3D顯微鏡下椎弓根螺釘內(nèi)固定治療上頸椎骨折脫位的療效與安全性

吳剛 豐瑞兵 胡昊 黃一拯 李超 張海濤 李朝文 黃勇

1湖北省中醫(yī)院脊柱外科（武漢 430074）；2武漢體育學(xué)院研究生院（武漢 430070）

上頸椎骨折脫位通常包括寰、樞椎骨折、寰樞關(guān)節(jié)脫位或創(chuàng)傷性的樞椎滑脫，以及同時(shí)伴有上述骨折脫位的疊加損傷，常因車禍傷、高墜傷等高能量外傷導(dǎo)致［1-2］。由于上頸椎的解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且與多種重要的組織結(jié)構(gòu)毗鄰，如延髓和脊髓等，急性嚴(yán)重的上頸椎骨折脫位如合并中樞神經(jīng)損傷，通常是致命的［3］。通過手術(shù)重建上頸椎的穩(wěn)定，不僅能避免患者進(jìn)一步出現(xiàn)嚴(yán)重的并發(fā)癥，還有助于患者早期下床活動(dòng)，回歸生活、工作［4］。在上頸椎骨折脫位眾多的治療方法中，經(jīng)頸后路椎弓根螺釘內(nèi)固定技術(shù)因三柱固定牢靠，適應(yīng)證廣、創(chuàng)傷小等優(yōu)勢(shì)，已成為目前治療此類損傷主要的治療術(shù)式之一［5］。但是，由于解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，術(shù)中顯露與置釘難度較高，學(xué)習(xí)曲線長(zhǎng)，極大地限制了該手術(shù)的應(yīng)用推廣［6］。顯微鏡技術(shù)在頸椎手術(shù)中的應(yīng)用發(fā)展對(duì)提高頸椎手術(shù)的療效與安全性起到了極大的推動(dòng)作用，但普通顯微鏡仍具有一些缺點(diǎn)，包括人體工程學(xué)設(shè)計(jì)差、景深窄、工作距離短、可操作性差等，在一定程度上限制了該技術(shù)的推廣。近年來，在普通顯微鏡基礎(chǔ)上發(fā)展而來的3D 顯微鏡因優(yōu)良的性能在脊柱外科手術(shù)中逐漸嶄露頭角。3D 顯微鏡能通過放大手術(shù)視野，自帶的光源能為術(shù)野提供更好的照明，讓術(shù)者清晰地分辨術(shù)野下的各解剖結(jié)構(gòu)，在顯露過程中實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)止血，保證術(shù)野清晰，置釘過程中，迅速找到最合適的置釘點(diǎn)，為術(shù)中安全置釘提供前提條件［7-8］。3D 顯微鏡在椎弓根螺釘內(nèi)固定治療上頸椎骨折脫位中具有較大的應(yīng)用價(jià)值。本研究通過回顧性分析2015年1月至2020年6月我院收治的36 例上頸椎骨折脫位患者，通過與普通顯微鏡下椎弓根螺釘內(nèi)固定治療進(jìn)行對(duì)比研究，旨在探討3D 顯微鏡下椎弓根螺釘內(nèi)固定治療上頸椎骨折脫位的療效與安全性，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2015年1月至2020年6月我院收治的36 例上頸椎骨折脫位患者，其中15 例患者采用3D 顯微鏡下椎弓根螺釘內(nèi)固定治療（3D組），骨折脫位類型：寰椎椎弓骨折3 例，樞椎椎弓骨折2 例，樞椎齒狀突骨折7 例，寰椎椎弓與樞椎椎弓均骨折3 例，寰樞關(guān)節(jié)側(cè)方脫位3 例，前脫位1 例，旋轉(zhuǎn)脫位3 例，樞椎滑脫2 例，混合脫位6 例。21 例患者采用普通顯微鏡下椎弓根螺釘內(nèi)固定治療（普通組），骨折脫位類型：寰椎椎弓骨折2 例，樞椎椎弓骨折5 例，樞椎齒狀突骨折12 例，寰椎椎弓與樞椎椎弓均骨折2 例。寰樞關(guān)節(jié)側(cè)方脫位2 例，前脫位2 例，旋轉(zhuǎn)脫位5 例，樞椎滑脫3 例，混合脫位9 例。兩組患者的骨折類型經(jīng)統(tǒng)計(jì)比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=1.460，P=0.711），兩組脫位類型經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析也差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=0.857，P=0.962），兩組患者其他一般資料差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表1。本研究已獲本院倫理委員會(huì)許可，所有患者均簽署知情同意書。

