新型定位穿刺方法在椎間孔鏡手術(shù)初學(xué)者中的應(yīng)用＊

劉路星，陳良龍，鄭陽，楊靜海，劉繼成，李昭

（婁底市中心醫(yī)院 脊柱外科十五病室，湖南 婁底417000）

椎間孔鏡手術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)手術(shù)，在術(shù)后康復(fù)時(shí)間、入路損傷、術(shù)后疼痛和護(hù)理成本等方面具有優(yōu)勢，但其學(xué)習(xí)曲線陡峭[1]。在椎間孔鏡手術(shù)中，初學(xué)者常需要多次調(diào)整后才能穿刺準(zhǔn)確[2-3]，因而加大了醫(yī)務(wù)人員和患者的輻射暴露量[4]，增加了損傷正常組織的風(fēng)險(xiǎn)和患者的痛苦。CHOI等[5]認(rèn)為，穿刺路線與鏡下去除神經(jīng)致壓物的效率密切相關(guān)，是影響術(shù)后療效的因素之一。近年來，出現(xiàn)了3D 電磁導(dǎo)航系統(tǒng)、O 型臂3D 術(shù)中影像導(dǎo)航系統(tǒng)、術(shù)中磁共振導(dǎo)航和光學(xué)導(dǎo)航等高端醫(yī)療設(shè)備[6-8]，可以幫助醫(yī)生高效、安全地實(shí)施手術(shù)，但這類設(shè)備價(jià)格昂貴、操作技術(shù)要求高，目前只有國內(nèi)少數(shù)大型三甲醫(yī)院擁有。因此，如何快速、準(zhǔn)確、安全地穿刺，仍然是初學(xué)者開展椎間孔鏡手術(shù)的要點(diǎn)和難點(diǎn)。本研究通過對(duì)患者的影像資料進(jìn)行穿刺路線的設(shè)計(jì)與測量，計(jì)算得出穿刺頭傾角、旁開距離、進(jìn)針角度和進(jìn)針深度等穿刺參考數(shù)據(jù)，自制定位穿刺導(dǎo)向器協(xié)助初學(xué)者術(shù)中穿刺，獲得了良好效果（ZL：201921181461.8）。現(xiàn)報(bào)道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2019年10月-2020年4月在婁底市中心醫(yī)院行側(cè)后方入路椎間孔鏡手術(shù)的椎間盤突出患者32例，根據(jù)入院時(shí)間順序編號(hào)，隨機(jī)分為常規(guī)組及實(shí)驗(yàn)組，兩組手術(shù)的定位穿刺步驟均由同一名初學(xué)者完成，常規(guī)組及實(shí)驗(yàn)組各16例。其中，男19例，女13例，年齡34～66 歲，平均（49.70±12.10）歲；L3/4、L4/5和L5/S1節(jié)段分別為1、21和10例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①CT及磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）影像資料支持相應(yīng)的癥狀和體征，責(zé)任節(jié)段為單節(jié)段的腰椎間盤突出癥；②患者術(shù)前接受過正規(guī)保守治療后效果欠佳者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①腰椎動(dòng)力位片示腰椎不穩(wěn)者；②影像學(xué)發(fā)現(xiàn)有明顯腰椎畸形、腰椎滑脫、嚴(yán)重椎管狹窄、活動(dòng)性感染或其他嚴(yán)重脊柱疾病；③存在凝血功能障礙或者其他手術(shù)禁忌證者。實(shí)驗(yàn)前已經(jīng)通過婁底市中心醫(yī)院倫理委員會(huì)同意。

1.2 術(shù)前準(zhǔn)備

所有手術(shù)患者均簽署手術(shù)及倫理知情同意書，術(shù)前不限制低量食物和水的攝入。告知患者手術(shù)俯臥位體位及術(shù)中肌力檢查方法并訓(xùn)練。術(shù)中協(xié)助患者取腹部懸空墊高的俯臥位，將患者下腰椎部位保持相對(duì)水平，常規(guī)皮膚消毒、鋪巾。采用2%利多卡因+羅哌卡因（20 mg/支）+生理鹽水（各10 mL）進(jìn)行1∶1∶1稀釋配比，采用局部浸潤麻醉，皮下及皮下筋膜層麻醉計(jì)量為8 mL，上關(guān)節(jié)突及其周圍6 mL，椎管內(nèi)4 mL。

