CT引导下经皮骶髂螺钉固定技术在不稳定骨盆环损伤中的临床应用
2012-02-07张定伟
刘 刚,王 军,王 陶,杨 勇,石 波,张定伟
(四川省绵阳市中心医院骨科,四川 绵阳 621000)
X线引导下经皮骶髂螺钉植入重建骨盆后环稳定性技术已得到普及与应用,且获得满意的临床结果[1-4]。然而,由于影像学标记点的视觉限制、骶骨的解剖变异、局部复杂的解剖结构以及肥胖体质等问题为X线引导下骶髂螺钉的准确植入带来了较大困难[5-6],继而发生骶髂螺钉植入位置偏差、臀上血管损伤、腰骶神经根损伤以及远期螺钉翻修等并发症[5,7]。2009年1月—2011年1月期间,我院骨科与放射科合作开展CT引导下经皮骶髂螺钉植入技术治疗骨盆后环损伤患者共15例,获得满意临床结果,现报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
2009年1月—2011年1月期间收治15例不稳定骨盆后环损伤患者。纳入标准:经骨盆X线片、骨盆CT三维重建检查,以明确不稳定骨盆环损伤。排除骶髂关节区皮肤软组织破损、感染患者。15例中男9例,女6例,平均年龄38.5岁(13~58岁);车祸伤11例,高坠伤3例,挤压伤1例。根据Young-Burgess分类方法界定损伤类型[8],8例前后挤压伤、4例侧方挤压伤、3例垂直剪切暴力。骨盆前后位、入口位、出口位X线片并行骨盆CT三维重建扫描提示所有患者均存在骨盆前后环不稳定,其中耻骨支骨折合并骶髂关节骨折脱位8例,髂骨骨折合并骶髂关节骨折脱位5例,前环耻骨骨折、髂骨骨折合并骶髂关节骨折脱位2例。其中10例患者除骨盆环损伤外,合并休克2例,胸部损伤2例,泌尿生殖系统损伤3例,脾破裂1例,脊椎骨折2例,髋臼骨折5例,股骨近端骨折3例、大腿皮肤软组织脱套伤2例。术前对休克患者急诊进行骨盆外支架固定骨折端以减少骨盆出血、避免加重盆腔组织损伤,同时给予输血、扩容等抗休克治疗直至血液动力学稳定。
1.2 术前准备
手术器材:包括穿刺针、2.0克氏针及克氏针钻、软组织扩张器、带螺纹空心钻头、7.3 mm空心自钻自攻螺钉以及与其相配套的空心螺钉起子。患者取仰卧位(2例,因术中复位需要)或俯卧位(13例)。术前定位:将9根间距1 cm平行排列的0.5 mm钢针作为皮肤定位标记物,选择S1平面作为骶髂螺钉植入通道,确定手术切口位置、进针点及最佳进针通道。植入通道选择基于以下两点[2]:①良好的骨性结构;②相对安全的解剖位置。CT引导下选择最佳进针方向需要测量的影像学参数(图1a):①手术入路与水平面角度;②皮肤表面到髂骨后方的软组织深度;③髂骨外侧面至骶髂螺钉可能植入深度。
1.3 手术方法
碘伏消毒皮肤、洞巾铺单,根据已确定的最佳进针点及进针方向,经皮逐层麻醉至骨膜,穿刺针定位,应用CT激光定位器监测穿刺针进针点位置及其轨迹方向,并逐渐调整最佳进针通道,将克氏针沿穿刺针进针点及方向钻入髂骨皮质下,拔出穿刺针后CT进行再次定位进针点及方向,并调整克氏针的进针点及进针方向,一旦到达理想位置,克氏针依次钻入髂骨翼、骶髂关节及骶骨,移除钻头,软组织扩张器扩开周围软组织,应用空心钻穿过髂骨翼、骶髂关节及骶骨皮质,将带垫圈的空心自攻螺钉穿过克氏针并用手动螺丝起子将其拧入。螺钉螺纹长度选择主要取决于骶髂关节骨折脱位情况,螺钉进针位置取决于髂骨外侧皮质至骶骨中线距离(约6~8 cm)。术中我们可以在CT导航下监测骶髂螺钉植入的全过程,即使发生神经刺激症状,可以及时调整进针方向,最大可能避免螺钉误入骶孔而损伤腰骶神经。螺钉置入数量取决于骨盆环的稳定性,如骨盆环仍不稳定,第二颗螺钉可以继续在S1~S2平面置入。如果对侧骨盆环不稳定,根据需要可以重复上述操作过程。术毕生理盐水冲洗手术切口后缝合(图1b,1c)。
2 结果
患者平均手术时间为70 min(自患者平躺到CT台至离开手术室为止),其中骶髂螺钉植入过程平均时间为25 min。15例均在局麻下采用S1外侧手术入路,手术切口约1 cm,其中11例在S1平面单侧植入1枚骶髂螺钉,4例双侧各植入1枚骶髂螺钉;6例在骨盆前环、髋臼骨折复位固定后再行骶髂螺钉植入,1例因骨折端位置良好、1例因皮肤软组织条件较差,将骨盆外支架联合骶髂螺钉固定作为最终治疗方案,2例因骨盆环后方骨折脱位较明显,在闭合复位后植入骶髂螺钉。因切口小、创伤小,术中失血量较少,约10~20 mL,所有患者术后直接返回病房。
13例患者获得随访,术后平均随访时间为21.9月(4~31月)。其中11例患者无骶髂关节区不适症状,获得较好临床功能,影像学检查提示骨盆环复位良好,骨性愈合,未发现骶髂螺钉松动、断裂情况(图2),余2例因骨盆环损伤同时合并有髋臼和股骨近端骨折,因髋关节疼痛而出现步行困难。所有随访患者中无臀上血管损伤及内固定失败病例,并发症主要发生于术中:3例在植入骶髂螺钉过程中发生同侧肢体麻胀不适感,但经过调整螺钉植入方向后,患者症状消失,术后病人未感不适。
3 讨论
3.1 不稳定骨盆环损伤治疗的研究现状及局限性
