导航辅助下经皮椎弓根螺钉置入固定治疗胸腰段椎体骨折的临床疗效

(芜湖市第二人民医院 骨二科，安徽 芜湖 241001)

·临床医学·

导航辅助下经皮椎弓根螺钉置入固定治疗胸腰段椎体骨折的临床疗效

吴天亮， 桂召柳， 林志祥， 陈辉海， 赵广超

(芜湖市第二人民医院 骨二科，安徽 芜湖 241001)

目的：评价计算机导航辅助经皮椎弓根螺钉内固定系统治疗胸腰椎骨折的安全性与准确性。方法2013年1月～2016年1月我科收治40例胸腰椎骨折患者，其中胸椎25例，腰椎15例。其中T102例，T1110例，T1211例，L110例，L27例。男30例，女10例；年龄23～59岁。病例分为观察组和对照组，观察组采用计算机导航引导椎弓根螺钉内固定系统治疗，对照组采用传统开放椎弓根钉内固定术。分析手术的置钉安全性、准确性，手术时间，术中出血量及手术疗效等指标。根据视觉模拟(VAS)评分评估术后疼痛缓解情况。结果术后随访3～24个月，中位随访时间为13个月。与对照组相比，术后VAS评分较术前均有改善(χ2=5.469，P<0.05)。观察组术后未发现椎弓根螺钉松动、拔出、断钉。所有手术过程顺利，无血管、神经损伤并发症，螺钉大小选择合适。与对照组相比，观察组术中出血量少(t=5.052，P<0.05)，术中透视次数均减少(t=9.070，P<0.05)，手术时间缩短(t=3.613，P<0.05)，但早期操作不熟练，时间较长，在置钉数量上差异无统计学意义(t=0.392，P>0.05)。结论计算机导航辅助椎弓根内固定术治疗胸腰椎爆裂性骨折安全性和准确性较好，可减少术中出血量，疗效满意。

胸椎；腰椎；脊柱骨折；导航系统

胸腰段骨折是最为常见的脊柱骨折部位，手术可即刻恢复脊柱的稳定性，脊柱微创手术具有切口小、软组织剥离少、术后患者腰背痛发生率低等优点。目前，术中导航辅助经皮椎弓根螺钉内固定撑开复位术已逐渐发展成熟，该手术操作的精确性及安全性都已得到充分认识。本文回顾性研究我院2013年1月～2016年1月收治的40例无需减压手术的胸腰段骨折手术患者资料，术中三维导航辅助引导椎弓根螺钉置入组(观察组)及传统常规开放椎弓根螺钉植入组(对照组)各20例患者，通过对两组资料回顾性研究比较分析，探讨术中三维导航辅助椎弓根螺钉置入组的优势，短期效果满意，现报道如下。

l 资料与方法

l.l 临床资料 2013年1月～2016年1月我院共收治40例胸腰段椎体骨折患者，胸椎25例，腰椎15例，其中T102例，T1110例，T1211例，L110例，L27例。男30例，女10例；年龄23～59岁。分为观察组和对照组，观察组采用术中计算机导航辅助引导下椎弓根螺钉内固定系统(minimally invasive spine surgery,MISS)治疗，对照组采用传统开放椎弓根钉内固定术。所有患者为单椎体骨折，无脊髓神经根损伤症状，无需病椎椎板切除减压，无明确手术禁忌证患者。术前两组患者在性别、年龄及病椎的一般资料方面差异均无统计学意义(P>0.05)。

1.2 方法

l.2.1 术前准备 所有患者入院后常规行以病椎为中心的脊柱CT三维重建及MRI等影像学检查，明确诊断；行生化检查及心肺功能检查，术前积极治疗患者基础疾病，无麻醉禁忌证，术前30 min静滴头孢类抗生素，预防性用药；手术时间为入院后2～7 d。

