吴 超,谭 伦,林 旭,胡海刚
·临床论著·
经皮个体化导航模板辅助微创椎弓根螺钉内固定治疗胸腰椎骨折
吴 超,谭 伦,林 旭,胡海刚
目的 评价经皮个体化导航模板(导板)辅助微创椎弓根螺钉内固定治疗胸腰椎骨折的安全性和有效性。 方法 将62例胸腰椎骨折患者按治疗方法分为两组:徒手透视组(32例)采用透视辅助下徒手经皮椎弓根螺钉内固定手术;经皮导板组(30例)采用术前模拟置钉,制作经皮3D打印个体化导板,术中辅助手术。比较两组术中出血量、手术时间、术中透视次数、切口长度、术后7 d和1个月的VAS评分;比较两组椎体前缘高度比、固定节段矢状曲度矫正度数、椎弓根皮质与螺钉关系、术中首次置钉准确率和矢状面螺钉置入角、同一椎体双侧螺钉矢状面夹角、螺钉进钉点水平位置差值、螺钉内倾角差值等。 结果 患者均获得随访,时间12~24个月。术中出血量、手术时间、透视次数经皮导板组均少于徒手透视组,差异均有统计学意义(P<0.01)。两组术后椎体前缘高度比均较术前明显改善,差异有统计学意义(P<0.01);术后即刻与末次随访时椎体前缘高度比、固定节段矢状曲度矫正度、螺钉首次置钉成功数、矢状面螺钉置入角经皮导板组均优于徒手透视组,差异均有统计学意义(P<0.01)。双侧螺钉矢状面夹角、螺钉进钉点水平位置差值、螺钉内倾角差值经皮导板组均小于徒手透视组,差异均有统计学意义(P<0.05)。 结论 经皮导板辅助的椎弓根螺钉技术能简化手术,具有操作减少射线暴露、手术时间短、定位准确、装配简单、骨折复位好等优点。
脊柱骨折;骨折固定术,内;外科手术,微创性;3D打印技术
胸腰椎椎体压缩性和爆裂性骨折传统开放置钉手术创伤较大、组织切开的范围较广、术中会对周围组织长时间牵拉,从而影响患者术后功能恢复。近年来随着脊柱微创外科的发展,经皮椎弓根螺钉固定技术日益受到重视[1-3],术中椎弓根螺钉进钉点和钉道方向的确定是这一技术的关键。但胸腰椎解剖结构比较复杂且变异大, 常规的经皮椎弓根手术中往往需连续透视下置钉,造成医患辐射剂量加大[4]。徒手有限触摸的椎弓根置钉方法虽可减少透视,但延长了手术时间,且更难满足同一椎体双侧螺钉进钉点和方向的一致性,影响复位效果。为了使脊柱微创手术中经皮椎弓根螺钉植入更加准确,同时减少医患的辐射量,我科自2013年起对胸腰椎骨折开展了3D打印经皮个体化导航模板(简称导板)(中国实用新型专利号:201620120512.6,201620120514.5)引导下的微创椎弓根螺钉内固定术。笔者对2013年10月~2014年12月行经皮椎弓根螺钉内固定的62例患者采用透视辅助下徒手置钉和经皮个体化导板引导下置钉的两种方法治疗,通过分析两组手术时间、透视次数、置钉准确性及一致性,探讨3个问题:① 经皮个体化导板引导置钉在减少手术时间、透视次数等方面的有效性;② 经皮个体化导板引导置钉是否能提高椎弓根螺钉的准确性和一致性;③ 经皮个体化导板引导置钉在脊柱微创手术中是否具有应用及推广价值。报道如下。
1.1 病例选择 纳入标准:① 单节段胸腰椎压缩性骨折或爆裂性骨折,无脱位;② 骨折位于T11~L2节段;③ CT扫描提示双侧椎弓根完整,至少一侧终板完整,椎体骨折块无翻转;④ 病椎置钉;⑤ 临床上无神经症状和体征;⑥ 伤后<1周的新鲜骨折;⑦ 获得12 个月以上随访。排除标准:① 年龄>60岁;② 严重骨质疏松或肿瘤等病理因素导致的骨折;③ 合并严重心肝肾疾病、糖尿病、免疫性疾病、精神类疾病。
