經(jīng)皮脊柱內(nèi)鏡下可視化置釘在Endo-LIF椎弓根螺釘置釘中的應(yīng)用價值*

李楓 劉德敏 侯偉光

(西南醫(yī)科大學(xué)附屬成都三六三醫(yī)院骨科,四川成都 610041)

近年來,隨著微創(chuàng)技術(shù)的發(fā)展,經(jīng)皮內(nèi)鏡微創(chuàng)腰椎減壓融合術(shù)取得了良好的短期臨床療效。在椎間融合過程中,椎弓根往往需要經(jīng)皮螺釘固定。目前,椎弓根螺釘置入的引導(dǎo)方法從傳統(tǒng)的X線透視下經(jīng)皮螺釘置入發(fā)展到現(xiàn)在的導(dǎo)航技術(shù)、機器人技術(shù)等精確螺釘置入。然而,在大多數(shù)醫(yī)院,機器人和導(dǎo)航技術(shù)難以普及,依賴傳統(tǒng)的X線透視下經(jīng)皮螺釘置入仍占大多數(shù),并且傳統(tǒng)經(jīng)皮置釘方式透視次數(shù)較多,輻射暴露量較大,對醫(yī)師和患者的健康有較大影響。國內(nèi)外諸多研究報道,輻射可損傷人體多個器官和組織,尤其是眼睛、甲狀腺和性腺,在嚴(yán)重的情況下還會導(dǎo)致人類染色體變異,這也與多種腫瘤的發(fā)生有關(guān)[1-3]。椎弓根螺釘置入的靶點通常是橫突中點與上關(guān)節(jié)突的交點或者人字嵴頂點。人字嵴的頂點因為骨質(zhì)增生很難找到,所以橫突中點法更可靠。基于此,本研究設(shè)想在經(jīng)皮內(nèi)鏡下后路腰椎融合術(shù)(Endoscopic posterior lumbar interbody fusion,Endo-PLIF)中通過經(jīng)皮內(nèi)鏡可視化找到橫突中點與上關(guān)節(jié)突的交點,然后進行可視化置釘。同時,通過研究開發(fā)經(jīng)皮內(nèi)鏡下相關(guān)置釘器械,并實現(xiàn)3D打印制造使內(nèi)鏡置釘具有可行性,旨在降低醫(yī)患的輻射暴露風(fēng)險,提高椎弓根螺釘置入的準(zhǔn)確性,探討臨床外科治療的應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入2020年10月—2021年4月我院接受Endo-PLIF治療的腰椎退行性疾病患者50例,隨機分為甲、乙兩組,每組25例。納入標(biāo)準(zhǔn):①腰椎間盤源性腰痛。②腰椎管狹窄癥伴腰椎不穩(wěn)。③腰椎間盤突出癥伴腰椎不穩(wěn)。 ④腰椎滑脫癥(Meyerding分級Ⅰ、Ⅱ)。⑤上述接受正規(guī)保守治療無效或嚴(yán)重影響生活質(zhì)量的患者。排除標(biāo)準(zhǔn):①多節(jié)段腰椎退行性疾病。②合并嚴(yán)重脊柱畸形。③合并腰椎感染性疾病,如腰椎結(jié)核。④嚴(yán)重單節(jié)段腰椎滑脫(Meyerding分級Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)。⑤合并惡性腫瘤、慢性肺部疾病、凝血障礙、精神疾病等不能耐受手術(shù)的疾病。⑥既往同節(jié)段腰椎手術(shù)史。其中甲組的手術(shù)方式為經(jīng)皮內(nèi)鏡下后路腰椎融合術(shù)+經(jīng)皮脊柱內(nèi)鏡下可視化椎弓根螺釘置釘,乙組的手術(shù)方式為經(jīng)皮內(nèi)鏡下后路腰椎融合術(shù)+傳統(tǒng)X線透視下經(jīng)皮椎弓根螺釘置釘。甲組男15例,女10例,年齡50～71歲,平均(60.24±5.90)歲;乙組男18例,女7例,年齡52～68歲,平均(58.92±4.78)歲。所有患者均由同一位主任醫(yī)師完成手術(shù)。本研究獲得西南醫(yī)科大學(xué)附屬成都三六三醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn),所有患者充分知情并簽署知情同意書。

