CT在椎体成形术穿刺路径三维定位中的应用

孙士清，狄镇海，谭中宝

·临床研究Clinical research·

CT在椎体成形术穿刺路径三维定位中的应用

孙士清，狄镇海，谭中宝

目的经皮椎体成形术（PVP）前根据病变椎体的横断位和矢状位CT图像画出模拟穿刺路径、拟定手术方式，评价该方法的可行性。方法58例椎体压缩性骨折患者（共63节椎体），PVP术前通过横断位和矢状位CT图像上应用画线法模拟穿刺路径并测量模拟穿刺参数，建立三维模拟穿刺路径以确定皮肤穿刺点和穿刺角度。模拟穿刺路径满足单侧入路条件者拟定手术行单侧入路，否则行双侧入路，观察该方法的临床疗效。采用视觉模拟评分（VAS）法分析患者术前及术后3个月疼痛缓解情况，统计学软件采用SPSS13.0，计量数据以（±s）表示并用配对t检验。结果本组病例术前模拟穿刺结果显示不同椎体皮肤进针点及穿刺角度均不一致。所有患者根据术前确定的模拟穿刺路径均成功完成手术。所有椎体一次穿刺成功率为100%，其中55节椎体采用单侧入路，手术时间为（28.5±5.5）min，双侧入路为8节椎体，手术时间（37.5±5.5）min，术后患者的疼痛缓解率为100%，随访期间无严重并发症。结论PVP术前通过对病变椎体的横断位和矢状位CT图像分析，可以在术前明确单、双侧椎弓根入路术式，有助于提高一次穿刺的成功率和穿刺的安全性。

经皮椎体成形术；穿刺路径；三维定位；CT图像

经皮椎体成形术（PVP）临床上已经广泛应用于椎体压缩性骨折的治疗。术者常根据术中X线透视所见行手术操作［1］，这种传统方法术前不能评估穿刺路径，也不能确定单侧抑或双侧入路。本研究通过术前分析病变椎体横断位和矢状位CT图像中画出的模拟穿刺路径，确定穿刺点和进针角度及手术方式（单侧抑或双侧入路），探讨该方法的可行性及其临床疗效。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 一般资料2009年5月—2013年4月，58例患者（共63节椎体）均因骨质疏松导致胸腰段椎体压缩性骨折。其中女46例，男12例，中位年龄74岁；骨折椎体分别为:T61节，T93节，T103节，T114节，T1215节，L121节，L27节，L37节，L42节。所有患者术前均行MRI和CT检查并结合病史证实为新发骨折，排除相对禁忌证［2］后行PVP。

1.1.2 设备及材料影像诊断设备为Siemens 3.0T-MRI，GE 128排螺旋CT；PVP监控设备和材料为DSA（GE，CVL plus）；PVP器械包用M1型和（或）M2 13G骨穿刺套装（德国，COOK公司）；骨水泥为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，英国，Corin公司）。

1.2 方法

1.2.1 确定横断位的穿刺点和进针角度术前采用PACS系统中的测量软件，根据CT图像上骨折椎体的情况确定横断位穿刺路径及穿刺点距棘突的距离和穿刺针在横断位的角度:取病变椎体椎弓根层面CT图像，通过棘突的矢正中线画线为Y轴，Y轴与皮肤相交点为A点；将椎体自前向后分为四等分，其前1/4与后3/4处画冠状位横线为X轴，两线相交为O点（拟定穿刺目的点），以O点为起点，向后外画通过椎弓根的线，与皮肤相交点为B点。AB点即为穿刺进针点旁开棘突的距离，∠AOB定义为∠α，即为穿刺针在进针时向内偏向角度。

1.2.2 确定矢状位的穿刺高度和进针角度取病变椎体椎弓根层面矢状位CT重建图像，以椎弓根中点画水平线为Y′轴，向后与皮肤的交点为A′点；以前1/3～1/4椎体骨折处为O′点，以O′点向后划线经过椎弓根上下缘中点，与皮肤的交点为B′点。则A′B′即为横断位所定点（B点）上下矫正高度，O′B′线与Y′轴相交角度为∠β（如图1），即为穿刺时针尖向上或向下倾斜角。

