经皮椎体穿刺定位导向装置的临床应用研究

　　　　　　 作者：梁道臣，杨惠林，李青，刘康，张洪涛

【摘要】 目的 评价临床应用经皮椎体定位导向装置的效果。方法 对13 例骨质疏松性椎体压缩骨折病人行球囊扩张椎体后凸成形术时应用经皮椎体穿刺定位导向装置，其中男性5 例，女性8 例，T8 1 例，T9 1 例，T12 3 例，L1 4 例，L2 1 例，L3、L4、L5各1 例。椎体均压缩1/2以上。结果 球囊扩张椎体后凸成形术应用经皮椎体穿刺定位导向装置可明显缩短手术时间，提高穿刺准确率，明显减少C型臂X线机的投照次数。结论 经皮椎体穿刺定位导向装置是经皮椎体穿刺操作的有益辅助手段。

【关键词】 球囊扩张椎体后凸成形术；椎体成形术；形态学；定位导向装置

　　Clinical Experimental Application of Percutaneously Guiding Instrument

　　LIANG Daochen1，YANG Huilin2，LI Qing1，et al

　　(1.Department of Orthopeadics，The Affiliated Zhongshan Hospital of Zhongshan University，Zhongshan 528400，China；2.Department of Orthopeadics，the First Affiliated Hospital of Suzhou University，Suzhou 215006，China)

　　Abstract：Objective To evaluate the effect of percutaneously guiding instrument in clinical application.Methods Percutaneously guiding instrument was used on 13 patients with T8一L5 osteoporotic vertebrae compressive fractures，5 of which were male and age varied from 62 to 76 years od.Results The mean exposure times were 10.The instrument could shorten the operating time and significantly decrease the Xray exposure times.Conclusion The percutaneously guiding instrument conld do much help in Kyphoplasty.

　　Key words：kyphoplasty；vertebroplasty；morphology；guiding instrument

　　1 材料和方法

　　1.1 手术器械 西门子双排螺旋CT(SOMATOM spirit，德国Siemens公司)；C型臂影像增强系统(Siemens M442，德国Siemens公司)；Kyphon(美国Kyphon公司)；经皮椎体穿刺定位导向装置(中国常州康辉医疗器械有限公司)。

　　1.2 病例选择 本组患者13 例，其中男性5 例，女性8 例。T8 1 例，T9 1 例，T12 3 例，L1 4 例，L2 1 例，L3、L4、L5各1 例。全部为骨质疏松性椎体压缩骨折病人，椎体压缩均超过1/2。都有较重的腰背痛症状、驼背畸形，无神经症状。查体：双下肢肌力、肌张力正常，会阴部感觉无异常，腱反射正常，Hoffmann征(－)，踝阵挛(－)。X线、CT、MRI均提示椎体压缩性骨折，椎体后壁完整。

　　1.3 术前准备

　　1.3.1影像学资料准备 经椎弓根平面进行患椎的CT扫描，同时获取患椎的标准侧位片。

　　1.3.2 外倾角及上倾角测量 在椎体标准侧位片上，取上下终板前1/4和后3/4交点连线GH，取该连线的上3/4和下1/4交点I，此点即穿刺针到达点的侧方投影。这个点在椎体终板平面上的投影点位于终板前1/4。

　　1.4 手术方法

　　1.4.1 获得患椎的标准正侧位像，计算椎弓根的实际外倾角和上倾角 麻醉成功后，病人俯卧手术台上，用C型臂X线机透视得到患椎的标准正侧位像。根据患椎是否有绕矢状轴及冠状轴旋转来调节C型臂X线机投影的方向，记录其旋转角度。

　　1.4.2 安装经皮椎体穿刺固定导向装置，计算外倾角校正角和上倾角校正角 将经皮椎体穿刺固定导向装置按照安装说明装在患者背部。固定好后利用重锤结构测量外倾角量角器和上倾角量角器与水平面所成的角，即外倾角校正角和上倾角校正角。

