图像处理系统在强直性脊柱炎胸椎椎弓根螺钉植入患者中的临床应用

鲍朝辉 孙宜保 张勤安 马雪梅

【摘 要】目的：通过在图像处理系统引导下进行强直性脊柱炎胸椎椎弓根螺钉植入的研究，探讨图像处理系统在胸椎椎弓根螺钉植入的临床应用效果。方法：选取手术治疗的强直性脊柱炎合并胸椎管狭窄症患者5例，在图像处理系统引导下植入椎弓根螺钉。术后进行CT扫描判断置钉的效果。结果：5例患者共植入46枚椎弓根螺钉，术后判断置钉优良率为98%，与徒手置钉比较，差异有统计学意义（P < 0.05）。结论：应用图像处理系统在强直性脊柱炎胸椎椎弓根螺钉的植入能显著提高安全性，具有临床应用价值。

【关键词】 脊柱炎，强直性;胸椎管狭窄症;图像处理系统;胸椎椎弓根螺钉

doi：10.3969/j.issn.2095-4174.2015.01.010

强直性脊柱炎（ankylosing spondylitis，AS）合并胸椎管狭窄症（thoracic spinal canal stenosis，TSS）患者接受手术治疗时，由于疾病的侵袭造成解剖标记的难以辨认，徒手置钉造成错误的发生率较高[1]，同时AS合并胸椎疾病需要置钉的患者发生率较低，研究结果较少报道[2-4]。应用图像处理系统植入椎弓根螺钉治疗AS合并TSS患者，现报告如下。

1 临床资料

回顾性分析2012年5月至2014年3月在本院接受手术治疗的AS合并TSS患者5例。男4例，女1例;年龄36～55岁，平均（42.73±11.62）岁。排除胸椎骨折脱位患者。

2 操作方法

所有患者术前进行层厚1.5 mm的CT扫描，并进行三维重建，应用CT三维图像系统找出最佳的椎弓根螺钉的植入位置和相应的进钉点，并以椎板和横突交界处平行横突内上侧的最内侧为坐标0点，计算出进钉点的坐标位置，并记录。

所有患者应用本院的stryker导航系统，首先显露手术节段，并安置定位设备，和导航匹配后，术中应用导航配置的专用C臂进行扫描，重建图像后和术前的CT进行匹配。在导航的指导下进行胸椎椎弓根螺钉的植入，首先要把椎弓根置钉的开口器和开路椎进行导航的匹配，然后进行椎弓根的开口和钉道的建立，在选择进钉点时，要暴露在CT找出的0点，并应用专业设计的定位仪标记进钉点，然后应用导航寻找进钉点，二者对应就进行开口和开路，不对应要找出原因并校正，开路后应用探子探查四周有明显骨质存在，插入定位针，然后进行C臂的正侧位透视，位置满意后徒手植入合适的椎弓根螺钉，然后根据需要进行相应的手术操作。术中注意保持定位装置的稳固和导航设备的无遮挡。植入椎弓根螺钉时可以不应用导航。

CT测量：患者平稳后，在本院CT室进行胸椎的扫描，并应用椎弓根螺钉的置钉标准进行评价，分为三度：一度，椎弓根螺钉完全在胸椎椎弓根内（优）;二度，胸椎椎弓根螺钉不在椎弓根内，但是没有神经、血管症状（良）;三度，胸椎椎弓根螺钉不在椎弓根内，并出现了相应的血管、神经症状（差）[4]。并记录相应的结果。

3 结 果

5例患者共植入46枚螺钉，其中优43枚，良1枚，差1枚，术中出现一过性神经损伤1枚，术中肌电图监护发现，经过修改螺钉通道后肌电图正常，术后没有神经症状，并且术后拍片显示螺钉在椎弓根内，优良率为98%，明显高于文献报道的90%，两者的差别应用单样本t检验，差异有统计学意义（P < 0.05）。典型病例影像资料见图1。

