基于電磁引導的超聲導航技術在腰椎等離子髓核成形術中的應用效果分析

楊 林 鹿洪輝 于光輝 陳瑞松 牟曉勇

1.武警北京市總隊第三醫院骨科，北京 100141；2.北京匯影互聯科技有限公司，北京 100193

基于電磁引導的超聲導航技術在腰椎等離子髓核成形術中的應用效果分析

楊 林1鹿洪輝1于光輝1陳瑞松2牟曉勇2

1.武警北京市總隊第三醫院骨科，北京 100141；2.北京匯影互聯科技有限公司，北京 100193

目的探討基于電磁引導的超聲導航技術在腰椎等離子髓核成形術中的應用效果。 方法選取2014年5～9月的56例腰椎間盤突出癥患者作為研究對象，在超聲導航下行側后路腰椎間盤穿刺，觀察術中情況及手術耐受性，記錄手術并發癥。 結果56例均順利完成手術，以穿刺點與C型臂透視預設點間的距離＜5mm為穿刺成功標準，穿刺到位率為91.3%（95/104）；以穿刺點與C型臂透視預設點間的距離＜4mm為穿刺成功標準，穿刺到位率為89.4%（93/104）。超聲導航的平均時間為（16.3±3.2）min。術后腰痛VAS評分從術前的（7.83±1.12）分下降到術后第1天的（2.41±0.84）分，末次隨訪時為（1.27±0.56）分，與術前比較，差異有統計學意義（t=2.391，P=0.023）。ODI評分由術前的（56.32±9.41）分下降到末次隨訪時的（8.61±3.41）分，差異有統計學意義（t=2.668，P=0.016）。在末次隨訪時的改良Macnab療效評定中，優45例，良8例，可3例，優良率為94.64%（53/56）。 結論基于電磁引導的超聲導航技術在腰椎等離子髓核成形術中的應用到位率高，操作簡便，療效確切，減少了射線接觸，安全性好。

電磁引導；超聲導航技術；等離子髓核成形術

腰椎等離子髓核成形術治療椎間盤性腰痛效果確切，安全性高，文獻報道術后優良率可高達87.9%，且并發癥少見［1］。該技術需要經皮穿刺，一般在C型臂X線機透視引導下定位，因此患者和醫務人員不可避免地要受到射線輻射［2-4］。由于椎間盤位置較深，周圍有骨性結構，超聲檢查椎間盤需要一定的經驗技巧，傳統的B超影像引導對探頭的位置和操作手法要求較高，且穿刺路徑一般不在椎間盤橫斷面，只有針尖在該平面，因此引導穿刺到位有一定困難［5-7］。基于電磁引導的超聲導航技術是將電磁針芯置入套管針內穿刺，電磁感應裝置能將針在超聲平面的投影位置顯示于超聲屏幕，并提示下一步穿刺方向，能實時引導穿刺針到達超聲平面，因此該技術是一種應用更加方便的導航技術［8-10］。本研究應用該技術為56例腰間盤突出癥患者實施了等離子髓核成形術，取得了較滿意效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2014年5～9月的56例腰椎間盤突出癥患者作為研究對象，其中男性33例，女性23例；年齡19～54歲，平均38.4歲；癥狀以腰痛為主，41.1%的病例伴有臀部、大腿麻木或疼痛，無小腿和足部癥狀；無大小便失禁等馬尾神經綜合征表現；病程6～48個月，平均11.5個月；單間隙病變者8例（其中L4～5間隙7例，L5～S1間隙1例），雙間隙（L4～5和L5～S1間隙）病變者48例。術前所有患者均行X線腰椎正側位片、腰椎核磁檢查，X線檢查未見腫瘤、滑脫等病變；磁共振顯示椎間盤均有不同程度的膨出或突出，但沒有脫出游離，硬膜囊和神經根有不同程度受壓表現，側隱窩和椎間孔未見狹窄。本研究經醫院醫學倫理委員會批準，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 納入和排除標準

