm左右作1.5 cm縱行切口，切開皮膚與深筋膜。通過導絲依次導入二級擴大管鈍性擴張椎旁肌肉，再置入保護套管，退出擴大管。通過穿刺定位針，用中空絲攻擴大釘道，保持導絲位置不變，擰入空心椎弓根螺釘(MIS Viper脊柱系統6.0 mm×45 mm或者6.0 mm×40 mm)，透視證實釘棒位置良好。

開放置釘手術方法：同樣透視標記傷椎、病椎位置、術中采用人字嵴頂點定位法[4]，胸椎及腰椎置釘方法不同，根據節段調整置釘角度及位置，其他操作及方式不多介紹。

1.3 影像學參數及測量 術后采用西門子16排CT薄層間距掃描椎弓根冠狀位、矢狀位片及水平位片，應用SkyView PACS系統進行圖像處理，經過三維重建處理還原為1 mm間距的真實薄層圖像，并在不同層面觀察螺釘在椎弓根內的位置，測量其中穿破椎弓根的最大距離。采用Mobbs-Raley簡易分級標準[3]評估螺釘置入的準確性，0級：螺釘完全在椎弓根皮質內；1級：螺釘螺紋穿透椎弓根壁小于2 mm；2級：穿透椎弓根壁大于2 mm，但無神經損傷；3級：穿透并伴有并發癥，包括椎弓根骨折，螺釘穿透導致前側血管、神經損傷，穿透導致內側或外側神經損傷后遺留癥狀等。記錄及評價螺釘位置，記錄所有穿透骨皮質螺釘的數目和距離。實際測量見圖1。

a 0級 b 1級 c 2級 d 3級

圖1 椎弓根釘穿破椎弓根的距離

1.4 數據分析、統計學方法 應用SPSS 13.0統計分析軟件對經皮置釘與開放置釘術后結果參數進行分析，準確性采用χ2檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

140 例患者共置入椎弓根螺釘596 枚，置入節段為T10～S1，其中胸椎置入椎弓根螺釘172 枚，腰椎386 枚，骶椎(S1)38 枚。術后CT掃描52 枚螺釘穿破椎弓根皮質，總體不良置釘率8.7%。按照穿透距離分類：經皮置釘264 根，穿破21 枚，1級15 根，2級6 根，3級0 根；開放置釘332 根，穿破31 枚，1級21 根，2級9 根，3級1 根；采用經皮椎弓根螺釘置入手術的準確性高于開放置釘組(92.0% VS 90.7%)，統計學分析差異無統計學意義(P>0.05)，2、3級誤置率比較(P=0.032)差異有統計學意義(見表3)。按照位置分類：32枚穿破椎弓外側壁(5.4%)，8枚穿破椎弓內側壁(1.3%)，6枚穿破椎弓根上壁(1.0%)，6枚穿破椎弓根下壁(1.0%)。術后均未出現神經、血管或內臟損傷等并發癥。

3 討 論

3.1 經皮椎弓根螺釘置入的技術要點 微創經皮置入椎弓根螺釘的操作者，必須具有良好開放徒手置釘的經驗，由于經皮置釘，無法通過肉眼識別椎弓根置釘的解剖標志，術中嚴格的遵循操作規范以及必要的C型臂監視非常重要。

表3 經皮置釘與開放置釘準確性對比

為保證置釘的安全性，置釘過程應嚴格遵循以下要點：a)術前行胸腰椎正側位X線片、CT、MRI檢查，了解骨折類型、穩定程度、脊髓受壓情況，并注意椎弓根粗細和走行及是否存在破裂或變異。b)術前定位傷椎，并調整體位及C型臂投照方向，以確保置釘椎兩側椎弓根“眼”與棘突中線距離相同，并盡可能使目標椎體前后終板線重疊，而后在體表以marker筆標記椎弓根。c)術中尖錐開路時確保進釘點位于椎弓根“眼”的外側緣邊界線上，并位于左9～10點，右2～3點處，而不需考慮開放置釘時必須參考進釘的不同的骨性標志。Gunzburg等[5]研究顯示，椎弓根的中心位置位于椎弓根投影的稍偏外側，所以術中正位透視下定位穿刺點應在椎弓根“眼”的外側緣。而后根據開放徒手置釘的經驗調整內傾角，并指向棘突中心，此時進釘通路將較普通開放徒手置釘具有最大的安全角度(見圖2～5)，側位透視微調尖錐的頭尾傾斜角，使其盡可能平行于椎體的上終板，而后置入導針，之后完成置釘的整個過程。d)開放徒手置釘時手感是始終必須注意的，微創置釘過程同樣要特別關注置入尖錐或導針進入椎弓根松質骨內腔“沙沙”的感覺，任何進入的過程不應有明顯的阻力或異常的突破感。若有懷疑，應及時C型臂監控，以免穿破椎弓根側壁，如果有可能穿破椎弓根內壁，需要果斷的重新穿刺。

