計算機導航輔助經皮椎弓根螺釘固定

劉峰 張勇 李智 任靜 趙愛彬 呂曉峰 朱庭標

計算機導航輔助經皮椎弓根螺釘固定

劉峰 張勇 李智 任靜 趙愛彬 呂曉峰 朱庭標

目的經皮椎弓根螺釘固定在計算機導航輔助下完成并做初步分析。方法2012年1月至2013年2月在計算機導航系統輔助下，對17例患者共行76枚經皮椎弓根螺釘固定。結果所有手術過程順利，無血管、神經損傷并發癥，76枚椎弓根螺釘位置良好，螺釘大小選擇合適。手術時間短、術中出血量少，術中透視次數減少。結論計算機導航輔助經皮椎弓根螺釘固定手術安全性高。

計算機導航；經皮椎弓根螺釘

脊柱微創技術近年來發展迅速，其中經皮椎弓根螺釘固定技術日漸成熟，具有創傷小、手術時間短、術后腰背部疼痛明顯減少等優點[1]。但經皮椎弓根螺釘固定技術需要術者有大量的臨床經驗，學習周期長。由于其是在C臂透視下完成椎弓根螺釘植入，在植釘的過程中容易造成血管、神經損傷。另外，該技術術中需要多次用C型臂反復透視，手術人員難以避免的受到較多的X線輻射。

計算機導航技術在骨科得到了廣泛的應用，應用最多是在脊柱手術治療中，其中最主要的是應用于輔助椎弓根螺釘植入。椎弓根螺釘植入位置不當是內固定失敗最常見的原因[2]，計算機導航輔助手術具有手術精度高、使手術更加安全、更準確，同時最大限度地減少了X射線對醫務人員的輻射。

云南省曲靖市第一人民醫院2012年1月-2013年2月在計算機導航系統輔助下，對17例患者共行76枚經皮椎弓根螺釘固定，取得了較好的近期治療效果。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2012年1月至2013年2月間入院無神經損傷的胸腰椎骨折患者17人，其中男14例，女3例；年齡21～57歲，平均40.7±11.3歲。17人均為外傷后胸腰椎單一階段骨折伴機械性不穩患者，所有患者無明顯神經癥狀(ASIA分級E級)，不需要行椎板減壓，無明顯的骨質疏松、無胸腰椎畸形。根據AO分型均為A型損傷，其中A1型16人、A3型1人。所有患者均在計算機輔助下行經皮椎弓根螺釘植入，其中T11 8枚，T12 8枚，L1 10枚，L2 16枚，L3 8枚，L4 16枚， L5 4 枚，S1 6枚。4位患者采用傷椎植釘技術。

使用美敦力公司的計算機導航系統，德國奇目公司生產的三維C型臂X線機。手術采用大博穎精公司生產的經皮長尾可折U型空心椎弓根螺釘固定系統。

1.2手術方法 患者全麻后，仰臥于可透視X線的手術床上，用C型臂對傷椎及上下位鄰椎雙側椎弓根開口位置進行定位。用劃線筆在皮膚上作標記。常規洗手、消毒、鋪巾，用夾具將示蹤器固定于傷椎上兩位椎體的棘突上，確保示蹤器固定牢靠不影響操作并保證示蹤器不被遮擋。用奇目三維C型臂X線機對傷椎及上下鄰近階段進行三維掃描，采集的圖像傳入導航系統中，導航系統對圖像自動進行匹配后，將手術所需工具進行注冊。在皮膚標記位置分別作出長約1.5 cm的縱形切口，切開皮膚及筋膜。導航開始，根據導航工作站虛擬的圖像，用裝有示蹤器的工具分別對傷椎及上下位鄰椎的雙側椎弓根的開口部位進行開口、開道。根據工作站顯示的情況，調整頭傾、內傾的角度。通過測量工具測出擬植入椎弓根螺釘的長度及直徑。置入導針，放入擴張開口器，攻絲后將長短合適的長尾可折U形空心椎弓根螺釘套入導針擰入，安裝預彎好的連接棒，用抗扭撐開器撐開的同時擰緊固定螺帽，折斷椎弓根螺釘可折斷的部位，縫合切口。術后行胸腰椎正側位X線片和CT掃描，術后1、2、3月復查X線片。

1.3觀測指標 臨床觀察指標：(1)手術時間；(2)手術出血量；(3)手術切口長度；(4)傷椎前緣椎體高度與正常椎體前緣高度的百分比：傷椎前緣高度/(傷椎上位椎體前緣高度/2+傷椎下位椎體前緣高度/2)×100%；(5)矢狀面Cobbs角；(6)植釘優良率：植釘優良例數/總病例數×100%。置釘優良參照穿破分級標準評估。0級：無穿破；1級：穿破<2 mm；2級：2 mm≤穿破≤4 mm；3級：穿破>4 mm。0-1級為優，2級為良，3級為差；(7)術中透視次數。

2 結果

所有患者手術過程順利，無血管、神經損傷等并發癥，無非計劃再次手術。手術時間平均(89.77±14.47) min,手術出血量平均(54.34±10.34) ml,手術切口長度(7.16±2.01)cm,平均傷椎前緣高度與正常椎體前緣高度百分比：(97.65±2.57)%，矢狀面Cobbs角平均(3.78°±2.76°)，植釘優良率：98.45%，術中透視次數平均3.02次。手術時間、手術出血量、手術切口相對于常規椎弓根螺釘植入明顯減少，與非導航下經皮椎弓根螺釘固定無明顯差別。植釘優良率高于目前非導航手術文獻報道。術后傷椎前緣高度與正常椎體前緣高度百分比，椎體矢狀面Cobbs角明顯改善，手術效果確切。

