術(shù)中三維導(dǎo)航輔助微創(chuàng)經(jīng)椎間孔入路腰椎椎間融合術(shù)中置釘偏出方向及程度分析

陳煥雄，何小元，黃 濤，馬承榕，孟志斌

海南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院脊柱外科，海口 570102

經(jīng)椎間孔入路腰椎椎間融合術(shù)（TLIF）目前廣泛應(yīng)用于治療嚴(yán)重腰椎退行性疾病，臨床療效確切，但醫(yī)源性肌肉等軟組織損傷較大，術(shù)后部分患者可出現(xiàn)腰背部肌肉萎縮及持續(xù)疼痛［1］。微創(chuàng)經(jīng)椎間孔入路腰椎椎間融合術(shù)（MIS-TLIF）在工作通道下操作，減少了肌肉等軟組織的剝離，能夠有效減少手術(shù)創(chuàng)傷、加快術(shù)后康復(fù)，有助于患者術(shù)后早期活動(dòng)［2］。然而，MIS-TLIF 手術(shù)視野局限、操作空間小，常不能充分暴露解剖標(biāo)志，通道下椎弓根螺釘置入相對(duì)困難，容易導(dǎo)致置釘相關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)及血管并發(fā)癥［3］。隨著導(dǎo)航技術(shù)在脊柱微創(chuàng)手術(shù)中的廣泛應(yīng)用，導(dǎo)航輔助不僅可以提高置釘精度，還可有效降低醫(yī)患的射線暴露量［4-5］。因此，本研究比較三維導(dǎo)航與C 形臂X 線機(jī)透視輔助Quadrant 通道下MIS-TLIF在治療腰椎退行性疾病中的置釘偏出方向及程度，并探討導(dǎo)航輔助MIS-TLIF 治療腰椎退行性疾病的安全性及優(yōu)勢，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入標(biāo)準(zhǔn)：①行MIS-TLIF 治療的腰椎椎間盤突出癥伴腰椎失穩(wěn)、腰椎椎管狹窄；②患者基本信息及隨訪資料完整；③所有手術(shù)由同一團(tuán)隊(duì)具有>10 年脊柱微創(chuàng)手術(shù)經(jīng)驗(yàn)的高年資醫(yī)師完成。根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)，共納入2017 年12 月—2018 年12 月在本院行MIS-TLIF 治療的108 例患者臨床資料，其中術(shù)中采用三維導(dǎo)航輔助58 例（導(dǎo)航組，單節(jié)段病變38 例，雙節(jié)段病變20 例）；采用C 形臂X 線機(jī)透視輔助50 例（透視組，單節(jié)段病變32 例，雙節(jié)段病變18 例）。2 組患者年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)、術(shù)前診斷及手術(shù)節(jié)段構(gòu)成比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05，表1），具有可比性。

表1 2 組患者基線資料Tab. 1 Baseline data of 2 groups

1.2 手術(shù)方法

患者全身靜脈麻醉后取俯臥位，全程行大腦皮層體感誘發(fā)電位/運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位（SEP/MEP）神經(jīng)電生理監(jiān)測［6］。

導(dǎo)航組：連接導(dǎo)航設(shè)備（Brain LAB），應(yīng)用克氏針將導(dǎo)航參考架固定在髂后上棘，進(jìn)行三維掃描。掃描圖像自動(dòng)輸入導(dǎo)航系統(tǒng)并完成注冊(cè)，使用導(dǎo)航探針在三維影像引導(dǎo)下定位手術(shù)節(jié)段并在體表投影點(diǎn)標(biāo)記切口位置。垂直切開皮膚后內(nèi)傾10° ~ 20°切開腰背筋膜，沿肌間隙鈍性分離至關(guān)節(jié)突下峽部，以峽部為支點(diǎn)插入逐級(jí)擴(kuò)張Quadrant工作通道，撐開通道后接光源。導(dǎo)航引導(dǎo)下選擇最佳進(jìn)釘點(diǎn)、進(jìn)釘水平角和矢狀角，使用高速磨鉆制備釘?shù)溃蛱教讲榇_定釘?shù)罏楣切越Y(jié)構(gòu)后，置入短尾固定椎弓根螺釘。在導(dǎo)航下定位及標(biāo)記減壓范圍后，使用骨刀鑿除下關(guān)節(jié)突，用槍式咬骨鉗咬除殘余關(guān)節(jié)突、部分黃韌帶及椎板，擴(kuò)大椎間孔，顯露硬膜囊、神經(jīng)根、椎間盤及椎靜脈叢。雙極電凝止血后，神經(jīng)拉鉤保護(hù)硬膜囊、神經(jīng)根，清除椎間盤和軟骨終板，導(dǎo)航下置入融合器和自身骨粒，上棒后加壓擰緊螺帽。透視確認(rèn)內(nèi)固定和融合器位置良好后逐層關(guān)閉切口。