1.2 手術(shù)方法 甲組手術(shù)方法為經(jīng)皮內(nèi)鏡下可視化置入導(dǎo)絲+內(nèi)鏡下椎間融合+螺釘置入。麻醉:全麻插管。體位:腹部懸空,俯臥位。定位:使用G臂X射線儀,標(biāo)識四個椎弓根在體表的投影。消毒、鋪巾。導(dǎo)絲置入:根據(jù)標(biāo)識,通過約1 cm切口,逐級置入擴張管,放置工作通道,放置內(nèi)鏡,在內(nèi)鏡下尋找上關(guān)節(jié)突的外緣,分離橫突根部的軟組織,暴露橫突中點與上關(guān)節(jié)突的交點,用射頻標(biāo)記穿刺點,根據(jù)椎弓根的解剖角度,使用3D制作的長柄開路錐在內(nèi)鏡的直視下開路,探針探查后置入導(dǎo)絲。依次進行相同操作,對其余三個椎弓根進行導(dǎo)絲置入。最后X線透視相關(guān)位置準(zhǔn)確性,不準(zhǔn)確者進行相關(guān)調(diào)整。減壓融合:融合進針點在同側(cè)上下椎弓根連線棘突旁開0.5 cm,作長約1 cm縱向切口,逐級擴張,放入通道管,置入內(nèi)鏡到達關(guān)節(jié)突,找到上下關(guān)節(jié)突縫隙,分離、暴露軟組織,找到下關(guān)節(jié)突尖部,利用環(huán)鋸(椎板咬骨鉗)去除下關(guān)節(jié)突尖部、部分體部,暴露上關(guān)節(jié)突,根據(jù)需要去除部分關(guān)節(jié)突擴大側(cè)椎管,若有減壓需要,去除椎板直至對側(cè)。暴露黃韌帶,咬除部分黃韌帶,暴露神經(jīng)根和硬膜囊,使暴露區(qū)域大于植入Cage區(qū)域(以上操作去除的骨組織作植骨備用),利用通道舌狀面保護行走神經(jīng)根與硬膜囊,利用鉸刀、髓核鉗、刮匙處理椎間隙,最后檢查終板處理情況,待椎間隙處理完畢后,用自體骨顆粒或人工骨填充椎間隙,更換大通道,將Cage置入椎間隙內(nèi)。置釘:選擇合適的椎弓根螺釘依次通過導(dǎo)絲引導(dǎo)下進行椎弓根螺釘固定,安裝內(nèi)固定棒,透視位置滿意后進行切口沖洗、縫合,放置引流條和紗布包扎。術(shù)后管理:給予常規(guī)護理和對癥處理,引流12～24 h,患者術(shù)后早期使用腰圍或腰部支具下床活動。乙組手術(shù)方法同傳統(tǒng)方法一致(傳統(tǒng)X線透視下置入導(dǎo)絲+內(nèi)鏡下椎間融合+螺釘置入)。

1.3 觀察指標(biāo) 記錄各項指標(biāo):X線透視總次數(shù)、導(dǎo)絲置入時間、手術(shù)時間及術(shù)后住院時間;術(shù)前及術(shù)后24 h采用視覺模擬量表(VAS)[4]和Oswestry殘疾指數(shù)(ODI)[5]評價療效;采用改良Macnab[6]標(biāo)準(zhǔn)評價末次隨訪療效,優(yōu)良率:(優(yōu)+良)/總數(shù)×100%;采用Gertzbein-Robbins標(biāo)準(zhǔn)[7]評價置釘優(yōu)良率,優(yōu)良率:(A+B)/總數(shù)×100%;術(shù)后并發(fā)癥及其他情況;同時觀察驗證3D打印的內(nèi)鏡下置釘器械的可行性、實用性。

2 結(jié)果

2.1 兩組基線資料對比 兩組患者性別、年齡、病程、手術(shù)節(jié)段、疾病類型及隨訪時間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表1。

表1 兩組患者基線資料對比

2.2 兩組手術(shù)資料指標(biāo)及術(shù)后相關(guān)指標(biāo)對比 甲組較乙組的導(dǎo)絲置入時間、手術(shù)時間短(P<0.05);甲組X線透視總次數(shù)少于乙組(P<0.05);兩組術(shù)后住院時間相比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表2。

表2 兩組患者手術(shù)時間、導(dǎo)絲置入時間、X線透視總次數(shù)及術(shù)后住院時間對比

2.3 兩組療效指標(biāo)對比 兩組患者術(shù)前、術(shù)后24 h VAS 、ODI相比,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);但是兩組術(shù)后24 h VAS、ODI均較術(shù)前明顯改善(P<0.05)。見表3。末次隨訪時,采用改良MacNab標(biāo)準(zhǔn),兩組療效的優(yōu)良率比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表4。

表3 兩組VAS評分和ODI指數(shù)對比分)

2.4 兩組患者椎弓根螺釘Gertzbein-Robbins分級置釘優(yōu)良率比較 兩組患者共置入200枚椎弓根螺釘,通過術(shù)后CT復(fù)查,結(jié)果顯示,甲組內(nèi)鏡Gertzbein-Robbins分級置釘?shù)膬?yōu)良率優(yōu)于乙組經(jīng)皮置釘(P<0.05),見表5。