圖1 計算機導航輔助下經皮椎弓根螺釘固定術手術過程

3 討論

3.1胸腰椎骨折后路進行復位固定的方法是堅強的三柱固定，手術方式具有解剖清楚，方法相對簡單、直觀、強度大、術后恢復快等優點。目前該技術已非常成熟，成為治療胸腰椎骨折及退變的主要方法。但常規手術切口大，出血相對較多，另外由于手術需要廣泛剝離椎旁肌肉組織，導致部分患者術后殘留頑固性腰背痛。因此，近年來對不需要減壓的胸腰椎骨折病歷，人們采用經皮椎弓根螺釘系統內固定的手術方式來治療，是為了避免常規手術的缺點。經皮椎弓根螺釘固定術具有創傷小、對椎旁肌肉損傷小，患者恢復快等優點，近年來被越來越多的應用。

3.2經皮椎弓根螺釘技術需要在術中反復透視，使醫務人員多次暴露在X線輻射下。另外，經皮椎弓根螺釘固定技術在X線透視下經微創切口行椎弓根螺釘固定而非直視下固定，給術者進行精確植釘帶來困難，螺釘植入位置不佳，可導致神經、血管、內臟的損傷，以及固定系統的強度下降，發生松動、脫出，導致手術失敗[3]。目前文獻報道傳統的植釘方法腰椎椎弓根螺釘植入失敗率高達20%～30%[4]。計算機導航技術可以很好的解決這兩個問題，使用計算機導航技術，每次手術平均透視3次，即術前定位、術中圖像采集、術后各1次。計算機導航不但可以指導術者選擇正確的開口位置，進釘的角度、深度，還可以從工作站的虛擬圖像上測量釘道的長度，角度及椎弓根直徑，幫助術者選擇最佳的椎弓根螺釘。計算機導航技術可以有效提高植釘的精準度和安全性，減少術后并發癥的發生。

3.3計算機導航下經皮椎弓根螺釘固定手術術中操作略顯繁瑣，增加了安裝參考架、術中三維掃描、工具注冊等手術步驟，但使用計算機導航下手術并不會明顯的延長整體手術時間。醫務人員一旦熟練其使用方法及操作過程，還會縮短手術時間。這是因為計算機導航技術可以提供精準的植釘模擬圖像，避免了常規手術反復透視，反復穿刺所造成的時間浪費。

3.4計算機導航技術需要較長的學習周期，雖然它可以提供較為精準空間定位，但如果術中出現位置“漂移”，定位將出現偏差，造成血管、神經損傷等嚴重的后果。所以使用計算導航技術要注意以下幾點：(1)患者體位一定要固定牢靠，置釘過程中動作相對輕柔，避免術中患者身體產生過大的移動；(2)確保參考架固定穩固，避免術中松動；(3)術中安裝參考架，要避免影響經皮植釘操作及物體遮擋參考架；(4)術中若發現導航定位明顯偏離術者經驗或發現參考架有松動，應重新采集圖像進行導航。計算機導航技術是一種先進的輔助手段，但不能完全替代術者的經驗，只有兩者有機結合，才能確保椎弓根螺釘安全、準確植入[5]。

總之，計算機導航下經皮椎弓根螺釘固定術是一種創傷小、精準度高手術，是對患者切實有效的治療方案。隨著導航及微創固定系統的進一步發展以及二者工具的進一步匹配，該技術將被更為廣泛的應用。

[1] 楊雷,賈連順,李家順,等.經皮椎弓根螺釘技術的應用進展.中國矯形外科雜志,2003,11(7)：491-492.

[2] Kim YJ,Bridwell KH,Lenke LG,et al.Pseudarthrosis in long adult spinal deformity instrumentation and fusion to the sacrum:prewalence and risk factor ananlysis of 144 cases.Spine(Phila Pa 1976),2006,31(20):2329-2326.

[3] 靳冬,張果忠.椎弓根螺釘內固定及計算機導航技術的發展與應用.中國組織工程研究,2012,16(30):5644-5647.

[4] Gebhard F,Krettek C,Hufner T.Computer aided orthopedic surgery(CAOS):a rapidly evolving technology.Injury,2004,35,(1):1.

[5] Amiot LP,Lang K,Putziert,et al.Comparaitve results between conventional and computer-assisted pedicle screw.Installation in the thoracic,Lumbar and sacral spine.Spine,2000,25:606-620.

Computernavigationassistedpercutaneouspediclescrewplacement

LIUFeng,ZHANGYong,LIZhi,etal.

Thefristhospitalofqujing,qujing655000,China

ObjectiveTo analyze computer navigation technology used in percutaneous pedicle screw internal fixation in orthopaedic surgery.MethodsFrorm January 2012 to February 2013,17 patients underwent Orthopaedic operation.76 percutaneous pedicle screw were inserted with the aid of computer navigation.ResultsThere were no vessel or nerve complications in all cases. The sizes of screws were suitable.The position were accurate.During operation the number of fluoroscopy and the amount of X-ray radiation decreased significantly.ConclusionComputer navigation assisted percutaneous pedicle screw fixation is safe and cccurare.

Computer navigation assisted；Percutaneous pedicle screw

655000 云南省曲靖市第一人民醫院骨科