新型穿刺导航器在脊柱内镜穿刺技术中的临床应用

摘    要：目的：设计一种新型穿刺导航器用于脊柱内镜下椎间孔穿刺，阐述其设计原理及使用方法，探索其在脊柱内镜下椎间孔穿刺中的临床应用价值。方法：选取2017年9月-2021年9月在费县人民医院接受脊柱内镜手术治疗的62例腰椎间盘突出症患者，随机将患者均分为两组，观察组给予穿刺导航器辅助与C型臂X线透视下完成穿刺，对照组给予C型臂X线透视下完成穿刺。比较两组患者术中透视次数、穿刺次数、穿刺时间。结果：平均透视次数观察组明显低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)；平均穿刺时间观察组明显低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)；平均穿刺次数观察组明显低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。结论：新型穿刺导航器辅助穿刺，可以明显提高椎间孔穿刺准确率，减少穿刺次数及时间。

关键词：脊柱内镜; 穿刺;椎间盘突出;穿刺导航器;

作者：潘拓 费县人民医院脊柱外科

 

近年来，脊柱微创手术发展迅猛，脊柱内镜技术在脊柱手术中的应用越来越广泛，具有切口微小、局部麻醉、神经肌肉干扰少、恢复迅速、手术时间短、治疗费用低等优势[1]。经皮椎间孔镜技术工作通道约7 mm，局麻下就可以进行腰椎间盘突出髓核摘除术，椎间减压术，因而被视为真正意义上的脊柱微创技术[2]。精准穿刺到靶点是脊柱内镜技术成败的关键。因此椎间孔穿刺技术是制约脊柱内镜技术发展及推广的重要瓶颈之一。目前大多数临床手术者在很大程度上依靠操作经验，在C型臂X线透视下进行穿刺，一次性精准穿刺到靶点很困难，然而多次穿刺容易损伤到椎管内的硬膜囊、神经及椎体附近血管等重要组织，而且增加了医患医源性辐射损害[3]。如何提高穿刺准确性，减少穿刺操作时间进而减少X线辐射量，从而减少因穿刺引发一系列并发症，已成为目前临床上亟待解决的难题。为此，笔者设计出一款新型椎间孔穿刺导航器(本椎间孔穿刺导航器已获得实用新型专利，专利号为：Z12019 2 0591249.2.)，应用于侧后方入路脊柱内镜技术治疗腰椎间盘突出症手术中椎间孔穿刺。

资料与方法

选取2017年9月-2021年9月在费县人民医院脊柱外科进行侧后方入路脊柱内镜手术治疗的62例腰椎间盘突出症患者入组本研究。随机将62例患者平均分为观察组和对照组。两组患者基本资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。见表1。

表1 两组患者一般临床资料比较

方法：同一手术组医生完成两组患者的手术操作。患者术前均行腰椎正侧位及过伸过屈位X线片、CT、MRI等检查。新型穿刺导航器设计原理与构造：扇面几何原理，扇面弧线上任何一点，均等距离到达圆心。在扇环导向穿刺孔上任何一孔穿刺，当穿刺距离为R时，穿刺针尖端到达圆心O点。新型穿刺导航器装置包括：a.导向扇环，半径为R;b.穿刺针；c.定位导杆；d.万向固定器。导向扇环以定位导杆为轴，可以旋转调整；扇环上的定位导杆孔及穿刺孔形成扇面，经穿刺孔穿刺的导针长度为R时，导针针尖均聚于扇面圆心。手术操作：腰椎间孔穿刺靶点(即扇环圆心)O。设定为上关节突尖部；半径为R；上关节突尖部O点垂直到背部皮肤投影N点之间距离为L1；定位杆长度L2=R-L1;O点到棘突距离为L3(L1,L3可以在CT影像图片测量获得)。观察组患者俯卧位于手术台，腹部适当悬空，双下肢屈髋屈膝，尽量将腰曲平展，C型臂X线机前后位透视，确定责任椎间盘间隙。在患者体表设计并标识出皮肤穿刺点N点。一般L4/5节段进针点选择棘突旁开10～13 cm,L5/S1节段选择棘突旁开11～14 cm，棘突旁开L3平行棘突横线与责任节段椎间隙纵线交汇点，即圆心O点的垂直背侧体表投影M点。垂直皮肤M点，万向固定臂固定定位导杆，定位导杆长度为L1，满足L1+L2=R；并满足定位导杆近端延长线通过上关节尖部O点；导向扇环置于患侧椎旁；选择扇环上穿刺孔进行穿刺。满足穿刺针通过扇环穿刺孔后，皮肤穿刺点最接近N点，穿刺距离为半径R，那么穿刺针尖端到达圆心O点，即穿刺靶点：上关节突尖部。利用椎间孔穿刺导航器辅助，椎间孔穿刺成功完成。建立手术工作通道，脊柱内镜下取出脱出髓核组织。对照组一般操作同观察组。C型臂行正侧位透视，凭借手术者经验进行穿刺，往往需要多次透视及多次穿刺，直至穿刺到靶点位置。建立手术工作通道，脊柱内镜下取出脱出髓核组织。

观察指标：观察两组患者透视次数、穿刺次数、穿刺时间。

统计学方法：采用SPSS 22.0统计学分析系统展开数据处理，计量资料用表示，采用t检验；以P<0.05为差异有统计学意义。

结果

两组患者透视次数、穿刺次数、穿刺时间比较：在平均透视次数、穿刺次数、穿刺时间上观察组明显低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 两组患者透视次数、穿刺次数、穿刺时间比较

