付朝華， 蔣雄健， 勞永斌， 付兆宗， 梁勝根， 馮志強(qiáng)， 劉一濤， 陳忠羨

寰樞椎的先天畸形、外傷、腫瘤、炎癥等均容易引起上頸椎不穩(wěn)，寰樞不穩(wěn)容易造成脊髓受壓，導(dǎo)致肢體麻木、乏力；嚴(yán)重者可導(dǎo)致癱瘓，呼吸功能障礙等而危及患者生命［1］。治療寰樞不穩(wěn)的方法眾多，寰樞椎椎弓根釘內(nèi)固定是治療寰樞椎不穩(wěn)的有效方法之一，但由于寰樞柱局部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，毗鄰椎動(dòng)脈、脊髓神經(jīng)及豐富的靜脈叢，損傷后容易危及生命，且寰樞椎椎弓根常有變異，因此上頸椎手術(shù)是脊柱骨科的難點(diǎn)［2，3］。如何提高置釘?shù)臏?zhǔn)確性及安全性一直是臨床醫(yī)生思考的重大問題，數(shù)字骨科與導(dǎo)航模板技術(shù)的發(fā)展為臨床提供解決方法。本文回顧分析自2015年1月至2018年7月在我院行的12例寰樞椎脫位及不穩(wěn)病例，術(shù)前采用數(shù)字骨科設(shè)計(jì)與數(shù)字化打印導(dǎo)航模板，術(shù)中在導(dǎo)航模板下置釘，探討其臨床效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料

12例患者，男7例，女5例；年齡38～67歲，平均49.7歲。其中陳舊性齒狀突骨折不愈合伴寰樞椎不穩(wěn)5例，類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎伴寰樞椎脫位3例，齒狀突游離小體伴寰樞不穩(wěn)1例，新鮮Ⅱ型齒狀突骨折伴橫韌帶斷裂寰樞不穩(wěn)3例。本組所有患者均有枕頸部疼痛，頸部活動(dòng)受限，或伴有四肢感覺運(yùn)動(dòng)功能障礙。術(shù)前VAS評(píng)分3～7分，平均4.3分，術(shù)前JOA評(píng)分5～14分，平均8.4分。所有患者均行頸椎薄層CT（層厚1 mm）檢查，頸椎MR檢查，頸椎開口位，頸椎正側(cè)位及頸椎動(dòng)力位檢查。所有患者術(shù)前均在Garden?Well牽引弓行顱骨牽引，并行床邊側(cè)位片提示：寰樞關(guān)節(jié)不穩(wěn)脫位復(fù)位良好，且頸椎動(dòng)力位片已經(jīng)提示為可復(fù)型脫位。

1.2 術(shù)前數(shù)字骨科在寰樞椎的釘?shù)赖脑O(shè)計(jì)及導(dǎo)航模板的制作

患者取仰臥位，采用64排螺旋CT，術(shù)前對(duì)患者寰樞椎行CT薄層掃描（層厚1 mm，層間距0.5 mm），獲得的CT數(shù)據(jù)以DICOM格式導(dǎo)入三維重建軟件Mimics軟件，進(jìn)行三維圖像重建，獲得寰樞椎原始模型，生成STL格式文件。在Med CAD模塊中，以3.5 mm圓柱模擬椎弓根釘設(shè)計(jì)，緩慢拖動(dòng)圓柱體，分別在三維界面、軸面、矢狀面觀察圓柱體通過寰樞椎椎弓根相應(yīng)骨性結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系，并確保圓柱體四壁不能穿破椎管及椎動(dòng)脈等重要結(jié)構(gòu)。此圓柱體即為置釘安全釘?shù)溃″咀岛蠊c樞椎棘突為模板輔助定位骨性標(biāo)志，建立三維互補(bǔ)組件。使導(dǎo)向管通過連接桿同組件連接，使導(dǎo)向管、連接桿與互補(bǔ)組件融合為整體手術(shù)輔助模板。寰樞椎三維模型與手術(shù)輔助模板分別存儲(chǔ)為STL格式文件，采用3D打印機(jī)打印出寰樞椎模型及椎弓根導(dǎo)向模板，導(dǎo)航模板行消毒，供手術(shù)過程中使用。

