何貴生 董憲杰 王曉剛

頸椎椎弓根螺釘固定因其強(qiáng)大的生物力學(xué)穩(wěn)定性而越來越多地應(yīng)用于臨床,但由于頸椎椎弓根相對細(xì)小,毗鄰組織解剖復(fù)雜、功能重要,一旦置釘失誤將導(dǎo)致災(zāi)難性后果,而使該技術(shù)推廣受限。為提高置釘準(zhǔn)確性,本次研究在術(shù)前影像學(xué)資料上進(jìn)行模擬,并在3D 打印模型指導(dǎo)下徒手置入頸椎椎弓根螺釘,取得了滿意的效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018 年3 月～2020 年3 月本院收治的頸椎外傷、符合《現(xiàn)代脊柱外科學(xué)》［1］頸椎骨折脫位標(biāo)準(zhǔn),排除病理性骨折且無手術(shù)禁忌證的患者4 例。年齡39～65 歲,其中,男3 例,女1 例；術(shù)前JOA 評分最低0 分,最高16 分,平均JOA 評分(4.9±7.6)分；影像學(xué)診斷C4椎板骨折1 例,C5骨折并脫位1 例,C5～6小關(guān)節(jié)交鎖、C5椎體滑脫2 度2 例。

1.2 方法

1.2.1 術(shù)前影像學(xué)采集及模擬方法 術(shù)前均行頸椎正側(cè)位DR 片,使用西門子CT 掃描儀掃描頸椎,掃描層厚1.0 mm,在syngo MMWP VE36A 工作站進(jìn)行三維圖像重建。測量各目標(biāo)椎弓根的上下徑、內(nèi)外徑以及椎弓根中心線與矢狀面、橫斷面的夾角,在三維重建圖像上模擬標(biāo)注最佳進(jìn)針點(diǎn),沿椎弓根中心線測量進(jìn)針點(diǎn)至椎體前方皮質(zhì)的長度,記錄各數(shù)據(jù)。

1.2.2 術(shù)前制作3D 打印模型 將采集的影像數(shù)據(jù)儲(chǔ)存為DICOM 格式,導(dǎo)入3D 打印設(shè)備(醫(yī)學(xué)專用激光固化3D 打印機(jī),盤古4.1,盤古5.1),利用 MiditoolCreate軟件進(jìn)行頸椎3D 模型重建。3D 圖像上模擬椎弓根置釘,觀察進(jìn)釘點(diǎn)位置和進(jìn)針的方向角度及深度,并與CT 工作站上的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。把重建好的3D 模型輸出到3D 打印機(jī),使用醫(yī)用模型專用3D 打印樹脂材料打印模型。打印出的3D 模型滅菌后送入手術(shù)室。

1.2.3 手術(shù)方法

1.2.3.1 體位與暴露 手術(shù)在全身麻醉下進(jìn)行,俯臥于頭頸手術(shù)架上,頸椎屈曲位固定,將雙肩向遠(yuǎn)端牽拉固定,利于手術(shù)操作和術(shù)中透視。取頸椎后正中縱切口,切開皮膚皮下,按照擬定手術(shù)節(jié)段切開項(xiàng)韌帶并沿棘突做骨膜下剝離兩側(cè)肌肉,顯露椎板及側(cè)塊,充分顯露關(guān)節(jié)突外緣。小心牽開骨折脫位的椎板,若關(guān)節(jié)突牽引撬撥復(fù)位困難,可切除部分下關(guān)節(jié)突,磨鉆磨除擬融合節(jié)段關(guān)節(jié)軟骨。

