蔡斌，張文捷，趙春明，張震祥，黃愛兵，張威，陸奇峰

(江蘇省泰州市人民醫(yī)院骨科，江蘇 泰州 225300)

經(jīng)皮椎弓根螺釘置入安全性的CT評價

蔡斌，張文捷*，趙春明，張震祥，黃愛兵，張威，陸奇峰

(江蘇省泰州市人民醫(yī)院骨科，江蘇 泰州 225300)

目的 采用CT評價經(jīng)皮椎弓根螺釘置入的準確性。方法 回顧性分析2010年3月至2013年6月我院脊柱外科收治的胸腰椎骨折及腰椎退變性疾病患者資料，共140 例患者，男76 例，女64 例；年齡21～74 歲，平均45.1 歲。均采用后路椎弓根釘內(nèi)固定治療，共置釘596根，其中經(jīng)皮置釘264 根，開放置釘332 根。術后應用CT掃描及相關軟件測量分析，采用Mobbs-Raley簡易分級標準評估螺釘置入的準確性，0級：螺釘完全在椎弓根皮質(zhì)內(nèi)；1級：螺釘螺紋穿透椎弓根壁小于2 mm；2級：穿透椎弓根壁大于2 mm，但無神經(jīng)損傷；3級：穿透并伴有并發(fā)癥，包括椎弓根骨折，螺釘穿透導致前側血管、神經(jīng)損傷，穿透導致內(nèi)側或外側神經(jīng)損傷后遺留癥狀等。結果 共置釘596 根，術后CT掃描52 枚螺釘穿破椎弓根皮質(zhì)，總體不良置釘率8.7%；開放置釘332 根，未穿破301 枚，穿破31 枚，1級20 根，2級10 根，3級1 根，準確率90.7%；經(jīng)皮置釘264 根，未穿破243 枚，穿破21 枚，1級16 根，2級5 根，3級0 根，準確率92.0%。兩組準確性差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，但2級以上穿破有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。結論 經(jīng)皮椎弓根螺釘置入的安全性優(yōu)于開放置釘，適宜在胸腰椎創(chuàng)傷及疾患的手術治療中廣泛應用。

經(jīng)皮；椎弓根螺釘固定；CT；置釘準確性

隨著脊柱后路固定手術的廣泛應用，開放性手術創(chuàng)傷大，出血多，且由于手術本身造成的損傷影響患者生活及工作，腰背部肌肉損傷、腰椎不穩(wěn)定等一系列的并發(fā)癥不可避免[1]。國外Mathews和Lowery最早應用經(jīng)皮穿刺椎弓根螺釘內(nèi)固定術治療胸腰椎骨折，具有切口小、創(chuàng)傷小、出血少、對腰背肌肉損傷小等優(yōu)勢[2]。近年來國內(nèi)經(jīng)皮椎弓根釘植入技術逐漸被應用于臨床，經(jīng)皮椎弓根釘置入的安全性究竟如何，置釘?shù)臏蚀_性及誤置率也是臨床關心的問題。文獻報道，開放手術置入椎弓根螺釘出現(xiàn)位置不良的概率為8%～40%[3]。但對經(jīng)皮置釘準確性報道較少，且經(jīng)皮置釘?shù)臏蚀_性與傳統(tǒng)置釘?shù)臏蚀_性對比研究報道更少。本文對同一組醫(yī)師采用經(jīng)皮置釘與開放置釘方式手術患者術后椎弓根CT掃描結果進行分析，現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2010年3月至2013年6月我院脊柱外科收治的胸腰椎骨折及腰椎退變性疾病(包括下腰椎腰椎間盤突出癥、腰椎管狹窄、腰椎滑脫)，行后路椎弓根釘內(nèi)固定手術患者的臨床資料，能夠進行術后CT掃描及隨訪的患者140 例，其中男性76 例，女性64 例；年齡21～74 歲，平均45.1 歲。包括胸腰椎骨折68 例，其中32 例行微創(chuàng)置釘，36 例行開放置釘；腰椎退變性疾病72 例，34 例行微創(chuàng)置釘，38 例行開放手術。開放與微創(chuàng)手術同期開展，共置入椎弓根螺釘596根，其中經(jīng)皮置釘264 根，開放置釘332 根。置釘節(jié)段分布差異無統(tǒng)計學意義(P=0.982，見表1)。開放與微創(chuàng)置釘?shù)牟±?，骨折、腰椎退變病例?shù)比例及其年齡等對比差異均無統(tǒng)計學意義(見表2)。手術由從事脊柱手術15年以上工作經(jīng)驗的同一組醫(yī)師完成。