图1 PVP模拟进针路径

1.2.3 PVP手术入路选择行单侧PVP术需满足横断位和矢状位的模拟穿刺线均能完整通过椎弓根骨皮质内侧且穿刺针能到椎体矢状正中线的前1/3～1/4处或椎体骨折区，否则采用双侧入路或椎弓根外侧入路［3］。见图2。

图2 PVP手术入路选择

1.2.4 手术步骤患者在术中均采用局麻方式行经椎弓根入路，具体操作方法:①患者俯卧于DSA床上，调整C臂和床使病变椎体处于标准正位透视影，保证椎体棘突位于正中，椎体的上下缘与X线平行，透视下通过病变椎体的两椎弓根中点画水平线，根据术前分析CT图像测量的AB距离（棘突旁开距离）在水平线上标记出穿刺点，根据A′B′间距上下调整穿刺点。②根据术前测得的横断位和矢状位穿刺角，把握进针角度在正侧位透视下进针，使穿刺针通过椎弓根达到预定的穿刺部位。如行双侧入路，则用同样方法术前分析双侧模拟穿刺路径后行双侧经椎弓根路径的PVP术。③证实穿刺成功后，调配骨水泥至黏稠阶段［4］，在X线透视下注入骨水泥。若出现骨水泥外漏或在椎体内弥散至椎体后壁时及时终止注射。④术后患者平卧24 h。

1.2.5 临床观察指标

1.2.5.1 手术操作:1次穿刺的成功率、手术所需时间及行双侧入路PVP术椎体节数。

1.2.5.2 63节椎体PVP模拟穿刺参数测量值:横断位图像中穿刺进针点旁开棘突的距离AB及穿刺针在进针时向内偏向角度α和矢状位图像中横断位所定点（B点）上下矫正高度A′B′及穿刺时针尖向上或向下倾斜角β。

1.2.5.3 主观疼痛评价:采用视觉模拟评分（VAS），“0”分表示无痛，“10”分为患者难以忍受的剧烈疼痛。根据VAS对患者术前术后分别评分。

1.2.5.4 PVP术后并发症:术后3 d内或出:前要求患者行手术椎体的CT或X线平片检查了解骨水泥的分布及有无渗漏，出:后通过随访了解术后并发症情况。

1.2.5.5 随访方式和时间:随访方式为电话随访和（或）患者门诊复查。随访时间为术后1～3个月。1.3统计学方法

2 结果

2.1 63 节椎体PVP模拟穿刺参数测量值

术前模拟穿刺参数测量显示，不同椎体的皮肤进针点及穿刺角度均不一致（表1）。

表1 63节椎体PVP模拟穿刺参数测量值

2.2 与PVP相关结果

所有患者一次穿刺成功率100%，单侧或双侧入路均能较顺利完成穿刺，其中完成单侧入路时间为（28.5±5.5）min，双侧入路时间为（37.5±5.5）min。共有8节病变椎体行双侧入路PVP术。术中及术后随访期间所有患者均未出现与穿刺和骨水泥渗漏相关的并发症。

2.3 术后随访

术后对患者随访1～3个月，有2例分别于术后2个月和2.5个月再次出现椎体压缩性骨折，但为非手术椎体。再次行PVP术后患者症状缓解。对术前和术后3个月VAS评分采用SPSS13.0行配对t检验，结果58例患者术前VAS为（8.42±0.55）；术后3个月为（1.78±0.58），两组比较差异有统计学意义（t=90.22，P＜0.01）。

