二维计算机导航辅助经皮椎弓根螺钉固定治疗胸椎骨折的临床价值：一项提升置钉精准度与手术效率的回顾性研究

《European Spine Journal》：Clinical observation on the effect of percutaneous pedicle screw fixation assisted by 2D computer navigation in the treatment of thoracic spine fractures

本刊推荐：为提升胸椎骨折经皮椎弓根螺钉固定的精准性与安全性，研究人员开展了一项回顾性研究，比较了二维（2D）计算机导航辅助技术与传统徒手技术的临床效果。结果显示，导航组螺钉置入优良率（Rampersaud A-B级）达94.1%，显著高于徒手组的79.2%（P<0.001），同时术中透视次数、手术时间及出血量均显著降低，术后早期疼痛（VAS评分）改善更优。该研究为资源有限条件下开展精准微创脊柱手术提供了实践依据。

　　

胸椎，作为人体脊柱中承重与活动的重要节段，其骨折约占所有脊柱骨折的10%-15%。这类损伤通常由交通事故、高处坠落等高能量创伤所致，不仅给患者带来剧烈疼痛和功能障碍，其治疗也一直是脊柱外科领域的挑战。手术治疗中，椎弓根螺钉内固定术被视为“金标准”，它能有效重建脊柱稳定性。然而，胸椎椎弓根的解剖结构极为复杂，其横径通常仅有4-6毫米，且紧邻脊髓、大血管等重要结构，这好比在狭窄的隧道边沿进行精细操作，稍有不慎便可能导致螺钉误置，引发神经损伤等严重并发症。

传统的开放手术虽然效果确切，但往往伴随着较大的组织创伤、较多的术中出血和较长的恢复期。随着微创理念的普及，经皮椎弓根螺钉固定技术应运而生。它通过小切口置入螺钉，最大程度地保护了背部肌肉等软组织，实现了出血少、恢复快的目标。但这项技术对术者的经验和术中定位的准确性提出了极高要求。传统的荧光透视引导（“C臂机”引导）方式在很大程度上依赖于术者的“手感”和反复透视来确认螺钉轨迹，这不仅增加了手术时间和医患双方的辐射暴露，其螺钉误置率据报道可高达10%-30%。于是，如何在不增加风险的前提下，让微创手术变得更精准、更安全，成为了医生们迫切想要解决的问题。

在此背景下，计算机导航技术为脊柱外科带来了革命性的变化。其中，三维（3D）导航系统能提供立体的影像引导，精度很高，但因其设备昂贵、操作复杂、学习曲线陡峭，在基层医院或资源有限的环境中难以常规开展。相比之下，二维（2D）计算机导航系统基于术中实时采集的正侧位X光片进行导航，兼具了实时性、操作相对简便和成本较低的优势，在腰椎手术中已显示出良好效果。那么，将这种更“接地气”的2D导航技术应用于解剖结构更复杂、容错空间更小的胸椎骨折经皮固定手术中，其效果究竟如何？能否在保证精准度的同时，进一步提升手术效率、改善患者预后？这正是Yongfa Zhang、Qi Fang、Qi Li、Hao Lin、Weiqiang Wu和Tie Ke等研究人员在发表于《European Spine Journal》的这项研究中试图回答的问题。

为了评估2D计算机导航系统的临床价值，研究团队进行了一项回顾性分析。他们纳入了2019年1月至2022年1月期间在福建省立医院接受经皮椎弓根螺钉固定治疗的74例急性胸椎骨折（T6-T12节段，AO分型A2-A4型）患者。这些患者被分为两组：导航组（34例）使用StealthStation? S7系统进行2D导航辅助下的螺钉置入；常规组（40例）则采用传统的徒手置钉方法。所有手术均由同一组经验丰富（超过10年相关经验）的脊柱外科医生完成，以确保技术的一致性。研究排除了有既往胸椎手术史、严重骨质疏松（通过双能X线吸收测定法DXA确认，T值≤-2.5者被排除）或合并严重内科疾病的患者，从而尽可能控制混杂因素。研究人员重点比较了两组患者在螺钉置入准确性（采用Rampersaud分级标准评估）、术中透视次数、手术时间、术中出血量、术后疼痛视觉模拟评分（VAS）以及并发症发生率等方面的差异。