表1 經(jīng)皮置釘與開放置釘總體分布情況(根)

表2 兩組術前資料比較

納入標準：患者入院后經(jīng)影像學評估并確定應用微創(chuàng)經(jīng)皮置釘固定或開放手術均可達到治療目的，均需要行后路椎弓根釘置釘固定，能夠耐受手術，術后能夠進行CT掃描，脊柱無明顯畸形，最終根據(jù)患者對手術方式認同度、經(jīng)濟條件等選擇不同的置釘手術方式。

1.2 手術方法 微創(chuàng)經(jīng)皮穿刺置釘方法：全麻插管，以VIPER系統(tǒng)為例，在X線透視下保證在前后位及側位上清晰顯示椎弓根的投影，在前后位X線透視下，用克氏針標記擬置釘椎弓根中心點的體表投影并在體表做標記。常規(guī)消毒、鋪單，將C型臂X線機正位投照，標記傷椎或者病椎上、下椎體椎弓根部位的體表投影，根據(jù)透視找到關節(jié)突及椎弓根的投影“眼睛”，在椎弓根投影中心向外側平移1.5 cm作標記，分別于標記點處以克氏針探及橫突和關節(jié)突，確立椎弓根穿刺點，在椎弓根投影點“眼睛”的外側緣(即左側10點鐘，右側2點鐘)位置進針，沿常規(guī)進針方向(與椎體終板平行，內(nèi)傾10°～15°)穿刺進入椎弓根到達椎體與椎弓根交界處，在正位透視下PAK針尖到達椎弓根內(nèi)側，側位在椎弓根內(nèi)，視為理想位置，再繼續(xù)敲擊PAK針進入椎體前中柱，C型臂X線機透視下確保導針位置良好。拔出內(nèi)芯，置入導絲，導絲置入椎弓根內(nèi)至椎體中部。以導絲為中心，在棘突旁開2 cm左右作1.5 cm縱行切口，切開皮膚與深筋膜。通過導絲依次導入二級擴大管鈍性擴張椎旁肌肉，再置入保護套管，退出擴大管。通過穿刺定位針，用中空絲攻擴大釘?shù)溃３謱Ыz位置不變，擰入空心椎弓根螺釘(MIS Viper脊柱系統(tǒng)6.0 mm×45 mm或者6.0 mm×40 mm)，透視證實釘棒位置良好。

開放置釘手術方法：同樣透視標記傷椎、病椎位置、術中采用人字嵴頂點定位法[4]，胸椎及腰椎置釘方法不同，根據(jù)節(jié)段調(diào)整置釘角度及位置，其他操作及方式不多介紹。

1.3 影像學參數(shù)及測量 術后采用西門子16排CT薄層間距掃描椎弓根冠狀位、矢狀位片及水平位片，應用SkyView PACS系統(tǒng)進行圖像處理，經(jīng)過三維重建處理還原為1 mm間距的真實薄層圖像，并在不同層面觀察螺釘在椎弓根內(nèi)的位置，測量其中穿破椎弓根的最大距離。采用Mobbs-Raley簡易分級標準[3]評估螺釘置入的準確性，0級：螺釘完全在椎弓根皮質(zhì)內(nèi)；1級：螺釘螺紋穿透椎弓根壁小于2 mm；2級：穿透椎弓根壁大于2 mm，但無神經(jīng)損傷；3級：穿透并伴有并發(fā)癥，包括椎弓根骨折，螺釘穿透導致前側血管、神經(jīng)損傷，穿透導致內(nèi)側或外側神經(jīng)損傷后遺留癥狀等。記錄及評價螺釘位置，記錄所有穿透骨皮質(zhì)螺釘?shù)臄?shù)目和距離。實際測量見圖1。

a 0級 b 1級 c 2級 d 3級

圖1 椎弓根釘穿破椎弓根的距離

1.4 數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計學方法 應用SPSS 13.0統(tǒng)計分析軟件對經(jīng)皮置釘與開放置釘術后結果參數(shù)進行分析，準確性采用χ2檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

