经皮椎弓根置钉定位装置在胸腰椎经皮椎弓根置钉中的临床应用

鲍立杰，何新民，胡卫辰，吴培斌

(长沙医学院附属株洲市人民医院脊柱外科，湖南 株洲 412000)

经皮椎弓根置钉定位装置在胸腰椎经皮椎弓根置钉中的临床应用

鲍立杰，何新民，胡卫辰，吴培斌

(长沙医学院附属株洲市人民医院脊柱外科，湖南 株洲 412000)

目的 探讨经皮椎弓根置钉定位装置在经皮椎弓根置钉术中的临床应用效果。方法 收集采用经皮椎弓根螺钉置入术的椎体压缩性骨折患者30例，根据不同定位方法进行分组，试验组15例，采用经皮椎弓根定位装置定位，对照组15例，应用克氏针进行定位，椎弓根螺钉置入的数量均为60枚。比较2组使用C臂机X线透视次数、手术时间及螺钉穿破椎弓根比例。结果 试验组C臂机X线透视次数少于对照组,手术时间短于对照组(均P<0.05)。2组椎弓根穿破比例比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论 在经皮椎弓根螺钉置入术中，经皮椎弓根定位装置的应用虽不能降低手术并发症的发生率，但可以减少术中C臂机X线透视次数及缩短手术时间，是一种安全、有效的定位方法。

脊柱； 经皮椎弓根置钉； 定位装置

自1959年，Boucher[1]首次将椎弓根螺钉应用在脊柱手术中，同时证实其可矫正脊柱畸形并为脊柱提供坚强的稳定性。在胸腰椎手术中，经椎弓根置钉技术虽已十分成熟，能解决患者因疾病所带来的痛苦，但同时也会出现广泛的软组织损伤，可能造成去神经性肌肉萎缩和下腰痛等永久性的后遗症[2-3]。为减少软组织及骨骼的医源性损伤，Magerl等[4]首先提出采用经皮置入椎弓根螺钉。经皮微创的手术切口小，置入椎弓根螺钉，避免肌肉的剥离，使软组织损伤达到最小化，因其操作为经皮操作，在C臂机透视下进行，所以定位必须准确，这样才能更好地完成手术。为了实现方便快捷准确的定位，笔者研究了一种简易的经皮椎弓根置钉定位装置来辅助手术，效果满意，报告如下。

1 资料与方法

1.1 定位装置介绍

经皮椎弓根置钉定位装置采用钢丝设计，由五金店采购并简易加工制成。经皮椎弓根置钉定位装置由两部分组成：正位定位网和侧位定位网(封三图1A—B)，二者组合后如封三图1C。正位定位网：由一金属网格组成，网格分两部分，一部分为边长1 cm的标准方格，另一部分为长方形网格状框架，对称排列。侧位定位网：由一金属网格与一角度定位杆组成，金属网格分为两部分，一部分为边长2 cm的金属网格，另一部分为摆动式角度定位杆，以侧位网上最下方结点为轴点向头侧或尾侧旋动。经皮椎弓根定位装置的三维结构图与尺寸图如封三图2。

1.2 一般资料

收集株洲市人民医院2014年1—12月行微创经皮椎弓根螺钉复位内固定的胸腰椎骨折病例30例。纳入标准：1)新鲜胸腰椎压缩性骨折或爆裂性骨折；2)单节段骨折，无滑脱等其他合并改变；3)CT无明显椎管占位，无神经症状；4)无明显的脊柱畸形。排除标准：1)严重骨质疏松老年患者；2)椎管占位，有神经症状需行椎管减压的患者。

将30例入选患者根据不同定位方法进行分组，试验组15例(采用经皮椎弓根定位装置定位)，对照组15例(应用克氏针进行定位)，椎弓根螺钉置入的数量均为60枚。试验组男8例，女7例，平均年龄56.2(21～74)岁，骨折部位：T11 3例、T12 4例、L1 5例、L2 3例；对照组男9例，女6例，平均年龄48.2(20～64)岁，骨折部位：T11 2例、T12 5例、L1 5例、L2 3例。2组患者上述一般情况比较差异无统计学意义(P>0.05)，手术均由同一组医生完成。