1.2.2 手术方法 两组病例手术均由同一组医生完成。观察组：全麻满意后，术前病椎定位，常规准备，先对术野内椎体行三维扫描，准备导航系统，将器械在导航红外扫描下注册识别。将定位杆固定于病椎棘突上，棘突上固定定位架，安装参考架和注册器，完成主机及其他设备的注册。设计最佳进针路径，定位椎弓根进针点，在导航导引下完成穿刺，探针探查，丝攻适当攻丝，拧入合适的中空椎弓根螺钉。继用专用钛棒置入装置将长度合适的钛棒置入螺钉凹槽内，适度撑开复位后，依次拧紧各锁钉螺母，旋下螺钉延长杆。 冲洗、缝合切口，敷料包扎。对照组：全麻满意后，作胸腰段后正中纵行切口，常规椎旁肌双侧剥离，暴露病椎上下各一椎体的横突基底部及小关节突。确定进钉点位置后，注意外展、头顷角度后缓慢拧入合适长度椎弓根钉， 安装连接杆， 进行纵向撑开复位。满意后逐层缝合，切口放置引流管一根。

1.2.3 术后处理 预防感染性应用头孢类抗生素，不超过48 h，术后第2天及最后一次门诊随访均行X线片检查。术后即可指导患者卧床时适当加强腰背肌功能锻炼，术后第3天可佩戴腰围下地负重，医嘱出院后定期门诊随访。

1.2.4 手术效果评估 观察比较观察组及对照组的手术切口长度、手术时间、术中出血量，伤椎前缘椎体高度与正常椎体前缘高度的百分比，置钉优良率以及术中透视次数。置钉优良率：(置钉优良例数/总病例数)×100%。0级：无穿破；1级：穿破<2 mm；2级：穿破2～4 mm；3级：穿破>4 mm。0～1级为优，2级为良，3级为差。术后第2天及末次门诊随访观察疼痛强度评价的视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)。

1.2.5 统计学方法 采用SPSS 19.0统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差表示，两两比较采用配对t检验；组间比较采用独立样本t检验；计数资料以率和频数表示，组间比较采用χ2检验及Wilcoxon秩和检验；检验水准a=0.05。以P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1 术中情况对比 观察组患者手术切口长度(8.14±2.12)cm，术中出血量(62.31±12.10)mL以及术中透视次数(4.01±1.54)次，均低于采用常规治疗的对照组患者，手术时间低于对照组，早期操作不熟练，后期时间明显缩短，见表1；手术过程中情况见图1。

表1 两组术中情况对比

组别n置钉数/枚手术切口长度/cm出血量/mL透视次数/次手术时间/min观察组204．6±1．88．14±2．1262．31±12．104．01±1．5473．61±12．44对照组204．8±1．413．54±1．5485．46±16．547．44±2．1990．12±16．21t0．3929．2165．0529．0703．613P>0．05<0．05<0．05<0．05<0．05

2.2 术后恢复状况对比 观察组术后平均伤椎前缘椎体高度与正常椎体前缘高度的百分比为(86.56±3.01)%，植钉优良率为95.38%，高于对照组(P<0.05)；观察组术后VAS评分低于对照组(1.6±0.7vs. 2.9±0.8;P<0.05)，详见表2。患者术前、术中及术后随访影像学资料见图2。

表2 术后恢复状况对比

组别n伤椎/正常椎体前缘高度/%植钉优良率/%VAS评分/分观察组2086．56±3．0195．381．6±0．7对照组2074．16±4．1170．002．9±0．8χ2/t10．8904．3295．469P<0．05<0．05<0．05

图1 术中操作模拟进针图

a.术前侧位片；b.术后侧位片。

图2 典型病例影像学资料

3 讨论

脊柱损伤相关的创伤是临床常见的疾病，尤其发生在胸腰段部位者，手术方式以后路经椎弓根螺钉固定复位为临床最常用手术方式之一。传统手术方法需广泛剥离后方组织，易造成患者术后腰背痛及腰椎活动障碍[1-2]。微创经皮椎弓根螺钉置入方法，优势主要在于在生物力学方面最大程度地保留了脊柱的活动节段，该技术具有手术切口小，软组织剥离少，术后患者腰背痛发生率低等优点[3]。经微创切口行经皮椎弓根螺钉置入固定，需要在X线反复透视下完成，精确定位，否则可能导致手术失败，给患者带来痛苦。术中导航辅助下手术治疗，可进一步提高手术精确性，减少医务人员的辐射暴露次数，确保手术安全。可以让术者术中即时了解到患者脊柱后方的解剖结构与手术器械的位置关系，避开重要的解剖结构，减少手术操作步骤，提高手术效率的同时确保了手术的安全。在导航辅助下经皮椎体后凸成形术治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折患者，取得满意的疗效，提高了手术的安全性和精确性，降低辐射的损害[4]。