140 例患者共置入椎弓根螺釘596 枚，置入節(jié)段為T10～S1，其中胸椎置入椎弓根螺釘172 枚，腰椎386 枚，骶椎(S1)38 枚。術后CT掃描52 枚螺釘穿破椎弓根皮質(zhì)，總體不良置釘率8.7%。按照穿透距離分類：經(jīng)皮置釘264 根，穿破21 枚，1級15 根，2級6 根，3級0 根；開放置釘332 根，穿破31 枚，1級21 根，2級9 根，3級1 根；采用經(jīng)皮椎弓根螺釘置入手術的準確性高于開放置釘組(92.0% VS 90.7%)，統(tǒng)計學分析差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，2、3級誤置率比較(P=0.032)差異有統(tǒng)計學意義(見表3)。按照位置分類：32枚穿破椎弓外側壁(5.4%)，8枚穿破椎弓內(nèi)側壁(1.3%)，6枚穿破椎弓根上壁(1.0%)，6枚穿破椎弓根下壁(1.0%)。術后均未出現(xiàn)神經(jīng)、血管或內(nèi)臟損傷等并發(fā)癥。

3 討 論

3.1 經(jīng)皮椎弓根螺釘置入的技術要點 微創(chuàng)經(jīng)皮置入椎弓根螺釘?shù)牟僮髡撸仨毦哂辛己瞄_放徒手置釘?shù)慕?jīng)驗，由于經(jīng)皮置釘，無法通過肉眼識別椎弓根置釘?shù)慕馄蕵酥?，術中嚴格的遵循操作規(guī)范以及必要的C型臂監(jiān)視非常重要。

表3 經(jīng)皮置釘與開放置釘準確性對比

為保證置釘?shù)陌踩裕冕斶^程應嚴格遵循以下要點：a)術前行胸腰椎正側位X線片、CT、MRI檢查，了解骨折類型、穩(wěn)定程度、脊髓受壓情況，并注意椎弓根粗細和走行及是否存在破裂或變異。b)術前定位傷椎，并調(diào)整體位及C型臂投照方向，以確保置釘椎兩側椎弓根“眼”與棘突中線距離相同，并盡可能使目標椎體前后終板線重疊，而后在體表以marker筆標記椎弓根。c)術中尖錐開路時確保進釘點位于椎弓根“眼”的外側緣邊界線上，并位于左9～10點，右2～3點處，而不需考慮開放置釘時必須參考進釘?shù)牟煌墓切詷酥?。Gunzburg等[5]研究顯示，椎弓根的中心位置位于椎弓根投影的稍偏外側，所以術中正位透視下定位穿刺點應在椎弓根“眼”的外側緣。而后根據(jù)開放徒手置釘?shù)慕?jīng)驗調(diào)整內(nèi)傾角，并指向棘突中心，此時進釘通路將較普通開放徒手置釘具有最大的安全角度(見圖2～5)，側位透視微調(diào)尖錐的頭尾傾斜角，使其盡可能平行于椎體的上終板，而后置入導針，之后完成置釘?shù)恼麄€過程。d)開放徒手置釘時手感是始終必須注意的，微創(chuàng)置釘過程同樣要特別關注置入尖錐或?qū)п樳M入椎弓根松質(zhì)骨內(nèi)腔“沙沙”的感覺，任何進入的過程不應有明顯的阻力或異常的突破感。若有懷疑，應及時C型臂監(jiān)控，以免穿破椎弓根側壁，如果有可能穿破椎弓根內(nèi)壁，需要果斷的重新穿刺。

