術中CT導航和單純術中CT掃描輔助下頸椎椎弓根螺釘內固定技術的對比研究

姜廷華 崔賡 薛超 唐佩福 肖嵩華 張永剛

在頸椎手術中椎弓根螺釘內固定因其可靠的三維穩定性，較其他脊柱內固定方法有許多優勢。然而，在頸椎手術中，因其解剖關系復雜，椎弓根螺釘正確置入困難，椎弓根螺釘的使用仍存在著與其位置不佳有關的神經損傷、血管損傷、二次手術等危險［1-2］。

2009年4月我院骨科手術室安裝了全國第一臺術中CT導航系統，同時也是全球第一臺雙間手術室術中CT導航系統。開始在其輔助下行頸椎椎弓根螺釘內固定術。本文旨在探討術中CT導航和單純術中CT掃描輔助下進行下頸椎椎弓根螺釘內固定的臨床效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料本研究選取＞60歲患者65例，根據術中CT輔助方式，分為術中CT導航組和術中非CT導航組。術中CT導航組15例，男9例，女6例，年齡60～89歲，平均(74.61±14.12)歲。術中非CT導航組50例，男34例，女16例，年齡61～83歲，平均(71.65±10.92)歲。

1.2方法在預制的雙間手術室內安裝一臺82 cm大孔徑滑動式40層CT掃描機(西門子，德國)，將CT與紅外線無線導航系統連接。可將CT掃描獲得的影像數據轉化為三維圖像并傳給導航系統，從而在手術中可以隨時根據手術情況進行CT掃描和更新導航信息。

1.2.1 頸椎椎弓根螺釘置入方法:全麻，患者俯臥位，維持頸椎中立位，并將雙上肢盡量下拉固定于身體兩側，以便于術中CT掃描。后正中入路，充分顯露擬手術節段后方結構至雙側小關節突外側緣。患者后方解剖結構顯露清楚后，CT導航組將導航架安置在頸椎棘突上，如果棘突過小或者過于薄弱可將導航架通過固定針安置在椎弓根內，但這需要徒手在椎弓根內植入參考架固定釘。將CT掃描獲得的影像資料數據傳遞給影像輔助工作站。在自動注冊后，術者依據骨性標志檢測導航的精準度。術中如果導航的精準度不夠或懷疑導航精準度不夠，有必要再次進行CT掃描及注冊，直至導航足夠精確為止。術者開路、攻絲、擰釘等操作都是在冠狀位、軸位、矢狀位等三維CT圖像引導下完成(圖1)。而在術中非CT導航組，所有的椎弓根螺釘都是通過徒手置入，然后使用術中CT檢測螺釘的置釘情況。

1.2.2 椎弓根螺釘置入精確性的判斷:在所有椎弓根螺釘置入后，其準確性由術中CT掃描進行評估。然后椎弓根螺釘的位置和突破皮質骨的程度由術者檢查、確認并記錄。根據術中CT結果顯示的不正確螺釘的位置，按照螺釘是否穿透椎弓根及穿透程度將其分為3類［3］:一類:螺釘位置滿意，螺釘未穿透椎弓根皮質，或僅輕微穿透(＜1 mm);二類:螺釘穿透椎弓根皮質＞1 mm，但不需要翻修，患者無周圍組織損傷癥狀，內固定穩定性良好。三類:螺釘穿透椎弓根皮質＞1 mm。患者有可能出現周圍組織損傷表現或內固定穩定性差，需要進行翻修或取出。

1.2.3 臨床結果評估:我們評估了患者的年齡、性別、融合節段數、置釘時間、置釘準確率、螺釘翻修率、術中CT掃描時間、術中CT掃描導致的手術暫停時間(無菌鋪單、掃描、重新手術)，2組術中CT掃描次數。由經驗豐富的脊柱外科醫生記錄和測量數據。同時由2名受過專業培訓的放射專業技師操作術中CT及導航系統。為保證患者數據記錄的可靠性，所有人員必須遵守術中CT導航系統的使用程序。2組患者在縫合傷口前進行再一次的術中CT掃描檢查，術后患者常規拍片檢查。患者的置釘時間在術中非CT導航組為第一個椎弓根釘開始置入起，在術中CT導航組為獲得第一次術中CT影像起，到術中CT掃描示所有椎弓根螺釘經過評估，必要時翻修后達到滿意為止。總的置釘時間除以總置釘數，即為每個釘子的平均置釘時間。