透視組：在C 形臂X 線機(jī)透視下采用長針頭定位手術(shù)節(jié)段上、下椎弓根投影中心，以2 枚針頭連線為切口。切開、顯露及通道建立等步驟與導(dǎo)航組一致。顯露上下關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)、椎弓峽部，沿峽部顯露人字嵴后開口器在其頂點(diǎn)開口，開路器在正、側(cè)位反復(fù)透視下調(diào)整進(jìn)釘角度，以有“磨砂感”判定為進(jìn)入椎弓根內(nèi)，球探探查后完成釘?shù)乐苽洳⒅冕敗Ｖ币曄峦瓿蓽p壓和椎間融合操作，步驟與導(dǎo)航組一致。

1.3 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

記錄圍手術(shù)期血管、神經(jīng)、內(nèi)臟損傷等并發(fā)癥，并采用疼痛視覺模擬量表（VAS）評(píng)分［7］、Oswestry功能障礙指數(shù)（ODI）［8］評(píng)價(jià)臨床療效。根據(jù)術(shù)后CT 掃描及三維重建評(píng)價(jià)螺釘位置，記錄穿破骨皮質(zhì)位置，并測量螺釘穿透皮質(zhì)距離（圖1a ~ d）。皮質(zhì)穿破位置分為內(nèi)側(cè)皮質(zhì)、外側(cè)皮質(zhì)、椎體前壁及椎間孔［9］。按照Rao 等［10］提出的分級(jí)評(píng)估皮質(zhì)穿破程度：0 級(jí)，螺釘沒有穿破椎弓根和椎體皮質(zhì)；1 級(jí)，穿破距離< 2 mm；2 級(jí)，穿破距離2 ~ 4 mm；3 級(jí)，穿破距離> 4 mm（圖1e ~ f）。

圖1 CT 評(píng)估螺釘穿破方向和程度Fig. 1 CT images demonstrating position and grade of perforation

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 19.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，性別、診斷、手術(shù)節(jié)段構(gòu)成比采用χ2檢驗(yàn)，年齡、手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、VAS 評(píng)分、ODI、置釘參數(shù)等計(jì)量資料采用Shapiro-Wilk 檢驗(yàn)是否呈正態(tài)分布，正態(tài)分布資料采用x±s 表示，采用獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)，非正態(tài)分布資料采用曼-惠特尼U 檢驗(yàn)；以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

導(dǎo)航組手術(shù)時(shí)間（134.4±32.6）min，術(shù)中出血量（191.4±120.0）mL，少于透視組的（190.2±33.5）min 和（352.0±123.3）mL，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。2 組共置入椎弓根螺釘508 枚，每例平均置釘4.7 枚，總皮質(zhì)穿破率為15.7%。導(dǎo)航組58 例置釘272 枚，其中27 枚穿破皮質(zhì)，穿破率為9.9%；透視組50 例置釘236 枚，其中53 枚穿破皮質(zhì)，穿破率為22.5%。導(dǎo)航組皮質(zhì)穿破率低于透視組，組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。導(dǎo)航組4 個(gè)方向穿破率均低于透視組，但僅內(nèi)、外側(cè)皮質(zhì)穿破率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05，表2）。導(dǎo)航組與透視組穿破程度相比，除2 級(jí)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其他各級(jí)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05，表2）。