表5 兩組患者椎弓根螺釘Gertzbein-Robbins分級置釘優(yōu)良率比較

2.5 兩組術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率對比 兩組患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率相比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表6。

表6 兩組患者術(shù)后隨訪并發(fā)癥對比

2.6 3D打印的內(nèi)鏡置釘器械 3D打印的內(nèi)鏡置釘器械見圖1。

圖1 3D打印的內(nèi)鏡置釘器械

3 討論

經(jīng)皮內(nèi)鏡腰椎融合技術(shù)自2012年問世以來,以創(chuàng)傷小、出血少、康復(fù)快,療效與開放手術(shù)相似等優(yōu)點,發(fā)展迅速[8-11]。目前,在大多數(shù)醫(yī)院中置釘技術(shù)仍然是X線透視下置釘,在置釘手術(shù)過程中必須依靠C臂或G臂進行定位、穿刺,對于未熟練掌握該技術(shù)的術(shù)者來說就需要多次透視定位,有時透視次數(shù)高達數(shù)十次增加了醫(yī)患輻射暴露風(fēng)險,延長了手術(shù)總時間。相關(guān)研究表明[1-2],長期或長期間歇連續(xù)接受多次輻射可直接影響機體自身免疫系統(tǒng)的防御免疫功能,直接抑制機體的非特異性自身免疫和特異性自身免疫功能,使人體的晶狀體、性腺、甲狀腺等多個臟器功能受到免疫損傷,危害人體健康。國際輻射防護委員會(ICRP)研究報告在長時間連續(xù)接受射線輻射后,發(fā)生實體腫瘤的相對死亡風(fēng)險大約是一般健康人的1.6倍[3]。根據(jù)國外文獻報道[12],長時間暴露于輻射后醫(yī)務(wù)人員癌癥發(fā)生率是29%,其中85%甲狀腺癌被認(rèn)為與輻射暴露有關(guān)。ICRP明確規(guī)定,最大允許輻射暴露年劑量為20 mSv[13];但是研究報道[14],需要手術(shù)的骨科患者,尤其是創(chuàng)傷骨科患者,在住院期間平均的輻射暴露劑量在30mSv,大幅度超過ICRP建議的一年允許最大劑量,說明了進行骨科手術(shù)時射線防護的必要性。Kim[15]研究表明Endo-LIF會增加術(shù)中 X線暴露時間,使醫(yī)患接受更多的術(shù)中X射線照射,并且接受內(nèi)鏡手術(shù)的患者比接受開放手術(shù)的患者多2.4倍的輻射暴露量。傳統(tǒng)制造技術(shù)的特點為制造精度有限、強度控制較難、單一制作加工時間長[16];而3D打印技術(shù)可以解決上述傳統(tǒng)制作技術(shù)的問題,同時通過多種合金的混合技術(shù),增加了開路錐及探針的韌性和強度,其制作時間較短、成本較低,打印的工具精度較高[17-18]。本實驗中,我們所需的開路錐的滿足條件為強度、精度、光潔度高、韌性好。因此,本研究選擇3D打印技術(shù)來制作上述所需工具,實現(xiàn)了工具制作的個性化,并且通過臨床應(yīng)用證明了其具有可行性及實用性,所制作的工具可以反復(fù)利用,成本較低。

傳統(tǒng)的置釘技術(shù)對于進針點的確定并不是非常困難,但經(jīng)皮微創(chuàng)置釘學(xué)習(xí)曲線較高,為了確保手術(shù)安全和置釘?shù)臏?zhǔn)確性,實際手術(shù)過程中需要在X線透視下頻繁地調(diào)整進針點及方向,增加了輻射透視次數(shù)和醫(yī)患的輻射暴露量[19-20]。對于操作熟練的內(nèi)鏡醫(yī)師而言,在內(nèi)鏡可視化下置釘可以較快地尋找到進針點和較準(zhǔn)確地判斷進針方向,從而減少了X線透視次數(shù)。本研究結(jié)果也證實了在內(nèi)鏡下置釘可以明顯減少X線透視的曝光次數(shù)和縮短手術(shù)的操作時間。并且在本研究中,利用G臂進行術(shù)中透視,并不會因內(nèi)鏡的放置而影響透視過程,是因為G臂上行高度高于操作時內(nèi)鏡放置的高度,且G臂可以同時進行正、側(cè)位的透視。本研究改良了現(xiàn)有的置釘工具,其設(shè)計理念和基本原理為設(shè)計了與內(nèi)鏡相匹配的開路椎(長度與直徑)及長度適宜的探針,能夠在通道下可視化順利穿刺并輔助確認(rèn)穿刺點。