1.3 手術(shù)方法

所有患者均在同一組醫(yī)生完成手術(shù)。術(shù)中全麻，經(jīng)鼻插管，口腔中塞一個(gè)綁帶。術(shù)中采用俯臥位，置患者頭與U型頭墊（可透X?ray）上，呈微屈位，Garden?Well牽引弓行顱骨牽引，牽引重量約3 kg，采用頭高腳底體位。術(shù)前拍寰樞椎正側(cè)位片，確定手術(shù)切口及寰樞椎不穩(wěn)是否復(fù)位。確定切口后，標(biāo)記筆確定后方枕頸正中切口，切開周圍組織，分離周圍肌肉，小心剝離寰椎后弓，樞椎椎板，側(cè)塊及樞椎棘突，盡量剝離骨界面周圍的軟組織，力求獲得一個(gè)干凈的骨界面，以便術(shù)中可以方便地使用導(dǎo)航模板，剝離周圍組織時(shí)注意勿傷及靜脈叢及脊髓、椎動(dòng)脈等主要結(jié)構(gòu)。而后把消毒好的導(dǎo)航模板與寰樞椎后方結(jié)果進(jìn)行貼合，觀察其匹配準(zhǔn)確性。而后助手放置導(dǎo)航模板，根據(jù)模板使用2.5 mm磚頭順導(dǎo)航通道轉(zhuǎn)入約1 mm后，透視寰樞椎正側(cè)位片，位置良好后，繼續(xù)使用磨鉆擴(kuò)孔，順導(dǎo)航通道繼續(xù)轉(zhuǎn)入置椎體寰樞椎前緣（術(shù)前測(cè)量數(shù)據(jù)）后再次透視寰樞椎正側(cè)片后，隨后拔出鉆頭，取下導(dǎo)板，探針探查釘?shù)?壁骨性結(jié)構(gòu)，攻絲后，再次探針探測(cè)釘?shù)?，確保安全后將適宜長(zhǎng)度的螺釘緩慢擰入釘?shù)馈Ｉ虾米倒敽?，患者額頭墊高，恢復(fù)頸椎生理屈度，先旋緊樞椎螺釘螺帽，再旋緊寰椎螺釘螺帽，由于鈦棒存在一定的屈度，螺釘旋緊時(shí)可看到寰椎輕度后移提拉復(fù)位。透視觀察復(fù)位情況，復(fù)位不佳時(shí)可取出鈦棒，繼續(xù)預(yù)彎弧度，再次旋緊樞椎、寰椎螺釘螺帽，證實(shí)復(fù)位滿意后去除顱骨牽引。用磨鉆將寰椎后弓、樞錐椎板、樞椎棘突上緣去皮質(zhì)，準(zhǔn)備好植骨床放置取出的髂骨行植骨，充分止血，放置明膠海綿及引流管后，縫合傷口，注意頭下斜肌與頭后大直肌縫合固定于樞椎棘突上。術(shù)后給予抗感染治療24～48 h，激素脫水治療2～3天。術(shù)后引流量小于30 mL給予拔除傷口引流管，術(shù)后3天佩戴頸托下床活動(dòng)。神經(jīng)受損的患者術(shù)后加強(qiáng)功能鍛煉。

1.4 觀察指標(biāo)