1.2 病例资料 本组62例,男37例,女25例,年龄25~57岁。按治疗方法分为两组:① 徒手透视组:透视辅助下徒手经皮椎弓根螺钉内固定。32例,男19例,女13例,年龄27~56岁;受伤原因:交通事故伤20例,高处坠落伤8例,砸伤4例;损伤节段:T112例,T128例,L113例,L29例。② 经皮导板组:术前模拟置钉、制作经皮3D打印个体化导板、术中辅助椎弓根螺钉内固定。30例,男18例,女12例,年龄25~57岁;受伤原因:交通事故伤19例,高处坠落伤7例,砸伤4例;损伤节段:T112例,T128例,L112例,L28例。两组患者性别、年龄、受伤原因、损伤节段等一般资料比较差异均无统计学意义(P>0.05)。本研究获得医院医学伦理委员会批准,患者术前均了解试验设计情况并签署知情同意书。患者术前均行X线、CT检查。伤后至手术时间1~7 d。
1.3 计算机模拟置钉及经皮导板的制作
1.3.1 三维模型的建立及分割 患者术前行64排螺旋CT(西门子公司,德国)扫描检查;扫描条件:电压120 kV,电流150 mA,层厚 0.625 mm,矩阵512×512;采集的数据以Dicom格式刻录入DVD光盘;原始Dicom格式数据导入Mimics 14.11(Materialise公司,比利时)软件中。
通过“阈值选取工具”,获得胸腰椎原始蒙罩;用“区域增长工具”缩小并修改上述蒙罩,产生新蒙罩;再选此新蒙罩的三维建模并作相应平滑处理,最终得到伤椎及头尾侧共计3个椎体的三维模型。以骨折椎体上下关节突为界手工分离其头尾侧,再运用“区域增长工具”和“布尔运算”分别形成3个新的蒙罩,以此蒙罩建立3个不同颜色的三维模型(见图1A),并以 .stl格式保存。
1.3.2 钉道的设计 在Mimics 14.11软件“Medcad”菜单中,模拟置入ø 4 mm的圆柱体,代表虚拟置入的椎弓根螺钉。虚拟螺钉满足下述条件:① 螺钉在冠状面、矢状面、水平面验证都能通过椎弓根;② 从胸腰椎三维模型背侧观察,左右侧3枚螺钉进钉点分布在同一直线上;③ 矢状位螺钉进钉方向与椎体上终板平行;④ 同一椎体椎弓根螺钉的进钉点与进钉方向左右侧对称(见图1B、C),上述圆柱体以.stl格式导出。
1.3.3 导板的设计和打印 导板的设计步骤如下:① 在Geomagic Studio 2013软件(Geomagic公司,美国)中同时导入目标椎体三维模型及置入圆柱体的.stl文件;② 通过Geomagic Studio 2013软件提取目标椎的乳突及附突的解剖形态,在软件中个体化设计与上述解剖形状一致的反向模板,模板厚度5 mm、直径<14 mm;③ 将模板与上述模拟钉道拟合为一体,使用“圆柱体”工具,以模拟钉道为圆心,从模板上生成ø 8 mm的圆柱体,圆柱体延长到皮外的基座上;④ 使用“画圈”工具删除圆柱体4 mm的内芯,此内芯即为螺钉的导航通道;⑤ 为便于导板的经皮放入和取出,同一椎体的基座连同导航通道被分成具有“凹凸”结构左右两部分,既可以分开也可以稳定的固定为一整体;⑥ 导板设计为一整体可以减少其晃动、提高准确度,但同时也需要考虑体位变化对螺钉进钉方向的影响,因此虽然各椎体的导板相对独立,但仍在各导板基座的同一平面上设计4枚ø 2 mm的纵向孔洞,这样可以通过穿插4枚ø 2 mm克氏针将各导板连接为一整体;⑦ 在导板基座上设计患者的姓名和左右侧标记,便于术中区别。将上述数字化模型保存为 .stl格式文件传入3D打印机(3D Systems公司,美国)进行3D实物打印(见图1D、E),打印材料为树脂材料(3D Systems公司,美国)。
