李棟,馬運(yùn)宏,周金華,王新明,奚彬,殷渠東,蔣燕*
1.南通大學(xué)附屬溧陽市人民醫(yī)院放射科,江蘇 溧陽 213000;2.蘇州大學(xué)附屬無錫市第九人民醫(yī)院骨科,江蘇 無錫 214062;3.南通大學(xué)附屬溧陽市人民醫(yī)院骨科,江蘇 溧陽 213000;4.蘇州大學(xué)附屬無錫市第九人民醫(yī)院放射科,江蘇無錫 214062
不穩(wěn)定性骶髂關(guān)節(jié)損傷主張手術(shù)治療。傳統(tǒng)內(nèi)固定方法如切開復(fù)位骶髂鋼板、骶骨棒等手術(shù)創(chuàng)傷較大、并發(fā)癥發(fā)生率較高。近年出現(xiàn)的微創(chuàng)植入骶髂關(guān)節(jié)螺釘固定效果可靠,逐漸成為骨盆后環(huán)損傷首選內(nèi)固定方法[1~5]。然而,現(xiàn)有的植入方法是經(jīng)髂骨后外側(cè)穿過骶髂關(guān)節(jié)到骶椎椎體內(nèi),螺釘通道前方靠近髂血管神經(jīng),通道內(nèi)側(cè)的上、下方靠近骶神經(jīng),經(jīng)皮植入骶髂關(guān)節(jié)螺釘需要在骨盆出、入口位和側(cè)位像反復(fù)透視確定其穿刺位置,放射線暴露量較大,且有血管神經(jīng)損傷風(fēng)險(xiǎn)[1,6~8]。筆者經(jīng)過骨盆解剖和影像學(xué)測量,發(fā)現(xiàn)一種新的更安全的骶髂關(guān)節(jié)螺釘通道—經(jīng)骶椎后方的骶髂關(guān)節(jié)螺釘(sacroiliac screw passing the back of sacrum,SISPTBOS)。本文報(bào)道利用CT數(shù)字重建技術(shù)測量植入SISPTBOS固定的應(yīng)用解剖參數(shù),為下一步臨床應(yīng)用提供依據(jù)。
選取2019年1月~2020年5月溧陽市人民醫(yī)院影像科數(shù)據(jù)庫中骨盆三維CT重建32例患者資料,男女各16例;年齡18~70歲,平均49歲。納入標(biāo)準(zhǔn):骶髂關(guān)節(jié)及周圍無病損的成人骨盆。病例排除標(biāo)準(zhǔn):①先天發(fā)育或后天病損導(dǎo)致骨盆環(huán)骨結(jié)構(gòu)異常;②骨盆和髖臼骨折;③腰椎骶化及骶椎腰化;④18歲<年齡<70歲。本研究獲本院醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)(WXJYLY 2020-00128)。
圖像采集設(shè)備GEOptima CT 660 64排螺旋CT。掃描條件電壓120 kV,電流250 mA,掃描視野(FOV)350~400 mm。重建層厚1.0 mm,層距1.0 mm。每例掃描后可以獲得520~700個(gè)CT斷層圖像,將掃描圖像以Dicom格式存儲于光盤,獲得32個(gè)(64側(cè))完整的骨盆影像數(shù)據(jù)集。重建后的CT容積數(shù)據(jù)傳輸?shù)紸W Server 4.7圖像三維工作站進(jìn)行后處理。先將腰椎切割去除,保留骶椎和骨盆。利用基于CT的數(shù)字重建技術(shù)(digital reconstructed radiology,DRR)模擬SSPTBOS固定方法,在骨盆三維重建圖上觀測螺釘?shù)倪M(jìn)釘范圍,確定螺道中心軸位置,測量有關(guān)解剖參數(shù)。SSPTBOS為自S1椎管后方,向下、向外、向前經(jīng)骶髂關(guān)節(jié)到髂骨內(nèi),然后穿破髂骨外側(cè)骨皮質(zhì)(圖1)。進(jìn)針點(diǎn)位于S1關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)中央附近,出針點(diǎn)位于髖臼上后方附近。