螺钉置入准确性

在衡量手术安全性与精准度的核心指标——螺钉置入准确性上，2D导航技术展现出了显著优势。导航组共置入204枚螺钉，其中达到Rampersaud A级（螺钉完全位于椎弓根内）的有182枚（89.2%），B级（皮质突破<2毫米）10枚（4.9%），A-B级优良率高达94.1%。而常规组置入的240枚螺钉中，A级173枚（72.1%），B级17枚（7.1%），优良率为79.2%。导航组的优良率显著高于常规组（P<0.001）。更重要的是，代表潜在临床风险的C级（突破2-4毫米）和D级（突破>4毫米）螺钉比例，在导航组仅为5.9%（3.9% + 2.0%），远低于常规组的20.8%（12.9% + 7.9%）。这一结果清晰地表明，2D导航系统能够为术者提供精确的轨迹指引，在胸椎这种狭小的解剖空间内有效降低螺钉穿破骨皮质的风险，从而提升了手术的安全性。

术中指标：透视、时间与出血

在手术效率相关指标上，导航组同样表现优异。导航组平均术中透视次数仅为8.0±1.1次，而常规组高达16.0±2.0次，两者差异极其显著（P<0.001）。这意味着2D导航通过术前规划好的虚拟螺钉轨迹，避免了传统术中反复透视确认位置的步骤，使手术流程更为顺畅，并显著减少了医护人员和患者所接受的辐射剂量。此外，导航组的手术时间（90.1±15.5分钟 vs. 98.1±14.2分钟， P<0.05）和术中出血量（50.4±11.1毫升 vs. 110.3±17.8毫升， P<0.001）均显著低于常规组。出血量的减少（约降低53%）尤其体现了微创技术的优势，说明导航辅助下的精准操作减少了对周围软组织的损伤和剥离。

术后疼痛与并发症

术后疼痛是影响患者早期恢复的重要因素。研究发现，在术后1周和1个月时，导航组患者的VAS评分（分别为3.2±0.6和2.0±0.4）均显著低于常规组（分别为5.4±0.6和3.4±0.6， P<0.001）。这表明导航辅助手术能为患者带来更佳的早期疼痛缓解体验。研究者分析，这得益于经皮技术对椎旁肌的最小化损伤，导航引导避免了徒手操作中可能发生的盲目穿刺和肌肉骚扰。然而，在术后3个月时，两组的VAS评分（导航组1.0±0.4，常规组1.1±0.5）已无统计学差异（P>0.05），说明长期的疼痛缓解更多依赖于骨折愈合和脊柱稳定性的重建，但导航技术带来的早期疼痛减轻无疑有利于患者尽早下床活动，减少术后卧床相关并发症的风险。

在并发症方面，导航组有2例（5.9%）出现一过性神经症状（如胸背部放射痛、下肢麻木），常规组有7例（17.5%）。此外，常规组还出现了2例螺钉松动，而导航组未见此并发症。虽然组间差异在统计学上不显著（可能受样本量限制），但所有神经症状均在术后3-6个月内逐渐缓解，未留下永久性后遗症。两组均未发生切口感染、复位丢失或内固定失败等严重并发症。

综上所述，这项发表在《European Spine Journal》上的研究有力地证实，在治疗胸椎骨折时，采用二维（2D）计算机导航辅助经皮椎弓根螺钉固定技术，相较于传统徒手方法，能够显著提高螺钉置入的精准度，减少术中辐射暴露，缩短手术时间，降低术中出血，并促进患者术后早期的疼痛缓解。尽管2D导航系统在呈现三维复杂解剖结构方面存在固有局限，对于严重畸形或极度复杂的病例，三维导航或机器人辅助可能是更优选择，但本研究结果表明，对于常规的胸椎骨折，2D导航是一种非常实用、有效且更具可及性的精准外科工具。它为在广大医疗单位，特别是那些尚未配备高端3D导航设备的医院，推广和开展安全、高效的微创脊柱手术提供了重要的临床证据和实践方向，是脊柱外科迈向“精准化”与“微创化”进程中一个值得关注的技术进步。