O 形臂導(dǎo)航輔助、C 形臂輔助與常規(guī)徒手置入胸腰椎椎弓根螺釘準(zhǔn)確性的定量比較

張 超，阮狄克，何 勍，文天用，呂 游

解放軍總醫(yī)院第六醫(yī)學(xué)中心骨科，北京 100048

經(jīng)椎弓根螺釘內(nèi)固定是脊柱外科的重要基本技術(shù)，在輔助脊柱融合、獲得脊柱即刻穩(wěn)定、矯正脊柱畸形等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。盡管椎弓根螺釘置入的進(jìn)針點(diǎn)、置入方向都經(jīng)過了充分的解剖學(xué)研究，但是準(zhǔn)確置入椎弓根螺釘、避免不必要的早期內(nèi)固定失敗依然是脊柱外科醫(yī)師面臨的挑戰(zhàn)[1-3］。隨著微創(chuàng)脊柱外科技術(shù)的進(jìn)步和導(dǎo)航設(shè)備的推廣應(yīng)用，在影像指導(dǎo)下置入椎弓根螺釘改變了傳統(tǒng)置釘方式。有研究[4-6］發(fā)現(xiàn)，新技術(shù)有助于提高置釘?shù)臏?zhǔn)確性。本研究采用定量評估方法[1］，對O 形臂導(dǎo)航輔助置釘、C 形臂輔助經(jīng)皮置釘與常規(guī)徒手置釘技術(shù)置入胸腰椎椎弓根螺釘?shù)臏?zhǔn)確性進(jìn)行比較。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2015 年2 月—2018 年12 月本院同一手術(shù)組應(yīng)用椎弓根螺釘系統(tǒng)輔助融合治療的胸腰段以下脊柱骨折及退行性疾病患者129 例，排除特發(fā)性脊柱畸形及脊柱發(fā)育性異常。其中常規(guī)開放手術(shù)直視下徒手置釘（徒手組）42 例，C 形臂輔助經(jīng)皮置釘（C 形臂組）46 例，開放手術(shù)O 形臂導(dǎo)航輔助置釘（O 形臂組）41 例。徒手置釘及O 形臂導(dǎo)航輔助置釘均為開放手術(shù)，根據(jù)患者意愿選擇是否使用導(dǎo)航。C 形臂輔助置釘為經(jīng)皮脊柱內(nèi)固定或通道下微創(chuàng)融合手術(shù)。129 例患者中男63 例、女66 例，年齡（56.9±13.1）歲。胸腰段以下脊柱骨折41 例；脊柱退行性疾病88 例，包括腰椎椎管狹窄癥32 例，腰椎滑脫/不穩(wěn)21 例，相鄰節(jié)段退行性變5 例，成人退行性側(cè)凸合并椎管狹窄/不穩(wěn)9 例，椎間盤源性腰痛3 例，腰椎椎間盤突出癥18 例。

1.2 置釘方法

1.2.1 常規(guī)徒手置釘

取脊柱后正中入路，常規(guī)切開，顯露置釘節(jié)段椎板、棘突及關(guān)節(jié)突。胸椎置釘取橫突中上1/3 交界水平線與上關(guān)節(jié)突外緣垂線的交點(diǎn)為進(jìn)釘點(diǎn)；腰椎置釘以椎板外側(cè)緣與副突相交人字棘頂點(diǎn)為進(jìn)釘點(diǎn)，副突發(fā)育缺如者則以橫突中點(diǎn)水平線與上關(guān)節(jié)突外緣垂線的交點(diǎn)為進(jìn)釘點(diǎn)。矢狀位與椎板保持垂直、冠狀位以胸腰段15° ～ 20°、下腰段20° ～ 25°外傾角進(jìn)釘，置入定位釘后進(jìn)行C 形臂X 線機(jī)透視，并參考透視影像調(diào)整進(jìn)釘頭傾及外傾角度。確認(rèn)進(jìn)釘骨道后依次攻絲與擰入螺釘。

1.2.2 C 形臂輔助經(jīng)皮置釘

術(shù)前標(biāo)記隔柵定位，以椎弓根投影水平中線與外側(cè)緣為穿刺點(diǎn)，在C 形臂X 線機(jī)正側(cè)位透視下以胸腰段15° ～ 20°、下腰段20° ～ 25°外傾角穿刺進(jìn)針。反復(fù)透視引導(dǎo)進(jìn)針角度，確保穿刺針尖側(cè)位于椎體后緣時(shí)，正位像不超過椎弓根投影內(nèi)側(cè)緣。拔出穿刺針芯，替換引導(dǎo)克氏針，依次埋頭、攻絲及擰入空心螺釘。

