賈帥軍，呂尚軍，賀利軍，劉 建

隨著工業(yè)化進程的加速，由交通事故、高處墜落及生產(chǎn)意外引發(fā)的骨盆骨折發(fā)病率逐漸增加。AO B型及C型骨盆骨折主要涉及骨盆后環(huán)不穩(wěn)，多數(shù)伴有多發(fā)傷及血流動力學改變［1］，如何及時、確切地恢復骨盆穩(wěn)定性，成為了提高骨盆骨折治療水平和改善患者預后的研究熱點［2］。目前經(jīng)皮骶髂螺釘置入已經(jīng)成為早期固定不穩(wěn)定骨盆環(huán)損傷的常規(guī)治療方法，但由于骨盆后環(huán)解剖結(jié)構(gòu)復雜、骶骨上段變異等因素，如何安全有效地使用該方法仍然充滿挑戰(zhàn)［3］。因而多種計算機輔助骨科手術(shù)(computer assisted orthopedic surgery，CAOS)技術(shù)被引入到該項手術(shù)中，以提高螺釘置入的安全性，減少放射線暴露時間［4］。三維導航技術(shù)正是近年來興起的具有代表性的技術(shù)之一，我院創(chuàng)傷骨科于2009年3月～2012年12月采取三維導航經(jīng)皮置入骶骨螺釘治療B型及C型骨盆骨折(AO)患者18例，旨在進一步評價三維導航輔助經(jīng)皮骶髂螺釘置入治療骨盆后環(huán)骨折的安全性和有效性。

臨床資料

1 一般資料

本組男性13例，女性5例;年齡23～61歲，平均40．2歲。致傷原因:道路交通傷12例，墜落傷5例，房屋倒塌砸傷1例。傷后就診時間3h～5d，平均25h。按照按照AO骨折分型:B1．2型3例，B2．2型2例，C1．2型7例，C1．3型5例，C2．3型1例。其中伴有休克2例，腸道損傷1例，尿道損傷1例，胸部損傷3例，脊柱損傷4例，骶神經(jīng)損傷1例，髖臼骨折2例，股骨骨折3例。所有患者骨盆擠壓、分離試驗均呈陽性，入院后常規(guī)拍攝骨盆正位片、入口位、出口位X線片，并行骨盆CT三維重建。

2 術(shù)前準備

術(shù)前對患者合并損傷行相應(yīng)處理，維持生命體征穩(wěn)定。全部病例均行股骨髁上牽引5～7d，牽引配重為患者體重的1/5～1/7，持續(xù)牽引過程中不減輕重量，所有患者經(jīng)牽引后無明顯下肢縮短。手術(shù)時機選擇在患者生命體征平穩(wěn)、骨折基本閉合復位后，本組所有患者均在15d(平均6d)內(nèi)進行手術(shù)。

3 手術(shù)操作

采用三維C型臂X線機(Arcadis orbic 3D，Siemens，Germany)，可 視 導 航 設(shè) 備(Laptop，Stryker，US)，6．5mm空心螺釘(Stryker，US)，可透X線的手術(shù)床，所有患者均全麻后取仰臥位，患側(cè)使用牽引床牽引，C型臂下透視見骨折復位良好。

3.1 注冊校準 術(shù)者立于患者骨折側(cè)，導航設(shè)備置于患者頭側(cè)，工作站置于術(shù)者對面，C型臂X線機置于患者左側(cè)，并確保C型臂圍繞骨盆旋轉(zhuǎn)掃描時不碰撞任何物體，連接三維影像系統(tǒng)與導航系統(tǒng)。在對側(cè)髂前上棘固定示蹤器并注冊(安置完畢后禁止變動其與骨盆相對位置)，開啟套筒安裝工具，通過校準器對套筒進行線校準及點校準，同時在C型臂機上安裝靶罩及示蹤器并開啟(圖1)，確保3個示蹤器均在導航儀探測范圍。

