棘突及椎板外缘联合定位法行腰椎椎弓根螺钉置入的准确性及安全性分析

王铁铸，周 宁，闫箐辉，李士学，裴世深，王清和

(河北省衡水市第四人民医院脊柱外科，河北 衡水 053000)

椎弓根钉棒固定技术能够提供良好的抗屈伸、抗旋转及实现脊柱的三柱固定，目前已广泛用于脊柱退行性病变、脊柱创伤、结核及肿瘤的手术治疗中。椎弓根毗邻的结构比较复杂，内侧为神经根及硬膜囊，外侧为腰大肌、髂动静脉及椎旁静脉丛，上方为椎间盘及上位神经根，下方为下位神经根神经环绕[1]。所以，椎弓根螺钉置入不当不仅导致神经、血管损伤，还可引发椎弓根螺钉松动，使其对脊柱的固定强度丢失，远期易出现脊柱失稳及局部后凸畸形等风险[2]。目前，胸腰椎置钉可分为两个流派，一个是借助CT导航辅助、O型臂三维导航及3D打印模块的数字化置钉法[3-5]，另一个是参照不同解剖位点或借助解剖标志形成的横纵坐标来指导置钉的徒手置钉法[6]。CT导航及模块化技术可以明显提高置钉准确性，但导航设备价格高昂，基层医院很难有充足的采购资金，而一次性模块打印增加患者经济负担。因此，徒手置钉法仍是众多骨科医生的优选方法。目前临床上应用较多的是Magerl置钉法[6]，采用上关节突外缘垂线与横突平分线交点作为进钉点，但关节突增生、退变较重患者，上关节突外缘向外移位，进钉点亦随之外移，这样就增加了螺钉突破椎弓根外侧壁的风险。针对上述问题，尝试采用腰椎棘突与椎板外缘联合定位方法置钉，规避关节突增生肥大导致的置钉不准问题。本研究比较新型置钉法与Magerl置钉法的差异。报告如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 回顾性分析2016年9月—2017年10月在我院行腰后路椎板减压植骨内固定术的腰椎管狭窄症患者82例的临床资料，根据术中椎弓根钉置钉法分为观察组(43例)和对照组(39例)。观察组男性20例，女性23例，年龄41～72岁，平均(56.3±13.6)岁；病程8～25个月，平均(15.6±6.1)个月；单节段狭窄：L4/519例，L3/410例，L2/34例，L1/21例；两节段：L3～54例，L2～43例；三节段：L2～52例，采用腰椎棘突与椎板外缘联合定位法置钉；对照组男性17例，女性22例，年龄40～74岁，平均(57.5±14.2)岁，病程9～27个月，平均(16.3±6.8)月；单节段狭窄：L4/518例，L3/49例，L2/32例；两节段：L3～55例，L2～42例；三节段：L2～53例，采用上关节突外缘垂线与与横突平分线交点(Magerl法)。2组性别、年龄、病程及狭窄节段差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

本研究经过医院伦理委员会批准。

1.2纳入标准及排除标准 纳入标准：①症状典型，符合腰椎管狭窄症的临床表现；②经MRI及CT扫描证实椎板肥厚、关节突增生内聚、黄韧带肥厚及椎间盘突出等；③经3个月正规非手术治疗无效，且症状逐步加重；④依从性好，能完成12个月的术后随访。排除标准：①腰椎退变性侧弯及旋转患者；②腰椎肿瘤、结核病史及既往有腰椎手术史；③陈旧性骨折累及横突及椎弓根患者；④伴有凝血障碍性疾病及心、肺、脑功能差，不能耐受手术。

1.3影像学检查 所有患者均常规行X线片、CT扫描及MRI成像检查。MRI观察椎间盘突出部位及椎管狭窄程度，协助制定手术减压范围(图1A)。X线片明确腰椎是否存在侧弯、旋转及滑脱，估计进钉时的前倾角度(图1B，C)；CT扫描显示椎管狭窄程度、关节突关节增生情况及椎弓根的粗细，在横断面图像上可测算进钉点相对于关节面的外移距离及椎弓根钉的外展角度(图1D)。

1.4手术方法 全身麻醉成功后取俯卧位，腹部置软垫并悬空，以病变节段为中心行后正中切口，分离显露腰椎后方棘突、椎板外缘及关节突关节。观察组于相邻的上下棘突中点连线1/2处(β)，引与此直线的垂线(γ)(可借助电刀标记)，自下位椎板左右外缘分别向上引直线(a1,a2)，此线经过关节面，且与γ线交于A1和A2两点(图1C)；根据CT横断面测算的关节面外移距离来确定两侧进钉点F1和F2，在此位点用开路锥及尖头开路器按照测量的外展角度建立通道，置入克氏针(图1E)，依据C臂透视图像调整进钉位置(图1F)，拧入长度合适的椎弓根钉，同理行其他椎弓根钉置入(图1G)。对照组采用Magerl法置钉[6]，上关节突外缘垂线与横突平分线交点处置克氏针，透视后调整位置及角度拧入椎弓根螺钉(北京富乐医疗器械有限公司)。

均采用全椎板减压，去除上位椎体的棘突、椎板和下位椎体的椎板上缘，咬除黄韧带及下关节突，扩大侧隐窝，松解神经根管出口，切除椎间盘，行椎间隙植骨融合，双侧钛棒连接固定，逐层缝合切口。所有手术均由同一术者操作完成。