表1 兩組患者一般資料比較Tab.1 Comparison of general data between the two groups 例

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）有明確外傷史；（2）術(shù)前影像確診為上頸椎骨折脫位。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）合并其他嚴(yán)重內(nèi)科疾病無法耐受手術(shù)者；（2）經(jīng)測(cè)量椎弓根＜4 mm 者；（3）患有頸椎結(jié)核、腫瘤者；（4）病例資料不全或隨訪時(shí)間不足1年者。

1.2 手術(shù)方法

1.2.1 3D 組患者入手術(shù)室，建立靜脈通道，經(jīng)鼻氣管插管，行全身麻醉，待麻醉滿意后取俯臥位，頸部稍屈曲，術(shù)野常規(guī)消毒、鋪無菌巾（單）。取頸后正中切口長(zhǎng)約10 cm，連接3D 顯微鏡（三鷹光器株式會(huì)社，日本）設(shè)備，調(diào)整顯微鏡放大倍數(shù)（2～40 倍）與焦距（圖1A）。逐層切開皮膚、筋膜、韌帶，向兩側(cè)剝離椎旁肌，顯露上頸椎后方結(jié)構(gòu)，注意保護(hù)延髓、顱基底動(dòng)脈、椎動(dòng)脈、C2 神經(jīng)根及靜脈叢。在3D 顯微鏡下用雙極電凝對(duì)術(shù)野各出血點(diǎn)予以精準(zhǔn)止血（圖1B），顯露寰樞椎雙側(cè)進(jìn)釘點(diǎn)，如合并樞椎滑脫則需顯露C3 雙側(cè)進(jìn)釘點(diǎn)，在3D 顯微鏡下用神經(jīng)剝離子做骨膜下剝離，首先用磨鉆于各進(jìn)釘點(diǎn)開口（圖1C），再用限深手鉆沿術(shù)前預(yù)測(cè)量的進(jìn)釘角度緩慢鉆入，再使用球形探針確保孔壁無穿破后置入定位針，C 臂透視，見定位針部位、長(zhǎng)度、方向合適，結(jié)合術(shù)前在PACS 系統(tǒng)上測(cè)量的置釘長(zhǎng)度與角度，選擇直徑3.5 mm 長(zhǎng)度適宜的椎弓根螺釘沿合適角度擰入，連接兩根長(zhǎng)度合適并預(yù)彎好的椎弓根螺釘鈦棒，并根據(jù)術(shù)前及術(shù)中寰樞關(guān)節(jié)脫位情況，適當(dāng)進(jìn)行提拉復(fù)位。再次C 臂透視見內(nèi)固定物位置、長(zhǎng)度、寰樞關(guān)節(jié)脫位復(fù)位滿意后，于髂后上棘取自體松質(zhì)骨，剪成直徑2～3 mm 自體骨顆粒。再次于3D 顯微鏡下電凝止血后反復(fù)沖洗術(shù)區(qū)，將自制自體骨顆粒植于固定節(jié)段后方，置入引流管，逐層縫合切口，覆蓋無菌敷料。

圖1 3D 顯微鏡下椎弓根螺釘內(nèi)固定治療上頸椎骨折脫位術(shù)中照片F(xiàn)ig.1 Intraoperative photos of pedicle screw fixation in the treatment of upper cervical fracture and dislocation with the aid of 3D microscope

