經(jīng)皮椎弓根穿刺輔助定位導(dǎo)向裝置在經(jīng)皮椎體成形術(shù)中的應(yīng)用

翟浩瀚，陳 藝，龍 浩，陳玉書，潘建超，白 波

經(jīng)皮椎弓根穿刺輔助定位導(dǎo)向裝置在經(jīng)皮椎體成形術(shù)中的應(yīng)用

翟浩瀚，陳 藝，龍 浩，陳玉書，潘建超，白 波

目的評價經(jīng)皮椎弓根穿刺輔助定位導(dǎo)向裝置在經(jīng)皮椎體成形術(shù)（PVP）中的臨床應(yīng)用效果。方法采用前瞻性隨機對照設(shè)計，將2013年7月至2014年3月收治的52例行單側(cè)PVP的脊柱椎體壓縮性骨折患者隨機分配到椎弓根穿刺輔助設(shè)備穿刺組和徒手穿刺組，對比兩組X線透視次數(shù)和穿刺時間；采用疼痛視覺模擬量表（VAS）評分評價臨床療效，同時觀察手術(shù)相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生情況。結(jié)果輔助設(shè)備穿刺組、徒手穿刺組術(shù)中X線透視次數(shù)和穿刺時間分別為（8.5±1.8）次和（15.8±2.1）次、（18±3）min和（31±4）min，兩組比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；術(shù)后4周VAS評分分別為（2.1±1.4）、（2.3±1.6）分，兩組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。兩組患者均未出現(xiàn)術(shù)中神經(jīng)脊髓損傷癥狀，術(shù)后無傷口出血、感染等并發(fā)癥，傷口愈合率為100%。結(jié)論經(jīng)皮椎弓根穿刺定位導(dǎo)向裝置有助于減少PVP術(shù)中X線透視使用次數(shù)，縮短手術(shù)時間，短期臨床療效與徒手穿刺相似。

椎體成形術(shù)；脊柱骨折；定位導(dǎo)向裝置；經(jīng)皮椎弓根穿刺

經(jīng)皮椎體成形術(shù)（percutaneous vertebroplasty，PVP）是治療骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折的有效方法[1-3]，具有快速減輕患者痛苦、有效減少住院時間、創(chuàng)傷小、療效好的優(yōu)點[4-5]，其中經(jīng)皮椎弓根穿刺是PVP手術(shù)成功與否的關(guān)鍵技術(shù)。但穿刺過程中醫(yī)務(wù)人員和患者需要經(jīng)受反復(fù)多次的X線透視[6]，存在極大的放射線暴露風(fēng)險。因此，研究者們致力于開發(fā)PVP導(dǎo)航輔助設(shè)備，以提高穿刺效率，減少透視次數(shù)，但目前應(yīng)用于臨床的并不多見。

CT引導(dǎo)下經(jīng)皮椎弓根穿刺操作具有安全、快速、易行的特點[7-8]。我們前期研制了一種CT引導(dǎo)下經(jīng)皮椎弓根穿刺輔助設(shè)備，尸體脊柱標本實驗結(jié)果證實其可以輔助術(shù)者完成椎弓根穿刺操作，減少穿刺時間，降低透視次數(shù)（實驗結(jié)果待發(fā)表）。2013年7月至2014年3月我科對椎弓根穿刺輔助設(shè)備引導(dǎo)和常規(guī)徒手單側(cè)椎弓根穿刺PVP的臨床應(yīng)用效果進行隨機對照研究，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入標準：經(jīng)影像學(xué)檢查明確診斷為脊柱椎體壓縮性骨折；術(shù)前評估具備行PVP手術(shù)的適應(yīng)證；患者及其家屬簽署知情同意書。排除標準：有嚴重心臟病變、感染或凝血功能異常而不能進行手術(shù)的患者。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準。

符合研究標準的52例骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折患者共涉及63個椎體；主要臨床癥狀為骨折部位疼痛，均有神經(jīng)受損癥狀。試驗采用前瞻性臨床試驗設(shè)計，按照隨機數(shù)字表法將患者分為兩組：輔助設(shè)備穿刺組患者25例，男12例，女13例；平均年齡65.3歲；其中T81節(jié)、T91節(jié)、T102節(jié)、T115節(jié)、T126節(jié)、L18節(jié)、L24節(jié)、L33節(jié)、L41節(jié)、L5l節(jié)；Ⅰ度8個椎體、Ⅱ度13個椎體、Ⅲ度11個椎體。徒手穿刺組27例，男12例，女15例；平均年齡67.6歲；其中T82節(jié)、T91節(jié)、T104節(jié)、T113節(jié)、T124節(jié)、L19節(jié)、L24節(jié)、L33節(jié)、L41節(jié)；Ⅰ度7個椎體、Ⅱ度14個椎體、Ⅲ度10個椎體。兩組患者一般資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 設(shè)備及參數(shù)