圖1 導航設(shè)備建立過程。a．套筒校準;b．C型臂注冊;c．C型臂旋轉(zhuǎn)掃描

3.2 圖像采集 術(shù)前采集每位患者的X線及CT影像資料以詳細確定損傷類型(圖2)，幫助設(shè)計骶髂螺釘進針點、進入方向、置入深度及螺釘數(shù)量。術(shù)中采集骨盆正、側(cè)位圖像作為選擇掃描中心的依據(jù)，將骶髂關(guān)節(jié)調(diào)整為投照中心，隨后C臂自動環(huán)繞手術(shù)中心旋轉(zhuǎn)190°，獲取了手術(shù)部位12．5cm3容積的掃描數(shù)據(jù)并將100幀圖像傳輸至影像工作站，在屏幕上同時顯示矢狀面、橫斷面、冠狀面的圖像以指導手術(shù)(圖3)。

圖2 骨盆骨折患者術(shù)前影像資料。a．骨盆正位;b．骨盆入口位;c．骨盆出口位;d．骨盆CT

圖3 三維影像導航下虛擬導針進入方向

3.3 螺釘固定 當導航工具靠近骶髂關(guān)節(jié)外側(cè)面時，顯示器上出現(xiàn)虛擬導針，根據(jù)骶骨側(cè)位觀選擇合適的進針點及進針方向(圖3)。根據(jù)骨折情況選擇置入S1單螺釘或S1、S2平行雙螺釘固定骨折，于進針點做2cm切口，鈍性分離皮下組織及肌肉直抵髂骨面。插入套筒再次確定虛擬導針方向，在多個平面上確認其都能穿過骨折線。通過套筒打入直徑3mm導針，在透視下確認導針軸向、長度、位置及骨折復位情況。依據(jù)導針長度擰入所選長度帶墊圈的6．5mm空心螺釘，最后透視確認螺釘位置良好、長度適宜、骨折復位理想(圖4)。

圖4 3D導航下沿虛擬導針方向打入導針并沿導針擰入空心螺釘

4 術(shù)后處理

所有患者術(shù)后均拍攝骨盆正位、入口位、出口位X線片(圖5)，采用Matta［5］標準評價骨折復位情況，根據(jù)骨折最大位移劃分為不同等級:優(yōu)(位移≤4mm)，良(4～10mm)，可(10～20)，差(≥20mm)。術(shù)后指導患者在病床上活動，訓練腰腹部及腿部肌肉力量。術(shù)后第2d開始患側(cè)下肢不負重功能訓練，術(shù)后6周第1次拍片復查，開始部分負重鍛煉，術(shù)后12周第2次拍片復查，開始完全負重鍛煉。采用Majeed［6］標準對患者術(shù)后功能恢復進行評價，包括疼痛(30分)、站立(36分)、坐下(10分)、工作能力(20分)、性功能(4分)等5方面，采用100分制，劃分為不同等級:優(yōu)(＞85)，良(84～70)，可(69～55)，差(＜55)。

結(jié) 果

本組患者建立導航系統(tǒng)耗時15～35min，平均(20．03±2．10)min，每枚螺釘置入耗時20～38min，平均(29．12±3．00)min(其中包括導航系統(tǒng)建立、導航下經(jīng)皮螺釘置入總時間)，每枚螺釘術(shù)中透視時間3．5～5．2min，平均(4．55±0．80)min，同時行髖臼骨折固定術(shù)者術(shù)中失血1 000～1 600ml，其余患者每枚螺釘置入出血量約20ml。

所有患者術(shù)后通過X線及CT影像資料確定螺釘置入位置均較滿意(圖5)，未發(fā)生二次旋轉(zhuǎn)移位，無切口感染發(fā)生。采用Matta評分標準評價骨折復位情況:優(yōu)12例，良5例，可1例，總體優(yōu)良率94%。

圖5 骨盆骨折患者術(shù)后影像學資料。a．骨盆正位;b．骨盆入口位;c．骨盆出口位;d．功能隨訪

所有18例均獲得隨訪，隨訪3個月～2年，平均13個月，其中3例超過1年。骨折愈合時間70～93d，平均(82±10)d。本組患者術(shù)后均未出現(xiàn)明顯神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥，采用Majeed標準量化評估患者術(shù)后功能恢復情況顯示:優(yōu)11例，良7例，總優(yōu)良率100%(圖5)。

