CT導(dǎo)航置釘與傳統(tǒng)X線透視徒手置釘法在下頸椎椎弓根置釘?shù)呐R床對(duì)比

姜廷華，李繼斌，王自鴻，徐偉

（北京懷柔醫(yī)院，北京懷柔101400）

在脊柱外科手術(shù)中，螺釘?shù)臏?zhǔn)確置入至為關(guān)鍵。目前多采用X線透視導(dǎo)航以提高置釘準(zhǔn)確率，降低手術(shù)創(chuàng)傷。但X線照射對(duì)人體的損傷不可忽視，且其實(shí)時(shí)性較差，術(shù)前的導(dǎo)航數(shù)據(jù)與術(shù)中脊柱局部解剖結(jié)構(gòu)匹配性差，難以準(zhǔn)確反映出脊柱周圍組織關(guān)系，甚至可能對(duì)術(shù)者置釘產(chǎn)生誤導(dǎo)[1-2]。近年來，隨著計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的發(fā)展，CT三維圖像導(dǎo)航在脊柱置釘中得以應(yīng)用，可提供清晰的三維圖像，導(dǎo)航更為直觀。有文獻(xiàn)顯示，CT導(dǎo)航在頸椎置釘中尤為適用[3]，但關(guān)于CT導(dǎo)航與傳統(tǒng)X線透視導(dǎo)航的置釘效果比較，目前少見報(bào)道。為此，本研究自2015-04-2016-07，共納入80例頸椎椎弓根置釘手術(shù)患者，分別采用上述兩種導(dǎo)航置釘方法，現(xiàn)進(jìn)行分組對(duì)比，以探討CT導(dǎo)航的應(yīng)用價(jià)值。具體內(nèi)容報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 選擇標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）脊髓型頸椎病、神經(jīng)根型頸椎病，頸椎骨折脫位或后縱韌帶骨化癥，頸椎腫瘤等，需予以椎弓根釘內(nèi)固定手術(shù)者；（2）擬置釘椎體的椎弓根完整，有頸椎曲度異?；蚬?jié)段性不穩(wěn)定者；（3）伴有不同程度的頸椎活動(dòng)受限、疼痛者；（4）對(duì)導(dǎo)航置釘方式知情并簽署知情同意書者。

排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）合并嚴(yán)重的肝、腎功能異常，難以耐受手術(shù)者；（2）有精神障礙、意識(shí)不清，或傳染性疾病者；（3）無需行椎弓根內(nèi)固定手術(shù)者。

1.2 一般資料

按照上述選擇標(biāo)準(zhǔn)，于2015-04-2016-07共納入80例頸椎椎弓根置釘手術(shù)患者，按照入院先后順序，隨機(jī)分為觀察組和對(duì)照組各40例。觀察組術(shù)中采用CT導(dǎo)航置釘，其中男23例，女17例；年齡41-67 歲，平均（52.3±1.8）歲；體重 43-76 kg，平均（67.5±4.1）kg；疾病類型：脊髓型頸椎病 9例，神經(jīng)根型頸椎病11例，后縱韌帶骨化癥4例，頸椎骨折脫位13例，腫瘤3例。對(duì)照組術(shù)中采用X線徒手置釘，其中男25例，女15例；年齡43-71歲，平均（54.6±1.7）歲；體重 41-78 kg，平均（66.8±4.7）kg；疾病類型：脊髓型頸椎病8例，神經(jīng)根型頸椎病13例，后縱韌帶骨化癥4例，頸椎骨折脫位13例，腫瘤2例。兩組患者的性別、年齡、體重和疾病類型等一般資料對(duì)比，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），有可比性。本研究已經(jīng)過我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)通過，可予以施行。

1.3 置釘方法

1.3.1 器材 手術(shù)所用椎弓根螺釘?shù)牟馁|(zhì)為鈦合金，直徑 3.0-6.5 mm，長(zhǎng)度 30-45 mm，Blackstone Medical Inc公司生產(chǎn)。CT導(dǎo)航設(shè)備為西門子公司生產(chǎn)的64排螺旋雙源CT，美敦力公司提供的三維圖像導(dǎo)航配套軟件；X線設(shè)備為西門子公司生產(chǎn)的C型臂X線機(jī)。

1.3.2 術(shù)前準(zhǔn)備 所有患者術(shù)前均常規(guī)行X線檢查，并以1 mm層厚進(jìn)行螺旋CT掃描和MRI檢查，以了解頸椎手術(shù)局部的解剖形態(tài)，確定椎弓根釘?shù)倪M(jìn)釘點(diǎn)，選擇合適型號(hào)的螺釘。其中觀察組術(shù)前對(duì)CT影像拷貝并以三維圖像導(dǎo)航配套軟件進(jìn)行處理以獲得局部三維圖像，并標(biāo)記進(jìn)釘點(diǎn)、進(jìn)釘方向和深度。

