导航技术在椎弓根螺钉内固定术中的应用现状与进展

椎弓根螺钉内固定技术因其优越的生物力学性能在脊柱外科领域得到广泛应用,如脊柱骨折、脊髓损伤、脊柱肿瘤、脊柱畸形及脊柱退行性病变等的治疗^[1]。随着现代医学的进步,脊柱外科手术不断向更加精细和微创的方向发展,这对椎弓根螺钉置入的精准性提出了更高的要求。导航技术可在术中引导操作方向并准确定位椎弓根螺钉等内固定物^[2],以避免椎弓根螺钉置入过程中对神经、血管造成损伤,降低手术风险。随着技术的发展,导航技术已应用于颈、胸、腰全部脊柱节段的手术。导航技术通过收集和分析术前、术中及术后数据并分析转化后实现图像的二维或三维可视化,进而降低误操作率。目前的导航系统通过整合术前定位、术中仪器跟踪及成像技术,能在一定程度上提高手术准确性,且在计算机技术、传感器技术和机器人技术领域有巨大的发展空间。本文重点阐述应用较为广泛的导航技术在椎弓根螺钉内固定术中的应用现状,对比其优缺点,现综述如下。     

触发肌电图监测技术及其在脊柱矫形内固定术中应用的研究进展

目前,椎弓根螺钉内固定技术已被广泛应用于各种脊柱手术中,椎弓根置钉不良会导致神经损伤和内固定失败等[1、2],据报道,因椎弓根螺钉置入不当引起的并发症发生率在1%～11%[3]。由Calancie等[4、5]提出的触发肌电图（triggered electromyograph,t-EMG）监测技术被认为是可以评估椎弓根螺钉置入准确性客观、有效的方法。脊柱侧凸畸形常伴有椎弓根变异、椎体旋转、主动脉位置变异、凹侧椎弓根贴近脊髓等特点,螺钉置入不当极易造成大动脉损伤、硬膜撕裂、神经根损伤,甚至损伤脊髓等[6～8],对椎弓根螺钉置入准确性的要求更高,此项技术在脊柱畸形矫正术中的应用意义更大。笔者就触发肌电图监测技术的原理、方法、临床应用及其研究进展综述如下。     

胸椎椎弓根钉的钉道CT影像学分析

胸椎螺钉技术已在临床上得到了广泛应用.但从解剖学上来看,胸椎椎弓根直径明显小于腰椎椎弓根,徒手置入椎弓根螺钉有损伤血管、脊髓、神经根及胸膜的可能性.     

术中三维导航引导下脊柱侧凸的椎弓根螺钉置入研究

[目的]探讨术中实施三维导航在脊柱侧凸病人椎弓根螺钉置入的应用价值.[方法] 38例脊柱侧凸病人行三维导航引导下椎弓根螺钉固定术,其中青少年特发性脊柱侧凸18例,老年退行性脊柱侧凸20例.手术中脊柱CT三维扫描后向导航系统输入患者信息资料,用导航棒按导航指引下在最佳位置、直径和长度立体、动态地置入椎弓根螺钉.[结果]三维导航引导下成功对38例脊柱侧凸病人共置入236枚椎弓根螺钉,复查X线片和CT,无螺钉松动和断裂,按分类法:A级227枚,B级7枚,C级2枚,D级0枚.术后侧凸平均26°(21°～118°),矫正率(61％);术后后凸平均14°(5°～29°),矫正率39％.38例平均随访18个月(12 ～25个月),术后无脊髓或神经根损伤.[结论]三维导航引导下的脊柱侧凸椎弓根钉置入方法精确可靠.     

胸椎经椎弓根螺钉固定技术的相关问题

经椎弓根螺钉固定技术是脊柱外科中发展最迅速的内固定技术之一。后路装置固定和植骨融合常用于创伤、退变、肿瘤、畸形等导致的脊柱不稳的治疗。经椎弓根螺钉固定可提供坚强的附着点 ,性能优于前路装置和后路钩棒装置。但经椎弓根螺钉可能给邻近的神经、血管造成损伤 ,尤其在胸椎。尽管关于胸椎椎弓根解剖、生物力学的研究报道逐渐增多 ,但对经椎弓根螺钉固定技术在胸椎骨折的治疗及在脊柱畸形的矫正中广泛应用的益处仍有争议[1、2 ] 。对胸椎椎弓根独特解剖结构及其与邻近脊髓和神经根关系的深入理解可把经胸椎椎弓根螺钉固定技术相关并发…     