数字化导航辅助胸腰椎椎弓根螺钉置入术在脊柱手术中已广泛开展。在尸体试验研究中，陈玉兵等[5]将20具尸体胸椎标本随机分为两组，导航模板法的置钉准确率高于徒手法，风险螺钉发生率低于徒手法，差异有统计学意义(P<0.05)。国内外学者研究发现采用在导航辅助下经皮椎弓根螺钉治疗胸腰段骨折具有良好的效果[6-9]。笔者认为，导航辅助下经皮椎弓根螺钉技术为胸椎椎弓根螺钉置入提供了一种新的方法，笔者从2013年1月开始，对胸腰段脊柱骨折患者术中采用导航辅助下经皮椎弓根螺钉固定技术，手术疗效与传统手术相当，手术适应证相类似：①胸腰椎骨折，无需椎管减压患者；②胸腰椎单柱骨折，后突严重，Cobb角>30°；③椎体前缘高度压缩>50%，不宜保守治疗的患者；④普通胸腰椎单柱骨折，患者要求早期手术治疗，减少长期卧床的并发症。但对于以下患者不宜采用导航经皮椎弓根螺钉固定技术：①脊柱骨折椎管占位明显，有脊髓、马尾损伤症状，术中需椎板切除减压患者；②多节段脊柱骨折，伴有脱位或小关节交锁患者；③陈旧性脊柱骨折伴有后凸畸形严重的患者。早期手术时间较长，主要与术中操作繁琐，操作不熟练有关，增加了术中透视三维扫描、参考架的安装以及注册工具等手术步骤；但后期熟练之后，手术时间明显缩短。本组研究中，术中为术者提供了精准的椎弓根植入的模拟图像，避免了反复透视造成的时间浪费，整个手术时间明显缩短。国内学者研究认为，计算机导航辅助椎弓根内固定术治疗胸腰椎爆裂性骨折安全性和准确性较好，可减少术中出血量，疗效满意。术中存在影像漂移而导致置钉失误，需引起重视，发现后应及时重新注册[10-11]。该技术设备价格昂贵，操作环节较多，必须操作准确无误，否则后果较严重。故术者需具有丰富的传统椎弓根置入手术的经验，了解导航系统的基本原理，且熟悉三维导航系统的操作要点和相关不足之处，操作轻柔，方可最大限度地减少术中导航所导致的误差。

对于没有神经症状的胸腰椎骨折可优选经皮椎弓根螺钉置入技术，有条件情况下，术中导航辅助会取得更好的疗效，其出血量少、减少肌肉损伤、缩短手术及住院时间以及减少感染率等优点已得到广大学者的证实。本研究病例较少且随访时间较短，需要更多的前瞻性和随机临床病例试验来验证导航辅助经皮椎弓根置入和开放手术之间患者术后疗效及功能恢复的差异。

【参考文献】

[1] MOON KY, LEE SE, KIM KJ,etal.Back muscle changes after pedicle based dynamic stabilization[J].J Korean Neurosurg Soc，2013,53(3):174-179.

[2] 范顺武,胡志军,方向前.腰椎后路手术中脊旁肌保护的相关思考[J].中华骨科杂志,2011,31(4):400-407.

[3] 刘春红,严政,张小海,等.经皮椎弓根螺钉和开放手术治疗胸腰段骨折早期疗效比较[J].皖南医学院学报,2017,36(1):64-67.

[4] 邹文,朱美忠,胡天志,等.电磁导航经皮椎体成形术治疗胸、腰椎骨质疏松性压缩性骨折21例的疗效分析[J].重庆医学,2012,41(15):1484-1485.