数字化导航技术与影像处理技术因具有解剖定位准确及微创的特点,在临床体内穿刺、病理组织活检、外科内固定物植入、血管支架置入等技术的发展中起着不可替代的作用。自1987年Ebraheim等[1]报道3例CT引导下经皮骶髂螺钉植入技术成功治疗骨盆骨折后,国内外相继出现CT导航技术临床应用的相关报道[2-3]。目前导航技术辅助下经皮骶髂螺钉内固定已取代了传统骨盆切开复位钢板螺钉内固定技术,成为不稳定骨盆后环损伤治疗的金标准[3]。然而,先前导航技术都是根据骨盆前后位、入口及出口位的X线片瞬时单一平面进行定位,无法了解骨盆后方解剖结构,对于肥胖、肠道积气以及骨盆后环解剖变异的患者,很可能造成腰骶神经、臀部大血管损伤[5,7,9],有报道X线导航下骶髂螺钉错位的发生率高达2%~15%[10],神经损伤发生率为0.5%~7.7%[11]。随着数字化导航技术发展,CT导航技术在不稳定骨盆后环损伤的治疗中逐渐开展起来,且临床相关并发症报道较少[4-5]。Ziran等[3]曾报道66例骨盆后环不稳定患者在CT引导下共植入113枚骶髂螺钉,终末随访仅1例出现螺钉断裂并有5 mm移位,但患者无不适临床症状。
3.2 CT导航技术治疗不稳定骨盆环损伤的优势
①医疗费用低:据国外统计,CT引导下植入骶髂螺钉治疗不稳定骨盆环损伤的总费用在2800~8121美元,而切开复位则需要7500~12000美元,甚至高达18246美元[3]。我院该项治疗费用约为4000~5000元人民币,因此,此技术经济效益较高;②手术时间短:Ziran等 报道CT引导下骶髂螺钉平均植入时间需要26 min,本组患者在CT引导下平均手术时间(自患者平躺到CT台至离开手术室为止)仅需70 min,其中骶髂螺钉植入时间约为25 min;③术后恢复快:CT引导下骶髂螺钉植入技术是在局部麻醉下进行的,整个手术过程中患者保持清醒状态,术后均直接返回病房;④并发症发生少:手术过程中因螺钉的植入导致骶孔区张力升高,刺激腰骶神经而产生相应症状,在患者清醒状态下我们可以监测腰骶神经功能,有助于判断螺钉钉道与神经根关系,从而最大可能避免腰骶神经损伤;⑤最大程度减少患者及医护人员暴露于放射线的时间[4]。此外我们值得注意的是,CT导航技术的应用也有严格禁忌症,如血液动力学不稳定、严重心肺功能障碍、手术区域皮肤软组织严重损伤以及感染等,笔者曾遇到1例外院CT引导下经皮骶髂螺钉内固定术后骶骨感染患者,经多次手术治疗最终治愈,但预后较差。
3.3 CT导航技术治疗不稳定骨盆环损伤的可行性及其方法
①体位选择:绝大多数情况下我们选择俯卧位,但对于已有外支架固定或术中需行骨盆环复位患者需要选择仰卧位;②治疗方案选择:对于血液动力学不稳定的患者,应先行骨盆外支架固定以减少骨折端出血及加重盆腔组织损伤可能,择期进行骨盆后环稳定性重建。骨盆环稳定性重建顺序需根据患者年龄、全身情况、骨折端移位、皮肤软组织条件等情况具体分析、综合考虑。对于绝大多数合并骨盆前后环损伤患者,单一骨盆前环或后环固定,无法恢复骨盆环的稳定性,最终可能导致内固定失败。Moed等[10]证实对于Tile C型垂直不稳定的骨盆骨折,只有进行前环稳定性重建后才能更好的恢复骨盆后环的稳定性。Keating等[12]发现即使骨盆前环移位不明显也会增加骶髂螺钉的松动率。本组患者均采用骨盆外支架或重建钢板固定耻骨支或髂骨翼,重建整个骨盆前环的稳定性后,在S1平面单侧或双侧植入1~2枚骶髂螺钉,且取得了良好的临床效果,未发现神经、血管损伤等并发症,术后X线片Matta评分标准及Majeed功能评分优良率均为100%;③对于有骨盆外支架患者,术中可能需要在骶髂螺钉植入前暂时松开外支架,以便于骨盆后环的复位,最后重新进行外支架固定;④骶髂螺钉长度及螺纹长短的选择:螺钉植入位置主要取决于术中测量髂骨外侧皮质至骶骨中线位置(约6~8 cm),我们选择植入7.3 mm空心螺钉即可满足需要。螺钉螺纹长度选择主要取决于骶髂关节骨折脱位情况,对于单纯骶髂关节脱位患者,我们选择短螺纹空心钉,能够达到足够的加压作用,对于骶骨骨折患者,尤其骨折端明显移位,我们选择长螺纹空心钉,不但可以增加螺钉对骨折端的把持力,也可避免在强大加压作用下致使骨折端发生再移位;⑤骶髂螺钉植入位置及数量:骶髂螺钉主要有3种植入技术,包括仅固定骶骨翼的骶髂短螺钉、S1单枚螺钉及S1、S2双枚螺钉。我们选择骨量较好的S1平面进行单螺钉固定,即可达到良好的稳定性,同时又避免S2位置固定所引起的血管神经损伤[11];⑥无菌操作原则:极度肥胖患者、未剪断的克氏针以及未移除的外支架在CT导航时可能与机器相接触,使得无菌区域被污染,为此我们需剪掉过长克氏针及移除外固定支架以避免在CT扫描过程中被污染。此外,套管针、钻头以及螺钉起子要准备足够长度以满足肥胖患者的需要。
3.4 CT导航技术在不稳定骨盆环损伤的应用前景
未来随着影像导航及影像处理软件技术的发展,我们术前可以收集患者骶髂关节及周围重要血管、神经的解剖参数并模拟骶髂螺钉植入过程,术中根据体表定位装置实时提供螺钉与重要解剖结构的空间关系,不但更能准确植入螺钉、提高手术安全性,还可以缩短手术时间,减少患者及医护人员暴露于射线的时间。
综上所述,CT引导下经皮骶髂螺钉植入技术是一种安全、有效重建骨盆后环稳定性的方法,具有创伤小、手术操作简单、临床效果好、并发症少、性价比高等优势,值得临床推广。
