无创经皮经椎弓根三维定位导向器在经皮椎体成形术治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折中的应用效果

龙 浩 陈海燕 吴景明 董伟强 汤敏生 邹华章 白 波

1.广州医科大学附属第四医院骨科，广州 511447；2.广州医科大学附属第二医院内科，广州 510260；3.广州医科大学附属第一医院广州市骨科研究所，广州 510120；4.广州医科大学荔湾医院骨科，广州 510175；5.南方医院新塘医院骨科，广州 511340

经皮椎体成形术（percutaneous vertebroplasty，PVP）最早由法国Galibert 成功应用于椎体血管瘤的治疗[1]。椎体成形术是治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折（osteoporotic vertebral compression fractures，OVCFs）安全有效的微创外科技术[2]，运用椎体成形术治疗骨质疏松性压缩性骨折，效果满意[3]。本研究对原有的微创经皮腰椎弓根三维定位导向器（专利号：ZL 2010 2 0026944.3）进行升级改造，应用于PVP，治疗骨质疏松性胸腰椎压缩性骨折，辅助椎弓根穿刺定位，效果良好。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集2014 年4 月～2015 年2 月本院治疗的OVCFs患者67 例，男性28 例，女性39 例，年龄60～82 岁，平均（73.5±10.2）岁。本组67 例患者共83 个椎体，随机平均分为无创经皮胸腰椎弓根穿刺三维定位器组（定位器组）及常规术前定位方法组（常规组）。定位器组34 例43 个椎体，常规组33 例40 个椎体，两组患者的年龄、性别及受伤机制比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准：①根据世界卫生组织骨质疏松诊断标准[4]，诊断为骨质疏松性胸腰椎骨折，腰背部疼痛症状剧烈，无脊髓神经受压的症状体征；②常规行X 线胸腰椎正侧位摄片CT 及MRI 检查；③拟行PVP 的患者；④研究经医院伦理委员会同意，患者术前签署知情同意书。

排除标准：强直性脊椎炎、合并严重腰椎椎间盘突出症、严重椎管狭窄、脊柱肿瘤、感染、结核等非骨质疏松性骨折患者，陈旧性脊柱骨折及严重脊柱后凸畸形患者。

1.3 仪器

32 排高速螺旋CT（Siemens 公司，德国），C 型臂X 线影像增强系统（飞利浦公司，荷兰），椎体成形术相关器械（中山世医堂）及无创经皮腰椎弓根置钉三维定位器（图1）。

图1 无创经皮经椎弓根三维定位导向器图

1.4 方法

术前患者均经Siemens 高速螺旋CT 行胸腰椎序列扫描，时间分辨率为125 ms，0.8 s/rote，扫描直径50 cm，层厚3.75 mm。椎体扫描窗宽1000，窗位150，扫描间隙1.35 s。CT 扫描平行于椎体终板，层厚0.5 mm，扫描范围包括椎弓根及关节突平面。定位器组在定位器及C 型臂X 线影像增强系统辅助下经皮经椎弓根穿刺，常规组在C 型臂X 线影像增强系统辅助下行经皮经椎弓根穿刺。

1.4.1 椎弓根穿刺角度及术前穿刺点的确定 所有患者术前均行腰椎CT 扫描，获取伤椎椎弓根穿刺角度，包括水平面椎弓根植入角度（transverse angle，TSA）及矢状面椎弓根植入角度（sagittal angle，SSA）。采用MIMICS 13.1 软件获取椎弓根CT 扫描图像，将水平面椎弓根最宽图像的层面作为椎弓根轴心片[5]，在该轴心片上测定TSA 角及SSA 角。常规组术前定位采用透视下克氏针确定椎弓根影的方法。透视采用飞利浦公司的C 型臂X 线机。术前定位采用不直接接触X 线的方法：根据体表标志在患者腰背部初步定出椎弓根穿刺定位点，应用克氏针辅助并定位。透视时医护人员远离X 线源，患者实行保护措施以免接受过多的X 线辐射。微创定位及穿刺方法在常规透视的基础上，根据患者术前CT 测量的数据，选取椎弓根最大直径层面的中轴线延长与腰背部皮肤相交点，作为经皮穿刺入针点。患者椎弓根进钉点与皮肤穿刺点在CT 上可以测量，术前经C 型臂X 线机再次确认。

1.4.2 手术方法 患者取俯卧位，根据术前CT 扫描的椎弓根横断图像，两椎弓根中轴线与皮肤交点至腰背部皮肤中线的距离[6]，以此确定经皮穿刺的定位点。在皮肤上标记出脊柱中线，将三维定位导向器置于背部，根据CT 测量TSA 角及SSA 角数值，调校并固定三维定位器上导向穿刺针的空间转向角度，定位器中轴线与脊柱中轴线平行，定位器导针的针尖与皮肤穿刺定位点相重合，依据定位器的预设角度进行经皮穿刺。定位针穿刺过程应用C 型臂X 线机透视辅助，检查纠正穿刺角度及确认定位针在椎体内的穿刺深度，确认定位导针的方向及深度正确。应用无菌PVP 穿刺针（中山世医堂，型号：11G 或13G），取下内芯，将穿刺针外套沿定位针置入到预定位置，取下定位针，至此工作通道完成（图2）。连接骨水泥专用加压注射器（中山世医堂），C 型臂X 线机监测下缓慢注入骨水泥（图3）。术后常规复查腰椎X线片（图4）。