1.3 術(shù)中定位穿刺

1.3.1 常規(guī)組 通過兩根克氏針經(jīng)過X 光機(jī)透視確定責(zé)任椎間盤間隙及正位片上的頭傾角。兩根克氏針相交投影點(diǎn)在正位片上位于責(zé)任椎間隙的中央或旁中央，經(jīng)過該點(diǎn)做垂直棘突線的旁開距離線，再根據(jù)旁開距離確定穿刺進(jìn)針點(diǎn)，依據(jù)穿刺頭傾角及外展角進(jìn)針。穿刺參考數(shù)據(jù)：L3/4節(jié)段旁開距離為（9.0±1.0）cm、頭傾角及外展角為（30.0±10.0）°，L4/5節(jié)段旁開距離為（11.0±1.0）cm、頭傾角及外展角為（35.0±10.0）°，L5/S1節(jié)段旁開距離為（13.0±1.0）cm、頭傾角及外展角為（40.0±10.0）°，肥胖者各節(jié)段多旁開1.0～2.0 cm。

1.3.2 實(shí)驗(yàn)組 手術(shù)參與者根據(jù)個(gè)體化術(shù)前設(shè)計(jì)方法計(jì)算出患者的穿刺參考數(shù)據(jù)（正位片頭傾角、旁開距離、進(jìn)針深度以及進(jìn)針角度）。根據(jù)進(jìn)針深度選擇導(dǎo)向棒的長度類型，選擇標(biāo)準(zhǔn)為定制的25.0 cm 穿刺針減去穿刺深度。首先，將定位穿刺導(dǎo)向器水平于床面并垂直于患者棘突線置于手術(shù)部位，進(jìn)行X光機(jī)透視，在影像圖像上根據(jù)尺寸槽坐標(biāo)讀出上關(guān)節(jié)突尖對(duì)應(yīng)的數(shù)值，再在皮膚上標(biāo)記上關(guān)節(jié)突尖，運(yùn)用裝置右下方的90°量角器，經(jīng)過標(biāo)記點(diǎn)做與第一尺寸槽成正位片頭傾角的穿刺線，再根據(jù)旁開距離標(biāo)記穿刺進(jìn)針點(diǎn)。旋擰松開穿刺定位導(dǎo)向器的鎖緊螺栓，將轉(zhuǎn)動(dòng)部件的角度調(diào)節(jié)至穿刺角度，并擰緊鎖緊螺栓固定轉(zhuǎn)動(dòng)部件；將底座的中心線與穿刺線重疊，旋擰松開導(dǎo)向棒固定螺栓，將導(dǎo)向棒的下方端點(diǎn)調(diào)節(jié)至接觸穿刺進(jìn)針點(diǎn)，然后旋擰導(dǎo)向棒固定螺栓以固定導(dǎo)向棒。置入穿刺針進(jìn)行深層麻醉，進(jìn)針深度到8.0 cm時(shí)，正側(cè)位透視確定穿刺路線的安全性和可行性，確定無誤后，繼續(xù)進(jìn)入穿刺針直到術(shù)前計(jì)算出的進(jìn)針深度，或根據(jù)差異做出輕微調(diào)整。見圖1和2。

1.3.3 穿刺標(biāo)準(zhǔn) 穿刺針端點(diǎn)在正位片上位于椎弓根連線的內(nèi)側(cè)緣，側(cè)位片位于下位椎體后緣或責(zé)任椎間隙后緣。穿刺針端點(diǎn)可接受因?yàn)榛颊咄怀鲱愋筒煌嬖诘妮p微移動(dòng)。

