一种简易椎间孔镜手术定位装置的设计制作与使用方法

罗杰多 罗雨桥 黎全猛 黎桥来 容达程 邓思然

广东省怀集县人民医院骨科3 区（广东肇庆526400）

目前随着微创外科的发展，经皮椎间孔镜在脊柱外科退行性疾病手术治疗中的应用越来越多。由于其操作入路有别于以往经典的后侧入路，其关键步骤是关节突扩大成形，精准置管［1］。一些辅导穿刺设备，在提供穿刺精准性方便关节突成形、减少透视、提高手术效率等方面国内外均有报道［2-4］，通常原理为顺向寻找靶点，体外装置复杂，应用困难，即使巨大椎间盘也在常规定位镜下摘除［5］，但需反复透视，甚至穿刺致神经根或硬脊膜损伤，使该技术学习曲线较长［6-7］。本研究结合既往使用同心圆原理的研究，提出更符合临床实际应用的球心原理，将人体按实体分正侧位定位标线，椎间孔定位穿刺装置则在正侧位定位标线的限制下确定了矢状面与冠状面的穿刺角度，从而确定了穿刺途径，再根据解剖投影的体外部分设计路线反向操作，提高了操作的把控性和穿刺的准确性，现报道如下。

1 设计原理

在对患者进行经皮椎间孔镜手术时，先明确体表穿刺点到以椎间盘突出部位解剖点为靶点的连线，常规是在确定穿刺点后以穿刺针进行穿刺，不断调整穿刺方向，使穿刺针尖端侧位上落在下位椎体的上关节突前上方，正位上落在下位椎体的上关节突外上方。在透视下标志出正侧位靶点与下椎体上关节突外（前）上方连线的体表投影线，并以两条投影线在腰部的外上方体表交点作为穿刺入点，经过穿刺入点到靶点的直线即穿刺途径。目前流行的穿刺定位器设计思路基本是研究如何从穿刺器经穿刺点瞄向靶点，即同心圆原理，穿刺途径在体内走行靠体外控制。而本研究设计思路则在于从靶点瞄向穿刺点的虚拟体外延长线上，先由椎间孔定位穿刺装置在正侧位定位标线的限制下确定矢状面与冠状面（相当于两个同心圆），它们相交于唯一直线并通过靶点和穿刺入点，从而确定了穿刺途径，相交直线在体外部分既在矢状面同心圆也在冠状面同心圆即为手术穿刺定位装置的套筒内通道中心。与在依据投影图像对穿刺方向进行调整的过程中利用投影原理形成目标穿刺方向原理接近［1］。本椎间孔镜手术定位装置分两套组件分别为第一、二定位组件，每一定位组件包括套筒和定位脚组成，定位脚在竖向平面上可转动连接于套筒的端部，套筒设有轴向贯通其的通道；每个套筒通过定位脚确定一个平面的方向，只需将套筒的同心放在穿刺点上，内外套筒的定位脚分别固定到正侧位定位线上，就固定好定位仪的尾部，也即决定了穿刺的方向，瞄向靶点，见图1。

图1 简易椎间孔镜手术定位装置的设计图与实物图Fig.1 Design drawing and physical drawing of simple positioning device for intervertebral foramina surgery

2 使用方法

术前利用多坐标系脊柱微创网（专利号：202020529717.6）作定位，标出正侧位各一条投影线，即是以椎间盘突出部位解剖点为靶点与下椎体上关节突外（前）上方连线的体表投影线，它们在腰部外上方相交的点，即为穿刺点，并作标识。常规术野消毒、铺巾，局部浸润麻醉。将简易椎间孔镜手术定位装置中心孔对正标志好的体外穿刺点，简易椎间孔镜手术定位装置的两个定位脚紧贴正侧位透视标志的穿刺途径投影并确保在各自平面上摆动，当顾及两平面时简易椎间孔镜手术定位装置尾端方向即确定下来，类似于几何学中两个非平行的平面相交于唯一的一条直线的原理，穿刺针经简易椎间孔镜手术定位装置套筒中心孔置入并在其引导下到达靶点，侧位透视见针头定位于上关节突穿刺点上，延长线通过靶点，再正位透视确认穿刺针定位于上关节突穿刺点上，延长线通过靶点，表示穿刺成功。其余操作同常规椎间孔镜的手术操作，典型病例见图2。

