逆行螺钉置入固定骨盆耻骨上支骨折的数字解剖学参数

孟昊业，汪爱媛，许文静，王 玉，郭全义，彭 江，卢世璧

解放军总医院 骨科研究所，骨科再生医学北京市重点实验室，全军骨科战创伤重点实验室，北京 100853

耻骨上支骨折是骨盆高能量创伤后的常见疾病。由于骨盆形态的独特性，此类骨折常伴有骨盆后环损伤[1-3]。随着人口老龄化加剧，低能量创伤导致的老年人耻骨上支骨折也出现上升趋势[4]。临床病例显示，耻骨骨折块容易突入泌尿生殖道，从而压迫髂静脉阻碍其正常回流。而由此引发的前后柱骨折更易造成骨盆结构不稳定，因此对于耻骨骨折行内固定治疗显得尤为重要[5-7]。传统治疗手段如切开复位钢板内固定术有诸多缺点，如创伤大、并发症多、卧床时间长等[8-9]。经皮拉力螺钉固定无移位或轻度移位的骨盆骨折已成为微创治疗骨盆骨折的重要手段[10-11]。然而由于置钉角度等关键参数并不明确，限制了该项技术的广泛应用。本研究利用数字解剖模型，选择耻骨联合下角作为入钉点，计算模拟置钉角度及该部位最狭窄区域直径，为安全精准地经皮盲穿、减少穿刺过程中医源性血管神经损伤提供合理的数据支持。

资料和方法

1 资料 随机收集本院CT室于2016年7月-2017年9月归档的50例骨骼发育成熟且非骨盆骨折患者的CT扫描数据，其中男性25例，女性25例，平均年龄45.13(22 ～ 67)岁。

2 CT扫描及重建 骨盆CT数据均使用16层螺旋Ct(united imaging 16-slice CT scanner)扫描获取，电压120 kV，电流220 mA，扫描层厚5 mm，层间距0.8 mm，重建范围包括大转子至髂嵴，将DICOM格式数据导入MIMICS医学成像软件进行骨盆3D模型重建及后续数字螺钉模拟和置入。

3 测量参数及分析 通过MIMICS软件设置数字螺钉直径为2.5 mm，选择耻骨联合下角作为置入位点，按照标准手术流程进行置入。调整骨盆3D模型位置，模拟Judet位。基于Nakatani耻骨上支骨折分型[12](图1)，Ⅰ区定义为耻骨联合至闭孔内侧缘，Ⅱ区定义为闭孔内侧缘至闭孔外侧缘，Ⅲ区定义为闭孔外侧缘以外区域[13-15]。然后以0.1 mm的梯度逐次增加螺钉直径，并在重建模型中检测有无螺钉穿出皮质区域，直至观察到螺钉穿透皮质区域，确定该直径为最狭窄区域直径(图2)。根据文献报道[16]，建立骨盆3D坐标系，确定冠状面、矢状面和横截面。设定螺钉直径为4.5 mm，调整螺钉位置，使其完全置于骨盆骨皮质内。此时，将螺钉长轴分别平移至冠状面、矢状面以及横截面并与之相交，读取夹角数值(图2)。

4 统计学方法 使用SPSS17.0进行统计学分析，数据以-x±s表示，组间比较采用两独立样本t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

图 1 Nakatani耻骨上支骨折分型区域Fig. 1 Nakatani suprapubic fracture classif i cation

图 2 数字螺钉模拟置入及钉道示意图(A ～ D：冠状位检测钉道范围； E：入钉点轴向位透视图； F：φ2.5 mm螺钉穿过骨折分型区示意图)Fig. 2 Diagram of digital screw implantion and trajectory (A-D:trajectory range in coronal plane; E: insertion point on axial position perspective; F: diagram of fracture clasiffication with trajectory of φ2.5 mm screw)

图 3 钉道参数(A：解剖最狭窄区平均直径； B：钉道方向)Fig. 3 Screw trajectory parameters(A: narrowest diameter; B:direction of the trajectory)

结 果

测量结果显示 男性最狭窄区平均直径为(7.54±1.02) mm [(5.38 ～ 10.56) mm]；女性最狭窄区平均直径为 (6.23±1.61) mm [(4.21 ～ 7.54) mm](图3A)。男性样本中的钉道与矢状面平均夹角为 (51.10±3.26)°(42.84 ～ 56.82)°， 与 冠 状 面 夹角 (8.24±1.33)°(42.84 ～ 56.82)°， 与 横 截 面 夹 角(39.47±2.58)°(29.23 ～ 45.87)°。女性样本中的钉道与矢状面平均夹角为 (53.44±3.78)°(46.64 ～ 56.43)°，与冠状面夹角 (8.45±2.15)°(5.06 ～ 11.16)°，与横截面夹角 (35.26±4.76)°(31.87 ～ 41.27)°，性别差异无统计学意义(图3B)。

讨 论

在治疗耻骨上支骨折中，经皮穿刺内固定螺钉相较于传统的开放手术具有显著优势，如微创、出血量少和早期恢复等[10]。但由于骨盆空间结构不规则，以及周围密布着大量血管神经(如闭孔动脉神经等)，一旦螺钉穿出骨皮质区域，极易损伤该处血管和神经。如果螺钉过长，也可能进入髋关节损伤股骨头，这种风险随着螺钉直径和钉道长度的增加而增大[17-18]。在经皮螺钉固定耻骨上支骨折中，一般选取前侧及外侧入路，基于Nakatani耻骨上支骨折分型，如果骨折出现在Ⅱ区或Ⅲ区，选择外侧入路可以获得较大的入钉范围和安全区域。若骨折出现在Ⅰ区，同样选取外侧入路会导致螺钉置入距离不足，螺纹固定不紧密等问题[19]。因此，发生在Ⅰ区的耻骨上支骨折通常选择前内侧入路。

在耻骨上支骨折的前侧入路模拟中，我们选择耻骨联合下角作为入钉点，该点入路可以得到足够的钉道长度。通过参数比较，该点入路及入钉角度在患者性别上并没有统计学差异。所测得夹角：男性的螺钉通道与矢状面、冠状面、横截面的平均夹角为 (51.10±3.26)°、(8.24±1.33)°、(39.47±2.58)°；女性的螺钉通道与矢状面、冠状面、横截面的平均夹角为 (53.44±3.78)°、(8.45±2.15)°、(35.26±4.76)°。

耻骨上支骨折的理想固定位置应具备两个因素：相对较长的钉道距离，能够充分穿过骨折块；较大的固定物直径，以获得足够的内固定把持力。既往研究显示，针对骨盆前柱推荐采用3.5 ～ 4.5 mm直径的螺钉，因此本模拟中设置螺钉直径为4.5 mm。结果显示，选择耻骨联合下角作为入钉穿刺点可以获得理想的螺钉长度和直径，并且对于发生在Ⅰ区的骨折也能获得足够的内固定强度。

本研究也存在以下限制：1)缺乏对老年人骨盆力学强度因素的考量；2)样本量不足，只研究了50例的骨盆模型，很难概括所有骨盆解剖学特点。

综上，基于数字解剖学的模拟置钉方式为临床固定耻骨上支骨折提供了广阔的研究思路。本研究中，当耻骨上支骨折发生在Ⅰ区时，逆行螺钉的经皮穿刺点可以选择在耻骨联合下角，应用矢状面和冠状面作为穿刺轴线的角度参考，前侧入路区域的最狭窄区平均直径男性为(7.54±1.02) mm，女性为(6.23±1.61) mm。

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