1.2.3 O 形臂導(dǎo)航輔助置釘

取脊柱后正中入路，常規(guī)切開，顯露置釘節(jié)段椎板、棘突及關(guān)節(jié)突，棘突固定參考架，O形臂X線機(jī)掃描定位，獲取圖像并存入計(jì)算機(jī)導(dǎo)航設(shè)備，標(biāo)記注冊開口器、進(jìn)針器及探針，在三維導(dǎo)航引導(dǎo)下尋找最佳進(jìn)針點(diǎn)及進(jìn)針方向，依次穿刺、攻絲及擰入螺釘。

1.3 置釘準(zhǔn)確性的定量評估

術(shù)后對所有患者進(jìn)行薄層CT 掃描，取置釘平面橫斷面及矢狀面掃描影像進(jìn)行評估。以定量評估方法對椎弓根螺釘置釘準(zhǔn)確性從6 個(gè)方面（圖1）進(jìn)行10 分制定量評估[1］。①螺釘長度:在椎體矢狀徑（75±5）%內(nèi)為1 分，超出為0 分；②橫斷面進(jìn)釘角度:與椎弓根外傾角夾角≤5°為2分，＞ 5°且≤10°為1 分，＞10°為0 分；③矢狀面進(jìn)釘角度:與終板夾角≤5°為2分，＞ 5°且≤10°為1分，＞10°為0分；④椎弓根內(nèi)側(cè)壁:螺釘未切出為2 分，僅螺紋切出為1 分，螺釘體部切出為0 分；⑤椎弓根上下壁:螺釘未切出為2 分，僅螺紋切出為1 分，螺釘體部切出為0 分；⑥椎弓根外側(cè)壁:螺釘未切出為1 分，螺紋切出為0 分。根據(jù)術(shù)后CT 掃描結(jié)果，對所有置入螺釘逐枚進(jìn)行定量評估并記錄得分。

圖1 椎弓根螺釘置釘準(zhǔn)確性評估的6 個(gè)參數(shù)Fig. 1 Six parameters of screw accuracy scoring system

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 18.0 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)數(shù)資料以例數(shù)和百分?jǐn)?shù)表示，計(jì)量資料以x±s表示。對3 組螺釘評分的均值通過多樣本均數(shù)比較的方差分析進(jìn)行比較；以P ＜ 0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

3 組患者術(shù)中共置釘712 枚。由表1 可見，徒手組手術(shù)節(jié)段為（1.54±0.7）個(gè)，共置釘208 枚，置釘準(zhǔn)確性評分為（7.79±0.93）分，滿分比例為7.7%（16/208）；C 形臂組手術(shù)節(jié)段為（1.4±0.6）個(gè)，共置釘198 枚，準(zhǔn)確性評分為（9.13±0.59）分，滿分比例為51.0%（101/198）；O 形臂組手術(shù)節(jié)段為（2.7±1.6）個(gè)，共置釘306枚，準(zhǔn)確性評分為（9.27±0.65）分，滿分比例為62.1%（190/306）。C 形臂組和O 形臂組置釘準(zhǔn)確性評分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＞ 0.05，表1），但均高于徒手置釘組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＜ 0.05，表1）。

表1 3 種置釘方式手術(shù)情況及置釘準(zhǔn)確性評分Tab. 1 Operation status and accuracy of pedicle screw placement in 3 groups

全部129 例患者中，無置釘失誤須再手術(shù)翻修病例。徒手組2 例患者因螺釘突破椎弓根內(nèi)側(cè)皮質(zhì)出現(xiàn)神經(jīng)刺激癥狀，經(jīng)對癥治療后緩解。C 形臂組和O 形臂組未見明顯不良反應(yīng)。