图2 椎间孔镜定位穿刺过程Fig.2 Positioning puncture process of intervertebral foramen endoscope

定位针穿刺次数、透视次数和手术穿刺时间；平均穿刺1～2 次，透视次数2～4 次，手术穿刺时间5～10 min。

3 讨论

目前经皮椎间孔镜在脊柱外科退行性疾病手术治疗中应用越来越多。经皮椎间孔镜学习曲线较长，其穿刺技术更为关键，对于初学者非常困难［8］。穿刺定位技术是经皮椎间孔镜椎间盘切除术成败的关键，从而形成对椎间孔镜穿刺技术的研究热潮，随着数字医学与微创技术的进步，由原始的二维X 线透视下徒手穿刺，到新型定位（导向）器械，再到超声引导、三维影像系统以及术中计算机导航，使得定位穿刺更加精准、高效，同时也减少了辐射暴露［9］。李正宇［10］设计的经皮腰椎椎间孔穿刺定位系统、陈天良［11］设计的经皮腰椎椎间孔镜穿刺器在测量术前相关影像学参数并引导穿刺，取得了一定的成功，但稳定性等因素限制了其在临床的使用，计算机导航系统辅助穿刺逐渐成为研究热点［12］，然而操作的复杂性，即使凭经验进行穿刺需要一定地反复调整穿刺的角度和长度，增加了额外的透视辐射次数［13］，仍是很多医生的首选，反复的透视对患者及术者均带来额外的辐射，而准确而周密的穿刺定位计划有助于减少术中透视辐射对医患双方的不良影响，缩短手术时间，提高手术成功率［14］。

穿刺是椎间孔镜手术操作中重中之重，为了有效降低学习曲线，也有学者应用“天玑”骨科手术机器人协助穿刺定位［15］，同时也有学者不断研发与应用椎间孔镜技术新型体表定位器或个体化术前设计及定位穿刺导向器［16-17］。本研究的简易椎间孔镜手术定位装置组装简单，使用方便是其最大的优点，有如普通骨科的导钻一样方便，这与其设计初衷有关，使其与骨科的导钻一样简单，引导着穿刺针到达靶点。范国鑫等［18］在研究新型椎间孔镜定位器中已证实椎间孔镜手术中穿刺原理主要是利用穿刺目标点始终落在直角圆弧圆心的特点，但其只确定在一个平面内运动，要把握人体内走行的角度，仍需瞄准穿刺点向关节突的方法穿刺。本手术穿刺定位装置则利用了正侧位同心圆相交于唯一直线的立体定位，无论体内外均是唯一直线，体外把握仍是其关键。本研究就靠摆放于体外位置和方向反向控制穿刺前进的方向，每一套筒只在一个平面运动，简易椎间孔镜手术定位装置由两组套筒组成，它们相交于唯一的直线就是两组套筒中的中心孔道，即是穿刺针的走行通道。使用时只需将椎间孔镜手术定位装置放在术前定位好的穿刺点上，两脚放置在术前定位所标志的正侧位投影线上，即将确定好穿刺解剖途径的体外方向。穿刺针通过定位装置中间通道置入，靠定位装置在体外摆放的方向将穿刺针前端准确达到目标靶点。类似研究如简式穿刺内镜监视下置管可明显缩短穿刺置管时间、减少透视次数，同时明显缩短手术时间［19］。按TESSYS 入路［20］要求，椎间孔镜穿刺点为正位经过目标靶点与峡部两点的解剖延长线在正位皮肤上，侧位同样为经过目标靶点与峡部两点的解剖延长线在侧位皮肤穿出点，两者相交点即为穿刺点。吴祖同等［21］也证明靶向定位技术在经椎间孔脊柱内镜系统具有准确性高、安全性高等优点。

简易椎间孔镜手术定位装置存在的不足及改进方向：简易椎间孔镜手术定位装置尽管使穿刺变得简单，减少了透视次数，减少了医源性损伤，但在使用中定位装置两脚如不严格安放仍有引导偏差，可通过增加定位垫座进行改善。

总的来说，本研究的简易椎间孔镜定位仪简化了椎间孔镜穿刺操作，在临床实践中减少了透视次数、医源性损伤、穿刺次数，故值得在经皮椎间孔镜腰椎间盘髓核摘除术中推广使用。