1.4 手术方法 两组患者均由具有10年以上脊柱外科经验的医师完成手术。固定器械为长臂单芯椎弓根螺钉系统(北京市富乐科技开发有限公司,中国)。全身麻醉下患者俯卧位,悬空腹部,C臂机定位并标记伤椎及相邻头尾侧椎体的椎弓根体表投影。
1.4.1 徒手透视组 以上述体表投影外缘为中心做一长约2 cm横向皮肤切口,钝性分离, 手指感觉乳突、副突等骨性标志结构,在示指导引下插入穿刺针,正、侧位反复透视确定穿刺针尖端的位置,用骨锤将穿刺针以合适的内倾角度及矢状位方向击入椎弓根,直至侧位透视下穿刺针靠近椎体后壁时,正位上未突破椎弓根内壁。取出穿刺针内芯,将导针轻轻插入至椎体前部。沿导针由小到大依次放置扩张套管和保护套管,用中空丝攻扩大钉道,在保护套管内经导针选择合适直径和长度的长臂单芯椎弓根螺钉拧入椎体。按同样的方法置入其余5枚螺钉,伤椎选用的螺钉长度稍短。适当调整手术床的角度,通过体位复位伤椎。选择合适长度的连接棒进行预弯,连接棒由切口经皮依次插入3枚长臂单芯钉底部。置入螺钉尾帽,适当撑开复位椎体并锁紧,折断钉尾,术毕。
图1 术前导板的设计与制作 A.拟固定节段的三维模型; B、C.在三维模型上模拟置钉; D、E.3D打印实物及组装
1.4.2 经皮导板组 同样以上述体表定位做皮肤切口,钝性分离至骨, 探入示指感觉乳突、副突及横突等重要骨性标志,适当剥离。特制拉钩牵开,按导板基座的标示左右侧依次插入3D打印经皮个体化导航模板,适当调整使导板的定位部分刚好能够卡入乳突、附突或横突的骨性解剖部位。通过两侧导板基座上的 “凹凸”结构将左右侧导板连为一体;通过导板基座的纵向连接孔插入ø 2 mm克氏针,使3个导板的基座连接为一整体;再次确认各导板的定位部分与骨性结构紧密接触且较稳定,助手把持导板,术者通过螺钉导航通道依次插入6枚穿刺针(见图2A)。C臂机正位透视同时确认各进钉点无误后,用骨锤将穿刺针沿导板的引导通道逐一击入椎弓根内,当穿刺针深度至椎体后缘时再次透视确认椎弓根内壁无突破。拔除穿刺针内芯同时插入6枚导针至椎体前部,取出连接导板的克氏针,拆分左右侧导板,依次取出各导板(见图2B)。选择直径、长度合适的长臂单芯椎弓根螺钉在导针引导下置入(见图2 C~F)。其后操作同徒手透视组。
1.5 术后处理 术后24 h内应用抗生素1次。所有患者术后即刻行CT及X线检查。鼓励患者腰背肌锻炼,术后2周患者在支具保护下下床活动,支具使用3个月左右。术后10~12个月取出内固定。定期摄X线片复查。
1.6 评估指标 (1)临床指标:术中出血量、手术时间、术中透视次数、切口总长度及术后7 d、1个月疼痛VAS评分。(2)影像学指标:将CT资料导入Mimics 14.11软件中,按吴超 等[5]方法测量以下指标:① 椎体前缘高度百分比:椎体前缘高度÷[(上位椎体前缘高度+下位椎体前缘高度)÷2]×100%。② 固定节段矢状曲度(固定节段上下位椎体上终板垂线的夹角)矫正度数:术后固定节段矢状曲度-术前固定节段矢状曲度。③ 椎弓根皮质与螺钉的关系:按3级分类[6-8],CT水平位评估椎弓根钉完整在椎弓根内为Ⅰ级(优);突破皮质≤2 mm为Ⅱ级(可);突破皮质>2 mm为Ⅲ级(差)。Ⅰ、Ⅱ级表示置钉成功。④ 术中首次置钉准确数:首次穿刺椎弓根透视进钉点位置正常,并且术后通过CT验证螺钉置钉成功(不包括首次穿刺失败而再次调整成功)。⑤ 矢状面螺钉置入角:CT矢状位上测量椎弓根螺钉轴线和椎体上缘的角度,两线相交位于椎体前方读数为正,后方读数为负。⑥ 螺钉矢状面夹角:同一椎体双侧椎弓根螺钉矢状面植入角的差值。⑦ 螺钉进钉点水平位置差值:CT矢状位上测量同一椎体双侧椎弓根螺钉进钉点中心与上终板水平的垂直距离差值。⑧ 螺钉内倾角差值:CT水平位上测量同一椎体双侧椎弓根螺钉与椎体正中平面夹角的差值。
