三維平板透視在脊柱椎弓根螺釘置入中的應用

杜 軍,魯 成,劉宏濱

脊柱椎弓根螺釘以其優越的生物力學特性及顯著的內固定效果,被公認為是目前維持脊柱術后結構穩定的最佳內固定方式[1]。脊柱椎弓根螺釘內固定術的主要技術難點是在手術中快速準確地找出合適的進釘位置及方向,這決定著置釘的成敗。理想的術中定位設備需要具有輕巧靈活、價格便宜、操作簡單、效果顯著、輻射量少等優點[2]。目前臨床中應用的不同術中影像輔助定位設備均很難達到理想要求。我們選擇2013年1月～2017年10月采用脊柱椎弓根螺釘內固定術治療的206例脊柱損傷患者資料,旨在比較C臂機和三維平板透視定位設備術中透視定位效果及對椎弓根螺釘置釘準確率的影響,報道如下。

1 材料與方法

1.1 病例資料本研究納入206例,根據術中透視定位設備不同分為對照組和觀察組。① 對照組：術中采用C臂機(華東電子DG3310C)透視,95例,男59例, 女36例,年齡17～74(46±29)歲。頸椎8例,胸椎12例,腰骶椎75例。② 觀察組：術中采用三維平板(vision FD Vario 3D)透視,111例,男62例,女49例,年齡19～79(48±31)歲。頸椎11例,胸椎5例,腰骶椎95例。兩組術前資料比較差異均無統計學意義(P>0.05)。手術均由同一主刀醫生完成。

1.2 影像學檢查術前脊柱X線檢查,判斷脊柱椎體骨折、脫位情況及相關附件的退變程度；脊柱CT檢查,進一步詳細了解骨折、脫位、椎間盤突出程度及部位、椎管狹窄程度等情況,明確術前診斷；脊髓MRI檢查,了解脊髓硬膜、神經受壓及損傷情況,并排除脊柱鄰近組織的其他病變(如良、惡性腫瘤等)[3]。

1.3 手術方法針對不同的脊柱傷病患者,根據術前患者具體癥狀、體征及相關檢查結果判斷出主要病變部位及累及脊髓的節段。全身麻醉后采取脊柱后路正中切口,剝離軟組織、暴露上關節突及橫突,根據解剖標志確定椎弓根螺釘進釘點,依次置入合適規格和數目的螺釘。術中使用C臂機或三維平板透視,然后根據患者病情需要進行椎板減壓、髓核摘除、cage椎間融合器置入融合術、自體骨植骨融合術等,術后切口留置負壓引流管1根。

1.4 術后處理常規予以預防感染及深靜脈血栓等處理；2 d后拔除負壓引流管并行X線及CT復查,佩戴頸托或保護腰圍下床活動。術后復查脊柱X線片及CT,了解椎弓根螺釘在位情況,判定螺釘位置是否理想。如無特殊并發癥發生(腦脊液漏、神經損傷癥狀等)或者切口愈合不良(切口內積血、裂開、感染等)情況,14 d左右即可拆線出院。

1.5 評價標準按照Richter分類標準[4]評價置入的椎弓根螺釘位置：① 優：螺釘體部及螺紋完全位于椎弓根內；② 良：僅有部分螺紋穿出椎弓根內、外側皮質(不超過螺釘直徑的1/4),且對周圍神經、血管無危險；③ 差：螺釘體部明顯穿出椎弓根皮質(超過椎弓根螺釘直徑的1/4),有對周圍神經、血管造成損傷的危險。

2 結果

術中置入螺釘規格(直徑/釘長,mm)：頸椎：3.5/18～20；胸椎：5.5/35～40；腰椎：6.5/40～50；骶椎：6.5/35。兩組置入螺釘總數比較差異無統計學意義(P>0.05),見表1。螺釘位置優良率觀察組高于對照組(P<0.05),見表2。術后13例失訪,193例患者獲得隨訪,時間6～24個月。至末次隨訪,104例患者取出內固定物,其余89例患者未取出內固定物。對照組有2例螺釘位置差的患者出現典型神經根刺激癥狀(下肢放射痛、麻木、無力等),下肢功能恢復不佳。兩組均無釘、棒斷裂及脫落現象。

典型病例見圖1。

3 討論

3.1 兩組結果分析本研究結果顯示,椎弓根螺釘置入位置的優良率觀察組高于對照組,特別是觀察組中位置優的螺釘數目明顯超過對照組。術中透視設備優越性能是影響結果的主要因素,可以幫助術者準確地選擇進釘位置,及時了解置入螺釘的位置,做出適當調整。但是本研究時間跨度較大,觀察組研究對象手術時間多數在對照組之后,故推斷主刀醫生的手術經驗的積累同樣對椎弓根螺釘置入的準確性有著重要影響,使研究結果略偏向于觀察組。