納入標準：①中青年腰痛患者，保守治療3個月以上無效者；②伴或不伴下肢麻木、疼痛癥狀，有下肢癥狀者部位以臀部和大腿為主，膝關節以下一般無不適癥狀；③腰椎核磁檢查顯示椎間盤均有不同程度的膨出或突出，硬膜囊和神經根有不同程度受壓表現。

排除標準：①保守治療有效者；②腰椎X線顯示骨折、畸形、滑脫或腫瘤；③腰椎核磁顯示椎間盤有脫出游離，側隱窩或椎間孔狹窄；④有馬尾神經綜合征表現；⑤懷孕者或哺乳期；⑥感染；⑦由于該導航技術產生磁場，安裝心臟起搏器者禁用；⑧全身條件差，不能耐受手術者。

1.3 手術方法

采用基于電磁引導的超聲導航技術為入選患者實施等離子髓核成形術。患者取俯臥位，B超在腰椎棘突旁取矢狀面確定手術節段，再用C型臂透視驗證，該椎間隙在體表劃線，取腋后線與髂脊上緣線的交點為進針點，根據進針點與椎間隙的距離估計進針角度，一般針尾向頭端傾斜30°～50°，向背側傾斜25°～45°。術野常規消毒鋪單，超聲探頭用無菌手套包裹后，再用無菌套包裹探頭聯線，將低溫等離子消毒好的電磁針芯置入與之匹配的18 G套管針。局部麻醉后，在進針點上方取矢狀面超聲圖像，再次確定穿刺間隙；在超聲引導下將套管針置入椎間隙，再將探頭置于該間隙后方取橫斷面，觀察針尖在該間隙的位置，超聲引導下將針尖停留在椎間盤突出的靶點（圖1，圖2），記錄超聲導航花費的時間；再用C型臂X線機正側位透視（圖3），分別測量正側位針尖和透視預設點之間的距離，并計算平均值。位置滿意后拔出針芯，置入等離子刀頭，調整主機治療強度為3，腳踏Coblation踏板3～5 s，觀察患者反應，一般會有下肢輕度抽動反應，如果反應較大，適當降低治療強度；再將等離子刀頭退回1～2 mm，腳踏Coagulation踏板8～10 s，多點消融。治療結束后拔出等離子刀頭，常規注入2 ml曲安奈德，術后靜脈滴注抗生素3 d；術后當天臥床休息，次日戴腰圍下地活動，第3天開始腰背肌鍛煉，術后3月內避免負重和劇烈活動。

圖1 術前MRI影像提示手術靶點位置圖

圖2 穿刺針進入椎間盤的超聲影像圖

圖3 C型臂X線機驗證圖像

1.4 觀察指標

術前和術后用疼痛視覺模擬評分（visual analogue scales，VAS）和Oswestry功能障礙指數（Oswestry disability index，ODI）評估患者術后改善情況，用改良Macnab療效評定標準評估手術效果。VAS評分是國際通行的疼痛評估方法，采用10分制標準，分值越高，表明疼痛程度越重。ODI評分是國際通行的評估腰椎功能方法，采用問卷調查方式，共10個問題，包括疼痛、生活自理、提物、步行、坐位、站立、睡眠、性生活、社會生活、旅游；滿分50分，分值越高，表明功能障礙越嚴重。改良Macnab療效評定標準也是國際通行的評估腰椎功能方法，其特點是可以具體顯示各腰椎功能等級的分布情況，而且操作簡單，只需按照標準分為優、良、可、差4級即可，還可以計算優良率進行比較，但是評估結果在量化方面的精細程度較差，因此經常與ODI評分結合使用。

1.5 統計學處理

采用SPSS 18.0統計學軟件對數據進行分析，計量資料以±s表示，采用t檢驗，計數資料采用χ2檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 穿刺結果