导板的设计及打印时间8~12 h。患者均顺利完成手术,共植入椎弓根螺钉372枚。徒手透视组和经皮导板组各有1例出现浅表感染,经伤口换药、抗生素治疗后愈合。无重要血管及神经损伤。末次随访未见内固定松动或断裂。两组患者均获得随访,时间12~24个月。
2.1 手术情况 见表1。术中出血量、手术时间与透射次数经皮导板组均少于徒手透视组,差异均有统计学意义(P<0.01)。切口长度以及术后7 d、术后1个月VAS评分两组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。
2.2 影像学结果 见表2~4。两组术后椎体前缘高度比均较术前明显改善,差异有统计学意义(P<0.05)。术后即刻与末次随访时椎体前缘高度比、固定节段矢状曲度矫正度经皮导板组均优于徒手透视组,差异有统计学意义(P<0.01)。螺钉首次置钉准确数及矢状面螺钉置入角经皮导板组均优于徒手透视组,差异均有统计学意义(P<0.01)。双侧螺钉矢状面夹角、螺钉进钉点水平位置差值、螺钉内倾角差值经皮导板组均小于徒手透视组,差异有统计学意义(P<0.05),表明经皮导板组双侧螺钉有更好的一致性(见图2 G)。
3.1 经皮微创椎弓根螺钉内固定术治疗胸腰椎骨折现状 目前越来越多的学者对于无神经症状的胸腰椎骨折主张手术治疗,经后路椎弓根内固定是此类骨折经典的手术方式。开放的后路手术虽然可以对骨折椎体进行有效的固定,促进骨折愈合减少并发症,但其手术方式创伤大、出血多,对周围软组织破坏较大,长时间后可出现腰背肌无力、腰痛等症状[6-7],这些并发症的出现可能与开放手术中多裂肌的广泛剥离和长时间牵拉挤压而造成术后肌纤维瘢痕化及失神经改变有关。因此,微创椎弓根螺钉系统技术在减少软组织损伤、减轻术后疼痛方面具有明显优势,经皮导板组患者术后7 d及1个月疼痛VAS评分均明显低于术前。我们在微创椎弓根螺钉基础上结合伤椎的经皮置钉,使椎体前缘高度恢复88%以上,符合目前胸腰椎骨折治疗的金标准[8-9]。 目前这一技术相对于传统开放手术除了费用更高以外,更多的缺点是手术时间的延长以及术中医患射线暴露加大,阻碍了这一技术的推广。虽然随着计算机导航设备的应用,可以减少放射暴露,但操作过程较为复杂,学习曲线长,且设备价格昂贵,基层医院推广困难[10]。在临床工作中医师更需要一种使用方便、准确率高且减少或者没有射线暴露的导航设备,因此,3D打印技术的逐步普及可以帮助医师解决许多临床问题。
图2 患者,男,37岁,高处坠落伤致L2椎体爆裂骨折,术中经皮个体化导板辅助微创椎弓根置入 A.经导板置入6枚穿刺针; B.导板拆除; C.安置椎弓根螺钉; D.术中切口情况;E、F.术后C臂机正、侧位透视;G.术后CT,显示螺钉位置良好,骨折复位好
表1 两组患者临床指标比较±s)
表2 两组患者手术前后影像学指标比较±s)
与术前比较:*P<0.01
表3 两组螺钉置入情况比较
表4 两组同一椎体双侧螺钉一致性比较±s)
