術(shù)前CT模擬指導(dǎo)下行經(jīng)皮微創(chuàng)螺釘內(nèi)固定術(shù)治療骶骨骨折的置釘準(zhǔn)確度及安全性評(píng)估

林有志,任 璐,鄂正康,王 宸,齊寶軍,陳龍飛,趙金廷

1.開封市中心醫(yī)院骨科一病區(qū),河南 開封 475000; 2.開封市眼病醫(yī)院眼二科,河南 開封 475000

骶骨由5節(jié)椎骨組成,在成年期逐漸融合,而L5～S1與椎間盤間的骶髂關(guān)節(jié)以及S5和尾骨之間的骶骨尾骨關(guān)節(jié)未完成融合[1]。骶骨骨折通常出現(xiàn)在高能量創(chuàng)傷后的年輕人或低能摔倒后的老年人和骨質(zhì)疏松癥患者,并與骨盆環(huán)骨折(恥骨聯(lián)合、骶髂關(guān)節(jié))相連[2]。骶骨骨折最常見的致傷機(jī)制包括機(jī)動(dòng)車輛事故和高處墜落[3]。孤立性骶骨骨折患者表現(xiàn)出的微弱疼痛通常被認(rèn)為是腰痛,而且骶骨骨折通常發(fā)生在神經(jīng)系統(tǒng)完好的患者中,故75%的患者采用非手術(shù)治療。由于治療不充分,這些患者可能會(huì)發(fā)展為神經(jīng)功能障礙[4-5]。因此,準(zhǔn)確的臨床檢查和I、II級(jí)影像學(xué)檢查(X線、CT)是對(duì)骨折類型進(jìn)行分類和劃分以及選擇治療方式的基礎(chǔ)。近年來(lái),經(jīng)皮微創(chuàng)螺釘內(nèi)固定術(shù)在骨科領(lǐng)域發(fā)展迅速,而術(shù)前CT模擬指導(dǎo)是一種用于微創(chuàng)手術(shù)的技術(shù),該技術(shù)因創(chuàng)傷小、恢復(fù)快等優(yōu)點(diǎn)得到了醫(yī)患雙方的認(rèn)可,此外它可以減少傳統(tǒng)微創(chuàng)手術(shù)期間不必要和重復(fù)的輻射暴露[6]。本研究回顧性分析2019年2月—2022年3月開封市中心醫(yī)院骨科收治骶骨骨折患者84例,比較了術(shù)前CT模擬指導(dǎo)下行經(jīng)皮微創(chuàng)螺釘內(nèi)固定與傳統(tǒng)C型臂X線機(jī)透視下內(nèi)固定治療骶骨骨折的置釘準(zhǔn)確度及安全性。

臨床資料

1 一般資料

納入標(biāo)準(zhǔn):(1)年齡>18歲,影像學(xué)檢查診斷為以下任一分型。Ⅰ型:骨折位于骶神經(jīng)孔的外側(cè),骨折線經(jīng)過(guò)骶骨翼;Ⅱ型:骨折經(jīng)骶神經(jīng)孔;Ⅲ型:骨折位于骶神經(jīng)孔內(nèi)側(cè)。(2)符合經(jīng)皮微創(chuàng)螺釘內(nèi)固定術(shù)指征。(3)術(shù)前無(wú)骶神經(jīng)損傷,傷前活動(dòng)能力正常。 排除標(biāo)準(zhǔn):(1)病理性骨折、開放性骨折、術(shù)前髖關(guān)節(jié)活動(dòng)度不足;(2)骨盆既往骨折;(3)骨質(zhì)疏松、代謝性疾病;(4)未完成隨訪。