1.5观测指标 比较2组手术时间，术中出血量、切口长度、术中透视次数、首次置钉准确率、螺钉与椎弓根皮质关系及并发症发生情况。首次进钉点选取准确率[7]：首次穿刺椎弓根并置入克氏针后，C臂透视进钉点位置好，无需调整进钉点位置，即为选取准确；准确率=未调整进钉点数量/进钉点总数×100%。螺钉与椎弓根皮质的关系根据CT横断面扫描的3级分类方法[7]。优，椎弓根钉完全在椎弓根内；可，突破四周皮质≤2 mm；差，突破皮质>2 mm或钉尖从椎体侧方皮质穿出。术后采用视觉模拟评分(Visual Analogue Scale,VAS)评定腰部疼痛情况[8](图1H)。

1.6统计学方法 应用SPSS 17.0统计软件分析数据。计量资料比较采用独立样本的t检验和配对t检验；计数资料比较采用χ2检验，等级资料比较采用Kruskal-wallis秩和检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

观察组切口长度长于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。2组手术时间、术中出血量、术中透视次数、首次置钉准确数差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。术后1个月2组VAS评分均低于术后1周，差异有统计学意义(P<0.05)；2组术后1周和术后1个月时VAS评分差异均无统计学意义(P>0.05)。根据术后CT扫描观察椎弓根皮质与螺钉关系，观察组优于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。观察组术后出现下肢剧烈疼痛1例，CT扫描发现椎弓根钉螺纹突破椎弓根内侧皮质，调整进钉位点重新置钉后疼痛缓解；对照组出现螺钉刺激神经根症状2例，重新更换进钉位点后缓解。2组并发症发生率差异无统计学意义(χ2=0.455，P=0.499)。

表1 2组术中指标比较Table 1 Comparison of intraoperative data between two groups

表2 2组VAS评分、螺钉与椎弓根皮质的关系比较Table 2 Comparison of VAS scores, screw and pedicle cortex between two groups

图1 腰椎棘突与椎板外缘联合定位法置钉，全椎板减压椎间融合内固定术治疗

3 讨 论

椎弓根螺钉是脊柱外科最常用的一种内固定装置[2-7]，具有良好的强度、刚度及强大的抗拔出效果，广泛应用于胸、腰椎骨折的复位、脊柱侧弯畸形的矫正、腰椎滑脱的复位、截骨矫形及椎管减压后脊柱稳定性的重建[9-11]。椎弓根螺钉徒手置入所需的先决条件不高，只要椎弓根的结构完整，就符合置钉要求。但由于椎弓根内侧与脊髓和神经根相邻，外侧与髂血管及椎旁静脉丛相邻，进钉位点选取及螺钉位置不当不仅会降低固定强度，还可能引发神经、血管损伤等严重并发症[12]。因此，如何提高椎弓根钉的置钉准确率具有重要的临床意义。

目前进钉位点的选择方法有多种， Magerl置钉法[6]采用上关节突外缘垂线与横突平分线交点作为进钉点、Weinstein置钉法[13]采用上关节突外缘垂直延长线与横突中轴水平线的交点、人字嵴定位法[14]采用腰椎峡部隆起的纵嵴与上关节突根部隆起的纵嵴交汇处。前2种定位法均以横突和关节突为定位标志，但是用横突平分线作为椎弓根中心点的横向定位标志欠准确，容易导致进钉位置偏下，横突存在各种变异，如横突缺如可造成参考标志丧失，横突不对称、横突过小及横突肥大均可造成定位错误。人字嵴结构相对稳定，解剖变异较少，但其出现率为94.5%，少数个体人字嵴较浅且不明显，这时仍需要结合横突来判断进钉点[14]。

在深入研究解剖标志并结合影像学测量的基础上，发现椎板外缘作为一个固定的解剖标志，其向上的延长线经过关节突关节。在X线正位片上，相邻棘突顶点连线的中垂线横跨椎弓根的投影，且与椎板外缘延长线相交(A1,A2)；而在侧位片上，与终板平行的棘突连线中垂线经过椎弓根的中上1/3轴线，在矢状位上是最佳进钉位点。在CT横断面图像上，将经过椎弓根中点的进钉点轨迹与经过关节面和椎弓根内侧缘的直线相平行，且两线的距离即为交点(A1,A2)外移后的进钉点(F1,F2)。

本研究结果显示，2组手术时间、术中出血量、术中透视次数差异无统计学意义。由于上位椎弓根进钉点需要显露毗邻的头端棘突，因此手术切口较长；观察组切口长度长于对照组。此外，观察组首次置钉准确率差异无统计学意义。有研究报道，徒手置钉技术主要依赖解剖标志、术者经验及术中透视，但穿破椎弓根皮质的概率达20.0%～39.8%[4,15]，螺钉主要为轻度穿透[12,16]。对照组置钉突破椎弓根皮质发生率为18.1%(33/182)，轻度穿透者占78.8%(26/33)，观察组置钉突破椎弓根皮质发生率为10.8%(21/194)，轻度穿透者占85.7%(18/21)。这些突破皮质的患者多数并无临床症状。术后出现严重神经根性疼痛或神经受损症状可重新调整进钉位点置钉，观察组出现下肢剧烈疼痛1例，对照组出现螺钉刺激神经根症状2例，重新置钉后均缓解。

新型定位法存在一些不足，如骶1后方为正中嵴，无典型棘突样结构，且下关节突过于肥大，椎弓根进钉位点不易确定，故此研究并未纳入腰5/骶1病变患者；由于相邻棘突间的距离并不固定，会随着体位的变化发生轻微改变，且术中直线中点和两线交点的位置主要靠电刀标记，存在一定误差，今后仍需对该新型定位方法加以改进，设计出术中可供测量的定位模块，从而进一步提高置钉准确性。