圖2 正位透視示穿刺針定位在2、3點之間進針

3.2 術后CT評價椎弓根釘準確性及數據測量 術后影像學檢測是評價手術效果的重要部分，術后X線片可以粗略檢查椎弓根釘位置的好壞。但毋庸置疑的是，CT掃描在評價椎弓根螺釘的位置時其特異度和敏感度相對X線較高，可以準確的反映出椎管與椎弓根螺釘之間關系。Fisher等[6]曾報道，軸位CT對椎弓根螺釘誤置的檢出率較高，約是X線片檢出率的10倍。有人擔心CT掃描會產生偽影，但在本研究中，專門應用PACS圖像處理軟件動態調節CT影像的窗寬、窗位，可以消除金屬偽影的影響。理論上，椎弓根軸位影像對椎弓根螺釘位置的判斷更加準確，這需要術后對患者手術部位行CT薄層掃描后重建。本研究應用M0bbs-Raley評價法評價椎弓根釘準確性，此方法簡單、實用，采用穿透距離(未穿透，小于2 mm，大于2 mm無并發癥，大于2 mm合并并發癥)分類結合了螺釘切出椎弓根引起并發癥的情況。此分級方法中螺釘位置為0、1、2級都未產生并發癥，在臨床上是可以接受的；但2級以上的部分螺釘可引起椎弓根釘內固定系統的固定強度下降，所以對于手術后期椎體的穩定有一定影響；3級已經造成神經、血管損傷并發癥或者引起固定效果下降。因此，螺釘位置在2級以上者才是真正的置釘位置不佳，誤置率更低[7]。

圖3 正位X線片示穿刺針進入椎弓根到達椎體后緣

圖4 側位透視示穿刺針定位點

圖5 側位X線片顯示穿刺針進入椎弓根到達椎體后緣，但未超過內側壁

本研究采用CT薄層掃描，精確到1 mm，并通過PACS系統軟件處理圖像得到真實三維椎弓根圖像，找到并判斷出最大的穿破層面，并根據椎弓根雙側基本對稱、每個掃描層面逐漸變化、椎弓根內外側角度及弧線均勻的特點，利用現代圖像處理軟件使圖像放大，并在真實CT影像上標出椎弓根釘的軸線、椎弓根外側皮質的界限，測量穿出的距離，精確到0.01 mm，其肉眼誤差可以忽略不計，根據測量的穿破距離進行分級、歸類。因椎弓根的結構復雜，角度不同，未采用椎弓根軸位影像作為判斷標準，這是本研究潛在的缺陷之一，今后需要對不同類型CT掃描圖像的準確性進行比較研究。

3.3 經皮置釘的準確性及優點 椎弓根螺釘置入不當可引起椎弓根骨折、胸腹腔積液、脊髓和神經損傷、潛在的主動脈損傷等一系列并發癥，如何提高螺釘置入的安全性成為研究的熱點。有學者認為，經皮置入椎弓根螺釘可降低置釘并發癥，是一種安全的方法[8]。但由于沒有統一的評價方式，研究結果呈現出較大的差異。Wiesner等[9]采用經皮椎弓根螺釘行外固定治療58 例患者，共置入408 枚椎弓根，誤置率為6.6%。Raley等[3]回顧性分析了2007—2010年間采用經皮椎弓根螺釘技術治療的88 例患者424 枚椎弓根螺釘，術后CT證實置釘精確性為90.3%。