讨论

脊柱内镜技术具有微创化、内镜化、精准化外科特质，日趋成熟，逐渐盛行，对于腰椎间盘突出症治疗具有切口小、创伤少、出血少、恢复快等一系列优点[4]。精准安全靶点穿刺是脊柱内镜手术首要步骤，很大程度上也决定了手术时间，甚至决定了手术成败和手术疗效[5]。目前临床上手术者在C型臂X线透视下进行定位穿刺操作，往往需要多次透视及穿刺才能穿刺到靶点，穿刺深度不易控制，容易引发神经根、硬膜囊、腹腔脏器损伤等并发症，而且医患X线辐射量较多，增加医源性辐射损伤，术者学习曲线往往较长。

如何提高椎间孔穿刺准确性、减少医患X线辐射量、减少手术操作时间、减少穿刺引发的一系列并发症，以缩短手术时间，提高手术安全性，已经成为目前临床上亟待解决的难点课题。

如何提高脊柱内镜技术中的靶点精准穿刺，国内学者已做出了大量探索工作。孙海涛等[6]报告在CT引导下穿刺操作，可以在安全范围内设计出合理穿刺路径，由于CT扫描下能够清晰显示肠管、肾脏、硬膜囊和神经等组织，因此能够显著提高穿刺准确率与安全性。然而CT下穿刺操作，医患的辐射剂量增加很多。Wei等[7]报告借助O型臂X线机行脊椎内镜下行髓核摘除术，能够提供三维影像，术者能够立体观察到穿刺针的具体位置，明显提高穿刺定位的准确性，但是手术辐射暴露量及手术费用均有所增加。曾月东等[8]曾报告利用自己设计的脊柱内镜穿刺辅助定位器辅助穿刺定位。因为其固定欠稳定，数据采集受到一定影响，进而会影响穿刺的准确性。范国鑫等[9]报告经椎间孔内镜技术穿刺路径辅助定位器用于椎间孔穿刺定位，用于微创椎间盘突出症的治疗，因体外穿刺定位器相对较笨重，体积较大，调整不便利，穿刺也欠精准。

本研究术前在腰椎CT薄层扫描三维重建系统上测量出相关数据，设计出个性化皮肤穿刺点及穿刺方向，避开横突、关节突、骨盆阻挡，选择合理穿刺路径，能够显著提高穿刺成功率。本研究结果表明，在透视次数、穿刺次数、穿刺时间方面新型穿刺导航器观察组均明显少于对照组。

本次研究属于小样本的回顾性总结，在使用本穿刺导航定位器时应注意以下几点：扇环虚拟圆心位于责任椎间盘间隙的关节突处；定位杆在责任椎间盘间隙通过关节突的延长线上；由于患者胖瘦不一样，使用的本器械大小号也相应调整。

综上所述，本研究依照扇面几何原理，研发的椎间孔穿刺导航器设计合理，构造简单，操作简便。经临床应用验证，在其辅助下穿刺具有可控性、数字化、标准化、准确性明显提高，大多能够一次穿刺成功，减少手术时间及多次穿刺引发损伤，能够有效降低X线透视次数。椎间孔穿刺导航器有望能快速、安全、有效穿刺到达靶点，减少透视次数，缩短穿刺时间，减少医患X线暴露量，减少因穿刺引发的一系列并发症，降低脊柱内镜技术学习难度，缩短学习周期，形成椎间孔定位穿刺流程及标准，能够更快进入临床应用及推广。本研究尚需经临床实践进一步验证、总结及改进。

 

参考文献

[1] Ann Y.Percutaneous endoscopic decompression for lumbar spinal stenosis[J]. Expert Rev Med Devices ,2014. 11(6):605-616.

[2] Fan G,Guan X,Zhang H,et al. Significant improvement of puncture accurary and fluoroscopy reduction in percutaneous transforaminal endoscopic eiscectomy with novel lumbar location system:preliminary peport of prospective helle study[J] Medicine (Baltimore),2015,94(49):e2189.

[3]温冰涛,张西峰王岩等经皮内窥镜治疗腰椎间盘突出症的并发症及其处理[J].中华外科杂志.2011,49(12): 1091-1095.

[4]徐仲林,蒋赞利.经皮椎间孔镜技术的发展、治疗范围、并发症及特点[J]东南大学学报:医学版2015,34(3):452-455.

[5]格日勒,郭昭庆经皮椎间孔镜技术治疗腰椎间盘突出症的应用进展[J].中国微创外科杂志,2018, 18(3):267-273.

[6]孙海涛，关家文韩大鹏,等CT引导经皮脊柱内窥镜治疗老年腰椎间盘突出症[J].中国矫形外科杂志,2014,22(23):2133-2138.

[7] Wei S,Tao W,Zhu H,et al.Three-dimensional intraoperative imaging with 0-arm to establish a working trajectory in percutaneous endoscopic lumbar discectom[J].Videosurgery Miniinv,2016, 10(4):555.

[8]曾月东苏建成,谢伟,等椎间孔镜靶向穿刺新技术治疗腰椎间盘突出症[J]实用骨科杂志,2016 ,22(3):201-204.

[9]范国鑫，吴信波,管晓菲,等经椎间孔内镜技术穿刺路径辅助定位器的设计与临床应用[J]中国脊柱脊髓杂志,2016 ,26(3):218-224.