1.2.2 普通組除使用的顯微鏡為普通顯微鏡外，普通組其余手術(shù)步驟同3D 組。

1.3 術(shù)后處理方法術(shù)后頸托固定6～8 周，術(shù)后24～48 h 拔除引流，酌情予以抗感染、鎮(zhèn)痛對(duì)癥治療。拔除引流后囑患者在頸托保護(hù)下適度下床活動(dòng)。術(shù)后3、6 個(gè)月和1年定期門診復(fù)查隨訪，行影像學(xué)檢查及功能評(píng)分。

1.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)以及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

1.4.1 圍手術(shù)期觀察指標(biāo)對(duì)比兩組患者的術(shù)中出血量、手術(shù)時(shí)間、術(shù)后引流量及術(shù)后臥床時(shí)間。

1.4.2 臨床療效評(píng)價(jià)方法對(duì)比兩組患者術(shù)前與術(shù)后1年的視覺模擬評(píng)分（visual analogue scale，VAS）與日本骨科協(xié)會(huì)頸脊髓功能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（Japaneses Orthopaedics Assiociation，JOA）對(duì)手術(shù)的臨床療效進(jìn)行評(píng)價(jià)。VAS 評(píng)分是患者根據(jù)患者頸部疼痛程度在0～10 分中挑選一個(gè)數(shù)字代表疼痛程度，0 分表示無痛，10 分代表最痛。頸椎JOA 評(píng)分根據(jù)患者上、下肢運(yùn)動(dòng)功能，上、下肢及軀干感覺及膀胱功能對(duì)患者的頸脊髓功能進(jìn)行評(píng)價(jià)，分值越高，則頸髓功能越好，總分17 分［9］。

1.4.3 置釘準(zhǔn)確度評(píng)價(jià)方法對(duì)比兩組患者的置釘優(yōu)良率，置釘準(zhǔn)確度參考KAWAGUCHI 等［10］方法對(duì)上頸椎的置釘準(zhǔn)確度進(jìn)行評(píng)價(jià)，該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)術(shù)中置釘時(shí)有無并發(fā)癥與術(shù)后CT 結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。0 級(jí)：椎弓根螺釘全部位于椎弓根皮質(zhì)內(nèi)；Ⅰ級(jí)：椎弓根螺釘突破皮質(zhì)不超過2 mm，術(shù)中置釘未發(fā)生神經(jīng)、血管損傷等并發(fā)癥；Ⅱ級(jí)：椎弓根螺釘突破皮質(zhì)超過2 mm，無相關(guān)并發(fā)癥；Ⅲ級(jí)：椎弓根螺釘完全穿破皮質(zhì)并引起神經(jīng)、血管損傷等并發(fā)癥。

1.4.4 并發(fā)癥發(fā)生率對(duì)比兩組患者神經(jīng)損傷、硬膜破裂、椎動(dòng)脈損傷及延髓損傷、硬膜外血腫、切口感染、脂肪液化、切口愈合不良、內(nèi)植物松動(dòng)、斷釘?shù)炔l(fā)癥發(fā)生率。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法所有數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。計(jì)量資料采用（±s）表示，組內(nèi)術(shù)前與術(shù)后比較采用配對(duì)資料t檢驗(yàn)進(jìn)行分析，兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行分析，計(jì)數(shù)資料采用例（%）表示，采用χ2檢驗(yàn)或Fisher 確切概率法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 圍手術(shù)期觀察指標(biāo)所有患者獲得12～24 個(gè)月隨訪，平均（17.64±5.25）個(gè)月，兩組隨訪時(shí)間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。3D組手術(shù)時(shí)間顯著少于普通組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），兩組其他圍手術(shù)期指標(biāo)比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表2。

表2 兩組患者圍手術(shù)期指標(biāo)比較Tab.2 Comparison of perioperative indexes between the two groups ±s