所有患者隨訪10 ~ 22個(gè)月，平均16.3個(gè)月。2組患者術(shù)后6個(gè)月及末次隨訪時(shí)腰痛、下肢痛VAS評(píng)分和ODI均較術(shù)前顯著改善，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P <0.05，表3），各時(shí)間點(diǎn)組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05，表3）。2組患者均未發(fā)生大血管損傷、硬膜撕裂、神經(jīng)功能損傷及感染等并發(fā)癥。隨訪中透視組1例46歲女性患者于術(shù)后3個(gè)月出現(xiàn)融合器穿透終板，部分陷入上位椎體內(nèi)，并引起根性疼痛，再次手術(shù)處理后癥狀解除。導(dǎo)航組典型病例影像學(xué)資料見圖2。

表2 置釘偏出方向及程度分析Tab. 2 Analysis of position and grade of perforation

表3 腰痛、下肢痛VAS 評(píng)分和ODI Tab. 3 VAS scores of low back and leg pain and ODI

3 討 論

經(jīng)Wiltse 入路Quadrant 通道下MIS-TLIF 是目前治療腰椎椎間盤突出伴腰椎失穩(wěn)、腰椎椎管狹窄和Ⅰ/Ⅱ度腰椎滑脫癥的常見脊柱微創(chuàng)手術(shù)之一［11］。與傳統(tǒng)TLIF相比，MIS-TLIF具有組織損傷小、出血量少、傷口感染發(fā)生率低、術(shù)后疼痛輕、康復(fù)快、住院時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，且在長期隨訪中患者VAS評(píng)分、ODI、植骨融合率及脊柱矢狀面平衡參數(shù)等與傳統(tǒng)開放手術(shù)相比并無明顯差異［12-13］。但由于Quadrant通道限制，手術(shù)視野小、操作空間受限、手術(shù)難度高，MIS-TLIF存在手術(shù)時(shí)間較長、學(xué)習(xí)曲線陡峭及術(shù)中射線暴露等相關(guān)問題。其中，由于通道擺放位置需同時(shí)兼顧置釘、椎管減壓和椎間融合器置入等操作，所有操作在有限的范圍內(nèi)進(jìn)行，MIS-TLIF 較傳統(tǒng)開放手術(shù)更容易造成硬膜和神經(jīng)損傷［14-15］。

圖2 導(dǎo)航組典型病例影像學(xué)資料Fig. 2 Imaging data of a typical case in navigation group

椎弓根螺釘誤置是MIS-TLIF 造成神經(jīng)根損傷，引起神經(jīng)根性疼痛、肌力下降及感覺異常的原因之一。目前常用的后路椎弓根螺釘置釘技術(shù)主要有Roy-Camille［16］、Weinstein［17］、Magerl［18］、Krag［19］，人字嵴置釘法［20］等，這5 種方法在通道下置釘，可能存在以下問題。①通道視野相對(duì)狹小、操作空間有限，清晰顯露關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)、清理增生骨贅操作困難；②L4，5橫突部位深，橫突根部有腰動(dòng)脈穿過，顯露時(shí)一旦損傷可能出血較多，通道內(nèi)處理更為困難；③對(duì)于解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜的患者，如合并退行性側(cè)凸、腰椎滑脫等，通道內(nèi)置釘難度增加；④進(jìn)釘時(shí)仍需要C 形臂X 線機(jī)正、側(cè)位多次透視以確認(rèn)進(jìn)釘點(diǎn)和進(jìn)釘角度，存在術(shù)者和手術(shù)室人員射線暴露問題，C 形臂X 線機(jī)正、側(cè)位切換時(shí)影響手術(shù)操作，以及透視時(shí)間長致術(shù)野出血量增加［21］。因此，通道下置釘存在一定特殊性，需要新的置釘方法以提高置釘精度和手術(shù)效率。