本組骶骨骨折患者患者84例,高處墜落傷29例,擠壓傷9例,道路交通傷44例,其他2例。根據(jù)術(shù)前是否進(jìn)行CT模擬指導(dǎo)分為CT模擬組(49例)和對(duì)照組(35例)。CT模擬組行術(shù)前CT模擬指導(dǎo)經(jīng)皮微創(chuàng)螺釘內(nèi)固定術(shù),對(duì)照組行經(jīng)皮微創(chuàng)螺釘內(nèi)固定術(shù)。CT模擬組男性27例,女性22例;年齡23～80歲,平均49.6歲;對(duì)照組男性19例,女性16例;年齡25～79歲,平均50.3歲。本研究經(jīng)筆者醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批(14556LK455)。

2 治療方法

術(shù)前準(zhǔn)備:入院后,患者均行標(biāo)準(zhǔn)盆腔前后位、入口和出口X線片,以及薄層(0.625mm)64排CT掃描儀(飛利浦Brilliance iCT)掃描。使用Routt分級(jí)系統(tǒng)評(píng)估它是否是變異骶椎,為了提供最佳的術(shù)中透視清晰度,在手術(shù)前1天進(jìn)行了灌腸。在透視手術(shù)臺(tái)(德國(guó)圖特利根)上,患者均仰臥位。

對(duì)照組:在全身麻醉下進(jìn)行,將患者置于仰臥位,臀部墊高約30°,以消除骶骨前傾,畫出骶骨大致體表圖像、骶髂關(guān)節(jié)螺釘植入骨道,使用C型臂X線機(jī)(Philips)進(jìn)行術(shù)中定位。根據(jù)術(shù)前CT模擬的結(jié)果,使用微創(chuàng)置釘器(Smith &Nephew)進(jìn)行經(jīng)皮微創(chuàng)螺釘內(nèi)固定術(shù)。

CT模擬組:CT掃描完成后,使用三維重建軟件(Mimics)進(jìn)行三維重建,生成三維骨模型。根據(jù)三維骨模型,使用模擬手術(shù)軟件(3D Slicer)進(jìn)行模擬置釘。模擬手術(shù)完成后,對(duì)CT模擬組患者進(jìn)行全身麻醉,并將患者置于仰臥位或俯臥位。CT掃描完成后,參考跟蹤器固定在對(duì)側(cè)髂骨翼上,然后以骨折部位為中心進(jìn)行 3D (Mimics)掃描,生成三維骨模型,將獲取的圖像與術(shù)前 CT 數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配。穿刺點(diǎn)應(yīng)位于患者骨盆后環(huán)髂后上棘至髂前上棘的1/3處。在導(dǎo)航的引導(dǎo)下做一個(gè)小皮膚切口。導(dǎo)絲[美國(guó)波士頓生產(chǎn)的導(dǎo)絲(0.035英寸)]套標(biāo)定后,插入一根導(dǎo)絲(直徑3.2mm),然后在進(jìn)針的同時(shí)移動(dòng)套管,直到導(dǎo)絲穿過(guò)骶髂關(guān)節(jié)。根據(jù)三維骨模型,使用模擬手術(shù)軟件(3D Slicer)進(jìn)行模擬置釘。此時(shí),通過(guò)導(dǎo)絲插入直徑為 6.5～8.0mm 的螺釘。見圖1。手術(shù)完成后,步驟和對(duì)照組一樣。

3 隨訪以及診斷標(biāo)準(zhǔn)

通過(guò)電話等線上聯(lián)系方式或門診復(fù)診等方式對(duì)患者進(jìn)行術(shù)后6個(gè)月的隨訪,每月隨訪1次,對(duì)患者進(jìn)行Matta評(píng)分、Majeed功能評(píng)分和Gibbons評(píng)分。根據(jù)患者術(shù)后X線片以及CT情況對(duì)骨折復(fù)位質(zhì)量進(jìn)行Matta 評(píng)分:(骨折移位<4mm為優(yōu);4～10mm為良;11～20mm為一般;>20mm為差[7]。骨盆功能恢復(fù)依據(jù)Majeed評(píng)分:從疼痛(30分)、工作(20分)、坐(10分)、站立(36分)、性生活(4分)評(píng)估患者術(shù)后骨盆功能,滿分100 分,分?jǐn)?shù)越高術(shù)后功能恢復(fù)越好[8]。神經(jīng)功能恢復(fù)根據(jù)Gibbons進(jìn)行評(píng)分:1分代表已完全恢復(fù); 2分代表下肢感覺(jué)減退; 3 分代表下肢活動(dòng)存在障礙;4分代表直腸、膀胱功能障礙;分?jǐn)?shù)越高神經(jīng)功能恢復(fù)越差[9]。根據(jù)上述各項(xiàng)評(píng)分判斷患者的滿意程度。非常滿意:Matta 評(píng)分為優(yōu),Majeed 評(píng)分>85分;較為滿意:Matta 評(píng)分為良,70分