颈胸段脊柱骨折的手术治疗

目的探讨手术治疗颈胸段脊柱骨折合并脊髓损伤的疗效。方法采用椎弓根钉技术或(和)前路减压、植骨、钛板内固定术治疗颈胸段脊柱骨折28例。结果共置入颈椎椎弓根钉72枚,胸椎椎弓根钉34枚,所有螺钉位置合适,未见神经、血管受损表现。一期后路椎弓根钉技术结合侧前路椎体次全切、钛笼椎间融合、钛板内固定术者均获得骨性融合,融合时间为术后4～6个月,无置入物断裂、脱落等。脊髓神经功能平均恢复3.9个级别。结论采用该技术治疗颈胸段脊柱骨折疗效好,但应熟知脊柱脊髓的解剖、熟练手术操作以减少手术创伤。     

椎弓根螺钉固定三维矫治特发性脊柱侧凸的疗效观察

目的 探讨椎弓根螺钉固定在特发性脊柱侧凸矫形术中的治疗效果.方法 自2000年1月至2008年8月,对21例特发性脊柱侧凸患者行脊柱侧凸矫形术,术中采用徒手技术置入椎弓根螺钉行侧凸矫形,术后佩戴胸腰支具3～5个月.结果 随访8～36个月,平均22个月.切口均获得Ⅰ期愈合.患者术前Cobb角平均为67.1°,术后Cobb角平均为25.4°,畸形矫正率为62%,随访中角度丢失平均为3.3°,身高平均增加约6cm.所有病例术中术后均无脊髓神经根损伤表现,均获得满意的脊柱融合.结论 椎弓根螺钉固定能提供强大的三维矫正力,效果可靠、并发症少,应用椎弓根螺钉固定治疗特发性脊柱侧凸具有较好的临床效果.     

超声导航与椎弓根螺钉置入

椎弓根螺钉置入术是脊柱外科最常用术式,术中易损伤椎体周围神经和大血管,现有导航技术存在一定不足。超声导航费用低廉、电离辐射低、能实时显像,在椎弓根螺钉置入建立钉道过程中具有引导手术的应用前景。近年来骨超声导航技术在传导参数和成像系统方面的研究有较大进展,增加了椎弓根螺钉置入术中应用超声导航的可行性。该文就超声导航在椎弓根螺钉置入术中的应用作一综述。     

脊柱椎弓根螺钉置入定位方法的改进

椎弓根螺钉置入存在着一定的失误率.Roy-Camille等(1986年)报告了227例,其中螺钉位置不当占10%.Gertzbein等(1990年)经CT扫描发现,螺钉位于椎弓根外者高达28.8%.螺钉置入不准确有可能造成严重的并发症,如椎弓根外侧皮质破坏能导致脊柱稳定性下降;椎弓根下缘皮质破坏可损伤神经根;穿破椎体前方皮质可引起血管损害和内脏损伤;椎弓根的内侧皮质破坏可导致神经损伤.因此关于椎弓根螺钉置入的准确性的研究一直是骨科医生最关注的课题.     

下颈椎椎弓根螺钉技术研究进展

近年来,随着人们对下颈椎疾病认识的深入和内固定器材的发展,特别是后路椎弓根螺钉内固定系统,具有显著的二维立体内固定作用,较单纯前路和其他后路内固定的方式更为坚强,既稳定又有利于颈椎术后的骨性融合和疾病康复,减少了颈椎不稳所致的各种并发症.该内固定系统的关键技术是螺钉置入,但由于颈椎解剖关系复杂,个体间椎弓根变异性大,且与脊髓、椎动脉及神经根等重要结构毗邻,常导致螺钉置入困难,甚至引起血管、神经或脊髓等损伤,手术风险高,限制了其临床应用.     

术中神经电生理监测在脊柱椎弓根螺钉置入中的应用进展

近年来,随着术中影像导航技术的提高,椎弓根螺钉固定技术在脊柱后路内固定准确性、安全性上得到了显著的提高.然而,术中的影像导航技术难以做到病变及其周围的功能性定位,术中进行椎弓根螺钉置入时仍然存在损伤神经的医源性损伤的危险,而且术中影像导航还可造成较大的射线损伤.近年来,术中神经电生理监测技术(intraoperative neuroplhysiollogical monitoring,IOM)应运而生,已经成为微创神经外科不可缺少的手段<'[1]>,同时为指导椎弓根螺钉置入手术的进程和提高手术的安全性上奠定了重要基础<'[2-7]>.     