由于髂骨呈圓弧形,越靠近骶髂關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)壁的釘?shù)涝介L,但容易穿破內(nèi)側(cè)壁;越靠近外側(cè)壁的釘?shù)啦蝗菀状┢苾?nèi)側(cè)壁,但釘?shù)涝蕉獭1狙芯繉⑴c骶髂關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)緣距離3.0 mm處確定為中心軸經(jīng)過的中心點(diǎn),經(jīng)過中心點(diǎn)的最長的可安全植入螺釘?shù)妮S確定為螺釘中心軸,根據(jù)SSPTBOS中心軸分別行矢狀面和冠狀面掃描,測量以下解剖參數(shù):釘?shù)篱L度(L):釘?shù)乐行妮S起點(diǎn)(進(jìn)針點(diǎn))到穿破髂骨外層骨皮質(zhì)處(出針點(diǎn))之間的距離。進(jìn)針點(diǎn)(M1):釘?shù)乐行妮S后方與S1上關(guān)節(jié)突中央之間的距離。出針點(diǎn)(M2):釘?shù)乐行妮S前方與髖臼上后緣之間的距離。中心軸前傾角(e):釘?shù)乐行妮S與第1骶椎上終板水平線的夾角。中心軸外傾角(f):釘?shù)乐行妮S與軀干中軸線的夾角。矢狀面安全角(a):直徑5 mm螺釘在矢狀面的最大允許夾角。冠狀面安全角(b):直徑5 mm螺釘在冠狀面的最大允許夾角。釘?shù)朗笭蠲孀钚≈睆剑╠1):釘?shù)乐行妮S在矢狀面的最小縱徑。釘?shù)拦跔蠲孀钚≈睆剑╠2):釘?shù)乐行妮S在冠狀面的最小橫徑。各解剖參數(shù)示意圖見圖2。
圖1 SISPTBOS固定示意圖A:藍(lán)色圓圈示進(jìn)針點(diǎn)位置,紅色圓圈示出針點(diǎn)位置 B:植入螺釘后釘?shù)拦跔蠲鍯T三維重建圖像Fig.1 Schematic diagram of SISPTBOSfixationA:The blue circle indicated the insertion position,and the red circle indicated the exit position;B:3D CT reconstruction image of screw channel in the coronal planeafter implantation
圖2 SISPTBOS解剖參數(shù)測量示意圖A:確定釘?shù)篱L度L、進(jìn)針點(diǎn)M1和出針點(diǎn)M2位置B:前傾角e C:外傾角f D:矢狀面安全角a E:冠狀面安全角b F:矢狀面最小直徑d1 G:冠狀面最小直徑d2Fig.2 Schematic diagram of the SISPTBOSanatomical parametersA:L-the length of the screw channel,M1-the insertion position,and M2-the exit position;B:e-the anteversion angle;C:f-the outward angle;D:a-the sagittal safety angle;E:b-the coronal safety angle;F:d1-the sagittal minimum diameter;G:d2-the coronal minimum diameter
用SPSS 10.0統(tǒng)計(jì)軟件對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。參數(shù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,對左右側(cè)和不同性別數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