表2 兩組患者圍手術(shù)期指標(biāo)比較Tab.2 Comparison of perioperative indexes between the two groups ±s

組別3D 組普通組t 值P 值隨訪時(shí)間（個(gè)月）16.40±4.79 18.52±5.87 1.150 0.258手術(shù)時(shí)間（min）162.33±34.79 187.59±29.45 2.353 0.025術(shù)中出血（mL）136.00±57.55 140.12±47.25 0.236 0.815術(shù)后引流量（mL）175.33±66.75 180.15±61.36 0.224 0.824術(shù)后臥床時(shí)間（d）3.13d±0.99 3.65±1.55 1.141 0.262

2.2 臨床療效評(píng)價(jià)指標(biāo)術(shù)后所有患者頸部疼痛癥狀均明顯緩解，神經(jīng)癥狀得到不同程度恢復(fù)。兩組患者術(shù)前與術(shù)后1年VAS 評(píng)分與JOA 評(píng)分比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），兩組之間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表3。

表3 兩組患者臨床療效指標(biāo)比較Tab.3 Comparison of clinical efficacy indexes between the two groups ±s

表3 兩組患者臨床療效指標(biāo)比較Tab.3 Comparison of clinical efficacy indexes between the two groups ±s

注：與術(shù)前相比，*P＜0.01；與普通組相比，#P＞0.05

組別3D 組普通組t 值P 值VAS 評(píng)分術(shù)前6.73±1.58#6.58±1.02 0.347 0.731術(shù)后1年1.40±1.12#*1.17±1.65*0.420 0.677 t 值9.239 12.780 P 值0.001 0.001 JOA 評(píng)分術(shù)前12.07±2.60#12.21±2.45 0.165 0.875術(shù)后1年15.73±1.39#*16.01±1.91*0.483 0.632 t 值5.606 4.808 P 值0.001 0.001

2.3 置釘優(yōu)良率結(jié)果3D 組共置入上頸椎椎弓根螺釘68 枚，按Kawaguchi 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，完全在椎弓根內(nèi)共50 枚，有12 螺釘穿破椎弓根皮質(zhì)且不超過2 mm，另有6 枚寰椎螺釘穿破椎弓根皮質(zhì)且超過2 mm，所有螺釘置入過程中均未出現(xiàn)神經(jīng)、血管損傷等術(shù)中并發(fā)癥，總體置釘優(yōu)良率（0 級(jí)+Ⅰ級(jí)）為91.18%。普通組共置入上頸椎椎弓根螺釘96 枚，按Kawaguchi評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，完全在椎弓根內(nèi)共68枚，有16 螺釘穿破椎弓根皮質(zhì)且不超過2 mm，另有12 枚寰椎螺釘穿破椎弓根皮質(zhì)且超過2 mm，所有螺釘置入過程中均未出現(xiàn)神經(jīng)、血管損傷等術(shù)中并發(fā)癥，總體置釘優(yōu)良率（0 級(jí)+Ⅰ級(jí)）為87.50%。兩組患者置釘優(yōu)良率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見表4。

2.4 并發(fā)癥發(fā)生率所有患者均未出現(xiàn)神經(jīng)損傷，硬膜破裂，椎動(dòng)脈損傷等術(shù)中并發(fā)癥，所有患者在末次隨訪內(nèi)均未出現(xiàn)硬膜外血腫、切口感染，內(nèi)植物松動(dòng)、斷釘，神經(jīng)癥狀加重等術(shù)后并發(fā)癥。3D 組1 例患者出現(xiàn)手術(shù)切口脂肪液化，1 例患者出現(xiàn)切口淺表感染，手術(shù)并發(fā)癥發(fā)生率為13.33%。普通組2 例患者出現(xiàn)手術(shù)切口脂肪液化，3 例患者出現(xiàn)切口淺表感染，手術(shù)并發(fā)癥發(fā)生率為23.81%，上述患者通過加強(qiáng)抗感染及傷口換藥治療后，手術(shù)切口均延期愈合。兩組患者的并發(fā)癥發(fā)生率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見表4。

