O 形臂導航輔助、C 形臂輔助與常規徒手置入胸腰椎椎弓根螺釘準確性的定量比較

張 超，阮狄克，何 勍，文天用，呂 游

解放軍總醫院第六醫學中心骨科，北京 100048

經椎弓根螺釘內固定是脊柱外科的重要基本技術，在輔助脊柱融合、獲得脊柱即刻穩定、矯正脊柱畸形等方面發揮著關鍵作用。盡管椎弓根螺釘置入的進針點、置入方向都經過了充分的解剖學研究，但是準確置入椎弓根螺釘、避免不必要的早期內固定失敗依然是脊柱外科醫師面臨的挑戰[1-3］。隨著微創脊柱外科技術的進步和導航設備的推廣應用，在影像指導下置入椎弓根螺釘改變了傳統置釘方式。有研究[4-6］發現，新技術有助于提高置釘的準確性。本研究采用定量評估方法[1］，對O 形臂導航輔助置釘、C 形臂輔助經皮置釘與常規徒手置釘技術置入胸腰椎椎弓根螺釘的準確性進行比較。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2015 年2 月—2018 年12 月本院同一手術組應用椎弓根螺釘系統輔助融合治療的胸腰段以下脊柱骨折及退行性疾病患者129 例，排除特發性脊柱畸形及脊柱發育性異常。其中常規開放手術直視下徒手置釘（徒手組）42 例，C 形臂輔助經皮置釘（C 形臂組）46 例，開放手術O 形臂導航輔助置釘（O 形臂組）41 例。徒手置釘及O 形臂導航輔助置釘均為開放手術，根據患者意愿選擇是否使用導航。C 形臂輔助置釘為經皮脊柱內固定或通道下微創融合手術。129 例患者中男63 例、女66 例，年齡（56.9±13.1）歲。胸腰段以下脊柱骨折41 例；脊柱退行性疾病88 例，包括腰椎椎管狹窄癥32 例，腰椎滑脫/不穩21 例，相鄰節段退行性變5 例，成人退行性側凸合并椎管狹窄/不穩9 例，椎間盤源性腰痛3 例，腰椎椎間盤突出癥18 例。

1.2 置釘方法

1.2.1 常規徒手置釘

取脊柱后正中入路，常規切開，顯露置釘節段椎板、棘突及關節突。胸椎置釘取橫突中上1/3 交界水平線與上關節突外緣垂線的交點為進釘點；腰椎置釘以椎板外側緣與副突相交人字棘頂點為進釘點，副突發育缺如者則以橫突中點水平線與上關節突外緣垂線的交點為進釘點。矢狀位與椎板保持垂直、冠狀位以胸腰段15° ～ 20°、下腰段20° ～ 25°外傾角進釘，置入定位釘后進行C 形臂X 線機透視，并參考透視影像調整進釘頭傾及外傾角度。確認進釘骨道后依次攻絲與擰入螺釘。

1.2.2 C 形臂輔助經皮置釘

術前標記隔柵定位，以椎弓根投影水平中線與外側緣為穿刺點，在C 形臂X 線機正側位透視下以胸腰段15° ～ 20°、下腰段20° ～ 25°外傾角穿刺進針。反復透視引導進針角度，確保穿刺針尖側位于椎體后緣時，正位像不超過椎弓根投影內側緣。拔出穿刺針芯，替換引導克氏針，依次埋頭、攻絲及擰入空心螺釘。

1.2.3 O 形臂導航輔助置釘

取脊柱后正中入路，常規切開，顯露置釘節段椎板、棘突及關節突，棘突固定參考架，O形臂X線機掃描定位，獲取圖像并存入計算機導航設備，標記注冊開口器、進針器及探針，在三維導航引導下尋找最佳進針點及進針方向，依次穿刺、攻絲及擰入螺釘。

1.3 置釘準確性的定量評估

術后對所有患者進行薄層CT 掃描，取置釘平面橫斷面及矢狀面掃描影像進行評估。以定量評估方法對椎弓根螺釘置釘準確性從6 個方面（圖1）進行10 分制定量評估[1］。①螺釘長度:在椎體矢狀徑（75±5）%內為1 分，超出為0 分；②橫斷面進釘角度:與椎弓根外傾角夾角≤5°為2分，＞ 5°且≤10°為1 分，＞10°為0 分；③矢狀面進釘角度:與終板夾角≤5°為2分，＞ 5°且≤10°為1分，＞10°為0分；④椎弓根內側壁:螺釘未切出為2 分，僅螺紋切出為1 分，螺釘體部切出為0 分；⑤椎弓根上下壁:螺釘未切出為2 分，僅螺紋切出為1 分，螺釘體部切出為0 分；⑥椎弓根外側壁:螺釘未切出為1 分，螺紋切出為0 分。根據術后CT 掃描結果，對所有置入螺釘逐枚進行定量評估并記錄得分。