圖1 患者,女,44歲,L1椎體壓縮骨折,行經腰椎后路切開復位椎弓根螺釘棒內固定術(術中采用三維平板透視)A.術前X線片,顯示L1椎體前緣高度下降,明顯壓縮；B.術前CT矢狀位,顯示前緣高度下降,骨折塊分離,椎弓根完整；C.術前MRI矢狀位,顯示L1椎體信號改變,前緣高度下降,后緣輕度壓迫硬脊膜；D.術后1周X線片,顯示L1椎體高度恢復良好,椎弓根螺釘位置良好,牢固在位；E.術后1周CT斷層,顯示椎弓根螺釘完全位于椎弓根內,位置理想

表1 兩組置入螺釘數目[枚(%)]

表2 兩組螺釘位置情況(枚)

觀察組部分椎弓根螺釘位置良在術中透視后即被發現,但考慮到手術效果并未做出大幅的位置調整。因為多次調整椎弓根螺釘固然可以使位置更佳,但是調整螺釘過程中會不可避免地造成椎弓根內釘道周圍骨質的丟失,降低內固定的效果,可能導致術后椎弓根螺釘的松動甚至脫落。所以在螺釘位置可以接受的情況下應盡量減少螺釘的位置調整次數。若要進一步減少位置不佳的螺釘數,術者應在置釘前多次透視、調整定位針到位置優,在有絕對把握的情況下置釘。當然,隨著術者手術經驗的累積,術中一次性置釘成功的概率也會越來越高。

3.2 常用定位方法椎弓根螺釘內固定術被應用臨床以來,脊柱外科醫生一直面對的難題就是如何準確、安全地在狹窄的椎弓根中置入直徑及長度合適的椎弓根螺釘,螺釘的位置是決定手術成敗和質量的關鍵因素[5]。椎弓根螺釘對進釘點及方向的要求很高,稍有偏差可能會導致嚴重后果,輕者術后椎弓根螺釘松動,影響內固定手術效果,重者直接導致重要血管、神經的不可逆性損傷,甚至可能危及生命(例如損傷腹主動脈等)。臨床常見影像輔助設備：① 可移動C臂機：設備相對便宜,二維成像,臨床應用廣泛。② 計算機輔助導航系統[6]：是一套將計算機處理技術、導航技術及臨床手術結合起來的系統。定位精確度高、輻射量小,但是其對空間注冊及實物匹配過程要求很高,價格昂貴。③ 個性化導航模板系統[7]：該技術關鍵是模板的制作,需要專業的Mimics軟件和3D打印設備才能完成,模板制作簡單、準確性高,但術中需要徹底剝離軟組織,創傷較大。④ 術中三維影像導航系統[8]：可以提供術中三維影像資料,精確的將手術器械放到理想位置,但是掃描過程中必須牢固固定示蹤器,常需多次調整,延長手術時間。⑤ 有限元分析系統[9]：通過術前建立逼真的脊柱模型并賦予生物力學特性,幫助術者選擇最合理的置釘點和方向,但相關人體數據采集困難使其不能完全模擬出脊柱的真實情況,而且現實手術過程并不能完全按照模擬操作進行,其相關技術仍需進一步完善。⑥ 脊柱外科手術機器人[10]：具有抗疲勞性好、精確度高、軟組織剝離少等優點,但是價格昂貴限制了其臨床應用。⑦ 三維平板透視。

3.3 三維平板透視優勢術中采用三維平板透視可以進一步提高置入螺釘的準確性和安全性。經過多次的術中應用并結合相關文獻,我們總結出三維平板透視較C臂機透視具有以下優勢[11]:① 移動更加靈活,可在手術過程中對患者不同部位進行360°的全方位掃描,不僅解決了術中患者擺放拍攝體位的困難,而且滿足了術中需要觀察特殊角度影像圖片的要求。② 激光定位,該裝置可以更加快速準確的定位需要拍攝部位,減少術中位置調整次數、時間及術野污染機會。③ 圖像清晰度高,并可在顯示器上進行調節圖像對比度、亮度等二次處理使術者觀察到更加清晰、直觀的圖像。④ 可將術中影像資料保存并直接打印,提供更加客觀的影像證據。⑤ 最顯著的優勢是強大的三維圖像功能,可在數分鐘內完成CT斷層掃描和三維圖像重建,術者可通過處理后的圖像,直觀清楚地確定螺釘的位置,故該設備亦可稱為“術中CT”。⑥ 無繁瑣的注冊過程,無苛刻的匹配要求,無需在術野固定、調整示蹤器。

我們體會,三維平板透視在脊柱椎弓根螺釘內固定術中的置釘優于C臂機透視,具有準確性高、操作簡單等優點。