表4 兩組患者置釘優(yōu)良率、并發(fā)癥發(fā)生率比較Tab.4 Comparison of the excellent and good rate of nail placement and the incidence of complications between the two groups

2.5 3 D 組典型病例男性患者，72 歲，因“車禍傷致頸部疼痛伴四肢不全癱3 h”入院，診斷為寰樞椎骨折伴寰樞關(guān)節(jié)脫位，樞椎滑脫，排除手術(shù)禁忌癥后予以3D 顯微鏡下后路椎弓根螺釘內(nèi)固定治療。患者術(shù)中、術(shù)后未出現(xiàn)明顯手術(shù)并發(fā)癥，術(shù)后頸部疼痛及神經(jīng)癥狀得到明顯緩解，患者術(shù)前、術(shù)后影像資料見圖2。

圖2 3D 顯微鏡下椎弓根螺釘內(nèi)固定治療上頸椎骨折脫位典型病例影像學(xué)資料Fig.2 Imaging data of typical cases of upper cervical fracture and dislocation treated with pedicle screw fixation assisted by 3D microscope

3 討論

經(jīng)頸后路固定是當(dāng)前解決上頸椎骨折脫位的主要手段之一［11-13］，椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)被認(rèn)為是目前上頸椎后路固定的首選術(shù)式之一［14］。但是，上頸椎骨折脫位患者往往損傷嚴(yán)重，局部解剖關(guān)系復(fù)雜，在進(jìn)行上頸椎椎弓根螺釘內(nèi)固定手術(shù)過程中要求術(shù)者能正確辨別各解剖結(jié)構(gòu)，而精準(zhǔn)高效的止血操作是保證術(shù)野清晰、準(zhǔn)確辨別解剖結(jié)構(gòu)的前提。另外，椎弓根螺釘內(nèi)固定對(duì)術(shù)者的置釘技術(shù)同樣具有較高要求，如何快速精準(zhǔn)地選擇正確的上頸椎進(jìn)釘點(diǎn)則是準(zhǔn)確置釘?shù)年P(guān)鍵［15］。