1.2.3.2 確定進(jìn)針點(diǎn) C 臂透視確認(rèn)目標(biāo)椎體,觀察目標(biāo)椎板、側(cè)塊形態(tài)與3D 打印模型、模擬置釘位置的差異,確定進(jìn)針點(diǎn)。一般采用側(cè)塊外緣切跡或側(cè)塊外上象限中點(diǎn)作為進(jìn)針點(diǎn),3 mm 球頭磨鉆去除骨皮質(zhì),用直徑 2 mm 的頸椎椎弓根手錐,參照術(shù)前測量的夾角、長度等數(shù)據(jù)輕輕插入松質(zhì)骨,手錐穩(wěn)定后透視確認(rèn)進(jìn)針點(diǎn)位置、方向,必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整,確認(rèn)正確后小心推進(jìn)共約2 cm 后退出。選擇進(jìn)針點(diǎn)時(shí)注意“寧下勿上、寧內(nèi)勿外”的原則,推進(jìn)過程中注意體驗(yàn)手錐在松質(zhì)骨內(nèi)的輕度抵抗感和粗糙摩擦感,感到阻力較大或觸碰到皮質(zhì)骨時(shí)應(yīng)認(rèn)真思考原因,調(diào)整插入位置和方向,一旦出現(xiàn)落空感或突破感立即停止進(jìn)入。用鈍頭探針小心探查椎弓根內(nèi)松質(zhì)骨通道,如果感到有觸碰軟組織的感覺,應(yīng)核查進(jìn)針點(diǎn)、探針方向、深度等方面的原因,調(diào)整后重新錐孔。

1.2.3.3 置入椎弓根螺釘,連接釘棒系統(tǒng) 經(jīng)透視確認(rèn)探針位置正確后按照透視顯示的進(jìn)針深度,結(jié)合術(shù)前測量深度進(jìn)釘點(diǎn)至椎體前緣的長度,置入直徑3.5 mm 的椎弓根螺釘,一般選用長度為20～25 mm 螺釘。按照術(shù)前計(jì)劃置釘完成后,安裝縱向連接棒,擰緊尾絲,完成固定。根據(jù)硬脊膜受壓情況,進(jìn)行必要的椎板切除、椎管擴(kuò)大減壓。減壓結(jié)束后放置引流管,分層縫合切口。其中1 例外傷性頸椎脫位并不全癱患者,術(shù)前磁共振成像(MRI)顯示椎間盤突出壓迫脊髓前方,但后方關(guān)節(jié)突交鎖、顱骨牽引復(fù)位失敗,手術(shù)中先行后路切除部分關(guān)節(jié)突,頸椎滑脫復(fù)位后行頸椎椎弓根固定,縫合切口后改仰臥位,一期經(jīng)頸前路進(jìn)行脊髓減壓、零切跡椎間融合器置入,完成前路融合固定。1 例頸椎因術(shù)前CT 測量C3右側(cè)椎弓根細(xì)小患者,放棄C3右側(cè)椎弓根釘置入。

1.2.3.4 術(shù)后處理及隨訪 術(shù)后佩戴頸托,常規(guī)使用頭孢二代抗菌藥物預(yù)防感染,使用時(shí)間不超過3 d。24 h 拔除引流管,在頸托保護(hù)下根據(jù)脊髓損傷情況,采取半坐位,或可下床活動(dòng)。術(shù)后常規(guī)復(fù)查DR 片、CT。術(shù)后3 月、半年及1 年后進(jìn)行門診復(fù)查,完成隨訪。

2 結(jié)果

4 例患者共置入頸椎椎弓根螺釘23 枚,無置釘并發(fā)癥發(fā)生。影像學(xué)顯示頸椎脫位復(fù)位良好,各椎弓根釘無進(jìn)入椎管、進(jìn)入橫突孔、穿出椎弓根外壁、突破椎體前壁等問題。1 年后隨訪,JOA 評分增加(6.2±3.9)分,復(fù)查DR 片顯示手術(shù)節(jié)段頸椎融合良好。

