數字化三維重建技術用于單節段腰椎間盤突出癥椎間孔鏡手術的效果分析

朱之樺，陳和軍，孫海青

(新疆昌吉回族自治州人民醫院骨二科，新疆 昌吉 831100)

既往椎間孔鏡手術依賴于外科醫生經驗性的精確、靶向穿刺操作，需要借助C臂機的透視輔助，穿刺難度大、時間過長,無疑增加了醫患的放射性損傷。隨著醫學影像技術的發展，數字化三維重建技術作為計算機、影像技術以及骨科學的結合產物，在骨折治療方案的確定方面具有一定優勢[1]。同樣有學者指出，該技術能夠為退行性疾病手術治療提供準確的三維可視化模型，幫助外科醫師多層面、多角度地認識責任節段的解剖結構，使手術操作準確、有效[2]。為提高椎間孔鏡手術的穿刺及鏡下操作效率，近年來，本院將數字化三維重建技術應用于手術中，獲得了一致好評。現進行病歷資料回顧性分析，探討其臨床運用優勢，報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入2015年3月～2017年9月于本院治療的75例腰椎間盤突出癥患者，進行病歷資料回顧性分析，將采用常規椎間孔鏡手術治療的35例患者設為對照組，結合數字化三維重建技術的治療40例患者設為觀察組。納入標準：CT、MRI等影像檢查確診為L4-5單節段椎間盤突出癥者；經藥物治療，牽引、推拿等物理治療癥狀無明顯緩解者；無嚴重心臟、腎臟等內科疾病；術前基本生命體征良好者。排除標準：多節段病變者；合并外傷、手術史或嚴重腫瘤、骨折疏松等病理性骨病；住院資料及隨訪資料完整；妊娠期或哺乳期婦女。觀察組中，男23例，女17例，年齡(54.42±5.45)歲；對照組中，男21例，女14例，年齡(52.98±5.12)歲。兩組一般資料比較，差異無統計學意義(P>0.05)，有可比性。

1.2 治療方法

觀察組在數字化三維重建技術輔助下行椎間孔鏡髓核摘除手術：獲取影像資料，采用64 排螺旋CT(飛利浦，荷蘭)，檢查時囑患者仰臥位，使腰骶部盡量貼緊檢查床，進行常規CT平掃，并進行腰椎MRI、X線檢查，術前影像資料與患者臨床診斷相結合，明確責任節段。采用比利時Materialise Mimics 17.0軟件，將患者DICOM格式的CT數據導入，逐步提取并對骶骨、腰椎、髂骨、神經根、皮膚等結構重建三維可視化模型。導入直徑、長度分別為7.5 mm、200 mm的STL格式虛擬工作套管，根據術前的影像及臨床資料明確的穿刺靶點對工作套管位置進行適當調整。調整正交解剖層面以及透明度，觀察穿刺管道是否受到骨性阻擋(圖1a～1b)。參照Mimics 17.0 軟件解剖模塊計算后正中線與穿刺點距離并記錄于a，測量髂嵴與穿刺點距離，記錄為b，再測量管道與椎間隙、椎體后緣夾角。描記皮膚穿刺點：患者取俯臥位，胸腹部懸空，保持脊柱后正中線與床面平行。采用劃線筆標記后正中線，作后正中線平行線，距離a。該平行線做距離髂嵴距離b 的點，即穿刺點。C臂機透視下，以穿刺針向責任椎間孔方向行局部麻醉，麻醉見效后置入導絲并以導絲為中心做長約 7 mm的皮膚切口，沿導絲方向進行軟組織擴張并將工作套管置入(圖1c～1d)，根據患者具體情況可開展椎間孔成形術。脊柱內鏡置入套管，鏡下詳細探查并適當減壓，摘除椎管內對硬膜囊與神經根產生壓迫的脫出、突出髓核組織，確認充分減壓后進行纖維環成形術及髓核組織消融，拔出工作套管與內鏡后，縫合皮膚并行適當抗感染治療。對照組基本步驟與觀察組一致，C臂機透視下穿刺，直至工作套管于小關節內側緣以及椎間盤后緣后穿刺成功。