釘?shù)赖膬?nèi)側(cè)壁為弓狀線內(nèi)壁,外側(cè)壁為椎管后外側(cè)壁和髂骨外層,下壁為S1骶孔與坐骨切跡的連線,上壁為骶骨翼斜坡、骶髂關(guān)節(jié)表面和大骨盆底部。見圖3。所有解剖參數(shù)呈正態(tài)分布。男女比較,僅e和f存在差異(P<0.05);左、右側(cè)解剖參數(shù)比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),故對兩側(cè)的數(shù)據(jù)合并。合并后L為(11.90±1.62)cm,M1為(2.07±1.40)mm,M2為(4.78±2.57)mm,e為(57.97±4.28)°,f為(54.89±5.13)°,a為(11.45±2.73)°,b為(7.46±1.34)°,d1為(8.57±0.99)mm,d2為(6.75±0.84)mm,見表1。
表1 SSPTBOS釘?shù)澜馄蕝?shù)測量結(jié)果()Tab.1 Anatomic parameters of SSPTBOSscrew channel(Mean±SD)
表1 SSPTBOS釘?shù)澜馄蕝?shù)測量結(jié)果()Tab.1 Anatomic parameters of SSPTBOSscrew channel(Mean±SD)
現(xiàn)有骶髂關(guān)節(jié)螺釘固定是在透視下經(jīng)皮植入,進(jìn)針點(diǎn)位于髂骨外側(cè)偏后處,進(jìn)針方向是向上、向內(nèi)、向前,垂直穿過骶髂關(guān)節(jié)進(jìn)入骶椎的側(cè)塊和椎弓根,最后進(jìn)入骶椎前部的椎體內(nèi)[5~7,9,10]。螺釘偏上或偏下可能損傷第5腰神經(jīng)根或骶神經(jīng)根;螺釘偏前可能損傷髂血管和臟器;螺釘偏后可能損傷椎管內(nèi)骶神經(jīng)。由于骶椎向后傾斜彎曲,骶髂關(guān)節(jié)面呈傾斜耳狀,單獨(dú)的正、側(cè)位成像均無法準(zhǔn)確判斷進(jìn)入骶髂關(guān)節(jié)內(nèi)螺釘位置,所以植入骶髂關(guān)節(jié)螺釘需要在標(biāo)準(zhǔn)的骨盆入口位、出口位和骶椎側(cè)位像多次透視,才能確定進(jìn)針點(diǎn)位置和進(jìn)針路徑;若透視位置放置不標(biāo)準(zhǔn),可導(dǎo)致成像不精確,影響定位的準(zhǔn)確性[1,4,8,11]。因此,現(xiàn)有植入骶髂關(guān)節(jié)螺釘學(xué)習(xí)曲線較長,螺釘穿破率10%~20%、神經(jīng)損傷發(fā)生率3%~18%[1~3]?,F(xiàn)有的骶髂關(guān)節(jié)螺釘通道的髂骨側(cè)松質(zhì)骨和皮質(zhì)骨各占約50%,因此在嚴(yán)重骨質(zhì)疏松患者,螺釘?shù)陌瘟η芳讯贿m用[8];髂骨后外側(cè)進(jìn)針口附近伴感染或髂骨骨折者也不適合。
釘?shù)赖膬?nèi)側(cè)壁為弓狀線內(nèi)壁,外側(cè)壁為椎管后外側(cè)壁和髂骨外層,下壁為S1骶孔與坐骨切跡的連線,上壁為骶骨翼斜坡、骶髂關(guān)節(jié)表面和大骨盆底部,有較大的植入螺釘范圍(圖3)。僅通道近端的內(nèi)側(cè)靠近骶管、骶神經(jīng)和腰神經(jīng)根,但進(jìn)針點(diǎn)位于L5和S1神經(jīng)根之間,而且是在直視下進(jìn)針或者利用瞄準(zhǔn)器植入螺釘,進(jìn)針點(diǎn)位置可以得到較好控制,不會損傷神經(jīng);其次,釘?shù)老蛲鈨A斜,而外側(cè)是安全區(qū);通道的下方靠近坐骨神經(jīng),但通道中心軸距離坐骨神經(jīng)約5 cm。所以,本方法基本上可避免神經(jīng)根、髂神經(jīng)血管和臟器損傷,植入螺釘較安全。