1.3.3 置釘操作 患者俯臥，以病椎為中心作后正中縱切口，逐層剝離皮下組織直至暴露病椎橫突后，予以置釘。觀察組：?jiǎn)?dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)，將示宗器固定良好，連接數(shù)據(jù)線，將有紅外線反射球的參考架固定在鄰椎棘突，調(diào)整其位置以取得與追蹤器的相互感應(yīng)。上述設(shè)備安裝完畢后，以探針進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的注冊(cè)和匹配，導(dǎo)航系統(tǒng)計(jì)算出導(dǎo)航精度。術(shù)者依據(jù)三維導(dǎo)航的實(shí)際位置數(shù)據(jù)并與術(shù)前CT影像相比較，擬合出虛擬的手術(shù)三維圖像，并在導(dǎo)航儀上顯示局部精準(zhǔn)圖像，依據(jù)三維圖像由示宗器選擇最契合的椎弓根進(jìn)釘點(diǎn)和進(jìn)針方向，并選擇合適型號(hào)的螺釘，在CT導(dǎo)航下置入椎弓根釘（圖1）。

圖1 CT導(dǎo)航確定進(jìn)釘點(diǎn)和進(jìn)釘方向。A:橫斷面，B:矢狀面；C：冠狀面

對(duì)照組 依據(jù)患者術(shù)前檢查結(jié)果，沿關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)中部作垂直線、橫突中部作水平線，以其交點(diǎn)作為進(jìn)釘點(diǎn)。置釘前，以錐子自后外斜向前內(nèi)側(cè)、保持矢狀面10°角方向，平行椎體終板進(jìn)針，并在C臂機(jī)監(jiān)視下，向椎弓根內(nèi)擰入螺釘。置釘后，再次在C臂機(jī)透視下觀察其螺釘位置，滿意后再進(jìn)行下一步置釘操作。

1.4 觀察指標(biāo)

（1）記錄兩組患者置釘出血量、置釘時(shí)間和導(dǎo)航匹配時(shí)間。（2）置釘效果：患者手術(shù)后，對(duì)兩組進(jìn)行CT薄層掃描和三維重建，并由2名放射科醫(yī)師進(jìn)行獨(dú)立閱片以觀察其置釘效果。其中，置釘方向、進(jìn)釘位置準(zhǔn)確，螺釘在椎弓根內(nèi)，為優(yōu)；螺釘方向和位置有誤差，但尚可，少許螺釘穿出椎體，為良；螺釘方向和位置誤差明顯，螺釘明顯穿出椎體外部，為差。（3）手術(shù)前后JOA評(píng)分（29分制），觀察其術(shù)后恢復(fù)情況。（4）術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率，包括螺釘松動(dòng)、切口感染、不愈合等發(fā)生情況。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0軟件對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，其中計(jì)量數(shù)據(jù)以(±s)表示，治療前后比較行配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，組間對(duì)比采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料均采用卡方檢驗(yàn)，設(shè)定P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

兩組患者均順利完成椎弓根釘?shù)闹萌牒褪中g(shù)過程，無一例中途退出者，術(shù)后均獲12-23個(gè)月的隨訪。相關(guān)指標(biāo)對(duì)比如下：

2.1 置釘優(yōu)良率比較

對(duì)兩組患者術(shù)后進(jìn)行CT三維重建，以評(píng)價(jià)其置釘效果：觀察組40例術(shù)中共置入186枚螺釘，優(yōu)良率96.2%；對(duì)照組40例置入210枚螺釘，優(yōu)良率為88.1%。觀察組的置釘優(yōu)良率顯著高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表1。

表1 兩組患者的置釘優(yōu)良率對(duì)比

2.2 置釘操作情況

統(tǒng)計(jì)兩組每枚螺釘?shù)钠骄冕敃r(shí)間、出血量和導(dǎo)航匹配時(shí)間，并進(jìn)行組間對(duì)比，結(jié)果見表2所示。其中，觀察組的導(dǎo)航匹配時(shí)間顯著短于對(duì)照組，但置釘時(shí)間更長(zhǎng)、置釘出血量更多，上述差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

表2 兩組患者的置釘操作情況對(duì)比

2.3 術(shù)后并發(fā)癥

觀察組術(shù)后發(fā)生切口感染1例，切口不愈合1例，總發(fā)生率為5%；對(duì)照組發(fā)生切口感染2例，切口不愈合1例，螺釘松動(dòng)3例，總發(fā)生率為15%。觀察組的并發(fā)癥發(fā)生率顯著低于對(duì)照組（x2=5.556，P=0.018）。

2.4 JOA評(píng)分對(duì)比

兩組患者術(shù)前JOA評(píng)分無顯著性差異（P＞0.05），但術(shù)后3個(gè)月和末次隨訪期間，觀察組JOA評(píng)分顯著高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表3所示。