1.3 手术方法与步骤

2组患者术前均行腰椎X线和CT检查，术前根据手术节段，对相应节段的椎体进行相关数据测量，包括椎弓根通道长度、椎弓根狭窄部的宽度、椎弓根的上倾角和外倾角，根据数据选择合适的椎弓根螺钉。

试验组：患者麻醉后，取标准俯卧位，消毒铺单，用手触及髂后上棘的位置，根据骨性标志初步定位需行手术的椎体，将经皮椎弓根定位装置的正位网水平置于患者的后方，中线对准棘突连线，选择合适的距离，将侧位网挂于正位网上，垂直手术床平面，与脊柱平行放于身体侧方，使用贴膜固定正位网，在C臂机下先透视侧位片初步定位手术节段，然后行前后位透视，确定进针点，并进行标记。在术中行进针点开口后，透视侧位片，通过调节定位杆，使定位杆与椎弓根上倾角方向一致，然后根据定位杆方向与术前测量的相应节段的椎弓根外倾角的度数置入导针及椎弓根螺钉。

对照组：患者麻醉后，取标准俯卧位，消毒铺单，用手触及髂后上棘的位置，根据骨性标志初步定位需行手术的椎体，在躯干侧方平行摆放不同粗细的克氏针数根，C臂机进行标准侧方透视，确定病椎与需置钉的节段。在躯干后方正中央摆放克氏针为“井”字形，行C臂机进行标准前后位透视，移动克氏针位置，大致确定椎弓根置钉进针点的位置，侧方无法对定位针的上倾角进行透视，只能对手术节段进行确定。

1.4 观察项目

2组患者术后均复查脊柱X线片及CT(于PACS系统中选择骨窗，以减少金属伪影的干扰)，于CT的骨窗观察螺钉是否穿破椎弓根皮质，计算椎弓根穿破例数。比较2组术中C臂机透视次数和手术时间。

1.5 统计学方法

应用SPSS16.0统计软件进行统计学分析，组间比较采用t检验和χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

试验组C臂机X线透视次数少于对照组,手术时间短于对照组(均P<0.05)。试验组椎弓根穿破2例，无神经症状；对照组椎弓根穿破3例，1例出现神经症状。2组椎弓根穿破比例比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 2组术中C臂机X线透视次数、手术时间和椎弓根穿破比例比较 ±s

1例主要诊断为T12椎体压缩性骨折的患者，行经皮椎弓根螺钉置入撑开复位内固定术前、术中及术后X线及CT表现见封四图3。

3 讨论

脊柱的下胸椎与上腰椎之间，从活动度小的胸椎节段转变为活动度大的腰椎节段，易出现应力集中，因此胸腰段为脊柱骨折常见发生部位。胸腰段脊柱骨折对于单纯胸腰椎压缩性骨折及无后方骨或韧带结构破裂的爆裂性骨折椎体压缩小于1/3,椎体后柱稳定及无神经症状的患者可采取严格卧床保守治疗，或者可以考虑功能支局治疗下早期下床功能锻炼，对于要求严格、不能耐受长期卧床及有神经症状的患者可行手术治疗。

胸腰段椎体骨折传统的手术方式为开放性经椎弓根螺钉复位钉棒内固术(OPSF)，对于年龄大伴骨质疏松性的老年患者也可采用微创的经皮穿刺椎体成形术(PVP)或经皮穿刺椎体后凸成形术(PKP)。对于年轻的胸腰段椎体骨折的患者，可采用经皮置入椎弓根螺钉术，开放性经椎弓根螺钉复位钉棒内固术与其相比存在手术时间长、手术出血多、对两侧椎旁肌损伤大、容易感染、疼痛明显和住院时间长等缺点[5-8]。经皮椎弓根螺钉内固定术可以避免对椎旁肌肉的剥离，术中出血少，术后也很少出现肌肉萎缩和下腰痛等并发症，且可以达到与OPSF相同的临床效果[9]。但经皮置入椎弓根螺钉操作较难，神经损伤及螺钉松动等并发症发生的概率增大。经皮微创技术并不适用于所有的胸腰椎压缩性骨折，对于骨质疏松的患者及伴有神经损伤症状的患者不提倡采用微创经皮椎弓根置钉复位内固定术，因为该手术方式无法对椎管进行有效减压，神经症状难以恢复。虽然经皮椎弓根置钉治疗胸腰椎有许多优势，但其对手术的要求较高，医生必须为有经验的脊柱外科医生，同时需要在影像监视下进行，所以其放射性危险增加[10]。另外有研究[11]表明低剂量电离辐射可使人们染色体畸变率升高，因此减少透视次数对于患者及医护人员都有重要意义。

