3D數字化技術聯合超聲骨刀治療胸椎黃韌帶骨化癥的療效及安全性分析

秦曉彬，翟亞業，李森，李含，孫秀欽，張超遠

(南陽市中心醫院骨科，河南南陽 473000)

胸椎黃韌帶骨化癥(thoracicossification of ligament flavum,TOLF)是以胸椎黃韌帶骨化而導致胸椎管狹窄、引起脊髓壓迫的一種胸椎退行性疾病[1-3]。胸椎管后壁椎板切除是臨床治療TOLF的常規術式，術中有兩大關鍵步驟：一是，椎板切除的范圍應恰當，若范圍過大則增加了創傷，甚至引起硬膜或神經損傷；若范圍過小則難以確保減壓的徹底性。二是，椎板切除的器械選擇。超聲骨刀是近來新型的骨切割器械，由于其超聲辨別特性，可較好地避免對神經和硬膜等組織的誤傷[4]。本團隊將3D數字化技術與超聲骨刀相結合，術前利用3D數字化擬切除減壓的范圍提前進行個性化設計，以期提高超聲骨刀對椎板切除的應用效果。現報告如下。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選擇2017年3月～2020年3月就診于本院并接受椎板切除減壓手術治療的41例TOLF患者作為研究對象，依據術中行椎板切除時的操作方案不同，分成兩組：研究組19例，采用3D數字化超聲骨刀行椎板切除；對照組22例，采用傳統磨鉆行椎板切除。兩組患者的臨床資料差異無統計學意義(P>0.05，表1)。

表1 兩組TOLF患者的臨床資料比較

1.2 治療方法

41例患者均接受同一位高年資主刀醫生開展手術。研究組：患者術前先接受俯臥位CT薄層掃描檢查，并通過Mimics軟件進行加工得到3D虛擬圖像。在此圖像的橫突與椎板之間設計出最佳的椎板切割范圍，設計出相應的模板。利用3D打印機將模板打印出來，將模板嚴格消毒、留備術中使用。患者俯臥于手術床上，取后正中切口，將皮膚、皮下與筋膜組織逐層切開，將雙側椎旁肌自椎板分離。根據擬手術的節段范圍作椎弓根釘道的制備，并以骨蠟臨時封閉。將擬減壓節段的棘突剪除，并將椎板上附著的軟組織清理干凈，將3D模板置于擬切割的橫突與椎板處，以超聲骨刀將之縱行切開。確認雙側椎板的腹側皮質均切割穿透，以巾鉗夾持并輕柔晃動，朝一側緩緩揭開。若揭開時發現有黃韌帶與硬膜存在粘連，小心仔細地將之鈍性分離；若無法鈍性分離，可保留較小的部分骨化組織于硬膜中，行銳性分離(注意不要過于追求完全分離干凈，以免銳性分離時導致硬膜損傷)。減壓完成后，硬膜上覆以明膠海綿。沖洗術野，雙側椎弓根釘道處擰入螺釘，并安裝連接棒與橫聯，橫突間予以植骨。留置引流，縫合切口，術畢。對照組：與研究組的手術步驟一致，僅于椎板暴露并將其上附著的軟組織清理干凈后，以磨鉆作椎板切割。

因TOLF術中易發生硬膜損傷和腦脊液漏，腦脊液漏的處理原則為：①若術中發現，能縫合者直接以7-0縫線予以縫合；若縫合困難，則以人工硬脊膜覆蓋或周圍筋膜覆蓋，損傷較小者也可予明膠海綿覆蓋。②術后發現者，患者以頭低腳高位、局部加壓包扎處理，加強換藥。

1.3 觀察指標

①圍術期指標，包括單節椎板切除時間，術中出血量、住院時間等；②采用JOA評分進行神經功能評價，滿分11分(刪除了上肢部分的評分內容)，JOA改善率=(術后JOA-術前)/(11-術前)×100%；③手術相關并發癥。

1.4 統計學處理

2 結果

研究組患者的單節椎板切除時間顯著短于對照組(P<0.05)，術中失血量顯著少于對照組(P<0.05)；兩組患者的住院時間差異無統計學意義(P>0.05)，見表2。研究組中，有2例發生腦脊液漏，但均非器械損傷所致，另有1例切口淺層感染，總發生率為15.8%；對照組有6例發生腦脊液漏，其中有2例系器械損傷所致，另有2例皮膚淺層感染，總發生率36.4%。所有并發癥均經對癥處理后痊愈。兩組患者的并發癥比較，差異有統計學意義(P<0.001)。