本組研究數據顯示，其總體置釘準確性較高，達到91.3%，誤置率8.7%。經皮組置釘的準確性高于開放置釘組(92.0%>90.7%)，差異無統計學意義。穿破椎弓根主要為1級、2級，經皮置釘組2級以上穿破椎弓根釘的概率較開放置釘更低，2級以上穿破率經皮組明顯低于開放組(1.9%<3.3%)。開放組出現一根3級穿破，且向外側壁穿破，但未出現神經、血管等嚴重并發癥，為椎間盤手術術中自由臂及通道的影響。通道下置釘暴露解剖標志有一定的局限性，其視野小，關節突及周圍組織不能完全暴露，且擴張通道操作角度受限制，對于背部脂肪較厚及肌肉發達的患者，關節突的位置較深，置釘時外側擋板影響置釘時外偏角度，是置釘穿破的重要原因，后期在發現原因后及時糾正。所有經皮置釘未出現神經根、脊髓損傷及感染病例。對于誤置有意義的其實主要是2、3級穿破，1級穿破對脊柱的穩定影像及損傷較小，1級穿破時不容易引起神經損傷，且不會對固定強度產生明顯的影響，在臨床上是可以接受的。本組外側壁穿透率(5.5%)遠高于內側壁(1.4%)，與Kothe等[10]的測量結果一致。螺釘穿透內側壁比外側壁發生率低，不是由于內側壁比外側壁厚，主要是由于我們置釘時傾向于椎弓根“眼”的外側進針。上下壁的穿透率也明顯低于外側壁，主要是因為椎弓根的上下直徑大于內外側直徑，所以選擇椎弓根釘時直徑不能超過內外側直徑。另一個原因是術中采用側位片透視較清楚，即使導針出現向下穿出較多時也能夠及時糾正，未出現血管損傷考慮為椎弓根釘只進入椎體前2/3，未穿破前緣皮質。

與開放置釘比較，經皮置釘2級以上的誤置率更低，兩者的2級以上誤置率差異有統計學意義(P<0.05)。經皮置釘有一定的優勢，總結其原因主要有幾點：a)傳統開放組置釘是根據經驗、解剖標志置釘，根據傳統的定位方法置釘，每個醫師采用的定位進針點方法不同，所以進針點是“區域”。通過解剖標志間接穿刺到達椎弓根，大概判斷椎體及椎弓根的直徑、置釘外偏角、水平位角、矢狀角，醫師對椎體大小的判斷是根據教科書及臨床經驗判斷，其與每個個體的實際情況有一定的差距，椎弓根的結構不同對置釘的準確性影響較大。而經皮椎弓根釘置入時是在C型臂下實時監控的，進針是定位“點”，且置入過程中隨時可監控，如發現誤置可以及時調整進針的角度或者重新定位，穿刺時未完全暴露進針點不易滑移。b)傳統置釘的椎弓根釘一般都是實心的椎弓根釘，即使椎弓根穿刺定位時位置基本正確，C型臂及時透視，但因椎弓根的不規則及椎體的松質骨無法絕對按照原來的進針方向進入，可能導致拔出定位針后置入椎弓根釘時存在誤差。經皮椎弓根釘是空心螺釘，進針導絲在椎弓根釘置入后才拔出，起到導航作用，按照順序置入一般不會出現誤差。c)椎弓根的解剖結構復雜，且可能存在解剖結構變異，尤其是其角度的變化不易被術前發現。開放置釘時未及時C型臂監控容易出現穿破，且不易發現，而經皮置釘時在C型臂透視下定位，不考慮解剖標志變異，即使椎弓根發生變異也不受影響，根據醫師的經驗再加上C型臂保駕護航，存在變異的椎弓根也不易出現穿破。d)對于脊柱發生退變的患者，椎弓根及其周圍組織增生、退變，解剖結構不易辨認，開放置釘時容易誤置或者出現偏差，經皮置釘在透視下可以避免，且不受解剖標志定位的影響。根據我們的經驗，經皮置釘時透視非常重要，術中能夠清晰的辨認椎弓根透視影像及其周圍結構的椎弓根都能夠完成經皮置釘，所以置釘的范圍比較廣泛，與李長青等觀點一致[11]。把經皮椎弓根螺釘固定作為一種基本的微創治療手段，結合后路椎間植骨融合等術式廣泛應用于臨床，可成功治療胸腰椎骨折、腰椎間盤突出、腰椎管狹窄癥、腰椎腫瘤、腰椎滑脫癥等疾病。

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江蘇大學臨床醫學科技發展項目(JLY20120127)；*本文通訊作者：張文捷

1008-5572(2015)08-0727-05

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2014-12-10

蔡斌(1982- )，男，主治醫師，江蘇省泰州市人民醫院骨科，225300。