1975年，HANKINSON 等［16］首次報(bào)道了顯微鏡技術(shù)在頸椎手術(shù)中的應(yīng)用，因可放大術(shù)野、增強(qiáng)照明等優(yōu)勢(shì)顯微鏡技術(shù)逐漸被世界各國(guó)脊柱外科醫(yī)生接受并成為當(dāng)今頸椎手術(shù)中的一項(xiàng)常規(guī)技術(shù)。但普通手術(shù)顯微鏡存在一些局限性，包括人體工程學(xué)設(shè)計(jì)差，景深窄，工作距離短，可操作性差等［17］，在一定程度上限制了該技術(shù)的推廣。為了應(yīng)對(duì)這些限制而研發(fā)出的3D 顯微鏡不僅具有更優(yōu)秀的放大、照明性能，并且具有其他一些獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，本研究結(jié)果顯示，相比于應(yīng)用普通顯微鏡的普通組，應(yīng)用3D 顯微鏡的3D 組，雖然在術(shù)后1年的VAS 評(píng)分與JOA 評(píng)分方面不具有顯著優(yōu)勢(shì)，但在手術(shù)時(shí)間方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，這可能與3D 顯微鏡便于調(diào)焦以及使用更加便捷有關(guān)。此外，3D 組在手術(shù)并發(fā)癥發(fā)生率上低于普通組，雖然兩者經(jīng)過分析沒有明顯差異，但相差十分明顯，考慮到本次回顧性研究樣本量有限，如樣本量足夠大，二者可能會(huì)在統(tǒng)計(jì)分析上具有顯著差異。除此之外，相比于普通顯微鏡，3D 顯微鏡還具有以下優(yōu)勢(shì)［18］：（1）提高手術(shù)安全性：手術(shù)操作過程中，術(shù)者可精確分辨上頸椎后方的神經(jīng)、血管等組織，防止術(shù)中造成損傷。精準(zhǔn)止血，保證術(shù)野清晰，便于術(shù)中準(zhǔn)確找到最合適的置釘點(diǎn)，減少術(shù)中因反復(fù)調(diào)整螺釘，造成周圍神經(jīng)、血管損傷，以及降低螺釘?shù)陌殉至?，影響術(shù)后的穩(wěn)定性與手術(shù)效果。另外，在確定好置釘點(diǎn)后，進(jìn)行磨鉆開槽時(shí)，也有助于術(shù)者清晰看到周圍組織，便于提前進(jìn)行保護(hù)，防止磨鉆操作過程中因卷刮而造成損傷。（2）更加舒適的手術(shù)環(huán)境：3D 顯微鏡無目鏡設(shè)計(jì)及超大的工作距離，能給術(shù)者提供更舒適的手術(shù)體驗(yàn)，有助于術(shù)者在一種相對(duì)輕松的狀態(tài)下進(jìn)行手術(shù)，保證手術(shù)安全開展。另外，更符合人體工程學(xué)的手術(shù)姿勢(shì)，也有助于保護(hù)術(shù)者的脊柱健康［19］。（3）絕佳的示教方式：由于頸椎后路手術(shù)部位較深等因素，手術(shù)助手、低年資醫(yī)生及學(xué)生等人員在術(shù)中很難完整、清晰地看到手術(shù)畫面，這即不利于助手配合主刀醫(yī)生開展手術(shù)，也不利于低年資醫(yī)生及學(xué)生學(xué)習(xí)成長(zhǎng)，而3D 顯微鏡能將放大的術(shù)野畫面（可放大2～40 倍），在4K 高清顯示屏幕上清晰顯現(xiàn)，讓整個(gè)手術(shù)室的參與人員均能看到清晰的術(shù)中的任何一個(gè)細(xì)節(jié)。

3D 顯微鏡下進(jìn)行后路椎弓根螺釘內(nèi)固定治療上頸椎骨折脫位的不足與展望主要包括以下幾個(gè)方面［20］：（1）3D 顯微鏡下操作需要術(shù)者眼和手之間具有較好的協(xié)調(diào)性，熟練掌握具有一定的學(xué)習(xí)曲線，尤其在開始使用時(shí)，會(huì)明顯增加手術(shù)時(shí)間；（2）缺乏配套器械：由于3D 顯微鏡的同軸特性，常規(guī)槍鉗等手術(shù)器械，容易對(duì)術(shù)野造成一定遮擋，配套手術(shù)器械有待進(jìn)一步開發(fā)；（3）尺寸大：當(dāng)前，3D 顯微鏡的尺寸還太大，需手術(shù)室具有較大空間才能使用，今后，有待進(jìn)一步縮小尺寸，方便使用；（4）費(fèi)用昂貴：因費(fèi)用太昂貴，3D 顯微鏡還無法大規(guī)模推廣，更廉價(jià)、性能更好的3D 顯微鏡有待開發(fā)上市。

綜上所述，3D 顯微鏡與普通顯微鏡下椎弓根螺釘內(nèi)固定治療上頸椎骨折脫位均療效確切，但3D 顯微鏡下手術(shù)時(shí)間更短，并發(fā)癥發(fā)生率可能更低，值得在臨床中加以應(yīng)用，但需要把握好手術(shù)適應(yīng)癥，并做好周密的術(shù)前準(zhǔn)備。另外，鑒于本次研究只是一項(xiàng)單中心回顧性研究，并且樣本量少，隨訪時(shí)間短、缺乏對(duì)照組等不足，本結(jié)論還有待進(jìn)一步研究佐證。