本研究的主要目的是观察经皮椎弓根定位装置在微创经皮椎弓根置钉治疗胸腰椎骨折的临床应用效果。脊柱微创手术，因无法直视解剖结构，通过影像进行位置确定为重中之重，其中经皮椎弓根置钉的关键在于准确的进针点与合理的置入方向。与传统的克氏针定位方法相比，经皮椎弓根定位装置可以更快并更加准确地确定椎弓根螺钉的进针点，进行一次标准前后位透视后，根据定位装置的标记进行进针点确定，不需通过移动位置来确定进针点。同时该定位装置在侧位网上有一可进行调节的定位针，可以根据侧位透视下椎弓根与定位针的关系来确定上倾角，即确定向头侧或向尾侧倾斜的角度，为准确地置入椎弓根螺钉提供辅助作用。

经皮椎弓根置钉的导向装置与导向方法有很多[12-17]，都有各自的优势，但许多大型机器在我国难以普遍投入使用。本研究中经皮椎弓根定位装置在设计和应用上有下列优点：1)材料获取方便，可以直接于五金店购买，然后再简单打磨即可，即便在市县医院也可以制作；2)定位操作简便，仅需根据髂前上棘初步定位后，在C臂机下X线透视侧位及前后位片，对脊椎的节段与进针点等作出精确的定位，侧位片定位上倾角方向；3)经皮椎弓根定位装置相当于多根克氏针交叉，不需要通过移动克氏针来定位；4)对手术的操作无影响。

使用经皮椎弓根定位装置时应注意：1)因为在使用经皮椎弓根定位装置定位时采用的是C臂机正侧位X线透视，所以术前一定要对患者的X线片、CT或MRI仔细阅片，以防止腰骶畸形、腰椎骶化、骶椎腰化等变异导致椎间隙定位错误[12]；2)透视时必须为标准的正侧位，如椎体旋转将影响椎弓根外倾角与上倾角的方向，从而对置钉产生影响；3)在定位不确切的情况下，一定要再次进行定位，防止错误定位的发生。

本研究中经皮椎弓根定位装置为自制简易定位装置，其经过多次消毒及操作使用后易出现形状的改变，对使用效果存在一定影响。该装置中部分材质为铁金属，易出现绣损，如有条件可采用钢性材料制作更加标准及稳定的定位装置。本研究主要处于该装置的临床试用阶段，病例收集数量有限，其统计结果与实际可能存在一定的差异，需更大数量的样本实验来进一步的验证。

总之，经皮椎弓根定位装置应用在经皮椎弓根螺钉置入术中虽不能降低椎弓根螺钉穿破的概率，但可以减少C臂机在术中的使用次数及缩短手术时间，是一种安全有效的定位方法。

[1] Boucher H H.A method of spinal fusion[J].J Bone Joint Surg Br，1959，41(2)：248-259.

[2] Kim D Y,Lee S H,Chung S K,et al.Comparison of multifidus muscle atrophy and trunk extension muscle strength:percutaneous versus open pedicle screw fixation[J].Spine(Phila Pa 1976),2005,30(1):123-129.

[3] Kramer M,Katzmaier P,Eisele R,et al.Surface electromyography-verified muscular damage associated with the open dorsal approach to the lumbar spine[J].Eur Spine J,2001,10(5):414-420.

[4] Magerl F,Uhthoff H K，Stahl E，et al.External skeletal fixation of the lower thoracic and the lumbar spine:current concepts of external fixation of fractures[M].New York:Springer Verlag，1982：353-366.

[5] Lee J K,Jang J W,Kim T W，et al.Percutaneous short-segment pedicle screw placement without fusion in the treatment of thoracolumbar burst fractures:is it effective?:comparative study with open short-segment pedicle screw fixation with posterolateral fusion[J].Acta Neurochir(Wien)，2013，155(12):2305-2312.

[6] Vanek P,Bradac O,Konopkova R,et al.Treatment of thoracolumbar trauma by short-segment percutaneous transpedicular screw instrumentation:prospective comparative study with a minimum 2-year follow-up[J].J Neurosurg Spine,2014,20(2):150-156.

