双 C 型臂 X 线机引导逆行经皮耻骨上支螺钉置入技术治疗骨盆骨折

黄晨 任亚明 谢美明 徐伟 邓少林 廖冬发

随着骨盆微创技术的发展，骨盆手术的操作和质量控制越来越依赖于术中 C 型臂 X 线透视。术中透视图像有效引导手术操作、评估复位和固定质量的前提是获得标准的解剖投影。单 C 型臂 X 线机透视可有效引导骨盆耻骨上支螺钉置入已成共识，然而获得骨盆不同的透视图像需要通过移动和旋转C 型臂 X 线机来实现，这一过程中不仅耗费大量时间，且每次透视图像还存在一定程度差异。以往，术中双 C 型臂 X 线机透视技术应用于椎体成形术和股骨近端骨折髓内钉内固定术，都获得了良好效果。而在经皮逆行耻骨上支螺钉置入过程中的应用还未见报道。

耻骨上支经皮螺钉固定已成为治疗不稳定骨盆环骨折的重要技术之一，螺钉固定具有与钢板固定相当的生物力学性能，相比钢板固定经皮螺钉固定术出血更少，神经血管损伤风险更低，感染风险也更低。由于耻骨上支不规则的解剖结构，逆行螺钉置入具有一定挑战性。为高效、安全地经皮逆行置入耻骨上支螺钉，笔者术前采用计算机虚拟技术评估患者耻骨上支是否存在置钉通道，个体化规划进针点及路径，虚拟置入螺钉后模拟术中透视，测量透视方位及角度指导术中透视，术中为获得准确、稳定的透视图像，笔者采用 C 型臂 X 线机透视技术，一台透视骨盆入口位影像，另一台透视出口闭孔斜位影像，双 C 型臂 X 线机合理布局也不会影响外科医师操作，术中不需要移动和旋转 C 型臂 X 线机即可得到两个方位的透视影像。本研究收集、分析本院 2018 年 8 月至 2020 年 12 月，采用逆行经皮耻骨上支螺钉置入技术治疗的 21 例骨盆骨折患者资料，以探讨双 C 型臂技术在引导经皮逆行耻骨上支螺钉置入的可行性、有效性及安全性。

资料与方法

一、纳入标准与排除标准

1. 纳入标准：( 1 ) Tile B 型或者 C 型骨盆骨折包含移位和 ( 或 ) 不稳定耻骨支骨折者；( 2 ) NakataniⅡ、Ⅲ 区骨折者；( 3 ) 创伤后 14 天内手术，术后随访满 6～12 个月者。

2. 排除标准：( 1 ) 年龄 ＜ 18 岁者；( 2 ) 过度肥胖患者；( 3 ) 螺钉进针点周围粉碎性骨折者；( 4 ) 术前评估无安全置钉通道者；( 5 ) 病理性骨折者。

二、一般资料

将纳入的 21 例骨盆骨折患者资料按术中透视是否使用双 C 型臂 X 线机进行分组，双 C 型臂 X 线机组 9 例，男 7 例、女 2 例，年龄 19～51 岁，平均34.7 岁，Tile B 型 7 例、Tile C 型 2 例；单 C 型臂 X线机组 12 例，男 9 例、女 3 例，年龄 23～57 岁，平均 37.2 岁，Tile B 型 8 例、Tile C 型 4 例。

三、术前准备

患者入院后常规行骨盆 X 线检查、CT 平扫及三维重建。将所有患者的 CT DICOM 数据导入MIMICS 21.0 ( Materialize，Leuven，Belgium ) 软件，在二维和三维视图多角度立体观察骨折的形态、移位方向和耻骨上支的形态，虚拟复位后根据耻骨上支形态虚拟置入螺钉评估是否存在置钉通道，测量骨盆入口位和出口闭孔斜位角度，并根据螺钉位置进行预透视记录透视方向和角度以指导术中透视。

