腰椎皮質骨螺釘在X線片上進針點及進針軌跡的臨床研究

張 堯，孫祎偉，張 來，申才良

椎弓根螺釘(pedicle screw,PS)是脊柱外科脊柱椎體固定的金標準，但隨著人口老年化，骨質疏松患者增加，傳統的PS在骨質疏松椎體內固定術后容易出現內固定松動、脫出、斷裂等不良反應[1-2]，影響臨床療效。對于骨質疏松患者而言，如何提高PS的固定強度一直是臨床研究重點。目前，主要是通過延長脊柱內固定的節段或椎體骨水泥強化來提高PS的固定強度[3-4]，但是由此導致的切口延長以及骨水泥的滲漏、血管栓塞等問題又困擾著廣大的脊柱外科醫師。由此，在2009年，由Santoni et al[5]最先提出了椎弓根皮質骨軌跡(cortical bone trajectory，CBT)螺釘內固定技術。該技術是將螺釘經椎弓根由內下向外上斜置，通過螺釘—皮質骨接觸面的摩擦力和剪切力，從而增加實現螺釘的把持力效果[2]。該技術的出現解決了骨質疏松患者脊柱內固定的難題。由于螺釘是在皮質骨內植入，在臨床置釘時，釘道極易發生滑移，偏出正常釘道，因此需要不斷的透視來確定螺釘的位置，由此大大增加了手術時間和手術創傷及術中的輻射損傷?，F就導針在標準正側位的投影位置變化及時鐘法記錄的投影位置，為臨床精準置釘提供幫助。

1 材料與方法

1.1 標本制作10具成人的腰椎脊柱標本由安徽醫科大學解剖學教研室提供，經X線透視后排除病損的椎體，去除椎體上附著的肌肉、韌帶、筋膜等軟組織，得到單個的L1-L5的腰椎椎體，然后予以標記椎體的序列號，并在- 20 ℃的冰箱中予以保存備用，本次實驗時間從2019年8～12月。本次實驗所有的實驗步驟的設計、尸體的使用以及后續處理情況均符合所屬醫院的倫理委員會制定的道德準則，并且已經通過醫院倫理委員會的批準。

1.2 CBT螺釘植入通道的建立將冰箱中的腰椎標本取出，復溫至25 ℃，進針點位于椎弓根峽部外側上關節突中線和橫突下緣下1 mm水平線的交點，若將椎弓根的冠狀位投影看做時鐘，則進針點位于左側椎弓根的5點鐘位置和右側椎弓根的7點鐘位置，在直視下，用2 mm磨鉆在進針點位置開口，然后開路錐開路，將開路錐外翻角控制在10°左右，頭傾角控制在25°～30°；進針深度至上位終板的下方。絲攻攻好螺釘釘道，用探針探查椎弓根的4個壁有無破損。

1.3 進行釘道的不同位置正側位拍片沿皮質骨釘道，以直徑1.5 mm克氏針為導針，按照既定的釘道，用骨蠟封閉釘道防止導針移動；直視下慢慢向前推進至椎體的上終板。當導針位于上終板下時，拍攝標準正側位片，然后慢慢回退導針，當側位片證實導針位于椎體與椎弓根交界處時，拍攝標準正位片，再繼續回退導針，側位片證實導針位于椎弓根中段時，拍攝標準正位片；繼續回退導針至進針點，然后拍攝正位片，用時鐘法記錄導針起始部和出針點的方向位置。

1.4 標準側位片兩椎弓根、椎間孔及上下終板完全重疊，無雙邊影；標準正位X線片：兩側椎弓根與對應的椎體棘突距離相等，椎弓根峽部投影位于棘突兩旁[6]。

1.5 測量分析數據運用醫學圖像分析軟件測量導針在正側位片上的相關數據指標。當導針在上終板下方位置時，測量側位片上導針投影點距離椎體后緣的距離占整個椎體長度的比值，記作b/a(a表示導針距離椎體后緣的距離，b表示椎體的長度)；在椎體與椎弓根交界處，測量標準正位片上，導針尖部投影點距離椎弓根內側緣的距離與椎弓根寬度的比值，記作c/d(c表示導針距離椎弓根內側緣的距離，d表示椎弓根的寬度)，導針尖部投影點距離椎弓根上壁的距離與椎弓根投影高度的比值，記作e/f(e表示導針距離椎弓根上壁的距離，f表示椎弓根的高度)；在椎弓根中段位置處，測量標準正位片，導針尖部投影點距離椎弓根內側緣的距離與椎弓根寬度的比值，記作n/m(n表示導針尖部距離椎弓根內側緣的距離，m表示椎弓根的寬度),導針尖部投影點距離椎弓根上壁的距離與椎弓根高度的比值，記作x/y(x表示導針距離椎弓根上壁的距離，f表示椎弓根的高度)。同時記錄進針點位置與出針點位置在椎弓根投影上的時鐘位置。圖1可表明所測量3個點位的位置。