圖1 椎弓根螺釘置釘準確性評估的6 個參數Fig. 1 Six parameters of screw accuracy scoring system

1.4 統計學處理

采用SPSS 18.0 軟件對數據進行統計學分析，計數資料以例數和百分數表示，計量資料以x±s表示。對3 組螺釘評分的均值通過多樣本均數比較的方差分析進行比較；以P ＜ 0.05 為差異有統計學意義。

2 結 果

3 組患者術中共置釘712 枚。由表1 可見，徒手組手術節段為（1.54±0.7）個，共置釘208 枚，置釘準確性評分為（7.79±0.93）分，滿分比例為7.7%（16/208）；C 形臂組手術節段為（1.4±0.6）個，共置釘198 枚，準確性評分為（9.13±0.59）分，滿分比例為51.0%（101/198）；O 形臂組手術節段為（2.7±1.6）個，共置釘306枚，準確性評分為（9.27±0.65）分，滿分比例為62.1%（190/306）。C 形臂組和O 形臂組置釘準確性評分差異無統計學意義（P ＞ 0.05，表1），但均高于徒手置釘組，差異有統計學意義（P ＜ 0.05，表1）。

表1 3 種置釘方式手術情況及置釘準確性評分Tab. 1 Operation status and accuracy of pedicle screw placement in 3 groups

全部129 例患者中，無置釘失誤須再手術翻修病例。徒手組2 例患者因螺釘突破椎弓根內側皮質出現神經刺激癥狀，經對癥治療后緩解。C 形臂組和O 形臂組未見明顯不良反應。

3 討 論

椎弓根螺釘系統的使用大幅提升了脊柱融合率，顯著增強了畸形矯正能力，是脊柱外科的一大革命性進步[2］。堅固的內固定系統有賴于椎弓根螺釘的準確置入，錯誤置釘不但使后路釘棒系統堅固固定和矯正能力失去力學基礎，還可帶來諸多并發癥，如根性疼痛、感覺丟失及肌力下降甚至癱瘓等，既往文獻報道常規徒手置釘的準確率為69%～94%[3］。徒手置釘的個體差異性、主觀經驗依賴性和較高的并發癥發生率也是促使基于影像輔助的置釘技術不斷得以研發的巨大動力。臨床常用的椎弓根螺釘置釘方法有Roy Camille 法、Magerl 法和“人字棘”定位法等，隨著脊柱外科向精準和微創方向發展，椎弓根螺釘置入方法也越來越多樣化，可以在C 形臂[4］、計算機導航[5］甚至機器人[6］輔助下有限切開或經皮完成。

準確性是椎弓根螺釘置入的基本要求，但目前還沒有評價椎弓根螺釘置釘準確性的金標準，盡管缺乏足夠的證據，絕大部分研究都以是否突破皮質2 ～ 4 mm 作為衡量置釘準確性的指征和分級依據[7-9］。判斷標準和檢驗方法的多樣化也使比較學研究變得極為困難。Sclafani 等[1］制定的評分系統優勢在于能夠快速進行定量分析，不僅對不同置釘技術可以進行統計學比較分析，而且能夠分析新的影像輔助技術下置釘的學習曲線。此外，除了考慮螺釘對椎弓根皮質的切割和破壞外，該評分系統還將置釘角度、深度和方向納入評價。實際上，為了獲得經椎弓根釘棒系統強大的固定和矯形力量，“完美”的椎弓根螺釘應該在橫斷面和矢狀面均平行于椎弓根并維持合理的進釘深度，以獲得最大把持力及最大限度降低螺釘切割失穩的概率。

新的影像和計算機輔助系統不斷開發應用于臨床，理論上在影像學指導下置釘，其準確性應該顯著優于徒手置釘，但臨床報道的結果不盡相同。Fichtner 等[10］對2 232 例患者13 703 枚胸腰椎椎弓根螺釘的大樣本隨訪結果顯示，相比徒手操作，3D導航技術顯著降低了因椎弓根螺釘置入位置不良引起的翻修手術。但Wong[11］和Urbanski 等[12］的研究結果均認為，脊柱側凸術中應用導航技術增加了術中射線暴露，但與傳統徒手技術相比，并沒有提高置釘的準確性。其原因可能與手術者本身的技術經驗、對置釘方法分析的差異及對新影像指導設備的學習曲線有關。本研究納入129 例患者，應用全面的定量分析方法比較了O 形臂導航輔助置釘、C 形臂輔助經皮置釘與常規徒手置釘3 種方式置入胸腰椎椎弓根螺釘的準確性，結果表明，相比徒手置釘，O 形臂導航輔助置釘、C 形臂輔助經皮置釘準確性顯著提高，更趨近于“完美”的椎弓根螺釘置入。O形臂導航輔助置釘、C 形臂輔助經皮置釘準確性相當，但考慮到O 形臂導航操作必需的定位和掃描時間，C 形臂輔助經皮置釘效率更高，可能是最佳的椎弓根螺釘置釘方式。

本研究為回顧性研究，樣本量較小，且未進行長期隨訪。今后仍須開展大樣本的前瞻性隨機對照研究，并通過長期隨訪進一步探討O 形臂導航輔助置釘、C 形臂輔助經皮置釘的準確性和效率。