圖3 SISPTBOS可植入范圍Fig.3 Theimplantablerangeof SISPTBOS
釘?shù)赖膶挾壬孕∮诟叨?,該釘?shù)赖膁2平均為(6.75±0.84)mm,其中,最小病例為6.15 mm。因此,適合選擇直徑5.0~6.0 mm的螺釘。螺釘a和b相對較小,分別為(11.45±2.73)°和(7.46±1.34)°,尤其是b較小,最小為5.80°,因此手術(shù)時(shí)需要注意內(nèi)、外傾角度不宜過大。若進(jìn)針方向偏內(nèi)(外傾角較小),固定釘?shù)篱L度較長,但可能穿破骶髂關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)壁;若進(jìn)針方向偏外(外傾角較大),則不容易穿破骶髂關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)壁,但釘?shù)篱L度較短。本研究測量釘?shù)篱L度盡量靠近骶髂關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)壁,為最大通道長度,平均(11.90±1.62)cm。實(shí)際手術(shù)操作中為安全起見,避免螺釘過長穿破髂骨外側(cè)骨皮質(zhì)或髖臼,進(jìn)針方向可能稍偏外。因此,建議選擇長度9~10 cm的螺釘。
植入螺釘?shù)年P(guān)鍵是確定進(jìn)針點(diǎn)位置和進(jìn)針方向。進(jìn)針點(diǎn)位置為S1上關(guān)節(jié)突中央的下方約2 mm范圍,向下、向外、向前,經(jīng)骶髂關(guān)節(jié)到髖臼后上方的髂骨內(nèi)。在矢狀面(側(cè)位像)將第1骶椎上終板的水平延長線作為前傾角的參考成角線,在冠狀面(正位像)將身體縱軸線作為外傾角的參考成角線。e為(57.97±4.28)°,f為(54.89±5.13)°。鑒于存在一定的個(gè)體和性別差異,術(shù)前需要常規(guī)行骨盆CT三維重建測量釘?shù)烙嘘P(guān)參數(shù),個(gè)體化植入螺釘。
SISPTBOS固定的髂骨側(cè)絕大部分為皮質(zhì)骨,螺釘在髂骨側(cè)的抗拔力強(qiáng)于現(xiàn)有方法,所以適合嚴(yán)重骨質(zhì)疏松患者。髂骨后外側(cè)局部感染或髂骨后外側(cè)部位有骨折者,也可以選擇本方法。因此,本方法可視為現(xiàn)有骶髂關(guān)節(jié)螺釘固定在某些特殊情況下的一種替換。
SISPTBOS固定的不足是螺釘通道的直徑較小,只能使用1枚直徑5.0~6.0 mm的螺釘。而現(xiàn)有骶髂關(guān)節(jié)螺釘通道的直徑較大,高(27.7±1.9)mm,寬(20.2±2.3)mm,可植入2枚直徑6~7 mm螺釘[1]。因此,本方法固定的抗彎強(qiáng)度不如經(jīng)典方法。本研究只是測量骨盆正常人體的解剖參數(shù),驗(yàn)證該方法的可行性。臨床存在個(gè)體差異和骨盆輕度畸形患者,需要根據(jù)個(gè)體具體測量數(shù)據(jù),個(gè)體化植入螺釘,而且要在透視監(jiān)測下植入。對于骶髂關(guān)節(jié)脫位復(fù)位不良和骨盆明顯畸形患者,不適合采用該方法。
利用CT數(shù)字重建技術(shù)觀測釘?shù)婪秶吐葆斨踩胗嘘P(guān)解剖參數(shù),結(jié)果顯示植入SISPTBOS不僅可行,而且安全。螺釘?shù)倪M(jìn)針點(diǎn)位于S1上關(guān)節(jié)突中央下方2 mm,出針點(diǎn)位于髖臼后上方附近,最佳進(jìn)針方向是向下向前與第1骶椎上終板成角58°、向外成角55°,宜選擇直徑5.0~6.0 mm、長度9~10 cm螺釘。