3.2 3D打印个体化经皮导板的优点 本研究中,我们设计个体化的经皮导板,通过3D打印技术制作成实物,应用于临床获得了较好的效果。其优点主要有:① 导板容易经皮准确放置。3D打印是快速制造技术的一种形式,本研究的思路是术前在计算机中设计最佳的椎弓根螺钉进钉点及方向,然后制作出有限暴露的定位导板辅助手术,设计的难点是确定合理可靠的导板配准点。本研究为患者设计的导板范围为T10~L3节段,这些椎体后方具有明显的乳突、副乳突、横突等解剖结构,且位置相对较浅,导板不仅可以经皮放置,而且还可以做到有效的卡位配准。在我们的实际操作中,术者术前了解患者个体的解剖结构并参与导板设计,术中就可以有的放矢地显露需要卡位解剖结构,使导板能有效贴敷于骨性标志上。在本研究中经皮导板组首次置钉准确率为92.2%,明显优于徒手透视组(P<0.01)。另外,在本研究中,每个椎体的导板基座被分为左右侧两部分,这样做的目的是为了便于导板的经皮放置和取出,术者在术中适当暴露椎体后方结构后,通过放置特制拉钩,导板就较容易单侧经皮旋转安置,并且卡位在骨性结构中,然后术者可以通过左右侧导板设计的“凹凸”结构将两侧连为一体,不仅增强其稳定性,也便于控制螺钉的内倾方向,同时这样的设计也便于插入定位导针后导板的取出,节省手术时间。本研究中经皮导板组的手术时间为(71.6±11.9)min,出血量为(63.8±15.5)ml,明显优于徒手透视组,说明经皮导板容易放置和取出,节约了手术时间、减少了出血。② 经皮导板既可以连接为一整体提高其稳定性,也可以在矢状位上适当的进行调整,适合不同的体位。本研究中的导板是依照单个椎体独立的后部结构而设计的,虽然可以卡位在椎体的后部骨性结构上,但因为其配准点接触面有限,导板容易在矢状位上晃动;而且由于导板是依照术前仰卧位时CT数据设计的,术中体位的改变也会影响导板矢状位的方向,因此我们设计通过具有一定弹性的克氏针将各导板连为一个整体,既增加了各导板的相对固定,又允许各导板在矢状位方向做适当的调整。本研究结果表明,经皮导板组的矢状面螺钉置入角为2.9°±1.6°,明显优于徒手透视组(P<0.01),验证了导板的可行性。③ 导板的经皮放置可以做到微创。本研究中导板的配准点(与骨性结构接触的面积)控制在ø 16 mm左右,与微创螺钉外套筒的直径相当,可以在不增大切口长度的情况下放置导板减少软组织的损伤,在本研究中经皮导板组的切口长度为(12.0±2.0)cm、术后7 d及1个月疼痛VAS评分分别为(5.5±0.7)分和(1.8±0.8)分,与徒手透视组比较差异无统计学意义,证明其在微创性方面与徒手透视组一样。④ 导板可以保证螺钉排列一致和左右侧对称。在经皮导板组中导板是依据医师术前规划而完成的,这样就可保证螺钉进钉点在同侧排列一致,便于连接棒的放置;定位导板的术前规划也保证了同一椎体双侧椎弓根螺钉左右侧对称,经皮导板组的螺钉进钉点水平位置差值、螺钉内倾角差值较徒手透视组明显减小(P<0.05),提高了矢状曲度Cobb角和椎体高度的恢复;经皮导板组的椎体前缘高度比值和固定节段矢状曲度矫正度数均较徒手透视组更具优势(P<0.05)。⑤ 经皮导板减少医患的放射暴露。目前微创螺钉应用的最大障碍之一是术中需要多次透视,加大了医患的放射暴露,本研究中经皮导板组可以一次性较为准确的置入6枚穿刺针并同时插入导针,既减少了手术时间也降低了透视次数。⑥ 具有较好的可推广性。数字医学可以实现手术的精准操作,它也是现代外科手术的发展方向之一。本研究设计的导板看似构造相对复杂,但对于逆向工程软件设计来说,设计用时并不长,能够满足临床手术要求,具有推广性。本组患者从入院提取数据到导板打印可以在12 h内完成。对于没有3D打印机和导板设计能力的基层医院也可通过互联网,上传原始数据,外包设计导板及3D实物打印,然后通过物流快递送达。随着3D打印的日益普及,目前导板的打印成本并不高,对患者的经济负担影响不大;而且应用导板可以为手术医师提供更多的技术保障,逐渐提高其技术,减少患者并发症,使患者受益。