圖2 正位透視示穿刺針定位在2、3點之間進針

3.2 術后CT評價椎弓根釘準確性及數(shù)據(jù)測量 術后影像學檢測是評價手術效果的重要部分，術后X線片可以粗略檢查椎弓根釘位置的好壞。但毋庸置疑的是，CT掃描在評價椎弓根螺釘?shù)奈恢脮r其特異度和敏感度相對X線較高，可以準確的反映出椎管與椎弓根螺釘之間關系。Fisher等[6]曾報道，軸位CT對椎弓根螺釘誤置的檢出率較高，約是X線片檢出率的10倍。有人擔心CT掃描會產(chǎn)生偽影，但在本研究中，專門應用PACS圖像處理軟件動態(tài)調(diào)節(jié)CT影像的窗寬、窗位，可以消除金屬偽影的影響。理論上，椎弓根軸位影像對椎弓根螺釘位置的判斷更加準確，這需要術后對患者手術部位行CT薄層掃描后重建。本研究應用M0bbs-Raley評價法評價椎弓根釘準確性，此方法簡單、實用，采用穿透距離(未穿透，小于2 mm，大于2 mm無并發(fā)癥，大于2 mm合并并發(fā)癥)分類結合了螺釘切出椎弓根引起并發(fā)癥的情況。此分級方法中螺釘位置為0、1、2級都未產(chǎn)生并發(fā)癥，在臨床上是可以接受的；但2級以上的部分螺釘可引起椎弓根釘內(nèi)固定系統(tǒng)的固定強度下降，所以對于手術后期椎體的穩(wěn)定有一定影響；3級已經(jīng)造成神經(jīng)、血管損傷并發(fā)癥或者引起固定效果下降。因此，螺釘位置在2級以上者才是真正的置釘位置不佳，誤置率更低[7]。

圖3 正位X線片示穿刺針進入椎弓根到達椎體后緣

圖4 側位透視示穿刺針定位點

圖5 側位X線片顯示穿刺針進入椎弓根到達椎體后緣，但未超過內(nèi)側壁

本研究采用CT薄層掃描，精確到1 mm，并通過PACS系統(tǒng)軟件處理圖像得到真實三維椎弓根圖像，找到并判斷出最大的穿破層面，并根據(jù)椎弓根雙側基本對稱、每個掃描層面逐漸變化、椎弓根內(nèi)外側角度及弧線均勻的特點，利用現(xiàn)代圖像處理軟件使圖像放大，并在真實CT影像上標出椎弓根釘?shù)妮S線、椎弓根外側皮質(zhì)的界限，測量穿出的距離，精確到0.01 mm，其肉眼誤差可以忽略不計，根據(jù)測量的穿破距離進行分級、歸類。因椎弓根的結構復雜，角度不同，未采用椎弓根軸位影像作為判斷標準，這是本研究潛在的缺陷之一，今后需要對不同類型CT掃描圖像的準確性進行比較研究。

3.3 經(jīng)皮置釘?shù)臏蚀_性及優(yōu)點 椎弓根螺釘置入不當可引起椎弓根骨折、胸腹腔積液、脊髓和神經(jīng)損傷、潛在的主動脈損傷等一系列并發(fā)癥，如何提高螺釘置入的安全性成為研究的熱點。有學者認為，經(jīng)皮置入椎弓根螺釘可降低置釘并發(fā)癥，是一種安全的方法[8]。但由于沒有統(tǒng)一的評價方式，研究結果呈現(xiàn)出較大的差異。Wiesner等[9]采用經(jīng)皮椎弓根螺釘行外固定治療58 例患者，共置入408 枚椎弓根，誤置率為6.6%。Raley等[3]回顧性分析了2007—2010年間采用經(jīng)皮椎弓根螺釘技術治療的88 例患者424 枚椎弓根螺釘，術后CT證實置釘精確性為90.3%。