本研究具體結(jié)果顯示,甲組導(dǎo)絲置入時間、手術(shù)時間均短于乙組(P<0.05);甲組X線透視總次數(shù)明顯少于乙組(P<0.05)。雖然內(nèi)鏡下置釘需要置入四次內(nèi)鏡通道,但是減少了透視次數(shù),相當(dāng)于減少了透視所花時間(包括透視、機器擺放等),所以在導(dǎo)絲置入時間、手術(shù)時間上,甲組較乙組用時少。因此,在可視化置釘和經(jīng)皮置釘之間,內(nèi)鏡下可視化置釘能減少手術(shù)過程中的輻射次數(shù)。通過術(shù)后復(fù)查CT,甲組內(nèi)鏡置釘Gertzbein-Robbins分級置釘優(yōu)良率優(yōu)于乙組經(jīng)皮置釘(P<0.05),說明在可視化下較精準(zhǔn)地尋找到穿刺點,能較好地保證置釘?shù)膬?yōu)良率,并且椎弓根螺釘?shù)木珳?zhǔn)置入有利于椎體獲得堅強內(nèi)固定,使脊柱穩(wěn)定性更強,減少遠(yuǎn)期并發(fā)癥[21-22]。但是在兩組中有少量椎弓根螺釘偏移了有效位置,術(shù)后復(fù)查發(fā)現(xiàn)大部分偏移螺釘位于椎體或椎弓根外側(cè),分析其原因為本研究中大部分為老年患者,存在骨質(zhì)疏松,其骨質(zhì)量和強度降低,若第一次置釘位置不佳,進行多次調(diào)整時將會造成骨骼的把持力下降,根據(jù)“寧上勿下,寧外勿內(nèi)”的置釘原則,為了使椎弓根螺釘達到有效的固定和提高手術(shù)安全,部分患者置入的螺釘存在突破椎弓根或椎體外側(cè)骨皮質(zhì)情況。而其中7枚椎弓根螺釘突破椎弓根內(nèi)側(cè)骨皮質(zhì),分析其原因為螺釘螺紋穿透骨皮質(zhì)或因調(diào)整次數(shù)增加,使骨骼把持力下降導(dǎo)致安置釘棒后發(fā)生偏移,但術(shù)中神經(jīng)監(jiān)測未發(fā)現(xiàn)異常,術(shù)后患者未見神經(jīng)刺激癥狀。

兩組術(shù)后住院時間相比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);兩組術(shù)前、術(shù)后24 h VAS評分和ODI指數(shù)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),但是兩組術(shù)后24 h VAS評分、ODI指數(shù)均較術(shù)前顯著改善(P<0.05);兩組末次隨訪改良Macnab標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)良率比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。綜上結(jié)果提示,兩種微創(chuàng)手術(shù)方式均具有良好的臨床療效。但兩組末次隨訪時出現(xiàn)評價為“可”的患者,其原因可能受其標(biāo)準(zhǔn)的評價方式多為患者的主觀描述,存在統(tǒng)計差異;同時部分患者年齡較大、病程時間較長、隨訪時間較短等,也是造成上述問題的原因之一。兩組并發(fā)癥發(fā)生率比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),分析原因可能為內(nèi)鏡下暴露橫突穿刺點時利用射頻消融處理周圍軟組織,其等離子效應(yīng)可能對周圍神經(jīng)具有刺激作用,所以手術(shù)過程當(dāng)中分離橫突軟組織時應(yīng)降低等離子能量標(biāo)準(zhǔn)。

上述結(jié)果說明,本研究有以下優(yōu)勢:①在置釘方式上實現(xiàn)了可視化置釘,減少了手術(shù)過程中X線透視次數(shù),降低了醫(yī)患的輻射暴露風(fēng)險,對于開展這項技術(shù)的醫(yī)院提供了新的選擇。②在透視次數(shù)上因在可視化下置釘,能夠較快、較準(zhǔn)確地尋找到進針點及方向,無需多次透視驗證進針點,在較大程度上減少了因“盲穿”所增加的輻射暴露量。③在時間上雖然內(nèi)鏡置釘需要耗時去安裝內(nèi)鏡通道,但是傳統(tǒng)經(jīng)皮置釘技術(shù)透視次數(shù)較多,透視流程耗時較長,其手術(shù)時間較長。④在置釘?shù)臏?zhǔn)確性上也得到提高。⑤臨床效果良好。

4 結(jié)論

經(jīng)皮內(nèi)鏡下置釘能減少醫(yī)患X線輻射次數(shù),降低醫(yī)患輻射暴露風(fēng)險,且置釘?shù)膬?yōu)良率較高;同時,3D打印的經(jīng)皮內(nèi)鏡下置釘器械具有可行性和實用性。