3.3 导板设计及术中使用注意事项 导板设计过程中应注意:① 手术医师应该参与导板设计的过程:导板是为手术服务的,手术医师只有术前了解患者的解剖结构才能够规划适合的进钉通道,确定导板的配准点,提高导板的准确性和实用性。② 经皮导板的配准点个体化设计:导板与乳突、附突的接触部分应个体化设计,最好能卡在这两者之间,以增加导板稳定性,提高置钉准确率。导板的骨性接触部分边缘也应该钝化处理,便于导板的经皮旋转放入。③ 经皮导板左右侧导向孔应能分开及组装:因为椎弓根螺钉有内倾角度,独立的左右侧导向孔便于导板的经皮放入和取出,组合在一起又能增加导板的稳定性。④ 可将多个经皮导板用克氏针组合提高准确度:这样既可以加大稳定性,又可以适当调整矢状位角度。⑤ 导板基座上标示椎体节段安置方向及左右侧,便于术中区别。
术中使用应注意:① 术前透视定位:明确椎弓根开口的体表定位,可缩小切口长度和减少创伤。② 术中钝性剥离骨性结构:可减少周围组织的损伤,较多的电刀烧灼可使周围组织液化,加大感染的风险,经皮导板组早期的1例患者术中为了更好地与导板骨性接触,使用了较高功率的电刀,术后出现感染。③ 特制拉钩辅助导板的插入:在本研究中我们使用了较窄的钝头拉钩,这样既便于导板的放入也可以减少周围软组织的损伤。④ 穿刺针的准备:最好准备6枚穿刺针,这样可以一次性放入,减少透视次数。⑤ 透视的要求:术中至少需要穿刺针进钉点正、侧位透视并及时调整,若有必要在穿刺针达到椎体后壁时再行正位透视明确针尖是否超过椎弓根内侧壁。⑥ 病椎置钉:应选直径偏小及较短的螺钉,进钉深度应浅于上下临近螺钉,便于复位。
综上所述,经皮导板辅助的椎弓根螺钉技术既吸取了数字骨科精准手术的特点,又兼有微创技术,具有手术切口小、出血少、装配简单、置钉准确、放射暴露少、复位效果好等优点,值得临床推广应用。
[1] Ni W F, Huang Y X, Chi Y L, et al. Percutaneous pedicle screw fixation for neurologic intact thoracolumbar burst fractures[J]. J Spinal Disord Tech,2010,23 (8):530-537.
[2] Palmisani M, Gasbarrini A, Brodano G B, et al. Minimally invasive percutaneous fixation in the treatment of thoracic and lumbar spine fractures[J]. Eur Spine J, 2009,18(Suppl 1):71-74.
[3] Wang M Y. Percutaneous thoracolumbar pedicle screw fixation: is it time to revisit spinal fracture treatment?[J]. World Neurosurg, 2010, 74(6): 570-571.
[4] Mariscalco M W,Yamashita T,Steinmetz M P,et al.Radiation exposure to the surgeon during open lumbar microdiscectomy and minimally invasive microdiseeetomy:a prospective,controlled trial[J].Spine,2011,36(3):255-260.
