自制椎弓根螺釘角度定位儀在腰椎弓根螺釘內固定術中的應用

羅小平 翁新茫 徐偉峰 陳榮華 王東煜 葉海龍 王靖

[摘要] 目的 探討一種自制椎弓根螺釘定位儀對椎弓根螺釘進釘方向的指導價值。 方法 選擇需行椎弓根螺釘內固定術的患者70例，隨機分為研究組和對照組，每組35例。研究組借助自制椎弓根螺釘定位儀輔助置釘，對照組借助解剖標志定位結合術中透視置釘。術中記錄各螺釘的釘道準備時間，術后復查CT觀察螺釘位置并分級評估，統計兩組中突破椎弓根內、外側及椎體前緣皮質的螺釘數。術前及術后1周對兩組患者進行疼痛評分。比較兩組間螺釘的釘道準備時間、螺釘位置的準確率、穿破各側皮質的螺釘數以及疼痛評分有無差異。 結果 研究組共置入256枚螺釘，釘道準備時間為（53.09±5.50）s，螺釘位置優228枚，良26枚，差2枚，且各有1枚螺釘穿破椎弓根內、外側皮質，無螺釘穿破椎體前緣皮質。對照組共置入242枚椎弓根螺釘，釘道準備時間為（92.97±9.37）s，螺釘位置優181枚，良33枚，差28枚，有13枚螺釘突破椎弓根內側皮質，16枚突破椎弓根外側皮質，32枚突破椎體前緣皮質。兩組螺釘的釘道準備時間、螺釘位置的準確率、穿破椎弓根內、外側皮質及椎體前緣皮質的螺釘數以及疼痛評分比較，差異均有統計學意義（P<0.05）。 結論 借助自制椎弓根螺釘角度定位儀置釘的準確率較傳統術式置釘的準確率有明顯提高，并能有效減少術中并發癥。

[關鍵詞] 脊柱；定位；椎弓根螺釘；內固定術

[中圖分類號] R687.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-9701（2016）08-0004-04

近年來，隨著經濟建設和交通的飛速發展，因高處墜落及車禍導致的腰椎骨折也日益增多。腰椎骨折有多種內固定治療方式，而短節段椎弓根螺釘內固定系統因具有良好的生物力學特性且能最大限度保留脊柱運動節段等[1，2]優點被廣泛應用于胸腰椎內固定術中[3-6]，但以往根據解剖標志定位置入椎弓根螺釘存在20%～30%的誤置率[7]，有的誤置率甚至達40%[8，9]，并因此損傷鄰近的神經和血管[10，11]。為了提高椎弓根螺釘植入的準確率，減少手術并發癥，研究組自制了一種簡易的椎弓根螺釘角度定位儀，用以指導臨床醫師在術中快速、準確地把握椎弓根螺釘的進釘方向，提高椎弓根螺釘植入的準確性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

自2012年1月～2015年1月間選擇因腰椎骨折需行椎弓根螺釘內固定術的患者，并排除腰椎后柱結構有明顯發育異常者，最終將70例患者納入研究，其中男40例，女30例，年齡19～65歲，平均（43.73±8.62）歲，按隨機數字表法[12]將其分為研究組、對照組，每組35例，研究組男19例，女16例，平均年齡（43.2±9.0）歲；對照組男21例，女14例，平均年齡（42.9±9.8）歲。兩組患者在性別（χ2=1.657，P>0.05）、患病年齡（t=0.682，P>0.05）方面差異均無統計學意義。所有患者均簽屬知情同意書并經過倫理部門批準。

1.2 影像檢查方法

術前研究組患者行CT容積掃描后，根據手術方案在相應的CT圖像上測量出每個需置釘的椎弓根的矢狀位角（sagittal section angle，SSA）、水平位角（transverse section angle，TSA）、椎弓根長度（pedicle length，PL）、寬度（pedicle width，PW）及高度（pedicle height，PH）[13]。對照組不測量以上參數。