16排高速螺旋CT機（Siemens公司，德國），C型臂X線影像增強系統(tǒng)（Siemens公司，德國），經(jīng)皮胸腰椎弓根穿刺輔助定位器系統(tǒng)（廣州醫(yī)學(xué)院骨科重點實驗室研制）。CT掃描參數(shù)：時間分辨率125 ms，0.8 s/rote；掃描直徑50 cm，層厚3.75 mm；椎體掃描窗寬1 000，窗位150，掃描間隙1.35 s。

1.3 穿刺方法

1.3.1 輔助設(shè)備穿刺組 在CT片上繪制理想的穿刺線和過棘突矢狀線，距離棘突5、10 cm處分別繪制與椎體冠狀面平行的虛擬平面。用理想穿刺線與虛擬平面的交點來確定穿刺線的方向，過棘突矢狀線與兩個虛擬平面的交點則用來作為在兩個虛擬平面建立平面坐標系的原點；通過穿刺線與假設(shè)虛擬平面的交點與同一平面上原點的距離關(guān)系確定穿刺線與假設(shè)虛擬平面的交點在坐標系中的位置。輔助裝置（圖1）上的棘突孔對應(yīng)相應(yīng)的棘突并以螺釘固定，使得虛擬平面坐標系在輔助裝置上得以實現(xiàn)。通過裝置上的滑塊移動找到穿刺線與虛擬平面交點對應(yīng)在裝置上的空間位置，穿刺針通過裝置上的兩個交點來完成穿刺（圖2～4）。穿刺過程輔以X線透視（圖5）。將自制加長穿刺套管針作為穿刺針，其余手術(shù)方法同PVP[9]。

1.3.2 徒手穿刺組 僅在X線透視輔助下徒手穿刺，其余手術(shù)方法兩組相同。

1.4 觀察指標

比較兩組X線透視次數(shù)和穿刺時間，采用視覺模擬量表（visual analogue scale，VAS）評分評定疼痛緩解情況[10]，觀察兩組患者手術(shù)相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生情況。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 11.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析，符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標準差（x-±s）表示，兩組比較采用兩獨立樣本t檢驗，手術(shù)前后VAS評分比較采用配對t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

輔助設(shè)備穿刺組、徒手穿刺組術(shù)中X線透視次數(shù)和穿刺時間分別為（8.5±1.8）次和（15.8± 2.1）次、（18±3）min和（31±4）min，兩組比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=14.081，13.791；P=0.001，0.000）。輔助設(shè)備穿刺組和徒手穿刺組術(shù)后4周疼痛VAS評分分別為（2.1±1.4）、（2.3±1.6）分，較術(shù)前的（7.1±1.6）、（7.3±1.8）分明顯改善（t= 15.546，15.014；P=0.001，0.000）；但術(shù)前、術(shù)后4周VAS評分兩組之間比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t=0.508，0.611；P=0.614，0.652）。

兩組患者均未出現(xiàn)術(shù)中神經(jīng)脊髓損傷癥狀，術(shù)后無傷口出血和感染等并發(fā)癥，傷口愈合率為100%。典型病例見圖6。

圖1 經(jīng)皮椎弓根穿刺輔助定位導(dǎo)向裝置 圖2穿刺椎體椎弓根最寬水平位CT圖畫線及測量 圖3穿刺椎體過棘突頂點CT矢狀位圖畫線及測量 圖4進針操作 圖5術(shù)中操作輔以X線透視

圖6 椎弓根穿刺定位導(dǎo)向裝置輔助經(jīng)皮椎體成形術(shù)手術(shù)前后X線片（男，72歲）6A，6B術(shù)前正側(cè)位片 6C，6D術(shù)后2 d正側(cè)位片