1.4 鏡下操作及術(shù)后處理

兩組穿刺達(dá)標(biāo)后由同一主刀醫(yī)生完成置入導(dǎo)絲、環(huán)鋸成型、鏡下操作等步驟。術(shù)后常規(guī)放置創(chuàng)腔引流管（10 號(hào)乳膠管）。術(shù)后24 h 內(nèi)預(yù)防性應(yīng)用抗生素，當(dāng)術(shù)后第2 天引流量＜30 mL 時(shí)，拔除引流管，在硬腰圍保護(hù)下下床活動(dòng)。術(shù)后前3天應(yīng)用激素藥物消腫，并逐天減少激素用量。告知患者直腿抬高和5點(diǎn)支撐康復(fù)鍛煉方法，循序漸進(jìn)。每天堅(jiān)持練習(xí)2或3次，每次約10 min。術(shù)后3個(gè)月內(nèi)避免負(fù)重和過度彎腰活動(dòng)。

圖2 穿刺示意圖Fig.2 Puncture diagram

1.5 個(gè)體化術(shù)前設(shè)計(jì)的基本原理

根據(jù)數(shù)理知識(shí)，若要確定線的空間位置，可通過確定該線上一點(diǎn)的空間位置及該線在三維坐標(biāo)系中任何兩個(gè)平面的投影角度，即可確定該線的空間位置。因此，只需在正位片、側(cè)位片、CT 或MRI 橫截面的任何兩個(gè)面上進(jìn)行穿刺路線的角度設(shè)計(jì)，即可確定穿刺針空間方向；以橫截面上設(shè)計(jì)的穿刺路線與皮膚相交點(diǎn)為穿刺進(jìn)針點(diǎn)，從而確定穿刺針的空間位置。

1.6 個(gè)體化穿刺路線的設(shè)計(jì)與測量

1.6.1 影像資料的選擇 正位片及側(cè)位片上的設(shè)計(jì)，建議用術(shù)中手術(shù)體位下的影像為依據(jù)，應(yīng)盡量避免體位差異對(duì)穿刺數(shù)據(jù)產(chǎn)生的影響。橫截面的測量在術(shù)前CT/MRI 影像上進(jìn)行，橫截面的選取應(yīng)靠近上關(guān)節(jié)頂點(diǎn)的層面。若選取層面上觀察不到椎間盤突出物，首先需在突出明顯的層面上選定靶點(diǎn)，記住靶點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的區(qū)域，然后再選取層面相應(yīng)區(qū)域標(biāo)記靶點(diǎn)。

1.6.2 測量方法 ①正位片：∠θ 為正位片上頭傾角，為正位片上關(guān)節(jié)突尖和投影靶點(diǎn)連線與水平線形成的夾角（圖3A）；②橫截面：選定突出物中心位置為選定靶點(diǎn)C，AC 是橫截面的擬定穿刺路線，是實(shí)際穿刺路線在橫截面的投影；穿刺路線的設(shè)置原則：盡可能易于鏡下操作，避免損傷過多的關(guān)節(jié)突，不損傷腹膜，過C點(diǎn)做平行于棘突線的C線，A點(diǎn)為AC線與皮膚的交點(diǎn)，AE 為距上關(guān)節(jié)突在正位片投影點(diǎn)的垂直旁開距離；∠β 是橫截面的穿刺角，即實(shí)際穿刺角在橫截面的投影角（圖3B）；③側(cè)位片：∠ω 為側(cè)位片上穿刺角度，為側(cè)位片上關(guān)節(jié)突尖和下位椎體后緣連線與水平線形成的夾角（圖3C）。