1.3 觀察指標

手術指標：記錄X線透視次數、穿刺置管時間；功能、癥狀指標：VAS評分：10 cm線段上患者根據疼痛嚴重程度進行打分，0、10 cm處分別標記無疼痛與難以忍受的疼痛；JOA評分[3]：包括下肢運動(4分)、下肢軀體感覺功能(4分)、膀胱功能(3分)，共計11分,分值越高提升功能越優。臨床療效：參照MacNab標準[4]，優：癥狀、體征消失，工作與運動正常；良：偶有腰背或坐骨神經疼痛，但影響正常活動；中：癥狀、體征未完全消失，需要藥物干預；差：癥狀、體征改善不明顯，仍存在活動受限；記錄并發癥發生情況。

1.4 統計學分析

2 結果

兩組患者均順利完成手術，觀察組術后發生切口感染2例，硬膜囊損傷1例，并發癥發生率為7.50%；對照組術后發生切口感染5例，硬膜囊損傷1例，神經根損傷1例，總發生率為20.00%。兩組術后并發癥發生率比較，差異有統計學意義(P<0.05)。觀察組X線透視次數、穿刺置管時間、鏡下操作時間均顯著低于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)，見表1。

兩組治療后JOA評分均顯著升高，VAS評分顯著降低，但末次隨訪組間差異無統計學意義(P>0.05)，見表2。末次隨訪時，觀察組優24例，良13例，中3例，優良率為92.50%；對照組中，優20例，良12例，中3例，優良率為91.43%。兩組優良率比較，差異無統計學意義(P>0.05)。

表1 兩組患者手術指標比較

表2 兩組患者手術前后的功能、癥狀評分比較

注：與治療前比較*P<0.05

圖1 (a)～(b)三維重建后模擬穿刺；(c)～(d)透視下觀察工作套管于小關節內側緣以及椎間盤后緣

3 討論

近年來隨著椎間孔鏡手術的發展，在腰椎退行性疾病逐漸表現出明顯的微創優勢。鏡下成像能明確髓核組織及突出物的位置與大小，觀察神經組織、纖維環的破壞程度，病灶組織摘除過程對神經根損傷較輕，還能分離神經組織粘連，適應癥廣泛[5]。三維重建最先運用于骨折手術，現已將將此技術成熟用于全膝關節置換術、復雜性骨折等，并獲得了顯著效果[6]。本研究比較兩組手術指標顯示，觀察組X線透視次數、穿刺置管時間、鏡下操作時間均顯著低于對照組(P<0.05)，表明術前數字化三維重建技術更能明確穿刺路徑，減少穿刺時間以及透視次術，均有利于降低手術創傷，與朱明喜等[7]研究結果相一致。

眾所周知，術前穿刺是手術能否順利進行的關鍵，穿刺位置不佳或入路設計不合理均可能導致無法徹底清除視野盲區的椎間盤組織，神經根壓迫難以有效解除，使得神經根性癥狀殘留影響手術預后。數字化三維重建技術以三維重建軟件以及DICOM格式的CT數據為基礎，三維重建患者責任節段可視化模型，能讓主治醫師術前對患者責任節段保持清晰的三維認識[8]。同時，Mimics 17.0 軟件能夠結合患者術前臨床及影像資料進行穿刺置管模擬操作，精確計算穿刺角度以及皮膚穿刺點，可避免常規經驗性穿刺因穿刺點描記而進行的反復X線透視，一定程度上降低醫患的放射性損傷[9]。本研究觀察組術后的并發癥發生率為7.50%，顯著低于對照組(20.00%)，差異有統計學意義(P<0.05)，其中對照組切口感染較多，且發生1例神經根損傷，與對照組穿刺置管以及操作時間較長、暴露創口時間相應延長有關[10]。兩組患者術后JOA評分、VAS評分均顯著改善，但組間差異無統計學意義(P>0.05)，考慮與術者的椎間孔鏡手術經驗豐富有關；同時，對照組出現的并發癥經干預后均可改善，對整體近遠期療效無明顯影響。

綜上所述，數字化三維重建技術用于椎間孔鏡手術治療單節段腰椎間盤突出癥效果顯著，能降低穿刺置管、鏡下操作時間，減少并發癥發生。