[1]Ebraheim NA,Rusin JJ,Coombs RJ,et al.Percutaneous computed-tomography-stabilization of pelvic fractures:preliminary report[J].J Orthop Trauma,1987,1(3):197-204.
[2]Blake-Toker AM,Hawkins L,Nadalo L,et al.CT guided percutaneous fixation of sacroiliac fractures in trauma patients[J].J Trauma,2001,51(6):1117-1121.
[3]Ziran BH,Smith WR,Towers J,et al.Iliosacral screw fixation of the posterior pelvic ring using local anaesthesia and computerised tomography[J].J Bone Joint Surg Br,2003,85(3):411-418.
[4]Zwingmann J,Konrad G,Kotter E,et al.Computer-navigated iliosacral screw insertion reduces malposition rate and radiation exposure[J].Clin Orthop Relat Res,2009,467(7):1833-1838.
[5]Grossterlinden L,Rueger J,Catala-Lehnen P,et al.Factors influencing the accuracy of iliosacral screw placement in trauma patients[J].Int Orthop,2011,35(9):1391-1396.
[6]Osterhoff G,Ossendorf C,Wanner GA,et al.Percutaneous iliosacral screw fixation in S1 and S2 for posterior pelvic ring injuries:technique and perioperative complications[J].Arch Orthop Trauma Surg,2011,131(6):809-813.
[7]Zwingmann J,Konrad G,Mehlhorn AT,et al.Percutaneous iliosacralscrew insertion:malpositioning and revision rate of screws with regards to application technique(navigated vs.conventional)[J].J Trauma,2010,69(6):1501-1506.
[8]Young JW,Burgess AR,Brumback RJ,et al.Pelvic fractures:value of plain radiography in early assessment and management[J].Radiology,1986,160(2):445-451.
[9]Marmor M,Lynch T,Matityahu A.Superior gluteal artery injury during iliosacral screw placement due to aberrant anatomy[J].Orthopedics,2010,33(2):117-120.
[10]Moed BR,Ahmad BK,Craig JG,et al.Intraoperative monitoring with stimulus-evoked electromyography during placement of iliosacral screws.An initial clinical study[J].J Bone Joint Surg Am,1998,80(4):537-546.
[11]van den Bosch EW,van Zwienen CM,van Vugt AB.Fluoroscopic positioning of sacroiliac screws in 88 patients[J].J Trauma,2002,53(1):44-48.
[12]Keating JF,Werier J,Blachut P,et al.Early fixation of the vertically unstable pelvis:the role of iliosacral screw fixation of the posterior lesion[J].J Orthop Trauma,1999,13(2):107-113.