表3 兩組患者手術(shù)前后的JOA評(píng)分對(duì)比

3 討論

椎弓根釘內(nèi)固定手術(shù)是脊柱外科的常用術(shù)式，廣泛應(yīng)用于脊髓型頸椎病、頸椎骨折脫位、后縱韌帶骨化癥等頸椎疾病中，只需其椎弓根結(jié)構(gòu)完整，均具備置釘內(nèi)固定的手術(shù)條件。但由于椎弓根與椎動(dòng)脈、頸脊髓和神經(jīng)根相鄰，因患者的個(gè)體差異性不同，若螺釘置入不佳則可能發(fā)生神經(jīng)、血管損傷等嚴(yán)重并發(fā)癥[4]。因此，如何提高椎弓根釘?shù)闹冕斝Ч?，具有重要的臨床意義。

目前，椎弓根置釘時(shí)采用的導(dǎo)航方法較多，包括二維、三維透視導(dǎo)航，CT三維導(dǎo)航和核磁共振導(dǎo)航等[5]。其中，二維透視導(dǎo)航操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，但不能獲取頸椎局部的三維立體圖像，置釘?shù)臏?zhǔn)確率不高；而三維透視導(dǎo)航可實(shí)時(shí)提供矢狀位、冠狀位、軸位圖像，提高了置釘準(zhǔn)確率，但所需時(shí)間較長(zhǎng)，且數(shù)據(jù)處理復(fù)雜，圖像質(zhì)量不高，上述缺陷致使其推廣應(yīng)用受到限制。而核磁共振對(duì)于骨骼的顯示不及CT，因此在脊柱置釘中并不適用。與上述導(dǎo)航方式相比，CT三維導(dǎo)航可提供高質(zhì)量的圖像信息，術(shù)者可在直視下完成置釘操作，置釘準(zhǔn)確率有了明顯提高[6]。近年來，CT導(dǎo)航逐漸在脊柱手術(shù)置釘中得以推廣應(yīng)用，并取得良好效果。陳曉明等[7]在57例先天性脊柱側(cè)彎手術(shù)中應(yīng)用三維CT導(dǎo)航輔助置釘，準(zhǔn)確率高達(dá)92%，同時(shí)提高了矯形效果；佟懷宇等[8]應(yīng)用CT導(dǎo)航技術(shù)完成9例上頸椎螺釘固定手術(shù)，無一例發(fā)生椎動(dòng)脈、神經(jīng)或脊髓損傷，沒有骨皮質(zhì)破損等并發(fā)癥。劉亞軍等[9]采用CT導(dǎo)航輔助下置入159枚頸椎椎弓根螺釘，其置釘滿意率高達(dá)97.5%，顯著高于X線透視導(dǎo)航效果（P＜0.05）。上述文獻(xiàn)均證實(shí)了CT導(dǎo)航的優(yōu)勢(shì)所在。

本研究中，我們依據(jù)患者入院先后順序，將80例下頸椎手術(shù)患者分為觀察組和對(duì)照組各40例。其中觀察組采用CT導(dǎo)航系統(tǒng)輔助置入186枚椎弓根釘，對(duì)照組采用傳統(tǒng)X線透視輔助置入210例椎弓根釘。組間對(duì)比發(fā)現(xiàn)，觀察組的置釘優(yōu)良率高達(dá)96.2%，顯著高于對(duì)照組的 88.1%（P＜0.05）；同時(shí)，其導(dǎo)航匹配時(shí)間僅（4.02±0.86）min，顯著短于對(duì)照組的（7.52±1.13）min（P＜0.05）；術(shù)后僅 1 例切口感染、1例切口不愈合，無一例發(fā)生螺釘松動(dòng)，并發(fā)癥發(fā)生率也顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）。另外，觀察組術(shù)后3個(gè)月和末次隨訪時(shí)的JOA評(píng)分也顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），提示CT導(dǎo)航提高置釘效果后，進(jìn)一步改善了術(shù)后的頸椎功能。上述結(jié)果證實(shí)，CT導(dǎo)航在下頸椎手術(shù)螺釘置入過程中，可顯著提高置釘準(zhǔn)確率，減少并發(fā)癥的發(fā)生，有利于提高手術(shù)療效。

但CT導(dǎo)航的原理復(fù)雜，操作較繁瑣，且導(dǎo)航前需進(jìn)行精確匹配、多層次注冊(cè)匹配，使得置釘時(shí)間明顯增加；同時(shí)，由于置釘時(shí)間長(zhǎng)，出血量也明顯增多，增加了手術(shù)創(chuàng)傷性。本研究中，觀察組的置釘時(shí)間較長(zhǎng)，且置釘時(shí)出血量明顯多于對(duì)照組（P＜0.05）。另外，CT導(dǎo)航系統(tǒng)工作原理相對(duì)復(fù)雜，要完全掌握這一導(dǎo)航方法尚需一定的學(xué)習(xí)曲線，這一缺陷也不利于該設(shè)備的推廣應(yīng)用[10]。因此，術(shù)前應(yīng)全面了解其病椎類型、置釘數(shù)量，以及患者的身體狀況、經(jīng)濟(jì)水平，進(jìn)行綜合考慮，酌情選取合適的置釘方案。