腰椎皮質(zhì)骨螺釘在X線片上進(jìn)針點(diǎn)及進(jìn)針軌跡的臨床研究

張 堯，孫祎偉，張 來，申才良

椎弓根螺釘(pedicle screw,PS)是脊柱外科脊柱椎體固定的金標(biāo)準(zhǔn)，但隨著人口老年化，骨質(zhì)疏松患者增加，傳統(tǒng)的PS在骨質(zhì)疏松椎體內(nèi)固定術(shù)后容易出現(xiàn)內(nèi)固定松動(dòng)、脫出、斷裂等不良反應(yīng)[1-2]，影響臨床療效。對(duì)于骨質(zhì)疏松患者而言，如何提高PS的固定強(qiáng)度一直是臨床研究重點(diǎn)。目前，主要是通過延長(zhǎng)脊柱內(nèi)固定的節(jié)段或椎體骨水泥強(qiáng)化來提高PS的固定強(qiáng)度[3-4]，但是由此導(dǎo)致的切口延長(zhǎng)以及骨水泥的滲漏、血管栓塞等問題又困擾著廣大的脊柱外科醫(yī)師。由此，在2009年，由Santoni et al[5]最先提出了椎弓根皮質(zhì)骨軌跡(cortical bone trajectory，CBT)螺釘內(nèi)固定技術(shù)。該技術(shù)是將螺釘經(jīng)椎弓根由內(nèi)下向外上斜置，通過螺釘—皮質(zhì)骨接觸面的摩擦力和剪切力，從而增加實(shí)現(xiàn)螺釘?shù)陌殉至πЧ鸞2]。該技術(shù)的出現(xiàn)解決了骨質(zhì)疏松患者脊柱內(nèi)固定的難題。由于螺釘是在皮質(zhì)骨內(nèi)植入，在臨床置釘時(shí)，釘?shù)罉O易發(fā)生滑移，偏出正常釘?shù)?，因此需要不斷的透視來確定螺釘?shù)奈恢茫纱舜蟠笤黾恿耸中g(shù)時(shí)間和手術(shù)創(chuàng)傷及術(shù)中的輻射損傷?，F(xiàn)就導(dǎo)針在標(biāo)準(zhǔn)正側(cè)位的投影位置變化及時(shí)鐘法記錄的投影位置，為臨床精準(zhǔn)置釘提供幫助。

1 材料與方法

1.1 標(biāo)本制作10具成人的腰椎脊柱標(biāo)本由安徽醫(yī)科大學(xué)解剖學(xué)教研室提供，經(jīng)X線透視后排除病損的椎體，去除椎體上附著的肌肉、韌帶、筋膜等軟組織，得到單個(gè)的L1-L5的腰椎椎體，然后予以標(biāo)記椎體的序列號(hào)，并在- 20 ℃的冰箱中予以保存?zhèn)溆?，本次?shí)驗(yàn)時(shí)間從2019年8～12月。本次實(shí)驗(yàn)所有的實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)、尸體的使用以及后續(xù)處理情況均符合所屬醫(yī)院的倫理委員會(huì)制定的道德準(zhǔn)則，并且已經(jīng)通過醫(yī)院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)。

1.2 CBT螺釘植入通道的建立將冰箱中的腰椎標(biāo)本取出，復(fù)溫至25 ℃，進(jìn)針點(diǎn)位于椎弓根峽部外側(cè)上關(guān)節(jié)突中線和橫突下緣下1 mm水平線的交點(diǎn)，若將椎弓根的冠狀位投影看做時(shí)鐘，則進(jìn)針點(diǎn)位于左側(cè)椎弓根的5點(diǎn)鐘位置和右側(cè)椎弓根的7點(diǎn)鐘位置，在直視下，用2 mm磨鉆在進(jìn)針點(diǎn)位置開口，然后開路錐開路，將開路錐外翻角控制在10°左右，頭傾角控制在25°～30°；進(jìn)針深度至上位終板的下方。絲攻攻好螺釘釘?shù)溃锰结樚讲樽倒?個(gè)壁有無破損。

