劉路星，陳良龍，鄭陽，楊靜海，劉繼成，李昭

（婁底市中心醫(yī)院 脊柱外科十五病室，湖南 婁底417000）

椎間孔鏡手術相對于傳統(tǒng)手術，在術后康復時間、入路損傷、術后疼痛和護理成本等方面具有優(yōu)勢，但其學習曲線陡峭[1]。在椎間孔鏡手術中，初學者常需要多次調整后才能穿刺準確[2-3]，因而加大了醫(yī)務人員和患者的輻射暴露量[4]，增加了損傷正常組織的風險和患者的痛苦。CHOI等[5]認為，穿刺路線與鏡下去除神經(jīng)致壓物的效率密切相關，是影響術后療效的因素之一。近年來，出現(xiàn)了3D 電磁導航系統(tǒng)、O 型臂3D 術中影像導航系統(tǒng)、術中磁共振導航和光學導航等高端醫(yī)療設備[6-8]，可以幫助醫(yī)生高效、安全地實施手術，但這類設備價格昂貴、操作技術要求高，目前只有國內少數(shù)大型三甲醫(yī)院擁有。因此，如何快速、準確、安全地穿刺，仍然是初學者開展椎間孔鏡手術的要點和難點。本研究通過對患者的影像資料進行穿刺路線的設計與測量，計算得出穿刺頭傾角、旁開距離、進針角度和進針深度等穿刺參考數(shù)據(jù)，自制定位穿刺導向器協(xié)助初學者術中穿刺，獲得了良好效果（ZL：201921181461.8）。現(xiàn)報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2019年10月-2020年4月在婁底市中心醫(yī)院行側后方入路椎間孔鏡手術的椎間盤突出患者32例，根據(jù)入院時間順序編號，隨機分為常規(guī)組及實驗組，兩組手術的定位穿刺步驟均由同一名初學者完成，常規(guī)組及實驗組各16例。其中，男19例，女13例，年齡34～66 歲，平均（49.70±12.10）歲；L3/4、L4/5和L5/S1節(jié)段分別為1、21和10例。納入標準：①CT及磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）影像資料支持相應的癥狀和體征，責任節(jié)段為單節(jié)段的腰椎間盤突出癥；②患者術前接受過正規(guī)保守治療后效果欠佳者。排除標準：①腰椎動力位片示腰椎不穩(wěn)者；②影像學發(fā)現(xiàn)有明顯腰椎畸形、腰椎滑脫、嚴重椎管狹窄、活動性感染或其他嚴重脊柱疾病；③存在凝血功能障礙或者其他手術禁忌證者。實驗前已經(jīng)通過婁底市中心醫(yī)院倫理委員會同意。

1.2 術前準備

所有手術患者均簽署手術及倫理知情同意書，術前不限制低量食物和水的攝入。告知患者手術俯臥位體位及術中肌力檢查方法并訓練。術中協(xié)助患者取腹部懸空墊高的俯臥位，將患者下腰椎部位保持相對水平，常規(guī)皮膚消毒、鋪巾。采用2%利多卡因+羅哌卡因（20 mg/支）+生理鹽水（各10 mL）進行1∶1∶1稀釋配比，采用局部浸潤麻醉，皮下及皮下筋膜層麻醉計量為8 mL，上關節(jié)突及其周圍6 mL，椎管內4 mL。

1.3 術中定位穿刺

1.3.1 常規(guī)組 通過兩根克氏針經(jīng)過X 光機透視確定責任椎間盤間隙及正位片上的頭傾角。兩根克氏針相交投影點在正位片上位于責任椎間隙的中央或旁中央，經(jīng)過該點做垂直棘突線的旁開距離線，再根據(jù)旁開距離確定穿刺進針點，依據(jù)穿刺頭傾角及外展角進針。穿刺參考數(shù)據(jù)：L3/4節(jié)段旁開距離為（9.0±1.0）cm、頭傾角及外展角為（30.0±10.0）°，L4/5節(jié)段旁開距離為（11.0±1.0）cm、頭傾角及外展角為（35.0±10.0）°，L5/S1節(jié)段旁開距離為（13.0±1.0）cm、頭傾角及外展角為（40.0±10.0）°，肥胖者各節(jié)段多旁開1.0～2.0 cm。

1.3.2 實驗組 手術參與者根據(jù)個體化術前設計方法計算出患者的穿刺參考數(shù)據(jù)（正位片頭傾角、旁開距離、進針深度以及進針角度）。根據(jù)進針深度選擇導向棒的長度類型，選擇標準為定制的25.0 cm 穿刺針減去穿刺深度。首先，將定位穿刺導向器水平于床面并垂直于患者棘突線置于手術部位，進行X光機透視，在影像圖像上根據(jù)尺寸槽坐標讀出上關節(jié)突尖對應的數(shù)值，再在皮膚上標記上關節(jié)突尖，運用裝置右下方的90°量角器，經(jīng)過標記點做與第一尺寸槽成正位片頭傾角的穿刺線，再根據(jù)旁開距離標記穿刺進針點。旋擰松開穿刺定位導向器的鎖緊螺栓，將轉動部件的角度調節(jié)至穿刺角度，并擰緊鎖緊螺栓固定轉動部件；將底座的中心線與穿刺線重疊，旋擰松開導向棒固定螺栓，將導向棒的下方端點調節(jié)至接觸穿刺進針點，然后旋擰導向棒固定螺栓以固定導向棒。置入穿刺針進行深層麻醉，進針深度到8.0 cm時，正側位透視確定穿刺路線的安全性和可行性，確定無誤后，繼續(xù)進入穿刺針直到術前計算出的進針深度，或根據(jù)差異做出輕微調整。見圖1和2。