記錄患者術(shù)前、術(shù)后3天、1個(gè)月、術(shù)后3個(gè)月、術(shù)后6個(gè)月、末次隨訪時(shí)的頸部疼痛視覺模擬量表（VAS）評(píng)分，JOA評(píng)分。記錄手術(shù)時(shí)間、出血量、術(shù)后引流量。術(shù)后行上頸椎CT掃描，按照Kawaguchi等提出的方法對(duì)置釘準(zhǔn)確度進(jìn)行分析：0級(jí)，螺釘完全在椎弓根內(nèi)；1級(jí)，螺釘穿出椎弓根壁不超過2 mm，未出現(xiàn)并發(fā)癥；2級(jí)，螺釘穿出椎弓根壁超過2 mm，未出現(xiàn)并發(fā)癥；3級(jí)，出現(xiàn)臨床并發(fā)癥，如椎動(dòng)脈、神經(jīng)根損傷。

1.5 統(tǒng)計(jì)方法

應(yīng)用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件包處理數(shù)據(jù)，計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。采用重復(fù)測(cè)量單因素方差分析比較不同時(shí)間點(diǎn)VAS、JOA評(píng)分水平的變化，若Mauchly球形假設(shè)不成立（P＜0.05），則采用Greenhouse?Geisser校正系數(shù)對(duì)其自由度進(jìn)行校正。用校正后的系數(shù)進(jìn)行結(jié)果分析；如果Mauchly球形假設(shè)成立（P＞0.05），則采用未校正系數(shù)進(jìn)行結(jié)果分析。本研究采用雙側(cè)檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

12例患者順利完成手術(shù)，手術(shù)時(shí)間約120～180 min，平均（148±35）min，術(shù)中失血約 100～300 mL，平均（208±45）mL，術(shù)后拔管時(shí)引流總量120～260 mL，平均（160±60）mL。術(shù)中兩例出現(xiàn)局部靜脈叢損傷出血，給予明膠海綿及止血粉壓迫后止血；術(shù)中未見椎動(dòng)脈損傷、脊髓及神經(jīng)損傷、腦脊液漏等并發(fā)癥。傷口均Ⅰ/甲級(jí)愈合。

所有患者均獲得隨訪，平均（24.5±9.8）個(gè)月。術(shù)前、術(shù)后VAS評(píng)分、JOA評(píng)分見表格1。VAS評(píng)分同術(shù)前對(duì)比，術(shù)后3天無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），術(shù)后1個(gè)月、術(shù)后3個(gè)月、術(shù)后6個(gè)月、末次隨訪均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），疼痛明顯減輕；JOA評(píng)分同術(shù)前比較，術(shù)后3天無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），術(shù)后1個(gè)月、術(shù)后3個(gè)月、術(shù)后6個(gè)月、末次隨訪均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），功能改善。重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果顯示，12例患者在VAS評(píng)分及JOA評(píng)分在不同時(shí)間點(diǎn)之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001）。12例患者一共植入48枚螺釘，寰椎及樞椎分別植入24枚，術(shù)后行頸椎CT，按照Kawaguchi等［4］提出的方法對(duì)置釘準(zhǔn)確度進(jìn)行分析，0級(jí)47枚，占97.9%；1級(jí)1枚，占2.1%；2、3級(jí)0枚。末次隨訪頸椎正側(cè)位片提示植骨融合再次復(fù)查頸椎CT確定。典型病例的影像學(xué)資料見圖1、2。