[5] 陈玉兵,陆声,徐永清,等.数字化导航模板辅助胸椎椎弓根螺钉置钉实验研究[J].中国骨科临床与基础研究杂志,2010,6(2):125-129.

[6] 杨明杰,李立钧,麻彬,等.C臂机导航下经皮椎弓根钉内固定联合对侧微创TLIF治疗腰椎管狭窄症[J].组织工程与重建外科杂志,2013,9(3):158-160.

[7] 郎昭,田伟,刘波,等. X线三维导航系统辅助经寰枢关节螺钉固定治疗寰枢椎不稳[J]. 中华医学杂志,2013,93(29):2296-2300.

[8] OHBA T,EBATA S,FUJITA K,etal.Percutaneous pedicle screw placements: accuracy and rates of cranial facet joint violation using conventional fluoroscopy compared with intraoperative three-dimensional computed tomography computer navigation[J].Eur Spine J,2016,25(6):1775-1780.

[9] 刘峰,张勇,李智,等.计算机导航辅助经皮椎弓根螺钉固定[J].中国实用医药，2013,8(20):56-57.

[10] 姚关锋,王新家,王伟东,等.导航引导椎弓根钉内固定系统治疗胸腰段椎体爆裂骨折[J].中国骨科临床与基础研究杂志,2013,35(2):69-73.

[11] 王鹏,金格勒,杨毅.腰椎椎弓根螺钉内固定中计算机辅助导航应用的Meta分析[J].中国组织工程研究,2014(9):1404-1409.

Clinicaloutcomesofcomputernavigationassistedpercutaneouspediclescrewinternalfixationforthoracic-lumbarfractures

WUTianliang,GUIZhaoliu,LINZhixiang,CHENHuihai,ZHAOGuangchao

Darpartment of Orthopaedics, Wuhu No.2 People′s Hospital, Wuhu 241001,China

Objective：To evaluate the safety and accuracy of percutaneous pedicle screw internal fixation for the treatment of thoracic-lumbar fractures using computer assisted surgical navigation(CASN)system.Methods: Forty cases of thoracic-lumbar fractures treated in our department between January of 2013 and 2016 were included. Twenty-five cases were thoracic fractures and 15 were fractures at lumbar vertebrae. The fractures occurred at T10in 2 cases, T11in 10, T12in 11, L1in 10s ,L2in 7. Thirty cases were male, and 10 females. The patients aged from 23 to 59 years old, and were allocated to observational group and control group. Patients in the observational group received percutaneous pedicle screw internal fixation using CASN, and those in the control group were treated by open surgery with pedicle screw fixation. Two groups were evaluated regarding safe and accurate screw placemen, operative time, intra-operative blood loss and surgical outcomes. Visual analogue score (VAS) was used to assess postoperative pain relief.Results: All patients were followed for 3 to 24 months(median 13 months). Patients in the observational group had significant postoperative pain relief as compared with the control group(χ2=5.469,P<0.05) as well as lower intra-operative blood loss(t=5.052,P<0.05), fewer times for intra-operative fluoroscopy(t=9.070,P<0.05), reduced operative time(t=3.613,P<0.05). Although no postoperative incidences of flexible screw placement, dislocation or broken screw occurred, and all patients were successfully undergone the operation, no damage to the blood vessels and nerve occurred and right size of screw was chosen, yet the difference was not significant in operating the system from unskillful in early stage to the time to skillful operation and the number of pedicle screws were placed(t=0.392,P>0.05).Conclusion: Percutaneous pedicle screw internal fixation with CASN system can improve the safety and accuracy of pedicle screw placement and reduce the intra-operative blood loss, and lead to better treatment outcomes for thoracic-lumbar fractures.

thoracic vertebrae; lumbar vertebrae; spinal fractures; navigation systems

1002-0217(2017)06-0561-04

2017-03-27

吴天亮(1983-)，男，主治医师，(电话)18055317656，(电子信箱)63805499@qq.com；

桂召柳，男，副主任医师，(电子信箱)guishaoliu@163.com，通信作者。

R 687.3

A

10.3969/j.issn.1002-0217.2017.06.015