4 觀察指標(biāo)

手術(shù)相關(guān)指標(biāo):手術(shù)時(shí)長(zhǎng)、術(shù)中透視時(shí)間、術(shù)中出血量、骨愈合時(shí)間、住院時(shí)間、術(shù)中每枚螺釘置入時(shí)間、螺釘位置與術(shù)前規(guī)劃符合率、螺釘長(zhǎng)度與術(shù)前規(guī)劃符合率;術(shù)后6個(gè)月Matta評(píng)分、Majeed功能評(píng)分和Gibbons 評(píng)分;術(shù)后患者滿意程度以及不良事件(切口感染、延遲愈合、螺釘切出骨皮質(zhì)、血管、神經(jīng)損傷、螺釘釘?shù)栏腥尽⒐潭ㄋ蓜?dòng)、脫出、壓瘡、尿路感染)發(fā)生率。

5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

結(jié) 果

1 兩組患者一般資料的比較

兩組患者年齡、性別、術(shù)后總滿意率比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);CT模擬組手術(shù)時(shí)長(zhǎng)、術(shù)中透視時(shí)間、骨愈合時(shí)間、住院時(shí)間、術(shù)中每枚螺釘置入時(shí)間與對(duì)照組比較明顯縮短,術(shù)中出血量明顯減少(P<0.05);CT模擬組螺釘位置與術(shù)前規(guī)劃符合率、螺釘長(zhǎng)度與術(shù)前規(guī)劃符合率、Matta評(píng)分優(yōu)良率、Majeed功能評(píng)分高于對(duì)照組(P<0.05);Gibbons 評(píng)分、不良事件發(fā)生率方面,CT模擬組顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。見表1。

表1 兩組患者臨床資料的比較

2 效益-風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)決策樹的建立

建立術(shù)前CT模擬指導(dǎo)下行經(jīng)皮微創(chuàng)螺釘內(nèi)固定術(shù)治療骶骨骨折的效益-風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)決策樹,見圖2。效益和風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)各占50%的權(quán)重,見表2。其中效益指標(biāo)中對(duì)患者病情影響最大的是螺釘位置與術(shù)前規(guī)劃符合率和螺釘長(zhǎng)度與術(shù)前規(guī)劃符合率,風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)影響較大是螺釘切出骨皮質(zhì)和固定松動(dòng)、脫出。

表2 效益-風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)及權(quán)重、最優(yōu)值和最差值規(guī)定

圖2 效益-風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)決策樹

3 效益、風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)合并結(jié)果的比較

與對(duì)照組比較,CT模擬組手術(shù)時(shí)長(zhǎng)、術(shù)中透視時(shí)間、術(shù)中出血量、骨愈合時(shí)間、住院時(shí)間、術(shù)中每枚螺釘置入時(shí)間、螺釘位置與術(shù)前規(guī)劃符合率、螺釘長(zhǎng)度與術(shù)前規(guī)劃符合率、Matta評(píng)分優(yōu)良率、Majeed功能評(píng)分、Gibbons評(píng)分以及不良事件發(fā)生率均得到明顯改善(P<0.05)。見表3。