图2 无创经皮经椎弓根三维定位导向器辅助PVP 术中定位图

图3 无创经皮经椎弓根三维定位导向器辅助PVP 透视下注入骨水泥图

图4 骨质疏松性压缩性腰椎骨折图（男，72 岁）

1.5 观察指标

观察比较常规组及定位器组的手术定位时间、术中应用C 型臂X 线机透视的次数、穿刺准确率。

1.6 统计学分析

采用SPSS 15.0 统计软件对数据进行分析，计量资料以±s 表示，采用t 检验，计数资料用百分率（%）表示，采用χ2检验，以P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者X 线透视次数、穿刺时间的比较

两组均顺利完成手术。定位器组X 线透视次数少于常规组，穿刺时间短于常规组，差异有统计学意义（P＜0.05）（表1）。

表1 两组患者X 线透视次数、穿刺时间的比较（±s）

表1 两组患者X 线透视次数、穿刺时间的比较（±s）

2.2 两组患者穿刺次数的比较

定位器组穿刺次数为（2.3±1.1）次，低于常规组的（3.4±2.3）次，差异有统计学意义（t=3.872，P＜0.05）。

2.3 两组患者术后并发症情况

两组患者术后均无相关并发症发生，两组比较差异无统计学意义（P>0.05）。

3 讨论

骨质疏松症是老年群体的高发病，对老年人构成严重威胁[7]，严重影响其生活质量[8]。PVP 创伤较小，可迅速减轻疼痛，恢复椎体部分高度，缩短患者住院日，手术效果确切[9-10]，是一种相对安全有效的微创技术[11]，已被广泛应用于骨质疏松性骨折压缩性骨折的治疗[12-14]，是一种成熟的微创手术方法。准确的术前体表定位及术中椎弓根定位是椎体成形术成功的关键[15]。椎弓根穿刺一般在X 线透视辅助下，术者徒手定位操作完成。在此操作过程中，患者及术者不可避免地接触X 线辐射，对患者及术者均造成相当程度的健康损害。由于脊柱外科专业发展的需要和老年骨质疏松性压缩性骨折发病率的增加，PVP 在临床应用的需求已进一步增加，基层医院对该类手术也有相当的需求。本研究的目的是寻找一种简便的辅助手术定位装置，术者可在定位工具的辅助下，顺利开展该类技术。OVCFs 患者常伴有心肺功能下降，俯卧位对患者的呼吸循环均有明显影响，较多老年患者无法耐受长时间俯卧，因此缩短手术时间十分重要[16]。在定位器的辅助下，手术时间可有效缩短，提高了手术效率，有利于减少手术时间过长带来的并发症。

3.1 无创经皮经椎弓根穿刺定位器的构造及应用原理

本研究应用自行研制的经皮胸腰椎弓根穿刺定位导向装置，该装置由两个半圆形旋转轴组成，旋转轴上刻有旋转刻度。该半圆形旋转轴为空心结构，双旋转轴交叉运动时中间形成中间洞孔作为定位导针的通过空间，结合定位针锁定螺钉，可将定位针的空间位置锁定。其工作时，将三维导向器的空间穿刺角度输入旋转轴，转动旋转轴将其调至预定角度，锁定螺栓固定。将定位针针尖与腰背部皮肤置钉点重合，以该点为导向，进行经皮穿刺。在穿刺的过程中应用C 型臂X 线机进行透视辅助，并证实穿刺效果。

3.2 经皮经椎弓根穿刺定位器对提高椎弓根穿刺效率的有效性

PVP 的基础是准确地经椎弓根穿刺，准确地穿刺钉道是顺利置入骨水泥的基本要求。对骨质疏松性压缩性椎体骨折的PVP 治疗，术前穿刺通道的定位非常重要。术者采用徒手穿刺定位会存在一定误差，手术过程中需多次调整方向，特别是经验欠缺者耗时更长，且需要多次X 线透视辅助确认，对患者及术者均造成较大的电离辐射损伤。

本文对椎体成形术使用定位器辅助及徒手穿刺两种方式进行对比研究，发现定位器辅助下经皮经椎弓根穿刺的效果要优于徒手穿刺。定位器组使用C 型臂X 线机透视的次数少于常规组，准确穿刺所需时间短于常规组。结果表明，无创经皮经椎弓根三维穿刺定位器可有效减少经椎弓根穿刺过程中的放射辐射损伤机会，缩短手术时间，提高椎弓根穿刺准确率，不增加手术并发症，可有效辅助椎体成形术的椎弓根穿刺定位，可在临床推广应用。

3.3 经皮经椎弓根穿刺定位器的局限性

本三维定位器投入临床应用的时间较短，其有效性、便利性及安全性均需进一步临床验证。本研究临床病例数量较少，研究周期短，术后长期随访时间不充足，远期效果需进一步观察。

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