　　1.4.3 确定椎弓根影的位置和皮肤上的大致进针点，开始穿刺 安装好定位导向装置后，根据术前脊柱的正位片计算固定棘突螺钉处与患椎椎弓根影的大致角度，调整椎弓根影定位尺至患椎椎弓根影外上方处，透视，确定椎弓根影外上方在椎弓根影定位尺上的位置，在皮肤上做好标记。根据术前测量的患者CT平扫片测量穿刺针进针点至皮肤表面的距离，根据椎弓根的外倾角和上倾角计算出穿刺针在皮肤上的进针点距椎弓根影外上方于皮肤投影点的距离，确定穿刺针在皮肤上的进针点，穿刺。C型臂X线机的监测下将穿刺针的针尖置于左侧椎弓根影10点、右侧椎弓根影2点处［1］，再次调整外倾角和上倾角量角器。调出外倾角和上倾角穿刺角，利用皮肤的移动性来微调。调整好后固定各螺钉，将开路锥插入套管，即可进行穿刺。其余手术方法同球囊扩张椎体后凸成形术。

　　2 结　　果

　　在确定患椎的标准正侧位像时，C型臂X线机透视的次数与不用定位导向装置时无明显差异。在每侧开始穿刺到穿刺成功C型臂X线机透视的平均次数8次，较不用定位导向装置时透视的平均次数(12次)明显减少(P＜0.05)。因临床应用的病例较少，尚需进一步研究以评价定位导向装置的辅助作用。

　　3 典型病例

　　患者男性，71 岁。因持续性腰痛、活动受限2月余入院。患者3个月前因腰部受撞击致疼痛，呈持续性，休息后疼痛稍缓解，但未消失。在当地医院拍X线片示“L2椎体压缩性骨折，T12、L1椎体陈旧性骨折”，转至苏州大学附属第一医院，以“L2压缩性骨折，T12、L1陈旧性骨折”收住入院。

　　入院查体：老年男性，一般情况可，神志清，精神可。四肢无异常。腰背部后凸畸形，叩痛(＋)，双下肢直腿抬高试验80°(＋)，双踝阵挛(－)，肌力、肌张力正常，双侧Hoffmann征(－)。X线片示L2椎体压缩性骨折，压缩约2/3，T12、L1陈旧性骨折。CT示L2椎体骨折，椎管内无占位。MRI示L2椎体前缘压缩性骨折，脊髓信号无改变，T12、L1椎体陈旧性骨折(见图1～4)。入院诊断：L2压缩性骨折；T12、L1椎体陈旧性骨折。入院后完善各项辅助检查，3 d后在全麻下行球囊扩张椎体后凸成形术。手术在经皮椎体穿刺定位导向装置辅助下进行，方法如下，手术顺利完成(见图5～10)。

　　图1 腰椎侧位片示L2骨折，

　　T12、L1陈旧性骨折 图2 腰椎正位片示L2骨折

　　图3 CT示L2骨折　　 图4 MRI示L2压缩性骨折图5椎弓根影定位尺指示椎弓根影外上缘 图6确定穿刺针进针点，取约0.5cm切口 图7将开路锥经套管放好，调整穿刺角度

　　图8 调整好角度侧面观　　　　图9 继续用榔头敲击开路锥　　　　图10 一侧穿刺成功

　　3.1 测量患椎椎弓根外倾角和上倾角 左侧椎弓根外倾角为17°，右侧外倾角为17°，上倾角为18°(见图1，3)。

　　3.2 计算椎弓根的实际外倾角和上倾角 患椎椎弓根后缘向尾侧旋转15°，无向左右侧旋转。椎弓根的实际外倾角无变化。两椎弓根的实际上倾角为3°。

　　3.3 安装经皮椎体穿刺定位导向装置，测量外倾角校正角和上倾角校正角 定位导向装置平面向左侧倾斜，外倾角校正角为3°，上倾角量角器与皮肤的接触平面向尾侧倾斜，上倾角校正角为4°。