3 讨论

传统的PVP方法为穿刺时胸腰椎的穿刺点常选在棘突旁开2～3 cm处，穿刺针与矢状面呈25°左右，透视下进针［5］。然而，胸腰椎各椎弓根形状并不一致，可能会带来穿刺路径的偏离，也不能术前既定手术方式（单侧抑或双侧入路）。我们前期的研究中提出了横断面CT图像模拟穿刺路径的方法，该方法提高了单侧经椎弓根穿刺的成功率［6］，但此研究并没有表达穿刺针上下倾斜角度，不能明确针尖是否能达到椎体骨折区内。而矢状面CT可清晰显示压缩椎体的骨折线及碎裂情况，特别是终板骨折，对于指导手术进针及注射骨水泥非常重要［7］。He等［8］认为对骨质疏松性椎体压缩骨折行PVP后疼痛不缓解的原因是骨水泥没有能够填充骨折区，再次PVP的关键技术是向椎体骨折区内充分填充骨水泥，疼痛得到完全缓解。说明穿刺针达到骨折区内且骨水泥填充其中是保证疗效的关键。因而本研究在前期研究的基础上，术前除了在病变椎体横断面CT图像定位，还增加了病变椎体矢状位CT图像模拟穿刺路径，根据测得A′B′和角β做矢状位矫正后，术中穿刺时穿刺针在63节病变椎体均能达到理想治疗区域，骨水泥填充均匀，术后患者疼痛症状均显著改善，同时可以提高一次穿刺成功率，减少多次穿刺引起的损伤。

PVP的发展经历了从双侧入路到单侧入路，单侧入路的主要优点为能显著缩短手术时间，避免患者和术者接受过多的X线，其骨水泥渗漏发生率也低于双侧入路［9］。Chung等［10］认为单、双侧入路PVP均能明显减轻患者的疼痛，提高生活质量。我们术前对58例患者63节病变椎体横断位和矢状位CT图像分析后对穿刺路径行三维定位，术前评估穿刺路径其中有55节病变椎体可行单侧入路，另8节病变椎体因椎弓根较窄且外展角小，横断位和矢状位的模拟穿刺线均未能完整通过单侧椎弓根骨皮质内侧到椎体矢状正中线的前1/3～1/4处或椎体骨折区，而需行双侧入路。根据术前的评估术中对55节病变椎体行单侧入路PVP术，另8节病变椎体行双侧入路PVP术，技术成功率100%。术后透视证实骨水泥均能较好的分布在理想治疗区域，术后患者疼痛都显著缓解。因术前对穿刺路径的评估我们术中穿刺时更有把握，同时也提高了单侧入路PVP术的成功率。

术中盲目穿刺可导致以下不良结果:①穿刺部位形成局部血肿或损伤腰动脉［11-12］；②穿刺时穿刺针过于偏下或偏内时有可能偏离椎弓根，造成脊髓的损伤［11］；③肋骨骨折。Lieberman等［13］报道行PVP的30例骨质疏松椎体压缩性骨折的患者中出现了2例肋骨骨折等。我们术前分析63节病变椎体横断位和矢状位CT图像对穿刺路径行三维定位，评估模拟穿刺路径均能完全通过椎弓根骨皮质内侧后，根据测得穿刺参数值行PVP术。术中所有患者均未出现穿刺相关并发症，且均一次穿刺成功，因此也避免多次穿刺损伤椎体造成的骨水泥渗漏［14］。

本研究中术前根据病变椎体的横断位和矢状位CT图像对穿刺路径行三维定位可使穿刺路径达到最优化，提高一次穿刺的成功率，对单、双侧入路选择有指导作用，同时依据所测得穿刺参数值也能提高穿刺的安全性。总之，借助横断位和矢状位CT图像对穿刺路径行三维定位对PVP术有很好的指导意义。

［1］孙钢，张殿星.经皮椎体成形术规范化条例［J］.介入放射学杂志，2004，13:90-91.

［2］滕皋军.经皮椎体成形术:手术操作技术与相关问题［J］.中国医学计算机成像杂志，2002，8:125-129.

［3］罗同青，谢湘涛，胡朝晖.单侧椎弓根外侧入路椎体成形术治疗骨质疏松性压缩骨折的临床研究［J］.中国现代手术学杂志，2013，17:130-135.

［4］何仕诚，滕皋军，曾水林，等.经皮椎体成形术的实验研究［J］.中华放射学杂志，2002，36:74-77.

［5］杨智贤，彭小忠，武振国，等.胸腰椎经皮椎体成形术单侧穿刺外展角的测量［J］.中国骨科临床与基础研究杂志，2012，4:350-355.

［6］狄镇海，谭中宝，张建，等.CT图像参考下单侧入路经皮椎体成形术的探讨［J］.介入放射学杂志，2011，20:548-551.

［7］李洪德，何仕诚，张年明，等.改良法经皮椎体成形术治疗骨质疏松性椎体重度压缩骨折［J］.中国介入影像与治疗学，2010，7:620-623.

