计算机导航辅助经皮椎弓根螺钉治疗胸腰椎骨折的疗效分析

李 智 朱庭标 赵爱彬 张 勇 刘 峰 吕晓峰 朱明雨 顾 浩 张金鹏 范永红 王叶武

( 曲靖市第一人民医院骨科 ， 云南 曲靖 655000 )

近年来，随着数字医学的发展, 计算机导航技术在骨科手术中的应用越来越多。计算机导航辅助椎弓根螺钉(Computer Navigation Assisted Percutaneous Pedicle Screws, CNAPPS)技术已被证实具有较高的精确性及安全性，但鲜有文献报道计算机导航辅助经皮椎弓根螺钉技术。我院自2012年1月-2018年2月，选择108例单节段无脊髓神经损伤症状的胸腰椎压缩骨折患者并随机分为2组，分别行常规经皮椎弓根螺钉固定及在计算机导航辅助下行经皮椎弓根螺钉固定，对2组患者进行比较，现报告如下。

临床资料

1 一般资料：本组108例单节段无脊髓、神经损伤症状胸腰椎压缩性骨折患者，随机分成2组，每组54例。 一组行常规经皮椎弓根螺钉固定(常规经皮组)，其中男34例、女20例，年龄26-54岁、平均36.8岁，损伤节段：T118例、T1215例、L122例、L29例，损伤原因：车祸伤24例、高处坠落伤20例、重物砸伤10例。另一组在计算机导航辅助下行经皮椎弓根螺钉固定(导航经皮组)，其中男36例、女18例，年龄28-56岁、平均39.2岁，损伤节段：T116例、T1216例、L125例、L27例，损伤原因：车祸伤20例、高处坠落伤26例、重物砸伤8例。2组患者所有手术均由同一组医生完成。纳入标准：(1)根据X片及骨折椎体CT平扫按照胸腰椎骨折Denis分型单节段单纯椎体压缩骨折、无脊髓神经损伤症状；(2)伤后2周内新鲜骨折；(3)无重要脏器及身体其它部位损伤；(4)无病理性骨折及骨质疏松；(5)术后依从性较好，能按时随诊。

2 手术方法：(1)常规经皮组。全麻后，患者俯卧于可透视手术床上，腹部悬空行体位复位。C臂透视定位椎弓根进针点后做好标记。以4个椎弓根点为中心各做1个长约1cm纵行切口， C臂引导下将穿刺定位针经皮置入伤椎上下椎体的椎弓根内，通过定位针用攻丝扩大钉道后拧入空心椎弓根螺钉。经皮置入纵向连接杆并拧紧一端尾帽固定、于两螺钉尾部安装纵向撑开装置后适度撑开行复位固定并拧紧尾帽，C臂透视观察骨折复位情况，对侧同法操作。冲洗缝合手术切口，术后2天患者疼痛明显减轻时下地活动。(2)导航经皮组。全麻后，患者俯卧于可透视手术床上，腹部悬空行体位复位。C臂透视定位伤椎及上下位邻椎双侧椎弓根开口位置并标记。消毒后用固定夹将示踪器固定于伤椎上2位椎体棘突上，确保示踪器固定牢靠不影响操作并保证示踪器不被遮挡。用三维C臂对伤椎及上下邻近节段进行三维扫描后将采集图像传入导航系统，导航对图像自动匹配后将手术所需工具进行注册。在皮肤标记点分别做长约1cm的纵形切口，切开皮肤及筋膜。根据导航工作站的虚拟图像，用装有示踪器的工具分别对伤椎上下节段双侧椎弓根的开口部位进行开口、开道。根据工作站图像调整头倾、内倾角度，通过测量工具测出拟植入椎弓根螺钉的长度及直径。置入导针后逐次放入扩张管道，沿导针攻丝后将所选椎弓根螺钉沿导针拧入椎弓根内，经皮置入纵向连接杆并拧紧一端尾帽固定、于两螺钉尾部安装纵向撑开装置后适度撑开行复位固定并拧紧尾帽，C臂透视观察骨折复位情况，对侧同法操作。冲洗缝合手术切口，术后2天患者疼痛明显减轻时下地活动。

3 观察指标：记录2组手术时间、术中出血量、术中X线透视次数、住院天数、骨折愈合时间，测量2组术前及末次随访时矢状面Cobb角，比较2组患者术前、术后疼痛视觉模拟评分。所有患者术后均需行CT扫描，并对术后椎弓根螺钉位置进行评价：0级：螺钉位于椎弓根皮质内；1级：螺钉穿破椎弓根壁，但≤2mm；2级：螺钉明显穿破椎弓根壁，>2mm，但没有出现神经损害；3级：出现并发症，如椎弓根骨折，向前方穿破导致血管神经损伤，穿破椎弓根内外侧壁出现神经损害。其中0级、1级螺钉为优，2级螺钉为良，3级螺钉为差。