　　3.4 计算外倾角穿刺角和上倾角穿刺角 左侧椎弓根外倾角穿刺角为14°，右侧椎弓根外倾角穿刺角为20°。两侧椎弓根上倾角穿刺角为7°。

　　3.5 确定椎弓根影的位置，确定穿刺针在皮肤上的进针点 在CT片上测量关节突至皮肤的距离为3.2 cm，安装好椎弓根影定位尺后，透视定位椎弓根影的位置，在皮肤上做好标记，分别计算3.2×tg18和3.2×tg17的值，各约为1 cm。由椎弓根影分别向旁侧及头侧量出1 cm，画一正方形，椎弓根影的对角点即穿刺针在皮肤上的进入点(见图3)。图3中L为穿刺针在椎弓根背侧的进针点，N为L在皮肤上的垂直投影点，LN为穿刺针在椎弓根背侧进针点至皮肤的垂直距离，为3.2 cm，根据测得的外倾角，旁开及向头侧量出1 cm后确定点M，ML即穿刺的方向，E、F点分别为穿刺针到达的距离。

　　3.6 确定穿刺针进入椎体的长度 在CT片上测量关节突旁侧椎弓根与关节突背侧投影点至椎体前1/4E、F点的距离，为6.3 cm，cos18为0.951，两者的比值为6.5，即为穿刺针进入椎弓根和椎体的长度。

　　3.7 先在左侧穿刺 在皮肤进入点做一约0.5 cm的横切口，调整好穿刺角度，固定上倾角滑块，将开孔锥穿过套管，在C型臂X线机监视下将开孔锥放于左侧椎弓根影的10点，此时在量角器上调出外倾角穿刺角和上倾角穿刺角，拧紧螺丝固定，开始穿刺。

　　4 讨　　论

　　随着脊柱微创手术越来越广泛的开展，需要影像系统导向的手术越来越多，但同时也带来了射线暴露增多的问题。医务人员对射线的暴露也引起了广泛的关注［2～6］。文献中可见到利用电磁导航［7］或透视辅助激光靶定位系统［8］的研究，其目的在于在提高准确性的同时又进一步减小对机体的损伤。球囊扩张椎体后凸成形术为经皮穿刺［9～12］，效果好，对患者的损伤小，现已得到广泛的应用。

　　应用经皮椎体穿刺定位导向装置可明显提高穿刺的准确性，将穿刺过程变成量化的可随意调控的过程，可有效避免穿刺针进入椎管，导致脊髓或神经根损伤等并发症的发生。椎弓根的外倾角和上倾角是进行椎体手术需考虑的两个重要的参数。其本身存在的角度是一量化指标，使经椎弓根操作时方向可以量化能准确定位。只要能确定进入点，即可顺利安全完成操作。这种量化的角度值借助于比较精确的器械可准确测量得到。在精确度较高的导向装置辅助下，经椎弓根操作即由无法目视而转变成精确导向的过程，手术的准确性和安全性都能得到保证。

　　应用经皮椎体穿刺定位导向装置能明显缩短手术时间，从而减小患者并发症发生概率。应用经皮椎体穿刺定位导向装置可对有三维旋转的脊柱进行穿刺，可满足不同的椎体情况的要求。

　　椎弓根的外倾角和上倾角所确定的方向即为机械性的导向装置所能够利用的方向。导向装置往往是针对的是较深的无法在目视下进行的操作，这些操作通常需要在C型臂X机或其他影像系统监测下进行。这些较为深在的结构有一定的规律可循，这种规律是导向装置形态学基础。经皮穿刺定位导向装置充分考虑了椎弓根的外倾角和上倾角，充分考虑到术中患椎的旋转情况，其中旋转角度可以通过C型臂X线机的透视获得标准正侧位像来测算出。再利用合理的装置可以在体表调节出来，就可以实现穿刺的目的。定位导向装置和体表表面与冠状面和矢状面也可能成一定的角，因此定位导向装置的量角器上需有角度测量装置以校正量角器的倾斜，完成角度的精确计算。