表3 效益、風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)合并結(jié)果的比較

4 兩種治療方式的效益值和風(fēng)險(xiǎn)值比較

兩組患者治療骶骨骨折效益值分別為80和67,根據(jù)蒙特卡洛模擬,兩組的效益值相差13,CT模擬組與對(duì)照組相比顯著提升,產(chǎn)生差異的概率達(dá)100%。見表4。二者風(fēng)險(xiǎn)值分別為70(CT模擬組)和53(對(duì)照組),蒙特卡洛模擬后結(jié)果顯示兩組的風(fēng)險(xiǎn)值相差17,產(chǎn)生差異的概率達(dá)100%。見表5。

表4 治療骶骨骨折的效益值比較

表5 治療骶骨骨折的風(fēng)險(xiǎn)值比較

5 綜合效益值、風(fēng)險(xiǎn)值的比較

綜合效益和風(fēng)險(xiǎn)值發(fā)現(xiàn)CT模擬組治療法的效益-風(fēng)險(xiǎn)值為75,比對(duì)照組(60)高15,95% CI(12.98～26.84),CT模擬組總效益-風(fēng)險(xiǎn)值高于對(duì)照組的概率達(dá)100%。見圖3、4。

圖3 治療骶骨骨折的效益-風(fēng)險(xiǎn)值

圖4 治療骶骨骨折的效益-風(fēng)險(xiǎn)差異模擬

6 效益-風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)敏感性分析

CT模擬組治療骶骨骨折的效益和風(fēng)險(xiǎn)同等重要,在0～100%風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)權(quán)重范圍內(nèi),CT模擬組的效益-風(fēng)險(xiǎn)總值總是高于對(duì)照組,風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)權(quán)重?zé)o論如何改變,評(píng)價(jià)結(jié)果均保持不變,表明多準(zhǔn)則決策評(píng)價(jià)模型的穩(wěn)定性較好。見圖5。

圖5 治療骶骨骨折的效益-風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)敏感性分析

討 論

骶骨骨折常由高能量損傷引起,常伴有骶髂關(guān)節(jié)損傷,這些患者常表現(xiàn)出不穩(wěn)定的血流動(dòng)力學(xué)[10]。骶骨骨折的治療方法在過(guò)去十年中發(fā)生了迅速的變化,CT掃描現(xiàn)在是創(chuàng)傷評(píng)估的常規(guī)檢查,使骨盆損傷的診斷和表征更容易。術(shù)前和術(shù)中成像的改進(jìn)使經(jīng)皮內(nèi)固定更加有計(jì)劃的執(zhí)行,使結(jié)果更安全、可重復(fù)。骶髂關(guān)節(jié)螺釘可用于狹窄通道,但角度偏差可能導(dǎo)致骶孔損傷或穿透骨皮質(zhì),骶骨和骶髂關(guān)節(jié)的解剖變異、肥胖、腸氣過(guò)多和骨質(zhì)疏松癥可能會(huì)影響螺釘放置的準(zhǔn)確性[11]。研究表明15%～40%的骶骨骨折患者會(huì)出現(xiàn)神經(jīng)功能障礙,尤其是多發(fā)傷患者[12]。雖然大多數(shù)支配下肢肌肉的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)根起源于顱骨至骶骨,但一些骶骨骨折可能與臀上神經(jīng)損傷有關(guān),導(dǎo)致髖關(guān)節(jié)外展無(wú)力和內(nèi)旋無(wú)力。負(fù)責(zé)肛門括約肌控制和球海綿體反射的肌肉均由S2～5神經(jīng)和到下胃叢的副交感神經(jīng)支配,尿道和肛門括約肌的收縮通過(guò)控制交感神經(jīng)S2和S3神經(jīng)節(jié)完成,因此傳統(tǒng)微創(chuàng)螺釘置入易損傷血管神經(jīng)、骶管、胃腸道、泌尿生殖系統(tǒng)[13]。