个人智能设备测量腰椎椎弓根螺钉倾斜角度的准确性研究

上世纪80年代以来,椎弓根螺钉以其优越的生物力学表现逐渐得到全世界脊柱外科医师的认可,被广泛应用于外伤、畸形、肿瘤、退变等各种脊柱疾病的治疗,取得了理想的效果,已成为脊柱外科的标准术式。然而,因椎弓根螺钉置钉位置不佳而影响其临床效果,甚至损伤神经根、血管、硬膜囊或脊髓的报道也并不罕见。     

三维导航在脊柱畸形或翻修手术患者椎弓根螺钉置入中的应用

目的：探讨三维影像脊柱导航指导脊柱畸形或脊柱翻修手术患者椎弓根螺钉置入的准确性。方法：2003年9月-2007年12月，收治脊柱存在先天畸形或脊柱后柱结构缺损需进行椎弓根螺钉系统内固定的患者58例．其中先天性脊柱侧凸并脊髓畸形31例、全椎板或半椎板切除术后脊柱不稳27例，在减压解除神经压迫同时在三维影像脊柱导航引导下行椎弓根螺钉固定矫形，采用三维影像系统评估螺钉位置的准确性，螺钉完全位于椎弓根内为置钉位置准确；记录螺钉平均置入时间、手术时间、出血量和近期并发症。结果：58例患者共置入426枚螺钉，螺钉位置准确率为96％，螺钉平均置入时间3．90&#177;0．87min／枚，手术时间147&#177;65min，出血量312&#177;185ml，未出现螺钉置入相关的并发症。结论：术中应用三维影像导航对脊柱畸形或脊柱翻修手术患者行椎弓根螺钉置入快速、精确和安全，为高风险的脊柱脊髓畸形及脊柱翻修手术的精确性、安全性提供了保证。     

颈椎椎弓根钉徒手置入技术的临床研究

目的 探讨颈椎椎弓根钉徒手置钉要点和手术体会.方法 对21例颈椎疾病徒手施行了椎弓根钉内固定术.结果 96枚螺钉均成功置入,复位固定满意;术中未发生椎动脉、脊髓损伤.术后1年复查,螺钉位置良好,无钉棒断裂及变形.结论 熟悉颈椎的椎弓根解剖,术中规范操作,徒手置入椎弓根钉仍是安全可行的.     

个体化导航模板在胸椎椎弓根螺钉置入中的初步临床应用

目的:通过临床应用评价个体化导航模板辅助胸椎椎弓根螺钉置入的准确性和安全性。方法:2008年7月～2009年9月,对11例需要行胸椎椎弓根螺钉置入手术的患者(青少年特发性脊柱侧凸7例,先天性脊柱侧凸2例,胸椎结核后凸畸形1例,多发性胸椎骨折1例)术前根据CT三维重建图像利用计算机辅助设计及快速成型技术设计制作46个胸椎个体化导航模板,术中应用个体化导航模板辅助在T2～T12置入椎弓根螺钉92枚,术后CT扫描评价螺钉位置,记录有无与螺钉置入相关的并发症。结果:通过个体化导航模板辅助置入的92枚胸椎椎弓根螺钉中,83枚完全在椎弓根内,9枚穿破椎弓根壁(其中椎弓根内侧壁穿破2枚、椎弓根外侧壁穿破7枚),其中5枚螺钉因椎弓根宽度小于4mm(3.0～3.8mm)而采用椎弓根旁固定方法(椎弓根螺钉轻度穿破椎弓根外侧壁经胸肋关节内侧进入椎体),椎弓根壁非故意穿破率为4.3%,置钉准确率为95.7%,所有穿破椎弓根壁的螺钉的穿出距离均小于2mm,螺钉位置可接受率为100%。无与螺钉置入有关的神经、血管、内脏损伤等并发症的发生。结论:个体化导航模板辅助胸椎椎弓根螺钉置入的置钉准确率高,安全、可行。     

脊椎椎弓根螺钉置入定位方法的改进

椎弓根螺钉置入存在着一定的失误率。Ｒｏｙ Ｃａｍｉｌｌｅ等 (1 986年 )报告了 2 2 7例 ,其中螺钉位置不当占 1 0 %。Ｇｅｒｔｚｂｅｉｎ等 (1 990年 )经ＣＴ扫描发现 ,螺钉位于椎弓根外者高达 2 8.8%。螺钉置入不准确有可能造成严重的并发症 ,如椎弓根外侧皮质破坏能导致脊柱稳定性下降 ;椎弓根下缘皮质破坏可损伤神经根 ;穿破椎体前方皮质可引起血管损害和内脏损伤 ;椎弓根的内侧皮质破坏可导致神经损伤。因此关于椎弓根螺钉置入的准确性的研究一直是骨科医生最关注的课题。1　目前普遍采用的定位方法1 1　术前常规进行影像学检查 ,获…     