3 討論

Abumi 等［2］指出,頸椎椎弓根螺釘提供了良好的三維固定模式,但置入椎弓根螺釘時(shí)可能發(fā)生直接向頭側(cè)或尾側(cè)誤置損傷神經(jīng)根、向外側(cè)誤置造成椎動(dòng)脈損傷或激惹、向內(nèi)側(cè)誤置損傷硬脊膜或脊髓等與椎弓根螺釘相關(guān)的神經(jīng)血管并發(fā)癥。常用的頸椎椎弓根螺釘置入技術(shù)有徒手置釘技術(shù)、借助專業(yè)手術(shù)器械置釘技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)等［3］。計(jì)算機(jī)三維導(dǎo)航技術(shù)因設(shè)備昂貴、操作復(fù)雜,使其臨床應(yīng)用受限。近年來,3D 打印技術(shù)逐步進(jìn)入臨床,目前3D 打印技術(shù)能基本實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療的過程,已逐漸成為臨床重要的輔助工具［4］。3D打印導(dǎo)板技術(shù)可以顯著提高術(shù)中置釘?shù)臏?zhǔn)確度,但仍存在需要將椎骨后方的軟組織盡量剝離,以保證3D 打印導(dǎo)板與椎骨后方結(jié)構(gòu)緊密貼合以及因采集設(shè)備的不同、打印設(shè)備精度的調(diào)節(jié),也使得3D 打印導(dǎo)板存在一定的誤差等問題。且在術(shù)中導(dǎo)板貼合骨面的過程中,微小的位移都會(huì)引起置釘?shù)钠?這就要求術(shù)者具備熟練的徒手置釘經(jīng)驗(yàn),不能完全依賴導(dǎo)板,這樣在術(shù)中導(dǎo)板出現(xiàn)誤差時(shí)才能確保置釘?shù)臏?zhǔn)確性［5］。在術(shù)前認(rèn)真研讀影像學(xué)資料并測量患者準(zhǔn)確數(shù)據(jù),熟悉各患者頸椎椎弓根的個(gè)性化特點(diǎn),通過在影像資料及3D 打印模型上模擬,做到心中有數(shù),術(shù)中參考術(shù)前影像學(xué)測量數(shù)據(jù),結(jié)合3D 打印模型指導(dǎo),徒手置入頸椎椎弓根螺釘,術(shù)者能體驗(yàn)探針在椎弓根通道內(nèi)的手感,避免依賴3D 打印導(dǎo)板使用電鉆鉆入時(shí)的“誤導(dǎo)”。

總之,3D 打印頸椎模型指導(dǎo)下頸椎椎弓根螺釘置釘,可縮短手術(shù)時(shí)間,提高置釘?shù)臏?zhǔn)確性。但由于手術(shù)例數(shù)較少、樣本量小,需要進(jìn)一步進(jìn)行臨床觀察和大樣本研究,或者進(jìn)行與3D 打印導(dǎo)板的對比研究。

4 附病例報(bào)告

患者男,39 歲。因跌落傷后頸椎疼痛、上肢麻木無力2 d 為主訴入院。入院查體：神志清晰,右前壁外側(cè)及手部感覺異常,雙手肌力3～4 級,橈骨骨膜反射減弱,霍夫曼征陰性。胸腹部及雙下肢感覺存在,雙下肢肌力4～5 級,生理反射存在,巴氏征陰性。當(dāng)?shù)蒯t(yī)院MRI 示C5椎滑脫,C5～6椎間盤突出壓迫硬膜囊及脊髓,右側(cè)關(guān)節(jié)突交鎖。入院后,行顱骨牽引并藥物治療1 周,牽引期間反復(fù)調(diào)整牽引重量及方向,但復(fù)查床旁DR顯示頸椎滑脫未復(fù)位。行后路切開復(fù)位頸椎椎弓根釘內(nèi)固定并頸椎前路脊髓減壓、椎間融合術(shù)。術(shù)中切除C6右側(cè)部分關(guān)節(jié)突,復(fù)位后于C5～6雙側(cè)椎弓根置入共4 枚3.5 mm 椎弓根螺釘,完成后路固定,縫合切口后改仰臥位,一期經(jīng)頸前路進(jìn)行C5～6椎間盤切除、脊髓減壓、零切跡椎間融合器置入,完成前路融合固定。術(shù)后復(fù)查DR 顯示固定位置滿意,術(shù)后半年隨訪患者頸椎活動(dòng)無不適,四肢運(yùn)動(dòng)、大小便均正常,隨訪時(shí)DR顯示手術(shù)節(jié)段無移位,內(nèi)固定物無松動(dòng)。1 年后復(fù)查顯示手術(shù)節(jié)段融合良好,見圖1,圖2,圖3,圖4。

圖1 術(shù)前CT 數(shù)據(jù)上測量椎弓根數(shù)據(jù)

圖2 在三維重建圖像上模擬置入椎弓根螺釘位置

圖3 術(shù)前打印出3D 模型

圖4 術(shù)后DR 片