圖1 術中CT導航確定螺釘的進針點及進釘方向

1.3 統計學分析采用SPSS 12.0統計學軟件進行統計分析。計量資料采用均數±標準差表示，組間比較采用t檢驗。計數資料采用頻數表示，組間比較采用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料比較2組原發病為脊髓型頸椎病、神經根型頸椎病、后縱韌帶骨化癥、頸椎骨折脫位和腫瘤，2組間年齡，性別和原發病比較差異無統計學意義(P＞0.05)。見表1。2組共置釘394枚，其中術中CT導航組96枚，一類螺釘共94枚(97.9%);二類螺釘共2枚(2.1%);未出現三類螺釘。術中非CT導航組253枚，一類螺釘共232枚(91.7%);二類螺釘共21枚(8.3%)。

2.2 手術資料比較術中CT導航組頸椎椎弓根螺釘的穿破數、翻修率和置釘時間顯著低于非CT導航組(P＜0.05或P＜0.01)。而在術中CT掃描時間和總體術中CT掃描次數方面無明顯差異。2組病例均未出現明顯的神經、血管損傷并發癥。2組患者均沒有因內置物位置不佳而行二次手術。見表2。

表1 2組患者的一般資料比較

表2 2組手術資料比較

3 討論

生物力學研究表明，頸椎椎弓根內固定技術的生物力學穩定性優于其他現有的內固定技術［4-6］。理論上，對于各種需要進行頸椎穩定性重建的患者，只要椎弓根結構完整，均可行頸椎椎弓根螺釘內固定術，尤其適用于嚴重的頸椎不穩定需同時進行后路減壓者。近幾年，由于椎弓根鏍釘技術的廣泛開展，頸椎椎弓根置釘準確率得到了顯著的改善。然而，頸椎術中椎弓根鏍釘的使用仍然存在因置釘位置不佳而導致的很多風險。在頸椎病患者中，椎弓根往往較細，其尺寸和角度變異也很大，這使得椎弓根螺釘置入過程中很容易穿破椎弓根骨質，導致神經、血管損傷，主要為椎動脈和脊髓神經的損傷。毫無疑問，提高椎弓根螺釘的置入準確性是降低頸椎椎弓根螺釘內固定并發癥的關鍵。目前脊柱外科中使用的導航系統包括二維透視導航、三維透視導航、術前CT導航、核磁共振導航和術中CT導航。

術中CT導航系統的應用提高了螺釘置釘的準確率和安全性，縮短了手術時間，降低了二次手術率，但不增加醫護人員的射線暴露。在所有不同的導航系統中，術中CT導航系統具有許多優點，在脊柱外科應用時幾乎避免了其他導航系統所有的缺點。它的高精確性超過已知其他所有影像輔助導航系統。

本研究體會該系統有如下優點:首先，術中CT導航具有很高的準確率，而其導航操作簡單。我們發現，導航組頸椎椎弓根鏍釘位置不佳率及翻修率顯著低于非導航組。非導航組需要更多次的翻修螺釘及再次術中CT掃描以評估翻修螺釘是否準確。同時，這些步驟增加了術中CT掃描的次數、置釘時間、手術時間和失血量。盡管CT導航組需要額外時間進行注冊，但因其具有較低的螺釘翻修率，其平均置釘時間較非導航組明顯降低。因此，可以推斷，術中CT導航系統降低了螺釘的翻修率，所以能夠顯著減少置釘時間、手術時間和失血量。其次，術中CT導航系統不要求醫生進行手動注冊或顯露脊柱。在本研究中，術者只需通過明顯的骨性標志來檢測導航的精確度。而且，術中CT掃描能取代術前和術后CT掃描，明顯減少術前準備時間，同時理論上能避免由于內置物位置不佳、神經減壓不完全或其他原因導致的二次手術。在2組中，沒有因內置物位置不佳而行2次手術的患者。在術中CT掃描時，不需醫務人員在手術間內，因此也就避免了工作人員暴露于放射線中。

在術中CT導航組，除早期出現螺釘穿出椎弓根皮質外，其余椎弓根螺釘的置入位置均滿意。術中CT導航系統的進步和使用大大提高了頸椎術中置釘準確率和安全性，縮短了手術時間，置釘準確率明顯優于非導航組。術中CT導航系統的臨床應用尤其是在頸椎椎弓根螺釘內固定技術中的應用，目前臨床報道很少，該技術仍在不斷完善之中。

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