1.3 手術方法

1.3.1 研究組 采用俯臥位、腰椎后正中入路，全身麻醉后，沿后正中線切開皮膚及皮下、腰背筋膜，剝離椎旁肌，顯露腰椎的棘突、椎板、上下關節突及橫突根部等后柱骨性結構。術中根據術前所測得的TSA、SSA調整椎弓根角度定位儀的水平角度盤及矢狀位角度盤上的角度，并將擴孔器套入定位儀上的引導套筒內，以人字嵴頂為進釘點，將擴孔器尖端對準進釘點后固定定位儀防止擴孔器移動，擴孔后再植入椎弓根螺釘。

1.3.2 對照組 采取的體位、麻醉方式、手術入路、進釘點均與研究組相同，僅在進釘時采用傳統盲法徒手置釘，術中借助C形臂X線機透視引導進釘方向。

1.4 觀察指標

術中記錄每枚螺釘的釘道準備時間，研究組自調整定位儀角度開始計時，至釘道準備完成結束計時；對照組自椎弓根鉆子開始鉆孔時計時，至釘道準備完成結束計時。術后復查CT觀察椎弓根螺釘的位置及可能引起的危險，參考國際分級標準[14，15]將螺釘位置分為：位置優，螺釘完全位于椎弓根內；位置良，螺釘局部穿破椎弓根皮質，但對鄰近大血管、神經、脊髓無危險；位置差，螺釘明顯穿出椎弓根皮質，可能對鄰近大血管、神經、脊髓造成損傷。對兩組中穿破椎弓根內、外側皮質、椎體前緣皮質的螺釘分別計數。采用視覺模擬評分（VAS）[16]于術前及術后1周對兩組患者分別進行疼痛評分。

1.5統計學處理

采用SPSS21.0軟件分析數據，采用單向有序的二維列聯表資料的Ridit分析比較兩組椎弓根螺釘位置的優良，計量資料采用兩樣本t檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 釘道準備時間

研究組釘道準備時間平均為（53.09±5.50）s，對照組釘道準備時間平均為（92.97±9.37）s，兩組比較差異有統計學意義（t=-449.027，P<0.05）。

2.2 螺釘位置情況

研究組35例患者共植入256枚椎弓根螺釘，位置優的螺釘228枚（封三圖1），位置良的螺釘26枚，位置差的螺釘2枚；對照組35例患者共植入242枚椎弓根螺釘，位置優的螺釘181枚，位置良的螺釘33枚，位置差的螺釘28枚。兩組間螺釘位置優良比較差異有統計學意義（u=5.210，P<0.05），見表1。術后CT圖像顯示研究組各有1枚螺釘穿破椎弓根內、外側皮質，無螺釘穿破椎體前緣皮質，對照組有13枚螺釘穿破椎弓根內側皮質（封三圖2），16枚螺釘穿破椎弓根外側皮質（封三圖3），32枚螺釘穿破椎體前緣皮質（封三圖4），兩組間穿破椎弓根內、外側皮質及椎體前緣骨皮質的螺釘數差異均有統計學意義（χ2=11.536、14.912、36.176，P<0.05），見表2。

2.3 VAS評分

術前研究組患者VAS評分為（7.14±1.12）分，對照組患者VAS評分為（6.97±1.24）分，兩組間比較差異無統計學意義（t=0.606，P>0.05）。術后1周研究組患者VAS評分為（2.14±0.85）分，對照組患者VAS評分為（3.06±0.57）分，兩組VAS評分差異有統計學意義（t=-4.453，P<0.05），見表3。

3討論

因傳統椎弓根螺釘置釘方式存在較高的誤置率，遂有學者對輔助椎弓根螺釘的置入作了相關研究，如脊柱手術導航系統、術中C臂透視等[17-19]。最近脊柱椎弓根定位數字化3D打印導航模板也成功研發并應用于臨床[20-22]，這些輔助椎弓根螺釘置入的先進技術讓椎弓根螺釘的誤置率大大降低，但這些技術都需要較高的設備成本，且操作過程繁瑣，手術時間長，有些甚至對腰椎弓根螺釘置釘幫助不大[23，24]。