1.3 進(jìn)行釘?shù)赖牟煌恢谜齻?cè)位拍片沿皮質(zhì)骨釘?shù)?，以直?.5 mm克氏針為導(dǎo)針，按照既定的釘?shù)溃霉窍灧忾]釘?shù)婪乐箤?dǎo)針移動(dòng)；直視下慢慢向前推進(jìn)至椎體的上終板。當(dāng)導(dǎo)針位于上終板下時(shí)，拍攝標(biāo)準(zhǔn)正側(cè)位片，然后慢慢回退導(dǎo)針，當(dāng)側(cè)位片證實(shí)導(dǎo)針位于椎體與椎弓根交界處時(shí)，拍攝標(biāo)準(zhǔn)正位片，再繼續(xù)回退導(dǎo)針，側(cè)位片證實(shí)導(dǎo)針位于椎弓根中段時(shí)，拍攝標(biāo)準(zhǔn)正位片；繼續(xù)回退導(dǎo)針至進(jìn)針點(diǎn)，然后拍攝正位片，用時(shí)鐘法記錄導(dǎo)針起始部和出針點(diǎn)的方向位置。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)側(cè)位片兩椎弓根、椎間孔及上下終板完全重疊，無雙邊影；標(biāo)準(zhǔn)正位X線片：兩側(cè)椎弓根與對(duì)應(yīng)的椎體棘突距離相等，椎弓根峽部投影位于棘突兩旁[6]。

1.5 測(cè)量分析數(shù)據(jù)運(yùn)用醫(yī)學(xué)圖像分析軟件測(cè)量導(dǎo)針在正側(cè)位片上的相關(guān)數(shù)據(jù)指標(biāo)。當(dāng)導(dǎo)針在上終板下方位置時(shí)，測(cè)量側(cè)位片上導(dǎo)針投影點(diǎn)距離椎體后緣的距離占整個(gè)椎體長(zhǎng)度的比值，記作b/a(a表示導(dǎo)針距離椎體后緣的距離，b表示椎體的長(zhǎng)度)；在椎體與椎弓根交界處，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)正位片上，導(dǎo)針尖部投影點(diǎn)距離椎弓根內(nèi)側(cè)緣的距離與椎弓根寬度的比值，記作c/d(c表示導(dǎo)針距離椎弓根內(nèi)側(cè)緣的距離，d表示椎弓根的寬度)，導(dǎo)針尖部投影點(diǎn)距離椎弓根上壁的距離與椎弓根投影高度的比值，記作e/f(e表示導(dǎo)針距離椎弓根上壁的距離，f表示椎弓根的高度)；在椎弓根中段位置處，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)正位片，導(dǎo)針尖部投影點(diǎn)距離椎弓根內(nèi)側(cè)緣的距離與椎弓根寬度的比值，記作n/m(n表示導(dǎo)針尖部距離椎弓根內(nèi)側(cè)緣的距離，m表示椎弓根的寬度),導(dǎo)針尖部投影點(diǎn)距離椎弓根上壁的距離與椎弓根高度的比值，記作x/y(x表示導(dǎo)針距離椎弓根上壁的距離，f表示椎弓根的高度)。同時(shí)記錄進(jìn)針點(diǎn)位置與出針點(diǎn)位置在椎弓根投影上的時(shí)鐘位置。圖1可表明所測(cè)量3個(gè)點(diǎn)位的位置。

2 結(jié)果

2.1 導(dǎo)針在上終板下位置時(shí)標(biāo)準(zhǔn)側(cè)位片上的位置從表1可知：當(dāng)導(dǎo)針位于釘?shù)廊L(zhǎng)時(shí)，側(cè)位片上b/a比值不同組之間比較P>0.05,說明差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，數(shù)據(jù)集中在36 %左右，即說明導(dǎo)針總是在椎體的后緣約1/3左右處穿出。

表1 標(biāo)準(zhǔn)側(cè)位片上導(dǎo)針投影點(diǎn)的位置：b/a的比值

2.2 導(dǎo)針位于椎體與椎弓根交界處位置時(shí)由表2可知：當(dāng)導(dǎo)針尖部位于椎體與椎弓根交界處時(shí)，正位片上c/d值不同組椎體之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；正位片上e/f比值在L1、L2、L3之間相互比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，L4、L5之間相互比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，L1、L2、L3分別與L4比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01), L1、L2、L3分別與L5比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。綜合兩項(xiàng)比值分析，說明當(dāng)導(dǎo)針尖部在椎體與椎弓根交界處時(shí)，其在正位片上的投影位于椎弓根投影的中上段，L4、L5相比L1、L2、L3位置偏下一點(diǎn)。

表2 標(biāo)準(zhǔn)正位片上導(dǎo)針投影點(diǎn)的位置：c/d比值及e/f比值

圖1 從正位、側(cè)位、頭位表明所測(cè)量的3個(gè)點(diǎn)的位置

2.3 導(dǎo)針位于椎弓根中段時(shí)當(dāng)導(dǎo)針位于椎弓根中段時(shí)，正位片上n/m比值不同組椎體間相互比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),x/y比值不同組椎體間相互比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。綜合兩項(xiàng)比值分析，說明當(dāng)導(dǎo)針尖部在椎弓根中段時(shí)，其在正位片上的投影位于椎弓根投影的中下方并靠近椎弓根內(nèi)側(cè)緣。見表3。

