计算机导航辅助经皮椎弓根螺钉固定

刘峰 张勇 李智 任静 赵爱彬 吕晓峰 朱庭标

计算机导航辅助经皮椎弓根螺钉固定

刘峰 张勇 李智 任静 赵爱彬 吕晓峰 朱庭标

目的经皮椎弓根螺钉固定在计算机导航辅助下完成并做初步分析。方法2012年1月至2013年2月在计算机导航系统辅助下，对17例患者共行76枚经皮椎弓根螺钉固定。结果所有手术过程顺利，无血管、神经损伤并发症，76枚椎弓根螺钉位置良好，螺钉大小选择合适。手术时间短、术中出血量少，术中透视次数减少。结论计算机导航辅助经皮椎弓根螺钉固定手术安全性高。

计算机导航；经皮椎弓根螺钉

脊柱微创技术近年来发展迅速，其中经皮椎弓根螺钉固定技术日渐成熟，具有创伤小、手术时间短、术后腰背部疼痛明显减少等优点[1]。但经皮椎弓根螺钉固定技术需要术者有大量的临床经验，学习周期长。由于其是在C臂透视下完成椎弓根螺钉植入，在植钉的过程中容易造成血管、神经损伤。另外，该技术术中需要多次用C型臂反复透视，手术人员难以避免的受到较多的X线辐射。

计算机导航技术在骨科得到了广泛的应用，应用最多是在脊柱手术治疗中，其中最主要的是应用于辅助椎弓根螺钉植入。椎弓根螺钉植入位置不当是内固定失败最常见的原因[2]，计算机导航辅助手术具有手术精度高、使手术更加安全、更准确，同时最大限度地减少了X射线对医务人员的辐射。

云南省曲靖市第一人民医院2012年1月-2013年2月在计算机导航系统辅助下，对17例患者共行76枚经皮椎弓根螺钉固定，取得了较好的近期治疗效果。

1 资料与方法

1.1一般资料 选择2012年1月至2013年2月间入院无神经损伤的胸腰椎骨折患者17人，其中男14例，女3例；年龄21～57岁，平均40.7±11.3岁。17人均为外伤后胸腰椎单一阶段骨折伴机械性不稳患者，所有患者无明显神经症状(ASIA分级E级)，不需要行椎板减压，无明显的骨质疏松、无胸腰椎畸形。根据AO分型均为A型损伤，其中A1型16人、A3型1人。所有患者均在计算机辅助下行经皮椎弓根螺钉植入，其中T11 8枚，T12 8枚，L1 10枚，L2 16枚，L3 8枚，L4 16枚， L5 4 枚，S1 6枚。4位患者采用伤椎植钉技术。

使用美敦力公司的计算机导航系统，德国奇目公司生产的三维C型臂X线机。手术采用大博颖精公司生产的经皮长尾可折U型空心椎弓根螺钉固定系统。

1.2手术方法 患者全麻后，仰卧于可透视X线的手术床上，用C型臂对伤椎及上下位邻椎双侧椎弓根开口位置进行定位。用划线笔在皮肤上作标记。常规洗手、消毒、铺巾，用夹具将示踪器固定于伤椎上两位椎体的棘突上，确保示踪器固定牢靠不影响操作并保证示踪器不被遮挡。用奇目三维C型臂X线机对伤椎及上下邻近阶段进行三维扫描，采集的图像传入导航系统中，导航系统对图像自动进行匹配后，将手术所需工具进行注册。在皮肤标记位置分别作出长约1.5 cm的纵形切口，切开皮肤及筋膜。导航开始，根据导航工作站虚拟的图像，用装有示踪器的工具分别对伤椎及上下位邻椎的双侧椎弓根的开口部位进行开口、开道。根据工作站显示的情况，调整头倾、内倾的角度。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，放入扩张开口器，攻丝后将长短合适的长尾可折U形空心椎弓根螺钉套入导针拧入，安装预弯好的连接棒，用抗扭撑开器撑开的同时拧紧固定螺帽，折断椎弓根螺钉可折断的部位，缝合切口。术后行胸腰椎正侧位X线片和CT扫描，术后1、2、3月复查X线片。

1.3观测指标 临床观察指标：(1)手术时间；(2)手术出血量；(3)手术切口长度；(4)伤椎前缘椎体高度与正常椎体前缘高度的百分比：伤椎前缘高度/(伤椎上位椎体前缘高度/2+伤椎下位椎体前缘高度/2)×100%；(5)矢状面Cobbs角；(6)植钉优良率：植钉优良例数/总病例数×100%。置钉优良参照穿破分级标准评估。0级：无穿破；1级：穿破<2 mm；2级：2 mm≤穿破≤4 mm；3级：穿破>4 mm。0-1级为优，2级为良，3级为差；(7)术中透视次数。