本組研究數(shù)據(jù)顯示，其總體置釘準確性較高，達到91.3%，誤置率8.7%。經(jīng)皮組置釘?shù)臏蚀_性高于開放置釘組(92.0%>90.7%)，差異無統(tǒng)計學意義。穿破椎弓根主要為1級、2級，經(jīng)皮置釘組2級以上穿破椎弓根釘?shù)母怕瘦^開放置釘更低，2級以上穿破率經(jīng)皮組明顯低于開放組(1.9%<3.3%)。開放組出現(xiàn)一根3級穿破，且向外側壁穿破，但未出現(xiàn)神經(jīng)、血管等嚴重并發(fā)癥，為椎間盤手術術中自由臂及通道的影響。通道下置釘暴露解剖標志有一定的局限性，其視野小，關節(jié)突及周圍組織不能完全暴露，且擴張通道操作角度受限制，對于背部脂肪較厚及肌肉發(fā)達的患者，關節(jié)突的位置較深，置釘時外側擋板影響置釘時外偏角度，是置釘穿破的重要原因，后期在發(fā)現(xiàn)原因后及時糾正。所有經(jīng)皮置釘未出現(xiàn)神經(jīng)根、脊髓損傷及感染病例。對于誤置有意義的其實主要是2、3級穿破，1級穿破對脊柱的穩(wěn)定影像及損傷較小，1級穿破時不容易引起神經(jīng)損傷，且不會對固定強度產(chǎn)生明顯的影響，在臨床上是可以接受的。本組外側壁穿透率(5.5%)遠高于內(nèi)側壁(1.4%)，與Kothe等[10]的測量結果一致。螺釘穿透內(nèi)側壁比外側壁發(fā)生率低，不是由于內(nèi)側壁比外側壁厚，主要是由于我們置釘時傾向于椎弓根“眼”的外側進針。上下壁的穿透率也明顯低于外側壁，主要是因為椎弓根的上下直徑大于內(nèi)外側直徑，所以選擇椎弓根釘時直徑不能超過內(nèi)外側直徑。另一個原因是術中采用側位片透視較清楚，即使導針出現(xiàn)向下穿出較多時也能夠及時糾正，未出現(xiàn)血管損傷考慮為椎弓根釘只進入椎體前2/3，未穿破前緣皮質(zhì)。

與開放置釘比較，經(jīng)皮置釘2級以上的誤置率更低，兩者的2級以上誤置率差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。經(jīng)皮置釘有一定的優(yōu)勢，總結其原因主要有幾點：a)傳統(tǒng)開放組置釘是根據(jù)經(jīng)驗、解剖標志置釘，根據(jù)傳統(tǒng)的定位方法置釘，每個醫(yī)師采用的定位進針點方法不同，所以進針點是“區(qū)域”。通過解剖標志間接穿刺到達椎弓根，大概判斷椎體及椎弓根的直徑、置釘外偏角、水平位角、矢狀角，醫(yī)師對椎體大小的判斷是根據(jù)教科書及臨床經(jīng)驗判斷，其與每個個體的實際情況有一定的差距，椎弓根的結構不同對置釘?shù)臏蚀_性影響較大。而經(jīng)皮椎弓根釘置入時是在C型臂下實時監(jiān)控的，進針是定位“點”，且置入過程中隨時可監(jiān)控，如發(fā)現(xiàn)誤置可以及時調(diào)整進針的角度或者重新定位，穿刺時未完全暴露進針點不易滑移。b)傳統(tǒng)置釘?shù)淖倒斠话愣际菍嵭牡淖倒?，即使椎弓根穿刺定位時位置基本正確，C型臂及時透視，但因椎弓根的不規(guī)則及椎體的松質(zhì)骨無法絕對按照原來的進針方向進入，可能導致拔出定位針后置入椎弓根釘時存在誤差。經(jīng)皮椎弓根釘是空心螺釘，進針導絲在椎弓根釘置入后才拔出，起到導航作用，按照順序置入一般不會出現(xiàn)誤差。c)椎弓根的解剖結構復雜，且可能存在解剖結構變異，尤其是其角度的變化不易被術前發(fā)現(xiàn)。開放置釘時未及時C型臂監(jiān)控容易出現(xiàn)穿破，且不易發(fā)現(xiàn)，而經(jīng)皮置釘時在C型臂透視下定位，不考慮解剖標志變異，即使椎弓根發(fā)生變異也不受影響，根據(jù)醫(yī)師的經(jīng)驗再加上C型臂保駕護航，存在變異的椎弓根也不易出現(xiàn)穿破。d)對于脊柱發(fā)生退變的患者，椎弓根及其周圍組織增生、退變，解剖結構不易辨認，開放置釘時容易誤置或者出現(xiàn)偏差，經(jīng)皮置釘在透視下可以避免，且不受解剖標志定位的影響。根據(jù)我們的經(jīng)驗，經(jīng)皮置釘時透視非常重要，術中能夠清晰的辨認椎弓根透視影像及其周圍結構的椎弓根都能夠完成經(jīng)皮置釘，所以置釘?shù)姆秶容^廣泛，與李長青等觀點一致[11]。把經(jīng)皮椎弓根螺釘固定作為一種基本的微創(chuàng)治療手段，結合后路椎間植骨融合等術式廣泛應用于臨床，可成功治療胸腰椎骨折、腰椎間盤突出、腰椎管狹窄癥、腰椎腫瘤、腰椎滑脫癥等疾病。