四、手术方法

全身麻醉后，患者仰卧于可透视手术床上，腰骶部垫一软垫将骨盆抬高约 3 cm。常规消毒术区，铺无菌手术单。双 C 型臂 X 线机透视时将双 C 型臂分别置于手术台两侧，骨折同一侧的 C 型臂 X 线机透视出口闭孔斜位，对侧的 C 型臂 X 线机透视入口位 ( 图 1 )，按照术前测量的透视角度进行预透视，调节至标准图像固定 C 型臂，术中透视时双 C 型臂X 线机同时曝光。外科医师位于手术侧的对面，在对侧耻骨结节附近做一个长约 1 cm 的纵形切口，然后进行皮下钝性分离至对称耻骨联合，置入克氏针套筒，用 1 枚 2.5 mm 克氏针轻刺入骨皮质，在 C 型臂 X 线机引导下根据术前规划引导导针置入，将导针调节至理想的位置，用电钻突破第一层皮质，再用骨锤轻轻敲击使克氏针沿耻骨上支推进，将术中透视影像与术前虚拟透视的影像进行比对评估螺钉位置 ( 图 2 )。

理想情况下，导针于髋臼前上方穿过，若导针置入过程发生轻度的偏移，可更换小一号的导针，折弯导针尖端来改变导针行进方向，从而调整导针在髓腔内的行程。在耻骨上支骨折断端存在错位的情况下，可先于骨折远端置入导针，拧入 1 枚较短的临时空心螺钉，将临时螺钉作为摇杆复位远端骨折，骨折断端对合后继续敲击导针进入骨折近端。导针置入位置理想后测量螺钉长度，用攻丝扩开第一层皮质，拧入空心螺钉。再次透视确认骨折复位及螺钉位置，满意后间断缝合切口。

五、术后处理

患者术后返回病房即刻指导进行下肢肌肉等张收缩及踝泵功能锻炼，术后 8 h 给予低分子肝素预防量抗凝，术后 1～2 天复查骨盆 X 线片、骨盆 CT平扫了解骨折复位及螺钉位置情况 ( 图 3 )。术后次日即可坐起，指导患者翻身、进行肺功能锻炼，床上主动屈伸髋、膝关节及下肢肌力锻炼，术后 1 周左右扶双拐下地患肢不负重行走，术后 3～6 周开始部分负重行走，术后 6 周根据骨折愈合情况指导患者逐步完全负重行走。

图 1 术中双 C 型臂 X 线机摆放位置Fig.1 Placement of two C-arm fluoroscopes

图 2 a、b：术前测量的出入口角度，术中将 C 型臂直接调节至术前测量的角度便可获得理想的透视图像；c、d：术前模拟透视的图像指导术中置钉；e、f：术中透视影像，与术前模拟透视图像高度重合Fig.2 a - b: Showed the angles of the entrance and exit measured before surgery, and ideal fluoroscopic images could be obtained by direct adjusting of the C-arm to the angle measured before surgery; c - d: Images of preoperative simulated fluoroscopy to guide the intraoperative nail placement; e - f: Indicated the intraoperative fluoroscopic image, which was highly overlapped with the preoperative simulated fluoroscopic image

六、疗效评价指标

记录手术时间、透视次数及并发症发生情况。术后根据 CT 检查评价螺钉置入位置。正确螺钉置入位置为螺钉位于双侧皮质界限内，未切出皮质或切入关节面。骨盆复位质量采用 Matta 影像学评分，Matta 评分是根据影像学评价骨盆复位质量最常用的工具之一，根据骨盆骨折的复位质量分为：优( ≤ 4 mm )、良 ( 5～10 mm )、一般 ( 11～20 mm )，差 ( ＞ 20 mm )。采用 Majeed 功能评分评估患者术后功能。满分为 100 分，≥ 85 为优，70～84 为良好，55～69 为可接受，＜ 55 为差。