56例均順利完成手術，術中患者耐受性好。超聲導航下共進行穿刺104次，其中L4～5間隙55次，L5～S1間隙49次。由于髂脊和椎體邊緣骨贅阻擋，穿刺L5～S1間隙較L4～5間隙明顯困難，C型臂透視檢查針尖全部在椎間隙內，無一例穿刺到椎管內或腹腔內。在L4～5和L5～S1間隙的穿刺點與C型臂透視預設點間的平均距離分別為（2.25±1.24）mm和（2.64±1.45）mm。以穿刺點與C型臂透視預設點間的距離＜5 mm為穿刺成功標準，穿刺成功率為91.3%（95/104）；以穿刺點與C型臂透視預設點間的距離＜4 mm為穿刺成功標準，穿刺成功率為89.4%（93/104）。超聲導航的平均時間為（16.3±3.2）min，穿刺L5～S1間隙花費時間較L4～5間隙平均多（6.6±1.3）min。

2.2 治療效果

隨訪2～6個月，平均（3±0.4）個月。全部病例的腰痛癥狀明顯緩解，日常生活功能明顯改善。術后腰痛VAS評分從術前的（7.83±1.12）分下降到術后第1天的（2.41±0.84）分，末次隨訪時為（1.27±0.56）分，與術前比較，差異有統計學意義（t=2.391，P=0.023）。ODI評分由術前的（56.32±9.41）分下降到末次隨訪時的（8.61±3.41）分，差異有統計學意義（t=2.668，P=0.016）。在末次隨訪時的改良Macnab療效評定中，優45例，良8例，可3例，優良率為94.64%（53/56）。全部病例無感染、神經損傷等并發癥。

3 討論

基于電磁引導的超聲導航技術是近年出現的一種新技術，通過電磁感應將穿刺針的位置實時顯示于超聲屏幕，并在超聲平面顯示針的前進方向投影，從而引導穿刺針到達靶點位置。已有研究將該導航技術應用于腰脊神經后內側支阻滯［11-13］，該部位的局部解剖在超聲檢查圖像認識上也得到了很大提高，這些進步都為這一新導航技術在微創骨科的應用提供了基礎［14-15］。目前微創骨科的導航方法仍然以C型臂X線機或者CT為主，不可避免地要受到射線輻射，傳統的超聲影像導航沒有穿刺針運動方向提示，應用受到很大限制。基于電磁引導的技術正好彌補了這一缺陷。本研究將這種新的導航技術應用在腰椎等離子髓核成形術中，經X線驗證到位率高，無一例穿刺到椎管內或腹腔內，術中和術后無不良反應和并發癥，術后隨訪患者感覺腰痛緩解明顯，功能改善顯著，取得了滿意效果，提示該技術準確性高、容易掌握。

該技術在實施過程中主要有以下難點。①對腰椎局部超聲圖像的熟悉：超聲探頭在體表的位置發生變化，則對應腰椎的局部解剖也發生變化，應選擇后正中線和進針點附近兩處探頭檢查位置。后正中線的矢狀面有利于手術節段的定位，橫斷面有利于觀察針道的方向和針尖進入間盤的位置。進針點處于側后方入路，探頭在此掃描，穿刺針正好接近探頭掃描平面，即針在超聲平面的投影與針的實際位置比較吻合，而且側后方掃描能觀察到關節突關節，該導航實時引導穿刺針緊貼關節突外側進入椎間盤，保證了手術進針的最佳路線，更重要的是側后路掃描還能觀察到椎間孔位置，可以避免穿刺針進入椎間孔而誤傷椎管內部重要結構。②對手術區域的無菌準備：由于手術過程需要超聲設備，因此在術區皮膚和器械消毒方面要進行必要的設計。采用C型臂X線機引導時，操作范圍較小，術區皮膚消毒范圍相應較小，鋪無菌單也相對簡單。超聲導航時，探頭需要在皮膚上接觸掃描，操作范圍較大，術區皮膚消毒范圍相應增大，無菌單覆蓋范圍也需要增加。超聲探頭比較嬌貴，消毒液會損害其使用性能，因此要用無菌手套包裹探頭，再用無菌套包裹探頭聯線，術中使用無菌耦合液時嚴格避免將耦合液帶入體內。電磁感應針芯及其聯線使用低溫等離子消毒方法，使用在有效期內的一次性滅菌穿刺針和等離子刀頭。總之，在無菌觀念的指導下，將術區皮膚和手術器械徹底消毒，將感染的可能性降到最低。