[7] Luo P,Xu L F,Ni W F,et al.Therapeutic effects and complications of percutaneous pedicle screw fixation for thoracolumbar fractures[J].Zhonghua Wai Ke Za Zhi,2011,49(2):130-134.

[8] Ma Y Q,Li X L,Dong J,et al.Comparison of percutaneous versus open monosegment instrumentation in the treatment of incomplete thoracolumbar burst fracture[J].Zhonghua Yi Xue Za Zhi,2012,92(13):904-908.

[9] 孔祥清，孟纯阳，张卫红，等.微创经皮穿刺椎弓根内固定术治疗胸腰椎骨折的临床疗效观察[J].中国矫形外科杂志，2015，23(8)：692-695.

[10] Spitz S M,Sandhu F A,Voyadzis J M.Percutaneous “K-wireless” pedicle screw fixation technique:an evaluation of the initial experience of 100 screws with assessment of accuracy,radiation exposure,and procedure time[J].J Neurosurg Spine,2015,22(4):422-431.

[11] 陈正其，姚洪章，刘定理.低剂量电离辐射对放射工作人员健康影响的调查[J].中国辐射卫生，2005，14)2(14)：124-125.

[12] 蔡俊丰，彭庄，祝建光，等.脊柱定位尺在胸腰椎后路手术术前定位中的应用[J].中国脊柱脊髓杂志，2010，20(4)：317-321.

[13] 贺石生，张海龙，顾昕，等.腰椎微创手术术前定位器的设计及临床应用[J].中华骨科杂志，2011，31(10)：1170-1171.

[14] 鲍立杰，吴培斌，兰小勇，等.金属标准方格网在胸腰椎手术术前定位中的应用[J].实用医学杂志，2014，30(14)：2347-2348.

[15] Pechlivanis I,Kiriyanthan G,Engelhardt M,et al.Percutaneous placement of pedicle screws in the lumbar spine using a bone mounted miniature robotic system[J].Spine(Phila Pa 1976),2009,34(4):392-398.

[16] Devito D P,Kaplan L,Dietl R,et al.Clinical acceptance and accuracy assessment of spinal implants guided with Spine assist surgical robot:retrospective study[J].Spine(Phila Pa 1976),2010,35(24):2109-2115.

[17] Ringel F,Stüer C,Reinke A,et al.Accuracy of robot-assisted placement of lumbar and sacral pedicle screws:a prospective randomized comparison to conventional freehand screw implantation[J].Spine(Phila Pa 1976),2012,37(8):E496-E501.

(责任编辑：钟荣梅)

Clinical Application of Screw Positioning Device in Percutaneous Thoracolumbar Pedicle Screw Placement

BAO Li-jie,HE Xin-min,HU Wei-chen,WU Pei-bin

Objective To investigate the clinical efficacy of screw positioning device in percutaneous thoracolumbar pedicle screw placement.Methods Thirty patients with vertebral compression fractures were assigned to receive percutaneous thoracolumbar pedicle screw placement by means of either pedicle screw positioning(experimental group,15 patients,60 pedicle screws) or kirschner wire positioning(control group,15 patients,60 pedicle screws).The frequency of C arm X-ray fluoroscopy,duration of operation and proportion of pedicle perforation were compared between the two groups.Results Compared with control group,the frequency of C arm X-ray fluoroscopy was decreased and the duration of operation was shortened in experimental group(P<0.05).No significant difference was found in the proportion of pedicle perforation between the two groups(P>0.05).Conclusion In percutaneous thoracolumbar pedicle screw placement,the application of screw positioning device can reduce the frequency of C arm X-ray fluoroscopy and shorten the duration of operation,although it cannot decrease the incidence of surgical complications.Therefore,pedicle screw positioning is a safe and effective method for percutaneous thoracolumbar pedicle screw placement.

spine; percutaneous pedicle screw placement; positioning device

2016-08-12

鲍立杰(1989—)，男，硕士研究生，住院医师，主要从事脊柱外科学的研究。

R683.2

A

1009-8194(2016)12-0026-04

10.13764/j.cnki.lcsy.2016.12.012

(DepartmentofSpinalSurgery,ChangshaMedicalUniversityAffiliatedZhuzhouPeople’sHospital,Zhuzhou412000,China)