[1]Mobbs RJ，Sivabalan P，Li J.Technique，challenges and indications for percutaneous pedicle screw fixation[J].J Clin Neurosci，2011，18(6)：741-749.

[2]Mathews HH，Long BH.Minimally invasive techniques for the treatment of intervertebral disk herniation[J].J Am Acad Orthop Surg，2002，10(2)：80-85.

[3]Raley DA，Mobbs RJ.Retrospective computed tomography scan analysis of percutaneously inserted pedicle screws for posterior transpedicular stabilization of the thoracic and lumbar spine：accuracy and complication rates[J].Spine，2012，37(12)：1092-1100.

[4]杜心如，葉啟彬，趙秀玲，等.腰椎人字嵴頂點椎弓根螺釘進針方法的解剖學研究[J].中國臨床解剖學雜志，2002，34(2)：86-88.

[5]Gunzburg R，Gunzburg J，Wagner J，etal.Radiologic interpretation of lumbar vertebral rotation[J].Spine(Phila Pa，1992，16(6)：660-664.

[6]Fisher CG，Sahajpal V，Keynan O，etal.Accuracy and safety of pedicle screw fixation in thoracic spine trauma[J].Journal of Neurosurgery Spine，2006，5(6)：520-526.

[7]夏天，董雙海，王雷，等.胸腰椎經(jīng)皮椎弓根螺釘置釘?shù)臏蚀_性分[J].中國脊柱脊髓雜志，2013，23(9)：794-797.

[8]Kim MC，Chung HT，Cho JL，etal.Factors afkcting the accurate placement of percutaneous pedicle screws during minimally invasive transfomminal lumbar interbody fusion[J].Eur Spine J，2011，20(10)：1635-1643.

[9]Wiesner L，Kothe R，Schulitz KP.Ruther，Clinical evaluation and computed tomography scan analysis of screw tracts after percutaneous insertion of pedicle screws in the lumbar spine[J].Spine，2000，25(5)：615-621.

[10]Liljenqvist UR，Halm HF，Link TM，etal.Pedicle screw instrumentation of the thoracic Spine in idiopathic scoliosis[J].Spine，1997，22(9)：2239-2245.

[11]李長青，羅剛，周躍，等.新型微創(chuàng)經(jīng)皮椎弓根螺釘內(nèi)固定治療胸腰椎骨折[J].中華創(chuàng)傷雜志，2009，25(6)：522-525.

江蘇大學臨床醫(yī)學科技發(fā)展項目(JLY20120127)；*本文通訊作者：張文捷

1008-5572(2015)08-0727-05

R683.2

B

2014-12-10

蔡斌(1982- )，男，主治醫(yī)師，江蘇省泰州市人民醫(yī)院骨科，225300。