3 討論

經(jīng)皮椎弓根穿刺是PVP的主要技術(shù)手段，隨著微創(chuàng)理念的日益普及和微創(chuàng)技術(shù)的不斷發(fā)展，影像輔助系統(tǒng)在PVP手術(shù)中的應(yīng)用越來越廣泛。目前常采用的C型臂X線機透視引導(dǎo)輔助PVP手術(shù)，就是在X線透視下多次矯正穿刺方向，保證了經(jīng)椎弓根穿刺操作的準確性和安全性，但卻增加了手術(shù)人員和患者在X線下的暴露風(fēng)險，延長了手術(shù)時間[6,11]。近年來，基于CT圖像的各種導(dǎo)航輔助系統(tǒng)[12-14]應(yīng)運而生，其目的在于提高穿刺準確性，減少放射線輻射風(fēng)險，但此類導(dǎo)航只適用于開放性手術(shù)；電磁定位系統(tǒng)和光學(xué)定位系統(tǒng)在脊柱手術(shù)中獲得成功應(yīng)用[15]，但價格昂貴；計算機輔助外科導(dǎo)航系統(tǒng)也可用于椎弓根穿刺，但文獻報道其有2.7%～8.5%的失誤率[16]。鑒于此，我們開發(fā)研究椎弓根穿刺輔助系統(tǒng)，通過在CT水平位和矢狀位畫圖作業(yè)獲取相關(guān)參數(shù)，于輔助系統(tǒng)上建立兩個體外平面坐標系，每個坐標系上找到穿刺線與之交叉的點，確定其在兩個體外平面坐標系中的方位，進而經(jīng)過這兩個坐標系中的交叉點確立穿刺線的走向。該穿刺方法的優(yōu)點是利用空間兩點決定穿刺方向，避免了既往穿刺過程中要同時調(diào)節(jié)外傾角和上傾角的繁瑣過程；僅通過體表棘突完成裝置定位，無需開放手術(shù)便可輔助完成椎弓根穿刺，滿足了微創(chuàng)要求。

本研究對采用輔助裝置和徒手穿刺PVP的兩組患者進行隨機對照實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，輔助裝置可以充分利用CT圖像的特點，在穿刺初期就提供了較為精確的穿刺線路，于穿刺針進入軟組織抵達骨骼后通過透視對裝置滑塊進行微調(diào)來選擇骨性入針點，同時預(yù)判穿刺針的走向，確認穿刺方向和骨性進針點無誤后便可繼續(xù)進針，直至針尖達到預(yù)定位置；穿刺完畢后再通過透視確認后便完成了整個穿刺過程。而徒手穿刺在初始階段需要反復(fù)調(diào)節(jié)穿刺的外傾角和上傾角，常常出現(xiàn)調(diào)節(jié)外傾角時影響了上傾角，或調(diào)節(jié)上傾角時影響外傾角，需要多次調(diào)節(jié)方能達到滿意的穿刺方向。本研究結(jié)果亦證實，該輔助裝置有助于減少PVP術(shù)中X線透視使用次數(shù)，縮短手術(shù)時間，能取得與徒手穿刺相似的短期臨床療效，但長期效果還有待進一步隨訪觀察。

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Application of positioning guidance instrument for percutaneous pedicle puncture during percutaneous vertebroplasty

ZHAI Haohan*,CHEN Yi,LONG Hao,CHEN Yushu,PAN Jianchao,BAI Bo.*Department of Orthopaedics, the First Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University,Guangzhou,Guangdong 510120,China

BAI Bo,E-mail:drbobai@139.com

ObjectiveTo evaluate clinicaleffectsofpositioning guidance assisted instrumentfor percutaneous pedicle puncture during percutaneous vertebroplasty(PVP).Methods According to randomized prospective controlled design,52 patients underwent PVP from July 2013 to March 2014 were divided randomly into two groups,instrument-assisted puncture group and free hand puncture group.X-ray fluoroscopy times and time of puncture in two groups were recorded and compared with each other.Visual analogue scale(VAS)scoresof pain were evaluated to access the clinical effects,and the complications were also observed.Results X-ray fluoroscopy times and puncture time in instrument-assisted puncture group and free hand puncture group were 8.5±1.8,15.8±2.1 and(18±3)min,(31±4)min respectively,the difference between two groups had statistical significance(P＜0.05);Four weeks after the surgery,VAS scores were(2.1±1.4)and(2.3±1.6) respectively,there were no statistical differences between two groups(P＞0.05).Spinal cord injury symptoms were not found during the operation,and no postoperative bleeding or wound infection had happened,wound healing rate was 100%.Conclusion Percutaneous pedicle puncture positioning guidance instrument is helpful for PVP procedure which could reduce X-ray fluoroscopy times,shorten the operation time,and obtain similar short-term effects as free hand puncture.

Vertebroplasty;Spinal fractures;Positioning guidance instrument;Percutaneous pedicle puncture

R683.2，R687

A

1674-666X（2014）04-0222-05

2014-06-10；

2014-07-14）

（本文編輯：張 輝）

10.3969/j.issn.1674-666X.2014.04.005

廣州市科技計劃（2012J4100020）

510120廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院骨科（翟浩瀚，陳玉書，潘建超，白波），廣州骨科研究所（陳藝）；511447廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院（龍浩）

白波，E-mail：drbobai@139.com