表3 標(biāo)準(zhǔn)正位片上導(dǎo)針投影點(diǎn)的位置：n/m及x/y的比值

2.4 時(shí)鐘法記錄導(dǎo)針進(jìn)針點(diǎn)及出針點(diǎn)的位置標(biāo)準(zhǔn)正位片上，CBT釘?shù)肋M(jìn)針點(diǎn)左側(cè)總是位于5點(diǎn)鐘方向，右側(cè)位于7點(diǎn)鐘方向，而CBT釘?shù)莱鲠橖c(diǎn)左側(cè)指向11～12點(diǎn)鐘方向，右側(cè)指向12～1點(diǎn)鐘方向。

3 討論

CBT[5]螺釘作為一種新興的脊柱內(nèi)固定技術(shù)，以其不依賴于骨密度、切口小、把持力強(qiáng)、神經(jīng)損傷風(fēng)險(xiǎn)小等優(yōu)點(diǎn)，受到了廣泛的研究和推廣，大量的基礎(chǔ)和臨床研究[3-5]證明該技術(shù)對(duì)于骨質(zhì)疏松腰椎疾病患者而言，擁有更加理想的脊柱內(nèi)固定效果。而目前該技術(shù)在我國(guó)并未大范圍開展，如何置釘對(duì)于初學(xué)者而言是一個(gè)難題，雖然Matsukawa et al[7]提出了一種CBT進(jìn)釘點(diǎn)定位方法，即熟知的時(shí)鐘法：對(duì)于左側(cè)椎弓根而言，進(jìn)針點(diǎn)在椎弓根峽部5點(diǎn)鐘方向，出針點(diǎn)指向11～12點(diǎn)鐘方向；右側(cè)椎弓根則進(jìn)針點(diǎn)在7點(diǎn)鐘方向，出針點(diǎn)指向12～1點(diǎn)鐘方向。Iwatsuki et al[8]學(xué)者設(shè)計(jì)了另一種CBT螺釘定位方法:即進(jìn)針點(diǎn)選在椎弓峽部向內(nèi)3 mm并且平椎間孔上緣處，其余方法同原CBT技術(shù)。但是初學(xué)者由于經(jīng)驗(yàn)不足，置釘并不能非常精準(zhǔn)，而目前計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)也并未完全普及，其需要昂貴的設(shè)備，大多數(shù)國(guó)內(nèi)醫(yī)院并不具備此條件，仍需要通過術(shù)中的不斷透視來確定螺釘位置，大大延長(zhǎng)了手術(shù)時(shí)間、術(shù)者及患者因而受到的輻射損傷大，因此測(cè)量出幾個(gè)重要的節(jié)點(diǎn)位置，可為初學(xué)者置釘提供參考，而本次實(shí)驗(yàn)著重選取3個(gè)重要的位置，即椎弓根中段、椎體與椎弓根交界處、上終板下方，以標(biāo)準(zhǔn)置釘來測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)釘?shù)赖拇颂幵谡齻?cè)位片的投影位置，以此來為臨床置釘提供一定的參考。

本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：① 在椎弓根中段位置，導(dǎo)針尖部位于椎弓根投影的中下方靠近椎弓根內(nèi)側(cè)壁處，若將椎弓根投影分為四個(gè)象限，則左側(cè)椎弓根，導(dǎo)針投影位于第二象限內(nèi)，右側(cè)椎弓根則位于第三象限；② 在椎體與椎弓根交界處，導(dǎo)針尖部位于椎弓根投影的中上方，L4、L5較L1、L2、L3位置稍偏下，但總體還是位于椎弓根投影的中上方；③ 在上終板下方位置，導(dǎo)針的出針點(diǎn)位于椎體近椎弓根方向的三分之一處；④ 以時(shí)鐘法來看，進(jìn)針點(diǎn)左側(cè)椎弓根位于5點(diǎn)鐘方向，右側(cè)椎弓根位于7點(diǎn)鐘方向，出針點(diǎn)左側(cè)位于11點(diǎn)鐘方向，右側(cè)位于1點(diǎn)鐘方向。對(duì)于初學(xué)者而言，結(jié)合這3個(gè)重要位點(diǎn)來判斷置釘深度和精度，可以大幅降低術(shù)中透視時(shí)間與次數(shù)，進(jìn)而縮短手術(shù)時(shí)間，降低輻射損傷，提高置釘精度。

隨著對(duì)CBT螺釘?shù)牟粩嗌钊胙芯?，椎體內(nèi)固定方法也越來越多，出現(xiàn)許多新的置釘技術(shù)：混合螺釘固定技術(shù)、雙軌跡螺釘固定技術(shù)、經(jīng)皮皮質(zhì)骨軌跡螺釘固定技術(shù)[9-14]，CBT技術(shù)也被不斷應(yīng)用在臨床治療上，其應(yīng)用前景非常廣闊。