討 論

傳統(tǒng)X線透視下經(jīng)皮骶髂螺釘置入固定骨盆骨折能夠在微創(chuàng)條件下重獲骨盆生物力學穩(wěn)定性，已經(jīng)成為早期治療骨盆骨折的重要方法之一［3］，但患者肥胖［7］、腸道氣體［8］及骶骨變異等因素也限制了其使用。因而三維導航輔助經(jīng)皮骶髂螺釘置入技術(shù)由于具有良好的精確性和可操作性而逐漸受到重視，其主要優(yōu)勢在于高質(zhì)量的術(shù)中影像、良好的移動性和可操作性，適用于多種復雜情況和手術(shù)要求。

1 三維導航手術(shù)主要優(yōu)勢

相對于傳統(tǒng)X線透視和2D導航技術(shù)，三維導航能夠提供更高分辨率的術(shù)中圖像，其質(zhì)量已經(jīng)非常接近CT圖像，同時其能夠顯示骨盆軸位圖像［9］，能夠為術(shù)者提供更多的觀察角度，幫助設(shè)計出更為安全的手術(shù)通道。其最核心的優(yōu)勢就在于其創(chuàng)傷小、精度高、并發(fā)癥少，安全有效是其突出特點。Zwingmann等［3］通過系統(tǒng)對比CT、2D、三維導航輔助骶髂螺釘置入技術(shù)，并對相關(guān)文獻進行Meta分析后認為，三維導航相對于CT導航的根本優(yōu)勢在于其適用于大多數(shù)骨盆骨折傷情并能夠適應(yīng)更加復雜的手術(shù)要求，特別是需要進行術(shù)中旋轉(zhuǎn)牽引復位或附加使用額外的固定方式時更為有效。

2 三維導航手術(shù)評價

本組全部18例骨盆骨折復位總體優(yōu)良率94%，Zwingmann等［10］通過Meta分析得出傳統(tǒng)透視下經(jīng)皮螺釘置入術(shù)后骨盆骨折復位優(yōu)良率為92%，與本研究結(jié)果類似。Gras等［11］利用2D導航輔助骶髂螺釘置入固定骨盆骨折，骨折復位優(yōu)良率達到100%(骨折移位＜5mm)。筆者認為由于經(jīng)皮螺釘置入患者多數(shù)在手術(shù)前能夠通過牽引達到骨折復位，或在手術(shù)過程中經(jīng)皮螺釘置入前已經(jīng)通過微創(chuàng)或有限切開方法實現(xiàn)了骨折復位，因而傳統(tǒng)透視方法與導航輔助方法在骨折復位程度上不會有較大差異，其主要取決于手術(shù)者對于骨折復位方法的選擇和操作經(jīng)驗。

本組病例中每枚螺釘置入耗時20～38min，平均(29．12±3．00)min，統(tǒng)計時間包含了導航系統(tǒng)建立、C型臂環(huán)繞掃描、經(jīng)皮螺釘置入總時間。Zwingmann等［4］對比了導航組手術(shù)時間52～106min，平均(72±16)min，傳統(tǒng)組手術(shù)時間30～133min，平均(69±38)min，兩組間并無顯著性差異。筆者認為可能很難對比不同研究者間導航手術(shù)耗時差異，因為每位手術(shù)者所使用的導航設(shè)備以及患者骨盆損傷的具體情況可能都不具有比較性，而且不同手術(shù)者對于骨盆骨折的治療經(jīng)驗以及對于導航設(shè)備的熟悉程度也是影響手術(shù)時間的重要因素之一，可能會對手術(shù)時間產(chǎn)生更多影響。