（1） 术前侧位X线片          （2） 术前正位X线片

（3） 术后侧位X线片            （4） 术后正位X线片

图1 男，45岁，AS合并胸椎骨折

4 讨 论

随着影像学的发展和诊断技术的进步，胸椎疾病的发病率逐渐上升，胸椎椎弓根螺钉的植入逐渐普及，由于周围骨骼和内脏的阻挡、胸椎椎管相对较小和胸椎后凸角度的影响，胸椎椎弓根的植入相对腰椎困难，合并AS后，由于解剖标志的模糊和消失，徒手置钉更加困难[5]。导航技术的出现，为解决胸椎椎弓根螺钉植入的困难找到了希望，虽然有学者报道其能提高胸椎椎弓根螺钉植入的准确性，但是，有学者则持相反观点[6]。由于导航技术有不可克服的弱点，导航最初的参照点位置不能改变，而术中的操作有使其移位的可能，导致错误发生。而且导航的设计是假设物体没有形变，在脊柱操作时却会造成脊柱明显的形变;所以，导航技术并不能完全避免胸椎椎弓根螺钉植入错误的发生。笔者自行设计的图像处理系统，就是为了校正导航的弊端，在术前找出每个椎弓根螺钉的最佳植入点，在术中标记并和导航的进钉点进行匹配，由于术前CT的0点和进钉点不会随着椎体的移位而发生改变，所以较为可靠。通过前期的研究，图像处理系统可以提高胸椎椎弓根螺钉植入的准确性，具有临床应用价值。

AS合并胸椎疾病并且需要植入椎弓根螺钉的患者相对少见，国内外报道较少[2-4]，笔者回顾性分析了这类患者的胸椎椎弓根螺钉的植入结果，显示图像处理系统可以提高患者椎弓根螺钉置钉的准确性。技术操作要点：①术前要有胸腰椎全长的正侧位X线片和核磁共振以及CT，术前详细制定术中需要置钉的胸椎阶段，在CT上找到进钉点并详细记录椎体和侧别，以免术中出错。②术中如果导航进钉点和CT找到的进钉点重合可以安全进钉。如果不重合要找到原因，例如椎体错误、侧别错误、导航的参照器移位等原因，才能进行下一步的操作。③严格按照操作规范进行，钉道准备好后应用探子探测四壁，打入定位针后进行正侧位透视，不能盲目相信导航。术中出现1例一过性神经损伤，是定位椎体发生错误导致开路椎偏内，纠正后没有出现并发症。

本研究的优良率大于以往文献的报道，分析原因如下：①图像处理系统本身具有的优越性。②统计的数量较少，统计学上没有意义。随着数量的增加，数据可能会出现改变。③AS患者的脊柱活动性下降，这种患者更符合导航的刚性假设需要，理论上可以提高椎弓根螺钉的准确性。

5 参考文献

[1] 朱锋，邱勇，王斌，等.低龄儿童脊柱侧凸矫正术中椎弓根螺钉置入的精确性和安全性评估[J].中国脊柱脊髓杂志，2011，21（9）：714-718.

[2] 王迎松，张颖，赵智，等.儿童中、上胸椎可容纳椎弓根钉直径临床研究[J].脊柱外科杂志，2010，8（1）：26-30.                                     （下转第47页）

（上接第40页）

[3] Lang Z，Tian W，Liu B，et al.Surgical management of symptomatic os odontoideum with posterior screw fixation performed using the magerl and harms techniques with intraoperative 3-dimensional fluoroscopy-based navigation[J].Spine（Phila Pa 1976），2012，37（21）：1839-1846.

[4] 朱荔，白玉树，李明.脊柱外科手术导航的应用现状及研究进展[J].脊柱外科杂志，2014，12（2）：123-125.

[5] Costa F，Porrazzi E，Resteli U，et al.Economic study：a cost effectiveness analysis of an intraoperative compared with preoperative image-guided system in lumbar pedicle screw fixation in patients with degenerative spondylolisthesis[J].Spine J，2014，14（8）：

1790-1796.

[6] 陈奇，李锋，张勇，等.神经电生理监测和唤醒试验在脊柱手术中的保护作用及比较：多中心大样本量研究[J].华中科技大学学报：医学版，2010，39（6）：833-835.

收稿日期：2014-11-05;修回日期：2014-12-11