研究顯示，該導航技術在腰脊神經阻滯中有較高的到位率和安全性［16-18］，本研究也達到了較高的到位率和安全性，提示該導航技術容易掌握。骨科醫生對腰椎局部解剖比較熟悉，一般在超聲檢查20例以上就能掌握基本檢查方法，更換探頭位置后，超聲圖像變化較大，需要結合解剖模型反復揣摩體會，以提高讀圖能力。本研究顯示，超聲導航并不需要很長時間，在早期學習中花費的時間相對較長，但一般也不超過30min。由于陡峭髂脊、肥大橫突和椎體邊緣骨贅阻擋，穿刺L5～S1間隙較其他間隙稍微困難，花費時間較多，建議初學者從L4～5間隙開始，通過X線驗證能更快掌握該技術。理解該導航的關鍵在于認識到超聲屏幕上的針道是針體在當前掃描平面的投影，針道的延長線與該平面的交點是針尖實際將到達的位置。最后再次強調：由于該導航技術產生磁場，因此安裝心臟起搏器者禁用。

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APPlication effect analysis of electromagnetic navigation technology of ultrasound-guided in lumbar Plasma Plasty of nucleus PulPosus

YANG Lin1LU Hong-hui1YU Guang-hui1CHEN Rui-song2MOU Xiao-yong2
1.Department of Orthopedics，the Third Hospital of Beijing Armed Police Force，Beijing 100141，China；2.United Imaging Systems Co.，Ltd.，Beijing 100193，China

Objective To explore the application effect of electromagnetic navigation technology of ultrasound-guided in lumbar plasma plasty of nucleus pulposus.Methods 56 caseswith lumbar disc herniatio from May 2014 to Septemberwere selected and given the road of downstream lateral lumbar disc puncture in electromagnetic navigation technology of ultrasound-guided.The final needle tip position was checked with fluoroscopy.The intraoperative situation and operation tolerancewas observed，and the operation complication was recorded.Results All operationswere successfully performed.The success rate was 91.3% （95/104）when the limited average distance between fluoroscopy-designed and punctured points was＜5 mm.The success rate was 89.4% （93/104）when the limited average distance between fluoroscopy-designed and punctured points was＜4 mm.The average ultrasound-guided time was（16.3±3.2）min.The VAS score at preoperation was improved from （7.83±1.12）points to （2.41±0.84）points at the first day of postoperation，and the VAS score at last follow-up was（1.27±0.56）points，therewas significant difference（t=2.391，P=0.023）.The ODIscore was improved from（56.32±9.41）points at preoperation to（8.61±3.41）points at last follow-up，there was significant difference （t=2.391，P=0.023）.Evaluation of curative effect in the improvement of Macnab at the last follow-up，45 cases were excellent，8 caseswere good，3 caseswere general，the excellent and good ratewas 94.64%（53/56）.Conclusion The application availability rate of electromagnetic navigation technology of ultrasound-guided in lumbar plasma plasty of nucleus pulposus is high，which is simple and effective，can reduce the radiation contact，has good security.

Electromagnetic navigation；Ultrasound-guided technology；Plasma plasty of nucleus pulposus

R197.39

A

1674-4721（2015）02（c）-0040-04

2015-01-14本文編輯：祁海文）

國家科技支撐計劃項目（2012BAI19B01）