安装参考架后在导航辅助下置钉

插入定位导针后透视见位置良好

拧入经皮椎弓根螺钉后透视见骨折复位满意、椎弓根螺钉位置良好

4 统计学处理：所有数据均采用SPSS16.0统计软件分析，对手术时间、术中出血量、切口长度、住院时间、骨折愈合时间、2组术前及末次随访时矢状面Cobb角和2组术前、术后疼痛视觉模拟评分采用配对t检验进行分析比较，对术中透视次数及CT扫描椎弓根螺钉优良率使用x2检验，P<0.05差异有统计学意义。

5 结果：常规经皮组和导航经皮组术中出血量、切口长度、住院天数、骨折愈合时间及矢状面Cobb角、VAS评分比较差异无统计学意义；但2组手术时间、X线透视次数、椎弓根螺钉置钉优良率比较差异有统计学意义，见表1-3。计算机导航辅助经皮椎弓根螺钉置钉较常规非导航辅助置钉具有较高的置钉准确性、较短手术时间及较少射线暴露。

表1 2组手术组比较

表2 2组术后Cobb角及VAS评分比较

表3 2组术中透视次数及螺钉优良率比较

讨 论

1 常规非导航辅助经皮椎弓根螺钉治疗胸腰椎骨折：胸腰椎骨折经后路行椎弓根螺钉固定已被临床证实安全可靠，传统开放手术须做广泛的软组织剥离，手术创伤大、出血多、住院时间长。近年来脊柱微创技术发展迅速，其中经皮椎弓根螺钉固定技术得到广泛应用，其具有创伤小、出血少、手术时间短、术后腰背部疼痛轻等优点。但经皮椎弓根螺钉固定需在术中反复透视，使医务人员及患者反复多次暴露在X线辐射下；且经皮椎弓根螺钉固定在X线透视下微创切口内而非直视下置钉，常给精确置钉带来一定困难，由于螺钉位置不佳，常可导致脊髓神经、血管、内脏等损伤导致严重并发症[1]。

2 CNAPPS治疗胸腰椎骨折：计算机导航辅助手术最早应用于神经外科[2]， 随着数字医学的发展，该技术越来越广泛地应用于诸多外科领域， 并得到飞速发展， 特别是在脊柱外科领域， 计算机辅助手术导航系统可以明显提高椎弓根螺钉置入的准确率，其安全性和精确性已被临床证实[2-4]。但以往计算机导航辅助置钉均在开放切口内、直视下结合术者对局部解剖结构综合判断后进行椎弓根螺钉的植入，很少有文献报道将导航技术与经皮椎弓根螺钉技术两者结合来治疗脊柱病变。我们将2种技术相结合可以很好的解决常规经皮椎弓根螺钉技术置钉过程中存在的问题。计算机导航不但可以指导术者选择正确的进针点、角度 、 深度， 还可以从工作站虚拟图像上测量钉道长度及椎弓根直径， 帮助术者选择最佳的椎弓根螺钉及进钉通道。熟练掌握后整个手术过程中只需透视3次，即术前定位、术中扫描、术后验证，这大大减少了医务人员及患者射线暴露。虽然在使用导航过程中较常规非导航技术增加了安装参考架、术中三维扫描、工具注册等手术步骤，但熟练操作后整体并不会延长手术时间，因为导航技术可提供精准的置钉模拟图像， 避免了常规手术穿刺时反 复透视所造成 的时间浪费，医务人员一旦熟练其使用方法及操作过程，还会缩短手术时间。因此，计算机导航辅助经皮椎弓根螺钉技术可以有效提高置钉精准度和安全性、缩短手术时间， 减少射线暴露。

3 CNAPPS使用中存在问题：CNAPPS能很大程度避免传统术式中反复透视定位操作， 减少了术中术者及患者的透视时间及辐射暴露。但它并不是完美的， 选择导航系统仍有一定的局限性。计算机导航技术需要一定的学习周期， 虽然它可以提供较为精准的空间定位， 但如果术中出现“漂移”，定位将出现偏差。所以使用计算导航技术要注意以下几点: (1)患者体位一定要固定牢靠， 置钉过程中动作相对轻柔，避免术中患者身体产生过大的移动；(2)确保参考架固定稳固， 避免术中松动；(3) 术中安装参考架，要避免影响经皮植钉操作及物体遮挡参考架；(4)术中若发现导航定位明显偏离术者或发现参考架有松动，应重新采集图像进行导航 。

计算机辅助导航系统是外科医生本身所具有的经验和判断的最好补充，是一种先进的辅助手段，不能代替外科医生的思维和技能， 只有两者有机结合， 才能确保椎弓根螺钉安全 、准确植入[5]。