圖3 術(shù)前設(shè)計(jì)穿刺路線Fig.3 Pre-operative design of puncture route

1.6.3 轉(zhuǎn)化方法 上述測量為平面數(shù)據(jù)，需轉(zhuǎn)化人體三維狀態(tài)下的實(shí)際數(shù)據(jù)。定義三平面相互垂直，構(gòu)建幾何模型（圖3D）。∠α 為實(shí)際操作中的穿刺角，F(xiàn)C 為實(shí)際操作中穿刺深度，AE 為垂直旁開距離，∠θ為正位片頭傾角，∠β為實(shí)際穿刺角在橫截面的投影角，∠ω’為直角三間函數(shù)計(jì)算所得側(cè)位片投影角。計(jì)算公式：∠α=arctan（tanβ×cosθ）；FC=（AE×tanβ）/sinα；∠ω’=arctan（tanβ/tanθ）；AE=EC/tanβ。

1.7 觀察指標(biāo)

記錄患者術(shù)中透視次數(shù)、穿刺成功所需的穿刺針調(diào)整次數(shù)、術(shù)前及術(shù)后第1 天腿痛視覺模擬評(píng)分（VAS）和圍術(shù)期并發(fā)癥情況。

1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用Empower Stats 及R 軟件對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，符合正態(tài)性分布的計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示；偏態(tài)分布的計(jì)量資料用中位數(shù)及四分位數(shù)[M（P25，P75）]表示，采用秩和檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者術(shù)中指標(biāo)比較

常規(guī)組與實(shí)驗(yàn)組透視次數(shù)的中位數(shù)及極值分別為23.50（14～32）次和10.00（8～14）次，穿刺成功所需的穿刺針調(diào)整次數(shù)分別為5.50（2～13）次和1.00（0～2）次，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。32 例患者術(shù)后第1 天腿痛VAS 評(píng)分由術(shù)前的7.00（6～9）分降至1.00（0～3）分；住院時(shí)間為3.00（2～6）d；術(shù)后無永久性神經(jīng)損傷，無腹腔臟器或腸道損傷，無大血管損傷。見表1、表2和圖4。

表1 兩組患者術(shù)中指標(biāo)比較 M（P25，P75）Table 1 Comparison of intraoperative observation indexes between the two groups M（P25，P75）

表2 組內(nèi)VAS評(píng)分比較 [分，M（P25，P75）]Table 2 Comparison of VAS scores within groups [score，M（P25，P75）]

圖4 兩組術(shù)中觀察指標(biāo)比較Fig.4 Comparison of intraoperative observation indexes between the two groups

2.2 典型病例

患者女，患腰椎間盤突出癥，行L4/5右側(cè)椎間孔鏡手術(shù)。術(shù)前側(cè)位片上測量出∠ω=42°，通過術(shù)前CT測量L4/5層面橫截面，得出∠β=28°、CE=5.5 cm；通過術(shù)前腰椎MRI 矢狀面計(jì)算垂直旁開距離為10.3 cm（5.5/tan28°），實(shí)際進(jìn)針穿刺角為26.5°，進(jìn)針深度為12.2 cm。鏡下處理神經(jīng)致壓物后的神經(jīng)根完好，手術(shù)順利完成，術(shù)中透視10 次，穿刺針調(diào)整1 次，輔助術(shù)中穿刺效果滿意。典型病例術(shù)前術(shù)后資料見圖5。