脊柱手术机器人在胸腰段窄小椎弓根后路螺钉置入中的应用

目的 探讨Renaissance脊柱手术机器人在胸腰段窄小椎弓根后路螺钉置入中的应用。方法 对156例胸腰段窄小椎弓根的脊柱疾病患者行后路螺钉置入,窄小椎弓根双侧中一侧采用脊柱手术机器人辅助置入椎弓根螺钉,另一侧采用传统方法置入椎弓根螺钉。术后采用Abul-Kasimhierarchy分级系统评价椎弓根螺钉置入的优良性。结果 在T10～L3窄小椎弓根共置入椎弓根螺钉456枚,其中胸椎置钉60枚,置钉优良率机器人辅助侧为93. 3%(28/30),传统手术侧为80. 0%(24/30),两侧比较差异有统计学意义(P 0. 05);腰椎置钉396枚,置钉优良率机器人辅助侧为96. 0%(190/198),传统手术侧为81. 8%(162/198),两侧比较差异有统计学意义(P 0. 05)。结论 Renaissance脊柱手术机器人辅助胸腰段窄小椎弓根螺钉置入能提高置钉优良率。     

青少年脊柱侧凸患者胸椎椎弓根螺钉置入的准确性和安全性评价

目的：探讨青少年脊柱侧凸患者胸椎椎弓根螺钉置入的准确性和安全性，以减少相关手术并发症。方法：32例青少年脊柱侧凸患者术前均对畸形脊柱进行标准俯卧位CT加密扫描，测量进钉点至椎体前缘的深度、进针角度、椎弓根直径和椎体的旋转角度，根据测得数据确定椎弓根螺钉置入的深度和方向，置入螺钉后再行脊柱全长X线片及CT扫描评价置钉的准确性和安全性。结果：32例共置入226枚胸椎椎弓根螺钉，术后CT加密和X线片观察到205枚螺钉（90．7％）完全在椎弓根皮质骨内。10例21枚螺钉（9.3％）发生错置，7枚螺钉（3．1％）偏外，5枚螺钉（2．2％）偏前外侧（其中2枚螺钉靠近节段血管），4枚螺钉（1．8％）偏下，4枚螺钉（1．8％）直径过大导致椎弓根内壁膨胀内移，1枚螺钉（0．4％）误入椎管导致完全性脊髓损伤。T1～T4错置12枚（18．2％），T5～T12错置9枚（6．1％）；凸侧椎根螺钉置入的准确率为93．8％，凹侧为83．1％。结论：脊柱畸形患者术前应常规采用标准俯卧位CT加密扫描，根据扫描图像测得的相关数据可为术中准确置入椎弓根螺钉提供重要参考依据。在青少年脊柱侧凸患者胸椎椎弓根螺钉置入有一定的误置率，螺钉发生错置多见于上胸椎和凹侧．术中应高度重视。     

脊柱外科手术导航的应用现状及研究进展

近年来脊柱外科手术得到了巨大的发展,但脊柱外科解剖结构复杂,毗邻重要血管神经,手术难度和风险性很高,同时脊柱手术趋向微创化精准化,迫切需要新的方法提高手术安全性和降低并发症。20世纪90年代初,导航技术开始被应用到脊柱手术中,旨在提高术野的可视度和手术精度。目前导航系统已经广泛应用到脊柱外科的各个方面,如椎弓根螺钉置入、人工椎间盘置换、脊柱肿瘤手术摘除等。本文将近年来脊柱外科手术导航的应用现状及研究进展综述如下。     

颈椎椎弓根钉治疗颈椎骨折脱位的有关问题探讨

目的探讨告颈椎椎弓根钉内固定治疗颈椎骨折脱位的临床常见问题及处理方法。方法采用经椎弓根内固定治疗颈椎骨折脱位56例。所有病例术前均行X线、CT及MRI检查并根据测量结果对每一椎弓根钉实施个体化置入。结果56例全部获得6～12月随访。共置入螺钉278枚,有253枚（91%）位置正确,25枚存在不同程度偏差,其中2枚造成神经根损伤,1枚疑有血管损伤。有53例获得满意复位并骨性愈合,有3例因系陈旧骨折脱位术中未完全复位,术后出现神经根刺激症状,其中1例术后因退钉而改行前路手术。22例脊髓损伤病例中有6例系脊髓完全损伤,术后均无恢复;其余16例为脊髓不全损伤,术后神经功能均获明显改善甚至恢复正常。结论颈椎椎弓根钉内固定是治疗颈椎骨折脱位一种有效且相对较安全的方法之一,合理选择手术适应征,熟悉颈椎解剖结构,术中规范操作以及置钉个体化等是手术成功的关键。