3 討 論

椎弓根螺釘系統(tǒng)的使用大幅提升了脊柱融合率，顯著增強(qiáng)了畸形矯正能力，是脊柱外科的一大革命性進(jìn)步[2］。堅(jiān)固的內(nèi)固定系統(tǒng)有賴于椎弓根螺釘?shù)臏?zhǔn)確置入，錯(cuò)誤置釘不但使后路釘棒系統(tǒng)堅(jiān)固固定和矯正能力失去力學(xué)基礎(chǔ)，還可帶來諸多并發(fā)癥，如根性疼痛、感覺丟失及肌力下降甚至癱瘓等，既往文獻(xiàn)報(bào)道常規(guī)徒手置釘?shù)臏?zhǔn)確率為69%～94%[3］。徒手置釘?shù)膫€(gè)體差異性、主觀經(jīng)驗(yàn)依賴性和較高的并發(fā)癥發(fā)生率也是促使基于影像輔助的置釘技術(shù)不斷得以研發(fā)的巨大動(dòng)力。臨床常用的椎弓根螺釘置釘方法有Roy Camille 法、Magerl 法和“人字棘”定位法等，隨著脊柱外科向精準(zhǔn)和微創(chuàng)方向發(fā)展，椎弓根螺釘置入方法也越來越多樣化，可以在C 形臂[4］、計(jì)算機(jī)導(dǎo)航[5］甚至機(jī)器人[6］輔助下有限切開或經(jīng)皮完成。

準(zhǔn)確性是椎弓根螺釘置入的基本要求，但目前還沒有評價(jià)椎弓根螺釘置釘準(zhǔn)確性的金標(biāo)準(zhǔn)，盡管缺乏足夠的證據(jù)，絕大部分研究都以是否突破皮質(zhì)2 ～ 4 mm 作為衡量置釘準(zhǔn)確性的指征和分級依據(jù)[7-9］。判斷標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)方法的多樣化也使比較學(xué)研究變得極為困難。Sclafani 等[1］制定的評分系統(tǒng)優(yōu)勢在于能夠快速進(jìn)行定量分析，不僅對不同置釘技術(shù)可以進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)比較分析，而且能夠分析新的影像輔助技術(shù)下置釘?shù)膶W(xué)習(xí)曲線。此外，除了考慮螺釘對椎弓根皮質(zhì)的切割和破壞外，該評分系統(tǒng)還將置釘角度、深度和方向納入評價(jià)。實(shí)際上，為了獲得經(jīng)椎弓根釘棒系統(tǒng)強(qiáng)大的固定和矯形力量，“完美”的椎弓根螺釘應(yīng)該在橫斷面和矢狀面均平行于椎弓根并維持合理的進(jìn)釘深度，以獲得最大把持力及最大限度降低螺釘切割失穩(wěn)的概率。

新的影像和計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)不斷開發(fā)應(yīng)用于臨床，理論上在影像學(xué)指導(dǎo)下置釘，其準(zhǔn)確性應(yīng)該顯著優(yōu)于徒手置釘，但臨床報(bào)道的結(jié)果不盡相同。Fichtner 等[10］對2 232 例患者13 703 枚胸腰椎椎弓根螺釘?shù)拇髽颖倦S訪結(jié)果顯示，相比徒手操作，3D導(dǎo)航技術(shù)顯著降低了因椎弓根螺釘置入位置不良引起的翻修手術(shù)。但Wong[11］和Urbanski 等[12］的研究結(jié)果均認(rèn)為，脊柱側(cè)凸術(shù)中應(yīng)用導(dǎo)航技術(shù)增加了術(shù)中射線暴露，但與傳統(tǒng)徒手技術(shù)相比，并沒有提高置釘?shù)臏?zhǔn)確性。其原因可能與手術(shù)者本身的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)、對置釘方法分析的差異及對新影像指導(dǎo)設(shè)備的學(xué)習(xí)曲線有關(guān)。本研究納入129 例患者，應(yīng)用全面的定量分析方法比較了O 形臂導(dǎo)航輔助置釘、C 形臂輔助經(jīng)皮置釘與常規(guī)徒手置釘3 種方式置入胸腰椎椎弓根螺釘?shù)臏?zhǔn)確性，結(jié)果表明，相比徒手置釘，O 形臂導(dǎo)航輔助置釘、C 形臂輔助經(jīng)皮置釘準(zhǔn)確性顯著提高，更趨近于“完美”的椎弓根螺釘置入。O形臂導(dǎo)航輔助置釘、C 形臂輔助經(jīng)皮置釘準(zhǔn)確性相當(dāng)，但考慮到O 形臂導(dǎo)航操作必需的定位和掃描時(shí)間，C 形臂輔助經(jīng)皮置釘效率更高，可能是最佳的椎弓根螺釘置釘方式。

本研究為回顧性研究，樣本量較小，且未進(jìn)行長期隨訪。今后仍須開展大樣本的前瞻性隨機(jī)對照研究，并通過長期隨訪進(jìn)一步探討O 形臂導(dǎo)航輔助置釘、C 形臂輔助經(jīng)皮置釘?shù)臏?zhǔn)確性和效率。