2 結果

2.1 導針在上終板下位置時標準側位片上的位置從表1可知：當導針位于釘道全長時，側位片上b/a比值不同組之間比較P>0.05,說明差異無統計學意義，數據集中在36 %左右，即說明導針總是在椎體的后緣約1/3左右處穿出。

表1 標準側位片上導針投影點的位置：b/a的比值

2.2 導針位于椎體與椎弓根交界處位置時由表2可知：當導針尖部位于椎體與椎弓根交界處時，正位片上c/d值不同組椎體之間差異無統計學意義；正位片上e/f比值在L1、L2、L3之間相互比較差異無統計學意義，L4、L5之間相互比較差異無統計學意義，L1、L2、L3分別與L4比較差異有統計學意義(P<0.01), L1、L2、L3分別與L5比較差異有統計學意義(P<0.01)。綜合兩項比值分析，說明當導針尖部在椎體與椎弓根交界處時，其在正位片上的投影位于椎弓根投影的中上段，L4、L5相比L1、L2、L3位置偏下一點。

表2 標準正位片上導針投影點的位置：c/d比值及e/f比值

圖1 從正位、側位、頭位表明所測量的3個點的位置

2.3 導針位于椎弓根中段時當導針位于椎弓根中段時，正位片上n/m比值不同組椎體間相互比較差異無統計學意義(P>0.05),x/y比值不同組椎體間相互比較差異無統計學意義(P>0.05)。綜合兩項比值分析，說明當導針尖部在椎弓根中段時，其在正位片上的投影位于椎弓根投影的中下方并靠近椎弓根內側緣。見表3。

表3 標準正位片上導針投影點的位置：n/m及x/y的比值

2.4 時鐘法記錄導針進針點及出針點的位置標準正位片上，CBT釘道進針點左側總是位于5點鐘方向，右側位于7點鐘方向，而CBT釘道出針點左側指向11～12點鐘方向，右側指向12～1點鐘方向。

3 討論

CBT[5]螺釘作為一種新興的脊柱內固定技術，以其不依賴于骨密度、切口小、把持力強、神經損傷風險小等優點，受到了廣泛的研究和推廣，大量的基礎和臨床研究[3-5]證明該技術對于骨質疏松腰椎疾病患者而言，擁有更加理想的脊柱內固定效果。而目前該技術在我國并未大范圍開展，如何置釘對于初學者而言是一個難題，雖然Matsukawa et al[7]提出了一種CBT進釘點定位方法，即熟知的時鐘法：對于左側椎弓根而言，進針點在椎弓根峽部5點鐘方向，出針點指向11～12點鐘方向；右側椎弓根則進針點在7點鐘方向，出針點指向12～1點鐘方向。Iwatsuki et al[8]學者設計了另一種CBT螺釘定位方法:即進針點選在椎弓峽部向內3 mm并且平椎間孔上緣處，其余方法同原CBT技術。但是初學者由于經驗不足，置釘并不能非常精準，而目前計算機導航技術也并未完全普及，其需要昂貴的設備，大多數國內醫院并不具備此條件，仍需要通過術中的不斷透視來確定螺釘位置，大大延長了手術時間、術者及患者因而受到的輻射損傷大，因此測量出幾個重要的節點位置，可為初學者置釘提供參考，而本次實驗著重選取3個重要的位置，即椎弓根中段、椎體與椎弓根交界處、上終板下方，以標準置釘來測量標準釘道的此處在正側位片的投影位置，以此來為臨床置釘提供一定的參考。

本次實驗結果顯示：① 在椎弓根中段位置，導針尖部位于椎弓根投影的中下方靠近椎弓根內側壁處，若將椎弓根投影分為四個象限，則左側椎弓根，導針投影位于第二象限內，右側椎弓根則位于第三象限；② 在椎體與椎弓根交界處，導針尖部位于椎弓根投影的中上方，L4、L5較L1、L2、L3位置稍偏下，但總體還是位于椎弓根投影的中上方；③ 在上終板下方位置，導針的出針點位于椎體近椎弓根方向的三分之一處；④ 以時鐘法來看，進針點左側椎弓根位于5點鐘方向，右側椎弓根位于7點鐘方向，出針點左側位于11點鐘方向，右側位于1點鐘方向。對于初學者而言，結合這3個重要位點來判斷置釘深度和精度，可以大幅降低術中透視時間與次數，進而縮短手術時間，降低輻射損傷，提高置釘精度。

隨著對CBT螺釘的不斷深入研究，椎體內固定方法也越來越多，出現許多新的置釘技術：混合螺釘固定技術、雙軌跡螺釘固定技術、經皮皮質骨軌跡螺釘固定技術[9-14]，CBT技術也被不斷應用在臨床治療上，其應用前景非常廣闊。