表2 兩組TOLF患者的圍術期指標比較

與術前相比較，兩組患者術后1年的JOA評分均有顯著提高(P<0.05)，且研究組術后1年的JOA評分和JOA改善率均顯著高于對照組(P<0.05)，見表3。

表3 兩組TOLF患者的JOA評分比較

3 討論

TOLF在臨床中并不少見，但其起病隱匿，臨床表現復雜多變，常出現漏診或誤診情況，多數患者在癥狀加重后才就診[5-6]。在治療方面，積極的手術減壓往往比保守治療更為有效，可通過后路切除椎管后壁椎板，從而恢復脊髓的空間。但據文獻報道，TOLF的手術并發癥發生率較高，包括硬膜損傷、腦脊液漏、手術部位感染、局部血腫等[7-8]。因此，如何減少并發癥是脊柱外科開展TOLF手術中需面臨的棘手問題。

TOLF手術的關鍵在于：①椎板切除范圍。若切除過多，則增加了硬膜與神經損傷的風險，同時可導致椎弓根等結構損傷；若切除過少，則難以保證減壓效果。3D數字化技術較好地解決了這一問題，本研究在術前對患者采用CT薄層掃描，并對所獲圖像進行3D虛擬成像，據此設計出個性化的椎板切除方案，確定切除范圍后，采用3D打印設備將模型直接打印出來，于術中精準地指導椎板切除，確保了減壓的預期效益。表3中可見，雖然兩組患者術后1年的JOA評分均明顯提高，但研究組術后1年的JOA評分和JOA改善率均顯著高于對照組(P<0.05)，結果證實，在3D數字化技術的輔助下的TOLF減壓效果更理想。張文璽等[9]將3D打印截面模型應用于腰椎全椎板減壓術中，也取得了類似效果，認為3D數字化技術有助于截骨范圍的精確定位，臨床應用價值較高。清華大學附屬長庚醫院神經外科在9例復雜脊柱脊髓腫瘤的切除手術中，也應用3D數字化技術進行術前規劃，無一例手術并發癥發生，保障了手術的安全性[10]。②椎板切除工具的選擇。臨床常用的椎板切除工具，有咬鉗和高速磨鉆等器械。咬鉗在咬除椎板時，不但耗時很久，更容易引起硬膜或神經損傷；而高速磨鉆雖然減少了手術耗時，但仍無法避免對周圍組織的損傷，且操作不慎容易打滑，增加了脊髓、神經損傷的風險。而超聲骨刀僅僅對骨質等硬質產生切割作用，當遇到硬膜和神經等軟質組織則不再發揮切割效應，從而顯著提高了手術安全性；另外，在超聲骨刀切割時，通過水冷卻作用可顯著減少骨斷端的出血，確保術野清晰，從而減少了手術耗時。Liu等[11]對比了高速磨鉆和超聲骨刀在頸椎前路椎體次全切除術中的應用效果，前者手術時間和術中出血量均顯著減少(P<0.05)；Li等[12]應用超聲骨刀輔助全內鏡下全塊切除胸椎黃韌帶15例，術中無一例發生脊髓損傷、硬膜撕裂和腦脊液漏等并發癥，提高了手術安全性。在本文中，研究組患者的單椎板切除時間和手術出血量均顯著少于對照組(P<0.05)，也證實了這一點；此外，研究組的手術相關并發癥發生率為15.8%，也顯著低于對照組的36.4%(P<0.05)，說明3D數字化超聲骨刀的應用顯著減少了手術并發癥，提高了安全性。

綜上所述，將3D數字化超聲骨刀技術應用于TOLF的椎板切除減壓手術中，可取得良好效果，能夠達到較滿意的減壓效果，減少了手術耗時和術中出血量，提高了手術安全性。本研究的不足：①樣本量少、僅41例，無法避免潛在偏倚性；②術后隨訪時間短，納入觀察的截止時間僅為術后1年，因此僅能作為術后短期療效的評估。