　　穿刺过程中穿刺针在椎弓根背侧进针点进入仍是应用经皮椎体穿刺定位导向装置后未能大幅度减少透视次数的原因。因穿刺进针点并非平面，即使开路锥到达正确的位置后仍需在C型臂X线机下进行二次调整，以使开路锥尽量与进针点平面垂直进针，其结果使得透视的次数增加。在进一步的研究中可着重从以下两个方面来解决这个问题：a)使固定装置既不需固定在患者体表又轻便牢固，可保证开路锥的位置足够稳固，减少穿刺针在进针点表面的滑移；b)设计辅助穿刺也能减少滑移，从而进一步提高穿刺的效率，减少射线的暴露。

　　经皮椎体穿刺定位导向装置还可尝试用于可量化的其他经皮经椎弓根的操作，如脊柱侧弯畸形微创矫形术椎弓根钉置入［13］、经皮椎弓根钉置入术［14］、经皮椎体穿刺活检术［15］等。这些手术的关键是确定穿刺针或克氏针在椎体上的进针点。

参考文献

［1］杨惠林，Hansen A Yuan，陈亮，等.椎体后凸成形术治疗老年骨质疏松脊柱压缩骨折［J］.中华骨科杂志，2003，23(5)：262265.

［2］Seibert JA.Vertebroplasty and kyphoplasty：do fluoroscopy operators know about radiation dose，and should they want to know［J］.Radiology，2004，232(3)：633634.

［3］Perisinakis，K，Damilakis J，Theocharopoulos N，et al.Patient exposure and associated radiation risks from fluoroscopically guided vertebroplasty or kyphoplasty［J］.Radiology，2004，232(5)：701707.

［4］Perisinakis K，Theocharopoulos N，Damilakis J，et al.Estimation of patient dose and associated radiogenic risks from fluoroscopically guided pedicle screw insertion［J］.Spine，2004，29(14)：15551560.

［5］Theocharopoulos N，Damolakis J，Perisinakis K，et al.Occupational gonadal and embryo/fetal dose from fluoroscopically assissted surgical treatment of spinal disorders［J］.Spine，2004，29(22)：25732580.

［6］Kruger R，Faciszewski T.Radiation dose reduction to medical staff during vertebroplasty.A review of techniques and methods to mitigate occupational dose［J］.Spine，2003，28(14)：16081613.

［7］海涌，邹德威，邵水霖，等.电磁影像导航技术在胸腰椎手术中的应用［J］.中国脊柱脊髓杂志，2003，13(11)：660662.

［8］Schwend MR，Dewire PJ，Kowalski TM.Accuracy of fluoroscopically assisted laser targeting of the cadaveric thoracic and lumbar spine to place transpedicular screws［J］.Spinal Disorders，2000，13(5)：412418.

［9］Boszczyk BM，Bierschneider M，Schmid K，et al.Microsugical interlaminary vertebroand kyphoplasty for severe osteoporotic fractures［J］.J Neurosurgery，2004，100(1)：3237.

［10］Alvarez L，PerezHigueras，Granizo JJ，et al.Predictors of outcomes of percutaneous vertebroplasty for osteoporotic vertebral fractures［J］.Spine，2005，30(1)：8792.

［11］Fribourg D，Tang C，Sra P，et al.Incidence of subsequent vertebral fracture after kyphoplasty［J］.Spine，2004，29(20)：22702276.

［12］Harrop S，Prpa B，Reinhardt MK，et al.Primary and secondary osteoporosis' incidence of subsequent vertebral compression fractures after kyphoplasty［J］.Spine，2004，29(19)：21202125.

［13］Teitelbaum GP，Shaolian S，McDougall CG，et al.New percutaneously inserted spinal fixation system［J］.Spine，2004，29(6)：703709.

［14］Holly LT，Foley KT.Threedimensional fluoroscopyguided percutaneous thoracolumbar pedicle screw placement［J］.J Neurosurg，2004，99(3 suppl)：324329.

［15］Sucu HK，Bezircioglu H，Cicek C，et al.Computerized tomographyguided percutaneous transforaminodiscal biopsy sampling of vertebral body lesions［J］.J Neurosurg，2003，99(1 suppl)：5155