［8］He SC，Teng GJ，Deng G，et al.Repeat vertebroplasty for unrelieved pain at previously treated vertebral levels with osteoporotic vertebral compression fractures［J］.Spine（Phila Pa 1976），2008，33:640-647.

［9］黄胜，许靖，项禹诚，等.单侧与双侧入路经皮椎体成形术治疗骨质疏松压缩性骨折的比较研究［J］.中国矫形外科杂志，2013，21:115-118.

［10］Chung HJ，Chung KJ，Yoon HS，et al.Comparative study of balloon kyphoplasty with unilateral versus bilateral approach in osteoporotic vertebral compression fractures［J］.Int Orthop，2008，32:817-820.

［11］李士春，云才.椎体成形术的并发症分析及预防探讨［J］.实用骨科杂志，2011，17:724-726.

［12］Biafora SJ，Mardjetko SM，Butler JP，et al.Arterial injury following percutaneous vertebral augmentation:a case report［J］. Spine（Phila Pa 1976），2006，31:E84-E87.

［13］Lieberman IH，Dudeney S，ReinhardtMK，etal.Initial outcome and efficacy of“kyphoplasty”in the treatment of painful osteoporotic vertebral compression fractures［J］.Spine（Phila Pa 1976），2001，26:1631-1638.

［14］李传将.经皮椎体成形术骨水泥渗漏研究近况［J］.医学综述，2010，16:2993-2997.

App lication of preoperative CT scanning in three-d imensional positioning of puncture route for percutaneous vertebrop lasty

SUN Shi-qing，DI Zhen-hai，TAN Zhong-bao.Department of Interventional Radiology，Affiliated Hospital of Jiangsu University，Zhenjiang，Jiangsu Province 212000，China

DIZhen-hai，E-mail:dizhenhai@163.com

ObjectiveTo discuss the feasibility of using three-dimensional simulation positioning of puncture route that is sketched according to the transversal and sagittal CT images to design percutaneous vertebroplasty（PVP）plan.MethodsA total of 58 patientswith 63 diseased vertebral bodieswere enrolled in this study.Before PVP，the simulation puncture route was delineated according to the transversal and sagittal CT images，and the simulation puncture parameters were determ ined by using the software of PACS，in this way the three-dimensional simulation puncturing route was established，and the skin needle entry point as well as the puncture angle were calculated.Unilateral transpedicular approach was used when the simulation puncture route could meet the requirements of unilateral approach.Otherwise，bilateral transpedicular approach would be employed.Threemonths after PVP visual analogue score（VAS）was used to evaluate the degree of pain relief，and the result was compared with that determined before PVP.SPSS 13.0 software was used for statistical analysis.The estimating data were statistically analyzed with paired t-test and the results were expressed in the form of（±s）.Resu lts The measurement results showed that significant differences in the puncture angles and skin needle entry points existed between different vertebral bodies.Guided by the preoperatively determined simulation puncture route，PVP was successfully accomp lished in all patients.The success rate of single puncturing was 100%（63 vertebral bodies in total）. Among 63 vertebral bodies，unilateral transpedicular approach was adopted in 55 and the operation time was（28.5±5.5）minutes，while bilateral transpedicular approach was carried out in 8 and the operation time was（37.5±5.5）minutes.After PVP，complete pain relief was achieved in all patients.No seriouscomplications occurred during the follow-up period.ConclusionThree-dimensional simulation positioning of puncture route that is sketched according to preoperative transversal and sagittal CT images is very useful in precisely determining the puncturing route before PVP，which is very helpful to increase the success rate of single puncture and to improve the procedural safety.（JIntervent Radiol，2014，23:532-535）

percutaneous vertebrop lasty；puncturing approach；three-dimensional positioning；CT image

R681.5

B

1008-794X（2014）-06-0532-04

2013-12-28）

（本文编辑:俞瑞纲）

10.3969/j.issn.1008-794X.2014.06.019

2011年度镇江市科技支撑计划（社会发展）指导性项目（FZ2011046）

212001镇江江苏大学附属医院介入放射科

狄镇海E-mail:dizhenhai@163.com