傳統(tǒng)透視下經(jīng)皮螺釘置入手術(shù)過程中，患者、術(shù)者及手術(shù)室人員經(jīng)常會暴露在較高的電離輻射中［12］。有研究顯示，傳統(tǒng)透視下單枚螺釘平均透視時間126s［9］，甚至有病例報道最長輻射時間18min［13］。Zwingmann等［4］對比了單枚螺釘置入所需放射時間和劑量在三維導航技術(shù)(63±15)s、(822±164)cGy/cm2和傳統(tǒng)經(jīng)皮技術(shù)間的差異(141±69)s、(1843±1052)cGy/cm2，顯示兩種方法在輻射暴露時間及暴露劑量上均存在顯著差異。本組病例中每枚螺釘術(shù)中透視時間3．5～5．2min，相較于傳統(tǒng)透視方法輻射時間并沒有顯著減少，主要是由于C型臂環(huán)繞手術(shù)中心掃描時所耗費時間較多，但此時手術(shù)人員可以暫時撤離照射區(qū)域，并且其隨后手術(shù)過程中無需多次透視，因而其所受放射量相對傳統(tǒng)透視手術(shù)是減少的而非增加。

本組患者術(shù)后功能恢復總體優(yōu)良率100%。Zwingmann等［10］通過Meta分析發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)方法螺釘置入隨訪15～33個月，同樣采用Majeed標準評價術(shù)后功能，結(jié)果優(yōu)良率90%，可7%，差3%。同時有多位學者報道［9］，骨盆骨折患者采用導航方法術(shù)后功能恢復優(yōu)于傳統(tǒng)透視方法，可能與導航輔助操作具有更高的螺釘置入準確率和更低的釘?shù)佬拚视嘘P(guān)。

本組18例患者隨訪周期3個月～2年(平均13個月)，其中3例超過1年，所有患者術(shù)后均未出現(xiàn)明顯神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥。Zwingmann等［14］依托全德國范圍內(nèi)創(chuàng)傷登記制度，針對經(jīng)皮骶髂螺釘固定骨盆后環(huán)骨折(B型和C型)進行了多中心回顧性調(diào)查顯示，導航手術(shù)與傳統(tǒng)手術(shù)在術(shù)中及術(shù)后并發(fā)癥上并沒有顯著性差異(并發(fā)癥包括血栓栓塞、器官衰竭、醫(yī)源性神經(jīng)損傷、創(chuàng)傷綜合征、內(nèi)植物并發(fā)癥、骨折再次移位、泌尿系感染、肺部感染等多種情況)。導航手術(shù)并沒有減少術(shù)后并非癥，可能的原因在于強大暴力導致嚴重骨盆骨折多伴有神經(jīng)損傷和血管滲出等軟組織損傷。本組患者量較少，因而無法對于術(shù)后并發(fā)癥做出確切結(jié)論。筆者認為針對國人的骨盆骨折經(jīng)皮骶髂螺釘置入固定術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率，還需依賴于大型醫(yī)療機構(gòu)聯(lián)合進行多中心隨訪及更加完善的統(tǒng)計設(shè)計方能得出可靠結(jié)論。

3 三維導航技術(shù)局限

三維導航技術(shù)應(yīng)用中主要存在的局限性在于［9］:(1)骨折塊復位困難:雖然在大塊骨折模型上使用效果非常好，但針對手術(shù)室實際遇到的骨盆粉碎性骨折仍存在問題，多塊骨折碎片復位仍不滿意，使用范圍受到限制;(2)治療花費過高:由于導航設(shè)備采購費用過高，目前僅在3級甲等以上的大型醫(yī)院使用，導致患者手術(shù)費用可能會大幅升高;(3)導航系統(tǒng)具體操作困難:建立導航系統(tǒng)會花費大量時間并導致額外的時間成本，在使用初期可能會比傳統(tǒng)透視方法更加耗時;(4)導航系統(tǒng)學習曲線較長:針對沒有導航使用經(jīng)驗的醫(yī)師建議先從骨盆模型和動物模型上練習，再實際操作［15］。要求術(shù)者具備全面的解剖學基礎(chǔ)、良好的三維影像分析能力、扎實的骨折復位基本功，而且應(yīng)當能夠熟練使用導航設(shè)備，以快速獲取圖像，縮短手術(shù)時間。