圖5 典型病例Fig.5 Typical cases

3 討論

目前，臨床上大部分術(shù)者是根據(jù)前人總結(jié)出的穿刺參考數(shù)據(jù)進(jìn)行定位穿刺，但在旁開距離差異存在2.0 cm 及穿刺角度差異存在20°的情況下，若在突出類型、腰部肌肉脂肪量不同的個(gè)體上進(jìn)行穿刺，會(huì)存在一定的不確定性，而這在初學(xué)者中更為明顯。因此，術(shù)前進(jìn)行個(gè)體化穿刺路線規(guī)劃是必要的。CHEN等[9]介紹了一種用于椎間孔鏡術(shù)前規(guī)劃的TE-Guider軟件，楊軍等[10]和張愈峰[11]分別介紹了基于3D 打印技術(shù)的體表穿刺輔助器，三者均可實(shí)現(xiàn)個(gè)體化穿刺，但需要對(duì)每個(gè)患者進(jìn)行薄層密掃的CT用于三維重建，患者輻射暴露大，且“一對(duì)一”手術(shù)3D 導(dǎo)版技術(shù)成本及經(jīng)濟(jì)成本均較高，臨床上難以推廣。由于TESSYS 技術(shù)存在定位穿刺困難的問題，近年出現(xiàn)了定位穿刺簡單化的I See 可視化技術(shù)[12]，其主要改良點(diǎn)是將穿刺針抵達(dá)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)骨面后，置入配套器械進(jìn)行鏡下椎間孔成形。I See 技術(shù)降低了穿刺難度，減少了透視次數(shù)，但若是沒有穿刺經(jīng)驗(yàn)的初學(xué)者使用，能否準(zhǔn)確穿刺到關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)則無法保證，而且鏡下椎間孔成形對(duì)術(shù)者的解剖要求更高。本研究通過在擬行椎間孔鏡手術(shù)患者的正位片、橫截面、側(cè)位片上進(jìn)行穿刺路線的設(shè)計(jì)與測量，以三維幾何圖形推導(dǎo)出計(jì)算公式，并在EXCEL 中編輯計(jì)算公式，得出了術(shù)中可直接使用的正位片頭傾角、旁開距離、進(jìn)針角度及深度，可為不同節(jié)段及突出類型做個(gè)體化的術(shù)前設(shè)計(jì)，并自制了定位穿刺導(dǎo)向器協(xié)助初學(xué)者術(shù)中穿刺，縮短了初學(xué)者學(xué)習(xí)時(shí)間、降低了穿刺損傷的風(fēng)險(xiǎn)[13]。

盡管醫(yī)務(wù)人員使用鉛屏可以減少92%的輻射暴露量，但對(duì)于患者特別是需要生育的年輕患者來說，輻射損傷的問題不容忽視。定位穿刺導(dǎo)向器能協(xié)助初學(xué)者，在應(yīng)用穿刺數(shù)據(jù)時(shí)可以更加精確，裝置的尺寸槽還可作為術(shù)中快速定位的參照，從而減少穿刺調(diào)整次數(shù)及透視次數(shù)。若術(shù)中穿刺進(jìn)針點(diǎn)偏外或穿刺路線相對(duì)平行椎間隙，此時(shí)術(shù)者穿刺可能感覺不到骨阻力，沒有穿刺經(jīng)驗(yàn)的初學(xué)者可能會(huì)讓穿刺針進(jìn)入過深，刺穿前方大血管和腸道，而定位穿刺導(dǎo)向器有不同長度的導(dǎo)向棒型號(hào)，可機(jī)械性地防止穿刺針進(jìn)入過深和穿刺針在體內(nèi)偏移，避免人為操作的不穩(wěn)定性。

本研究設(shè)計(jì)的定位穿刺導(dǎo)向器沒有體表固定裝置，而在具有皮膚彈性的體表，人為固定難以保證設(shè)備的絕對(duì)水平，會(huì)存在穿刺誤差。在固定穿刺針進(jìn)針角度和深度的基礎(chǔ)下，穿刺終點(diǎn)移動(dòng)的距離與裝置移動(dòng)程度有關(guān)，本研究通過軟件模擬手術(shù)穿刺路徑，構(gòu)建裝置數(shù)學(xué)應(yīng)用模型計(jì)算出犯錯(cuò)閾值，并在三維重建下觀察犯錯(cuò)閾值范圍，認(rèn)為人為控制裝置在浮動(dòng)范圍內(nèi)不會(huì)影響穿刺結(jié)局。而裝置半自動(dòng)化、自動(dòng)化、智能化是本研究后續(xù)的探索方向。

綜上所述，椎間孔鏡手術(shù)初學(xué)者應(yīng)用個(gè)體化術(shù)前設(shè)計(jì)結(jié)合定位穿刺導(dǎo)向器可減少透視次數(shù)，提高穿刺準(zhǔn)確性。