2 结果

所有患者手术过程顺利，无血管、神经损伤等并发症，无非计划再次手术。手术时间平均(89.77±14.47) min,手术出血量平均(54.34±10.34) ml,手术切口长度(7.16±2.01)cm,平均伤椎前缘高度与正常椎体前缘高度百分比：(97.65±2.57)%，矢状面Cobbs角平均(3.78°±2.76°)，植钉优良率：98.45%，术中透视次数平均3.02次。手术时间、手术出血量、手术切口相对于常规椎弓根螺钉植入明显减少，与非导航下经皮椎弓根螺钉固定无明显差别。植钉优良率高于目前非导航手术文献报道。术后伤椎前缘高度与正常椎体前缘高度百分比，椎体矢状面Cobbs角明显改善，手术效果确切。

图1 计算机导航辅助下经皮椎弓根螺钉固定术手术过程

3 讨论

3.1胸腰椎骨折后路进行复位固定的方法是坚强的三柱固定，手术方式具有解剖清楚，方法相对简单、直观、强度大、术后恢复快等优点。目前该技术已非常成熟，成为治疗胸腰椎骨折及退变的主要方法。但常规手术切口大，出血相对较多，另外由于手术需要广泛剥离椎旁肌肉组织，导致部分患者术后残留顽固性腰背痛。因此，近年来对不需要减压的胸腰椎骨折病历，人们采用经皮椎弓根螺钉系统内固定的手术方式来治疗，是为了避免常规手术的缺点。经皮椎弓根螺钉固定术具有创伤小、对椎旁肌肉损伤小，患者恢复快等优点，近年来被越来越多的应用。

3.2经皮椎弓根螺钉技术需要在术中反复透视，使医务人员多次暴露在X线辐射下。另外，经皮椎弓根螺钉固定技术在X线透视下经微创切口行椎弓根螺钉固定而非直视下固定，给术者进行精确植钉带来困难，螺钉植入位置不佳，可导致神经、血管、内脏的损伤，以及固定系统的强度下降，发生松动、脱出，导致手术失败[3]。目前文献报道传统的植钉方法腰椎椎弓根螺钉植入失败率高达20%～30%[4]。计算机导航技术可以很好的解决这两个问题，使用计算机导航技术，每次手术平均透视3次，即术前定位、术中图像采集、术后各1次。计算机导航不但可以指导术者选择正确的开口位置，进钉的角度、深度，还可以从工作站的虚拟图像上测量钉道的长度，角度及椎弓根直径，帮助术者选择最佳的椎弓根螺钉。计算机导航技术可以有效提高植钉的精准度和安全性，减少术后并发症的发生。

3.3计算机导航下经皮椎弓根螺钉固定手术术中操作略显繁琐，增加了安装参考架、术中三维扫描、工具注册等手术步骤，但使用计算机导航下手术并不会明显的延长整体手术时间。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。这是因为计算机导航技术可以提供精准的植钉模拟图像，避免了常规手术反复透视，反复穿刺所造成的时间浪费。

3.4计算机导航技术需要较长的学习周期，虽然它可以提供较为精准空间定位，但如果术中出现位置“漂移”，定位将出现偏差，造成血管、神经损伤等严重的后果。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经验或发现参考架有松动，应重新采集图像进行导航。计算机导航技术是一种先进的辅助手段，但不能完全替代术者的经验，只有两者有机结合，才能确保椎弓根螺钉安全、准确植入[5]。

总之，计算机导航下经皮椎弓根螺钉固定术是一种创伤小、精准度高手术，是对患者切实有效的治疗方案。随着导航及微创固定系统的进一步发展以及二者工具的进一步匹配，该技术将被更为广泛的应用。

[1] 杨雷,贾连顺,李家顺,等.经皮椎弓根螺钉技术的应用进展.中国矫形外科杂志,2003,11(7)：491-492.

[2] Kim YJ,Bridwell KH,Lenke LG,et al.Pseudarthrosis in long adult spinal deformity instrumentation and fusion to the sacrum:prewalence and risk factor ananlysis of 144 cases.Spine(Phila Pa 1976),2006,31(20):2329-2326.

[3] 靳冬,张果忠.椎弓根螺钉内固定及计算机导航技术的发展与应用.中国组织工程研究,2012,16(30):5644-5647.

[4] Gebhard F,Krettek C,Hufner T.Computer aided orthopedic surgery(CAOS):a rapidly evolving technology.Injury,2004,35,(1):1.

[5] Amiot LP,Lang K,Putziert,et al.Comparaitve results between conventional and computer-assisted pedicle screw.Installation in the thoracic,Lumbar and sacral spine.Spine,2000,25:606-620.

Computernavigationassistedpercutaneouspediclescrewplacement

LIUFeng,ZHANGYong,LIZhi,etal.

Thefristhospitalofqujing,qujing655000,China

ObjectiveTo analyze computer navigation technology used in percutaneous pedicle screw internal fixation in orthopaedic surgery.MethodsFrorm January 2012 to February 2013,17 patients underwent Orthopaedic operation.76 percutaneous pedicle screw were inserted with the aid of computer navigation.ResultsThere were no vessel or nerve complications in all cases. The sizes of screws were suitable.The position were accurate.During operation the number of fluoroscopy and the amount of X-ray radiation decreased significantly.ConclusionComputer navigation assisted percutaneous pedicle screw fixation is safe and cccurare.

Computer navigation assisted；Percutaneous pedicle screw

655000 云南省曲靖市第一人民医院骨科