1.3.3 穿刺標準 穿刺針端點在正位片上位于椎弓根連線的內側緣，側位片位于下位椎體后緣或責任椎間隙后緣。穿刺針端點可接受因為患者突出類型不同而存在的輕微移動。

1.4 鏡下操作及術后處理

兩組穿刺達標后由同一主刀醫(yī)生完成置入導絲、環(huán)鋸成型、鏡下操作等步驟。術后常規(guī)放置創(chuàng)腔引流管（10 號乳膠管）。術后24 h 內預防性應用抗生素，當術后第2 天引流量＜30 mL 時，拔除引流管，在硬腰圍保護下下床活動。術后前3天應用激素藥物消腫，并逐天減少激素用量。告知患者直腿抬高和5點支撐康復鍛煉方法，循序漸進。每天堅持練習2或3次，每次約10 min。術后3個月內避免負重和過度彎腰活動。

圖2 穿刺示意圖Fig.2 Puncture diagram

1.5 個體化術前設計的基本原理

根據(jù)數(shù)理知識，若要確定線的空間位置，可通過確定該線上一點的空間位置及該線在三維坐標系中任何兩個平面的投影角度，即可確定該線的空間位置。因此，只需在正位片、側位片、CT 或MRI 橫截面的任何兩個面上進行穿刺路線的角度設計，即可確定穿刺針空間方向；以橫截面上設計的穿刺路線與皮膚相交點為穿刺進針點，從而確定穿刺針的空間位置。

1.6 個體化穿刺路線的設計與測量

1.6.1 影像資料的選擇 正位片及側位片上的設計，建議用術中手術體位下的影像為依據(jù)，應盡量避免體位差異對穿刺數(shù)據(jù)產生的影響。橫截面的測量在術前CT/MRI 影像上進行，橫截面的選取應靠近上關節(jié)頂點的層面。若選取層面上觀察不到椎間盤突出物，首先需在突出明顯的層面上選定靶點，記住靶點所對應的區(qū)域，然后再選取層面相應區(qū)域標記靶點。

1.6.2 測量方法 ①正位片：∠θ 為正位片上頭傾角，為正位片上關節(jié)突尖和投影靶點連線與水平線形成的夾角（圖3A）；②橫截面：選定突出物中心位置為選定靶點C，AC 是橫截面的擬定穿刺路線，是實際穿刺路線在橫截面的投影；穿刺路線的設置原則：盡可能易于鏡下操作，避免損傷過多的關節(jié)突，不損傷腹膜，過C點做平行于棘突線的C線，A點為AC線與皮膚的交點，AE 為距上關節(jié)突在正位片投影點的垂直旁開距離；∠β 是橫截面的穿刺角，即實際穿刺角在橫截面的投影角（圖3B）；③側位片：∠ω 為側位片上穿刺角度，為側位片上關節(jié)突尖和下位椎體后緣連線與水平線形成的夾角（圖3C）。

圖3 術前設計穿刺路線Fig.3 Pre-operative design of puncture route

1.6.3 轉化方法 上述測量為平面數(shù)據(jù)，需轉化人體三維狀態(tài)下的實際數(shù)據(jù)。定義三平面相互垂直，構建幾何模型（圖3D）?！夕?為實際操作中的穿刺角，F(xiàn)C 為實際操作中穿刺深度，AE 為垂直旁開距離，∠θ為正位片頭傾角，∠β為實際穿刺角在橫截面的投影角，∠ω’為直角三間函數(shù)計算所得側位片投影角。計算公式：∠α=arctan（tanβ×cosθ）；FC=（AE×tanβ）/sinα；∠ω’=arctan（tanβ/tanθ）；AE=EC/tanβ。

1.7 觀察指標

記錄患者術中透視次數(shù)、穿刺成功所需的穿刺針調整次數(shù)、術前及術后第1 天腿痛視覺模擬評分（VAS）和圍術期并發(fā)癥情況。

1.8 統(tǒng)計學方法

采用Empower Stats 及R 軟件對所有數(shù)據(jù)進行分析，符合正態(tài)性分布的計量資料用均數(shù)±標準差（±s）表示；偏態(tài)分布的計量資料用中位數(shù)及四分位數(shù)[M（P25，P75）]表示，采用秩和檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者術中指標比較