椎弓根是脊柱內固定術的重要通道，腰部椎弓根的下方有神經根通過，腰椎前方有下腔靜脈、腹主動脈等大血管，如術中器械突破椎弓根的外表面或椎體前緣骨皮質，則可能損傷鄰近的神經、大血管[10，11]。椎弓根的進釘通道與角度變化是緊密相關的，進釘點、進釘角度與椎弓根通道中心軸是動態的對應關系，只要進釘點確定，其相應的最佳進釘通道即確定，從而在進釘角度、螺釘長度及直徑上有所限制。螺釘長度及直徑可根據PL、PW、PH來確定，進釘點以人字嵴頂點確定，唯獨進釘角度不能在術中準確把握。因此，課題組自制了一種椎弓根螺釘角度定位儀，該定位儀采用不銹鋼制成，主要包括支撐桿、支撐板、水平角度盤及垂直于水平角度旁的矢狀位角度盤，矢狀位角度盤可繞著支撐板上的連接軸轉動，矢狀位角度盤中央連接有引導套筒，套筒可在矢狀位角度盤面上以矢狀位角度盤的圓心為中心旋轉，根據所測的TSA、SSA值旋轉矢狀位角度盤及引導套筒到相應的刻度并固定，即確定了螺釘的進釘方向。

本次研究組35例患者借助自制椎弓根螺釘定位儀共植入256枚螺釘，釘道準備平均用時（53.09±5.50）s，術后復查CT觀察螺釘位置，其中優228枚，良26枚，差2枚，無椎弓根螺釘穿破椎體前緣骨皮質，優良率達99.22%；對照組35例患者按傳統解剖定位盲法置釘共植入242枚螺釘，釘道準備平均用時（92.97±9.37）s。術后復查CT觀察螺釘位置，其中優181枚，良33枚，差28枚，且有32枚椎弓根螺釘穿破椎體前緣骨皮質，優良率為88.43%。兩組相比，研究組運用自制椎弓根螺釘定位儀輔助進釘后，其釘道準備時間明顯縮短，究其原因，可能在于研究組在自制椎弓根螺釘角度定位儀引導下能一次性鉆出釘道，術中不用通過X線透視來調整進釘方向，簡化了傳統徒手置釘的步驟，從而縮短了釘道準備時間。研究組采用個性化進釘，術前根據每個椎弓根的PL、PW、PH選擇長短、粗細合適的椎弓根螺釘，使得該組無一枚椎弓根螺釘穿破椎體前緣骨皮質。研究組在術中借助自制椎弓根螺釘角度定位儀輔助進釘，只需根據所測的TSA、SSA值旋轉矢狀位角度盤及引導套筒到相應的刻度并固定，便能在術中快速、準確地確定椎弓根螺釘的進釘方向。對照組根據腰椎X線側位片來測量椎弓根長度并選擇螺釘，而X線片有一定的放大作用，使得根據X線片所選擇的椎弓根螺釘有可能過長，從而穿破椎體前緣骨皮質。對照組術中借助C臂X線機透視來調整進釘方向，如果患者體位不完全中立對稱或操作中導致患者在體位架上出現移動，均會影響椎弓根的影像效果，進而出現置釘偏移[23]。術前兩組患者的疼痛評分差異無統計學意義，但兩者患者術后疼痛評分均明顯減低，且研究組患者的術后疼痛評分較對照組低，與研究組螺釘位置較對照組螺釘位置更精準及因此帶來的良好的生物力學支撐有一定關系。

綜上所述，該自制椎弓根螺釘定位儀取材方便，操作簡單，運用該自制椎弓根螺釘定位儀輔助進釘，既能縮短手術時間，又能提高椎弓根螺釘置入的準確率，有效避免或減少了手術并發癥。

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（收稿日期：2015-10-13）