三維導航下經(jīng)皮骶髂螺釘置入早期重建骨盆穩(wěn)定性具有較高的安全性，其相較于傳統(tǒng)的透視下經(jīng)皮螺釘置入技術(shù)主要優(yōu)勢在于螺釘置入精度高、放射暴露時間少，同時其術(shù)后骨折愈合及功能恢復較好。但也應(yīng)熟悉骨盆解剖，關(guān)注骶骨變異，具備豐富手術(shù)經(jīng)驗與導航設(shè)備使用經(jīng)驗也是保證導航手術(shù)順利開展并避免并發(fā)癥的關(guān)鍵。

［1］劉瑩松，張勁松，劉家國，等．骶髂螺釘治療不穩(wěn)定型骨盆骨折的療效分析［J］．創(chuàng)傷外科雜志，2013，15(2):119-122．

［2］Tabaie SA，Bledsoe JG，Moed BR．Biomechanical comparison of standard iliosacral screw fixation to transsacral locked screw fixation in a type C-Zone II pelvic fracture model［J］．J Orthop Trauma，2013，27(9):521-526．

［3］Zwingmann J，Konrad G，Mehlhorn AT，et al．Percutaneous iliosacral screw insertion:malpositioning and revision rate of screws with regards to application technique(navigated vs．conventional)［J］．J Trauma，2010，69(6):1501-1506．

［4］Zwingmann J，Konrad G，Kotter E，et al．Computer-navigated iliosacral screw insertion reduces malposition rate and radiation exposure［J］．Clin Orthop Relat Res，2009，467(7):1833-1838．

［5］Matta JM，Tornetta P，3rd．Internal fixation of unstable pelvic ring injuries［J］．Clin Orthop Relat Res，1996(329):129-140．

［6］Majeed SA．Grading the outcome of pelvic fractures［J］．J Bone Joint Surg(Br)，1989，71(2):304-306．

［7］Chen HW，Liu GD，F(xiàn)ei J，et al．Treatment of unstable posterior pelvic ring fracture with percutaneous reconstruction plate and percutaneous sacroiliac screws:a comparative study［J］．J Orthop Sci，2012，17(5):580-587．

［8］Peng KT，Li YY，Hsu WH，et al．Intraoperative computed tomography with integrated navigation in percutaneous iliosacral screwing［J］．Injury，2013，44(2):203-208．

［9］Stockle U，Schaser K，Konig B．Image guidance in pelvic and acetabular surgery:expectations，success and limitations［J］．Injury，2007，38(4):450-462．

［10］Zwingmann J，Hauschild O，Bode G，et al．Malposition and revision rates of different imaging modalities for percutaneous iliosacral screw fixation following pelvic fractures:a systematic review and meta-analysis［J］．Arch Orthop Trauma Surg，2013，133(9):1257-1265．

［11］Gras F，Marintschev I，Wilharm A，et al．2D-fluoroscopic navigated percutaneous screw fixation of pelvic ring injuries:a case series［J］．BMC Musculoskelet Disord，2010，(11):153．

［12］Rampersaud YR，F(xiàn)oley KT，Shen AC，et al．Radiation exposure to the spine surgeon during fluoroscopically assisted pedicle screw insertion［J］．Spine(Phila Pa 1976)，2000，25(20):2637-2645．

［13］Starr AJ，Walter JC，Harris RW，et al．Percutaneous screw fixation of fractures of the iliac wing and fracture-dislocations of the sacro-iliac joint(OTA Types 61-B2．2 and 61-B2．3，or Young-Burgess"lateral compression type II"pelvic fractures)［J］．J Orthop Trauma，2002，16(2):116-123．

［14］Zwingmann J，Sudkamp NP，Konig B，et al．Intra-and postoperative complications of navigated and conventional techniques in percutaneous iliosacral screw fixation after pelvic fractures:results from the German pelvic trauma registry［J］．Injury，2013，44(12):1765-1772．

［15］Arand M，Kinzl L，Gebhard F．Computer-guidance in percutaneous screw stabilization of the iliosacral joint［J］．Clin Orthop Relat Res，2004，(422):201-207．