常規(guī)組與實驗組透視次數(shù)的中位數(shù)及極值分別為23.50（14～32）次和10.00（8～14）次，穿刺成功所需的穿刺針調整次數(shù)分別為5.50（2～13）次和1.00（0～2）次，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。32 例患者術后第1 天腿痛VAS 評分由術前的7.00（6～9）分降至1.00（0～3）分；住院時間為3.00（2～6）d；術后無永久性神經(jīng)損傷，無腹腔臟器或腸道損傷，無大血管損傷。見表1、表2和圖4。

表1 兩組患者術中指標比較 M（P25，P75）Table 1 Comparison of intraoperative observation indexes between the two groups M（P25，P75）

表2 組內VAS評分比較 [分，M（P25，P75）]Table 2 Comparison of VAS scores within groups [score，M（P25，P75）]

圖4 兩組術中觀察指標比較Fig.4 Comparison of intraoperative observation indexes between the two groups

2.2 典型病例

患者女，患腰椎間盤突出癥，行L4/5右側椎間孔鏡手術。術前側位片上測量出∠ω=42°，通過術前CT測量L4/5層面橫截面，得出∠β=28°、CE=5.5 cm；通過術前腰椎MRI 矢狀面計算垂直旁開距離為10.3 cm（5.5/tan28°），實際進針穿刺角為26.5°，進針深度為12.2 cm。鏡下處理神經(jīng)致壓物后的神經(jīng)根完好，手術順利完成，術中透視10 次，穿刺針調整1 次，輔助術中穿刺效果滿意。典型病例術前術后資料見圖5。

圖5 典型病例Fig.5 Typical cases

3 討論

目前，臨床上大部分術者是根據(jù)前人總結出的穿刺參考數(shù)據(jù)進行定位穿刺，但在旁開距離差異存在2.0 cm 及穿刺角度差異存在20°的情況下，若在突出類型、腰部肌肉脂肪量不同的個體上進行穿刺，會存在一定的不確定性，而這在初學者中更為明顯。因此，術前進行個體化穿刺路線規(guī)劃是必要的。CHEN等[9]介紹了一種用于椎間孔鏡術前規(guī)劃的TE-Guider軟件，楊軍等[10]和張愈峰[11]分別介紹了基于3D 打印技術的體表穿刺輔助器，三者均可實現(xiàn)個體化穿刺，但需要對每個患者進行薄層密掃的CT用于三維重建，患者輻射暴露大，且“一對一”手術3D 導版技術成本及經(jīng)濟成本均較高，臨床上難以推廣。由于TESSYS 技術存在定位穿刺困難的問題，近年出現(xiàn)了定位穿刺簡單化的I See 可視化技術[12]，其主要改良點是將穿刺針抵達關節(jié)突關節(jié)骨面后，置入配套器械進行鏡下椎間孔成形。I See 技術降低了穿刺難度，減少了透視次數(shù)，但若是沒有穿刺經(jīng)驗的初學者使用，能否準確穿刺到關節(jié)突關節(jié)則無法保證，而且鏡下椎間孔成形對術者的解剖要求更高。本研究通過在擬行椎間孔鏡手術患者的正位片、橫截面、側位片上進行穿刺路線的設計與測量，以三維幾何圖形推導出計算公式，并在EXCEL 中編輯計算公式，得出了術中可直接使用的正位片頭傾角、旁開距離、進針角度及深度，可為不同節(jié)段及突出類型做個體化的術前設計，并自制了定位穿刺導向器協(xié)助初學者術中穿刺，縮短了初學者學習時間、降低了穿刺損傷的風險[13]。

盡管醫(yī)務人員使用鉛屏可以減少92%的輻射暴露量，但對于患者特別是需要生育的年輕患者來說，輻射損傷的問題不容忽視。定位穿刺導向器能協(xié)助初學者，在應用穿刺數(shù)據(jù)時可以更加精確，裝置的尺寸槽還可作為術中快速定位的參照，從而減少穿刺調整次數(shù)及透視次數(shù)。若術中穿刺進針點偏外或穿刺路線相對平行椎間隙，此時術者穿刺可能感覺不到骨阻力，沒有穿刺經(jīng)驗的初學者可能會讓穿刺針進入過深，刺穿前方大血管和腸道，而定位穿刺導向器有不同長度的導向棒型號，可機械性地防止穿刺針進入過深和穿刺針在體內偏移，避免人為操作的不穩(wěn)定性。

本研究設計的定位穿刺導向器沒有體表固定裝置，而在具有皮膚彈性的體表，人為固定難以保證設備的絕對水平，會存在穿刺誤差。在固定穿刺針進針角度和深度的基礎下，穿刺終點移動的距離與裝置移動程度有關，本研究通過軟件模擬手術穿刺路徑，構建裝置數(shù)學應用模型計算出犯錯閾值，并在三維重建下觀察犯錯閾值范圍，認為人為控制裝置在浮動范圍內不會影響穿刺結局。而裝置半自動化、自動化、智能化是本研究后續(xù)的探索方向。

綜上所述，椎間孔鏡手術初學者應用個體化術前設計結合定位穿刺導向器可減少透視次數(shù)，提高穿刺準確性。