盡管有研究表明骶髂關(guān)節(jié)可以在不使用CT模擬引導(dǎo)的情況下安全修復(fù),但對(duì)外科醫(yī)師和手術(shù)定位精度均有很高的要求[14]。生物力學(xué)技術(shù)表明,術(shù)前CT模擬引導(dǎo)的經(jīng)皮穿刺螺釘植入可為骨盆骨折提供足夠的穩(wěn)定性,適用于骶髂關(guān)節(jié)脫位和沒(méi)有移位或輕微移位的骶骨骨折,禁忌證包括有明顯移位或高度不穩(wěn)定性的骶骨骨折,以及有明顯神經(jīng)功能障礙的骶骨骨折[15]。當(dāng)骨折畸形評(píng)分>70分時(shí),則無(wú)法提高螺釘置入的準(zhǔn)確性。如果骨折位移>10mm,則橫截面接觸面積減少50%以上,螺釘置入的安全性顯著降低;但當(dāng)位移>10mm且有牽引床等可維持復(fù)位的裝置時(shí),骶骨骨折采用CT模擬引導(dǎo)經(jīng)皮螺釘內(nèi)固定是可行的[16]。

螺釘放置不當(dāng)可能導(dǎo)致一系列骶骨骨折手術(shù)并發(fā)癥,如螺釘切出骨皮質(zhì)、血管、神經(jīng)損傷、螺釘釘?shù)栏腥尽⒐潭ㄋ蓜?dòng)、脫出等。此外,手術(shù)過(guò)程中也可能發(fā)生直腸損傷[17]。Ghisla等[18]在3D導(dǎo)航的引導(dǎo)下,對(duì)21例經(jīng)骶髂螺釘固定的骨盆后環(huán)患者進(jìn)行隨訪,發(fā)現(xiàn)只有1例出現(xiàn)皮質(zhì)破壞,其他患者均無(wú)明顯并發(fā)癥,且在CT模擬指導(dǎo)下螺釘置入的錯(cuò)位率為0.1%,顯著低于傳統(tǒng)螺釘置入的錯(cuò)誤率2.6%～29.5%。本文研究顯示,與未經(jīng)術(shù)前CT模擬引導(dǎo)相比,CT模擬引導(dǎo)下的經(jīng)皮微創(chuàng)螺釘內(nèi)固定術(shù)植入螺釘位置與術(shù)前規(guī)劃符合率高達(dá)100%,顯著提高置釘準(zhǔn)確度,降低多種不良事件的發(fā)生率,有助于患者術(shù)后骨盆功能和神經(jīng)功能的恢復(fù),顯示較高的準(zhǔn)確性和安全性。目前骨科機(jī)器人的應(yīng)用,對(duì)通道螺釘?shù)闹萌胗休^理想的指導(dǎo)意義,與CT模擬指導(dǎo)下相比,骨科機(jī)器人輔助植釘可提高螺釘植入的精準(zhǔn)性,尤其對(duì)于骶骨變異患者,骨科機(jī)器人輔助植釘優(yōu)勢(shì)更為顯著,而且手術(shù)操作智能化,手術(shù)過(guò)程根據(jù)計(jì)算機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)提前完成路徑定位及手術(shù)規(guī)劃,學(xué)習(xí)曲線短。但骨科機(jī)器人作為大型醫(yī)用電子機(jī)械裝備,臨床醫(yī)師必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格培訓(xùn)及考核才可以開展此項(xiàng)技術(shù),目前尚未大面積推廣。

綜上所述,CT模擬引導(dǎo)下的經(jīng)皮微創(chuàng)螺釘內(nèi)固定術(shù)具有創(chuàng)傷小、恢復(fù)時(shí)間快、出血少、脫位率低等優(yōu)點(diǎn),為成功實(shí)施微創(chuàng)技術(shù)提供了一種安全性和準(zhǔn)確性均較高的方法,值得在臨床上推廣應(yīng)用。

作者貢獻(xiàn)聲明：林有志:數(shù)據(jù)分析、文章撰寫;任璐、鄂正康、王宸:收集數(shù)據(jù)并制作圖表;齊寶軍、陳龍飛、趙金廷:設(shè)計(jì)方案、文章修改