電磁導航輔助下椎弓根釘植入治療胸椎骨折1例

賈廣侯,余志平,叢海波

(1.濰坊醫學院,山東濰坊 261000;2.威海市中心醫院骨科,山東威海 264400)

臨床上針對脊柱骨折一般使用手術內固定治療,可促進患者脊柱功能恢復,并保障其穩定性[1]。椎弓根釘植入是治療胸椎骨折最常見的方式之一,徒手置入椎弓根螺釘依賴于術者對于解剖標志辨識及經驗,即使有經驗的脊柱外科醫生也存在著椎弓根螺釘置入不理想的結果[2]。近年來,手術導航系統水平高速發展并應用于諸多骨科領域。威海市中心醫院骨科于2020年6月完成電磁導航輔助下椎弓根釘植入治療胸椎骨折1 例,現報道如下。

1 病例介紹

患者男,50 歲。因車禍傷致骶部、胸背部疼痛、活動受限2.5 h 于2020年6月入院。入院查體:脊柱彎曲正常,腰背部查體因疼痛未配合。雙側肱二頭肌肌力3+級,伸腕肌力3+級,屈指肌力3+級,雙側髂腰肌肌力3 級,股四頭肌肌力3 級,踝關節背伸肌力3+級,伸趾肌力3+級,腓腸肌肌力3 級。急診行CT 檢查示胸椎壓縮性骨折,雙側多發肋骨骨折,L3、L4 右側橫突骨折,左側髂骨骨折。入院1 d 行胸椎MRI 示:胸椎壓縮性骨折(T3、T5)(圖1)?；颊叱醪皆\斷為:胸椎壓縮性骨折(T3、T5)。

圖1 術前胸椎側位片(A)、胸椎CT(B、C)及MRI(D)示T3、T5 胸椎壓縮性骨折

入院后給予常規消腫、止痛等治療。10 d 后患者病情穩定,復查胸部CT,示左肺下葉空洞伴氣液平面,因疼痛未配合行CT 引導下穿刺,給予霧化等對癥支持治療。入院16 d 評估患者可耐受手術后,擬在電磁導航(山東威高集團有限公司)輔助下行胸椎骨折釘棒系統內固定術。全麻下,患者取俯臥位,自T2 至T5 棘突切開皮膚、皮下組織,長約10 cm,分離組織及肌肉顯露T3～T5 棘突、椎板、橫突、關節突關節,將光學導航定位器安裝至T5 棘突。然后,術中CT 掃描脊柱,將數據導入電磁導航系統構建脊柱三維模型,采取四點配準法進行配準;用鼠標在三維重建圖像上,按順序選擇4 個分散點,完成圖像選點(圖2)。將電磁導航系統自配探針點置于與圖像選點相同位置(圖3),并保持靜止1 s,該點自動被系統選中,完成4 個分散點操作后軟件自動進行粗配準;再用探針在患者脊柱劃動,進行“患者點云選擇”,完成精確配準。完成光學導航手術器械配準后進行光學導航驗證,經驗證通道深度及角度位置滿意后,植入椎弓根螺釘(圖9),將連接棒穿入、固定,鎖緊釘棒連接,將胸3、胸5 椎體高度及椎間隙的正常高度恢復后,鎖緊釘棒結合部螺帽,術中CT 透視見內固定位置良好,骨折復位滿意,固定效果滿意(圖10)。

圖2 將術中CT 數據導入電磁導航工作站中并完成三維重建選點

圖3 將電磁導航系統自配探針點在與圖像選點相同位置完成配準

通過電磁導航導視系統用探針在患者脊柱上設計最佳開路器入路角度及進針點并做好標記(圖4);使用開路器開路逐步擴通通道并實時經電磁導航探針驗證(圖5～7),依次完成6 個通道擴張并再次進行電磁導航探針驗證;電磁導航驗證滿意后使用光學導航O 形臂掃描患者脊柱影像資料(圖8),

圖4 使用電磁導航探針設計最佳開路器入路角度及進針點

圖5 術中電磁導航工作站實時進行驗證

圖6 完成通道擴通并實時進行電磁導航驗證

圖7 電磁導航工作站示通道擴通完畢且位置滿意

圖8 使用光學導航O 形臂進行患者脊柱數據掃描

圖9 光學導航實時驗證釘道擴通完成且位置滿意

椎弓根釘植入完畢后術中CT 實時掃描患者脊柱數據,示椎弓根釘植入位置良好(圖10)。內固定術后1 d 復查X 線片、CT 顯示內固定位置滿意(圖11)。術后切口Ⅰ期愈合,2 周后拆線。術后4 個月X 線片示內固定位置滿意(圖12)?；颊呋謴土己?可下地活動,無不良反應。

圖10 術中CT 示椎弓根釘植入位置良好

圖11 術后X 線及CT 示椎弓根釘位置良好

圖12 術后4 個月X 線復查示椎弓根釘位置良好

2 討 論

椎弓根螺釘內固定技術是脊柱外科的核心技術之一,但即便是有著豐富的臨床經驗及大量手術操作例數作為支撐的醫生,徒手進行椎弓根螺釘的置入也難以完全避免椎弓根螺釘穿破椎弓根皮質、損傷周圍組織,有報道稱透視引導的置釘成功率約為90.3%～94.1%[3]。隨著技術進步,骨科手術機器人在脊柱外科領域的應用越來越廣泛,手術安全性及植釘準確度得到顯著提高[4]。van Dijk 等[5]分析機器人輔助下完成椎弓根螺釘植入準確度,結果顯示根據Gertzbein-Robbins 分級標準,機器人輔助下植入的487 顆螺絲中的477 顆(97.9%)放置位置滿意(＜2 mm,A+B 類),C 類8 顆螺釘,D 類1 顆,明顯高于徒手組植入準確度。Keric 等[6]在機器人引導的脊柱椎弓根釘植入術中總共植入了2 067 顆螺釘,通過術后CT 評估了1 857 顆螺釘。在1 857 顆螺釘中,有1 799 顆(96.9%)被歸類為具有可接受的或良好的位置,而38 顆螺釘(2%) 的偏差為3～6 mm,而20 顆螺釘(1.1%)的偏差大于6 mm。Macke 等[7]應用骨科機器人輔助技術治療青少年特發性脊柱側彎也得到了類似結論。目前市場上導航系統主要有光學導航、電磁導航、超聲導航等。其中光學導航定位精確,但是存在手術視線遮擋、易受環境光干擾、人機協同交互能力弱、制造工藝及產品標準缺失的缺點;而超聲導航具有無創傷、無輻射、操作簡便的優點,但是單純二維超聲會受到圖像顯示的限制,造成三維空間定位不精確甚至偏移;電磁導航不受手術視線的遮擋、可視光干擾,在骨科手術中存在較大優勢[8]。

綜上所述,在胸椎椎弓根螺釘植入手術中,與徒手植釘技術相比,電磁導航系統輔助椎弓根螺釘植入具有更高的植釘準確率、較高的安全性與準確性,且此病例中術中透視次數為3 次(包括驗證透視在內),術中透視次數更少,優勢明顯。