七、统计学处理

结 果

所有患者均按术前计划顺利完成经皮置钉固定，双 C 型臂 X 线机组共计置入 10 枚耻骨上支螺钉，单 C 型臂 X 线机组共计置入 15 枚耻骨上支螺钉，两组数据详见表 1，两组间的手术时间和透视次数的差异有统计学意义 (＜ 0.05 )。术后 CT 平扫提示 25 枚螺钉均位于骨皮质内，采用 Matta 标准评价骨盆复位质量，两组间骨盆复位优良率的差异无统计学意义 (＞ 0.05 )，21 例患者术后获得 6～12 个月随访，所有患者骨折均愈合，无断钉、无骨折再移位。末次随访时 Majeed 功能评分两组间患者评分优良率的差异无统计学意义 (＞ 0.05 )。

表 1 两组间的手术时间、透视次数、骨盆复位质量以及术后功能比较Tab.1 Comparison of operation time, fluoroscopic frequency, pelvic reduction quality and postoperative function between the two groups

讨 论

经皮逆行耻骨上支螺钉技术自从 Routt 教授在1995 年首次报道以来，该技术逐渐被外科医师应用和改良，近几年文献介绍的采用 C 型臂 X 线机引导螺钉置入的方法，术中均采用单 C 型臂 X 线机透视骨盆入口位和闭孔出口位来引导螺钉置入。蔡鸿敏等报道置入 1 枚逆行耻骨上支螺钉所需手术时间为 15～50 min ( 平均 35 min )，所需透视次数32～55 次 ( 平均 45 次 )；汪金平等报道经皮置入1 枚耻骨上支螺钉手术时间平均 32 ( 15～60 ) min，透视次数平均为 24 ( 7～44 ) 次；Zhang 等报道经皮置入 1 枚耻骨上支螺钉的手术时间为 27.56 ( 15～45 ) min，透视平均次数为 54.78 ( 40～77 ) 次；Nie 等报道经皮置入 1 枚逆行耻骨上支螺钉手术时间为 30～60 min，平均 ( 41.6±8.1 ) min。笔者采用单 C 型臂 X 线机置入 1 枚逆行耻骨上支螺钉的手术平均时间为 ( 31.92±9.70 ) min，平均透视( 37.08±8.78 ) 次。与同行报道的手术时间和透视次数比较接近，这说明逆行耻骨上支螺钉技术已得到广泛应用，各单位医师在熟练掌握后，进行手术操作的时间和透视次数没有明显差异。笔者在透视方式上进行了创新，采用双 C 型臂 X 线机同时透视骨盆入口位和闭孔出口位，一次在两个不同平面成像，节省了术中调节 C 型臂的时间。

骨盆前环骨性结构的变异还没有被充分论证，耻骨上支的尺寸和曲率范围差异较大，一些患者术前通过常规 X 线和 CT 很难确定是否存在足够大的置钉通道，常常需要术中决定。除耻骨上支通道大小之外，骨盆入口位耻骨上支的弧度以及闭孔斜出口位上的倾斜度也存在显著的变异。这两个透视影像决定了逆行耻骨上支螺钉是否可以放置以及螺钉的大小和长度。标准的入口位影像是耻骨上支正面的切线位通常角度在 15°～35° 间，一般来说C 型臂 X 线机向骨盆出口位方向倾斜约 30°～40°，再向闭孔斜位方向倾斜约 20°～30° 可观察到螺钉与髋关节的关系。因此，这类患者的术前评估和计划尤为重要。本研究采用 MIMICS 软件对骨折进行虚拟复位，然后虚拟置入 1 枚 6.5 mm 或 7.3 mm 螺钉，了解患者耻骨上支是否存在置钉通道，再进行虚拟透视得到标准的入口位和出口闭孔斜位，记录螺钉入针点、方向，透视入口位、出口闭孔斜位的角度指导术中置钉及透视，术前计划与术中影像的结合，使术者能够将术前计划的螺钉虚拟透视影像与术中手术室实际透视的影像进行比对，便于指导术中操作、评价复位质量和螺钉位置。