1995 年，Nolte 等［22］首次將計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用于椎弓根螺釘置入，證明其精準(zhǔn)性及可靠性。2003 年，Holly 等［23］首次報(bào)道了三維導(dǎo)航輔助胸、腰椎椎弓根螺釘?shù)奈?chuàng)置入，該研究共置入94 枚螺釘，置釘精確度達(dá)94.7%。本研究中，導(dǎo)航組總置釘精確度為90.1%，明顯高于透視組的81.3%，其中導(dǎo)航組螺釘內(nèi)、外側(cè)皮質(zhì)的穿破率以及3 級(jí)螺釘比例分別為4.8%、1.5%和1.1%，均低于透視組8.5%、8.5%和4.7%，說明三維導(dǎo)航輔助Quadrant 通道下置釘較透視下置釘更精準(zhǔn)與可靠。

與常規(guī)開放TLIF 相比，本研究中透視組的置釘、椎管減壓和椎間融合器置入等操作受Quadrant通道的限制，其中置釘、融合器置入角度及深度需正、側(cè)位透視進(jìn)行方向和位置的調(diào)整，每次透視只獲得一張圖像且無橫斷面信息。如缺乏有效內(nèi)固定，椎間的活動(dòng)可導(dǎo)致融合器的移位［24］。透視組1例患者由于融合節(jié)段近端1 枚螺釘穿破椎間孔，螺釘失去固定作用，且在處理軟骨終板時(shí)損傷部分椎體下方骨性終板，導(dǎo)致融合器向椎體內(nèi)坍陷，椎間隙高度丟失，引起椎間孔容積減小導(dǎo)致根性癥狀。導(dǎo)航組在導(dǎo)航探針引導(dǎo)下，從切口定位、釘?shù)乐苽洹p壓范圍確定、軟骨終板刮除深度到融合器的置入，全程提供三維影像，導(dǎo)航組平均手術(shù)時(shí)間及術(shù)中出血量均低于透視組，減少了醫(yī)患的射線暴露，且至末次隨訪時(shí)未發(fā)現(xiàn)融合器移位或下沉，說明三維導(dǎo)航全程輔助MIS-TLIF安全、高效。

導(dǎo)航輔助Quadrant通道下MIS-TLIF手術(shù)的局限性：①手術(shù)視野和操作空間小，術(shù)中一旦出現(xiàn)血管、硬膜損傷或腦脊液漏，處理難度較開放手術(shù)大［25］；②當(dāng)病變節(jié)段需要雙側(cè)減壓時(shí)，需要雙側(cè)置入通道進(jìn)行減壓或行對(duì)側(cè)潛行減壓，增加手術(shù)時(shí)間；③導(dǎo)航參考架在術(shù)中被遮擋或產(chǎn)生位移，以及置釘、減壓等操作引起術(shù)中脊柱移位，均可導(dǎo)致導(dǎo)航系統(tǒng)影像與真實(shí)位置的誤差。本研究中，因?qū)Ш接跋衿疲瑢?dǎo)航組置釘時(shí)導(dǎo)航圖像顯示位于椎弓根內(nèi)的螺釘實(shí)際穿出了內(nèi)、外側(cè)皮質(zhì)及椎體前壁，穿破率分別為4.9%、1.4%及3.3%。因此，在下一步研究中，可應(yīng)用手術(shù)顯微鏡放大術(shù)野讓通道內(nèi)操作更精準(zhǔn)，使用改進(jìn)的曲型脊柱微創(chuàng)器械以行單側(cè)入路的雙側(cè)減壓，探索新型術(shù)中導(dǎo)航實(shí)時(shí)定位校準(zhǔn)系統(tǒng)克服導(dǎo)航漂移問題，以提高術(shù)中操作的安全性及便捷性。

綜上，與C 形臂X 線機(jī)透視下MIS-TLIF 相比，導(dǎo)航輔助MIS-TLIF 治療腰椎退行性疾病可提升整體置釘精確度，降低內(nèi)、外側(cè)皮質(zhì)穿破率，具有手術(shù)時(shí)間短、出血量少、并發(fā)癥少的特點(diǎn)。但本研究為單中心研究，且病例數(shù)相對(duì)較少，還需要嚴(yán)格設(shè)計(jì)的前瞻性隨機(jī)大樣本多中心研究來獲得更為可靠的依據(jù)與結(jié)論。