[5] 吴 超,谭 伦,林 旭,等.二维计算机辅助手术导航系统引导腰椎椎弓根螺钉植入及术后CT 重组断面评价[J].中国修复重建外科杂志,2015,29(4):452-456.
[6] Court C, Vincent C. Percutaneous fixation of thoracolumbar fractures: current concepts[J]. Orthop Traumatol Surg Res,2010,98(8):900-909.
[7] Mobbs R J, Sivabalan P, Li J. Technique, challenges and indications for percutaneous pedicle screw fixation[J]. J Clin Neurosci,2011,18(6):741-749.
[8] Lau D,Terman S W,Patel R,et al.Incidence of and risk factors for superior facet violation in minimally invasive versus open pedicle screw placement during transforaminal lumbar interbody fusion:a comparative analysis[J].J Neurosurg Spine,2013,18(4):356-361.
[9] Heintel T M,Berglehner A,Meffert R. Accuracy of percutaneous pedicle screws for thoracic and lumbar spine fractures:a prospective trial[J].Eur Spine J,2013,22(3):495-502.
[10]王洪伟,李长青,周 跃. 脊柱椎弓根螺钉定位导向装置的研制与临床应用进展[J].中国矫形外科杂志,2012,20(6):519-522.
(接收日期:2017-04-23)
Percutaneous individual navigation template assisted minimally invasive pedicle screw fixation for the treatment of thoracolumbar fractures
WUChao,TANLun,LINXu,HUHai-gang
(DeptofOrthopaedics,theFourthPeople′sHospitalofZigong,Zigong,Sichuan643000,China)
Objective To evaluate the safety and efficacy of minimally invasive pedicle screw fixation by percutaneous individual navigation template for the treatment of the thoracolumbar fractures. Methods The patients with thoracolumbar fractures underwent minimally invasive pedicle screw fixation were divided into two groups: free hand pedicle screw placement technique by fluoroscopy assistant was used in 32 cases (free hand and fluoroscopy assistant group), and screw placement technique by percutaneous individual navigation template were used in 30 cases (percutaneous navigation template group). The blood loss, operation time, fluoroscopy times and total length of incision, VAS at 7 d and 30 d after operation were compared. The vertebral compression rate, the sagittal curvature of the fixed segment correction and the first success rate of pedicle screw placement were compared. The sagittal screw angle, angle between sagittal screw,difference of screw entry point at horizontal position,difference of screw on inclined angle on both sides were compared. Results The follow-up time of all the patients was 12~24 months. The blood loss,operation time and fluoroscopy times in percutaneous navigation template group were significantly better than those in free hand and fluoroscopy assistant group (P<0.01). The fanterior flange height ratio of postoperation was significantly better than preoperative rate in two groups (P<0.01). Percutaneous navigation template group′s fanterior flange height ratio and fixed segmental sagittal curvature correction degree in the immediate postoperative and the last follow-up,the first success rate of pedicle screw placement and sagittal screw angle were significantly better than those in free hand and fluoroscopy assistant group(P<0.01), bilateral sagittal angle of screw,difference of screw entry point at horizontal position and difference of screw on inclined angle on both sides in percutaneous navigation template group were significantly better than those in free hand and fluoroscopy assistant group (P<0.05). Conclusions The minimally invasive screw placement technique by percutaneous individual navigation template can simplify the operative procedures and largely reduce radiation exposure, which is characterized by shorter operating time, higher positioning accuracy and better fracture reduction. It is worthy of clinical application.
spinal fractures; fracture fixation, internal; surgical procedures, minimally invasive;3D printing technique
10.3969/j.issn.1008-0287.2017.03.002
四川省重点科技计划项目(编号:2016JY0108);四川省医学会科研课题(编号:2015GK016);自贡市重点科技计划项目(编号:2013S01)
自贡市第四人民医院骨科,四川 自贡 643000
吴 超,男,硕士,副主任医师,主要从事脊柱外科研究,E-mail:flightiness@163.com; 谭 伦,男,主任医师,硕士生导师,通讯作者,主要从事脊柱外科研究,E-mail:1098726536@qq.com
R 683.2;R 687.32
A
1008-0287(2017)03-0262-07