本研究证实了使用双 C 型臂 X 线机引导闭合经皮置入耻骨上支螺钉的可行性和优势。笔者发现，同时使用双 C 型臂 X 线机可缩短约 30% 的手术时间。使用双 C 型臂 X 线机时，一旦两个 C 型臂位置和角度固定下来，就不再需要透视技术人员反复操作 C 型臂 X 线机调节转换获得不同透视方位的图像。单 C 型臂 X 线机的手术过程中，调节 C 型臂位置和方位耗费大量时间，每次调节后透视人员和外科医师都必须再次确认透视图像，往往会因为图像质量或拍摄的角度不满意，需要调节后再次透视。本研究数据显示，单 C 型臂 X 线机转换位置和方位时会产生约 10% 的无效透视图像，无效的透视不仅会延长手术时间，还会增加辐射暴露量。较长的手术时间会降低患者机体系统的防御能力，同时增加手术团队的疲劳和失误的可能性。既往研究证实，手术时间越长，手术部位感染的风险越高。操作熟练的骨科医师可显著降低手术时间以及手术中的辐射暴露。耻骨上支螺钉技术难度较大、学习曲线长、平时也不常使用，精确的术前规划和术中高效标准的透视可降低外科医师学习曲线，减少手术时间和透视次数。

图 3 a～d：术前 X 线片和术前规划的置钉通道；e～h：术后 X 线片和 CT 扫描示螺钉全程位于皮质内Fig.3 a - d: Preoperative X - ray and pre-planned nail placement channels;e - h: Postoperative radiographs and CT scans indicating that the screw was located between cortical bones

本研究采用逆行耻骨上支螺钉治疗的骨盆骨折患者，术中无血管、神经等周围软组织损伤，术后复查螺钉均位于皮质内，无骨折移位、无断钉、所有骨折均愈合。早期文献报道，经皮螺钉固定耻骨支骨折后复位失败的发生率为 15%，固定失败主要发生在老年和女性患者中，作者分析失败原因主要是螺钉长度不够没有固定在髋臼上较坚硬的皮质上。近期研究报道，128 例患者置入 158 枚逆行耻骨上支螺钉，其中 10 枚螺钉位置不良或切除皮质，螺钉松动率为 7.6%，骨不连的发生率为 9.7%，翻修率为13%。总结以往的经验，本研究术前对患者进行个体化规划，对于耻骨上支没有全程螺钉通道以及虚拟置钉发现螺钉的把持力不够的患者，采用外固定架、Infix、钢板等替代方案。术中透视采用标准的透视图像以及与术前模拟透视图像进行比对，避免了螺钉位置不良。本研究的患者均获得了良好的治疗效果，一方面得益于精确的术前计划和标准的术中透视，另一方面，纳入的病例数较少存在选择偏倚。笔者承认，在选择进行逆行耻骨上支螺钉固定的病例都是伤后移位程度不大或者通过骨牵引或复位架复位后骨折复位满意的病例。Shea 总结了耻骨上支髓内固定失败的危险因素包括进针点距离耻骨联合较远、年龄偏大、BMI 过高、骨折距离耻骨联合较近以及合并同侧下支骨折。本研究纳入病例很少存在上述固定失败的相关危险因素。

本研究不足之处在于纳入病例数量较少，而且是回顾性研究，还须进一步进行大样本随机临床试验。但是通过初步研究发现双 C 型臂 X 线机技术是一种可行、高效、安全的方式，使用双 C 型臂 X 线机技术的平均手术时间比使用单 C 型臂 X 线机短，双 C 型臂 X 线机技术减少了透视次数，同时减少患者和医护人员的辐射暴露。计算机虚拟技术有助于外科医师更好地了解耻骨上支的解剖形态制订个体化的术前规划，提高手术的可行性和可及性，对提高年轻外科医师的手术思维和技能有很大帮助。