3 討論

寰樞椎位于顱頸交界區(qū)，由于其部位深在，周圍解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，手術(shù)難度大，風(fēng)險(xiǎn)高，一直以來(lái)是外科手術(shù)的禁區(qū)。文獻(xiàn)報(bào)道上頸椎不穩(wěn)所致寰樞椎脫位的致殘率高達(dá) 60%～80%［5，6，7］，嚴(yán)重者可能使患者癱瘓甚至危及生命，因此寰樞椎不穩(wěn)傳統(tǒng)后路鋼絲及椎板夾固定技術(shù)［8］，手術(shù)方法簡(jiǎn)單，但不能抗旋轉(zhuǎn)，同時(shí)對(duì)于寰樞滑脫寰椎不能很好的復(fù)位；寰樞椎后路經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘固定術(shù)［9］，需要在寰樞椎復(fù)位情況下行手術(shù)；前路TARP手術(shù)則多用于難復(fù)型脫位患者［10，11］；而寰樞椎后路椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)在生物力學(xué)和臨床療效上具有明顯的優(yōu)越性［12］。寰樞椎后路螺釘技術(shù)實(shí)施寰樞椎脫位固定的是印度學(xué)者 Goel和德國(guó)的 Harms［13，14］，因此這一技術(shù)又稱為Goel?Harms技術(shù)；2002年譚明生等［15］選擇寰椎后結(jié)節(jié)旁開20 mm與后弓的后下緣的交點(diǎn)為進(jìn)釘點(diǎn)，內(nèi)傾 10°～15°，頭傾 5°～10°方向。王圣林、王超等［16］通過探測(cè)寰椎側(cè)塊的內(nèi)緣進(jìn)針更加簡(jiǎn)單易行。但文獻(xiàn)報(bào)道無(wú)輔助下徒手置釘?shù)臏?zhǔn)確率在53%～76%［17］。因此，目前經(jīng)寰樞椎弓根置釘技術(shù)安全性面臨的挑戰(zhàn)是如何提高椎弓根螺釘進(jìn)針點(diǎn)以及進(jìn)釘角度的準(zhǔn)確性，避免打爆椎弓根后出現(xiàn)并發(fā)癥，提高手術(shù)的安全性。

目前，數(shù)字骨科的大力發(fā)展，特別是椎弓根導(dǎo)航模板的發(fā)展，行寰樞椎椎弓根釘手術(shù)的安全性大大提高［11］。利用導(dǎo)航模板可以直觀判斷寰樞椎脫位類型，寰樞椎結(jié)構(gòu)變異情況，有無(wú)置釘禁忌；在導(dǎo)航模板上可以直觀的選擇置釘進(jìn)針點(diǎn)及方向，確定手術(shù)參考標(biāo)記；術(shù)中還可以結(jié)合模板同手術(shù)顯露局部結(jié)構(gòu)對(duì)比，了解未能顯露的結(jié)構(gòu)，從而更加準(zhǔn)確地操作，降低手術(shù)難度。本組的置釘準(zhǔn)確率達(dá)97.9%，12例患者術(shù)后1個(gè)月、術(shù)后3個(gè)月、術(shù)后6個(gè)月、末次隨訪時(shí)的VAS評(píng)分及JOA評(píng)分均好于術(shù)前，未見術(shù)中術(shù)后并發(fā)癥，雖有2例患者出現(xiàn)術(shù)中靜脈叢出血，采用明膠海綿壓迫止血。我們的經(jīng)驗(yàn)是：①主要借助于高速螺旋CT，獲取病椎的精確信息，通過電腦軟件，進(jìn)行病椎的重建和處理，后輸入3D打印設(shè)備，打印椎弓根導(dǎo)航模板；②導(dǎo)航模板是根據(jù)椎板、棘突及關(guān)節(jié)突表面形態(tài)打印，術(shù)中需對(duì)軟組織進(jìn)行充分剝離，但避免損傷周圍組織，使導(dǎo)板和相應(yīng)骨性結(jié)構(gòu)貼合緊密；③放置導(dǎo)航模板時(shí)，助手一定要穩(wěn)定模板，鉆孔后，反復(fù)確定進(jìn)針點(diǎn)及方向，順應(yīng)導(dǎo)航模板置導(dǎo)針后透視，椎弓根探子探測(cè)椎弓根內(nèi)外側(cè)壁。

綜上所述，術(shù)前數(shù)字骨科導(dǎo)航模板輔助寰樞椎椎弓根螺釘置釘是一種置釘準(zhǔn)確性高，安全、有效、可靠的方法。作為一個(gè)高難度手術(shù)在術(shù)前數(shù)字骨科的模擬，術(shù)中導(dǎo)航模板的應(yīng)用使得學(xué)習(xí)曲線更加短，降低手術(shù)難度。但本組資料樣本少，需要多中心大樣本長(zhǎng)期隨訪數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析其遠(yuǎn)期療效及并發(fā)癥。