超声与高速钻磨在高位椎动脉C2椎弓根螺钉置入中的应用：血管安全性与热损伤的比较研究

《Annals of Biomedical Engineering》：Ultrasonic Versus High-Speed Drilling for C2 Pedicle Screw Placement with High-Riding Vertebral Artery: A Comparative Study of Vascular Safety and Thermal Injury

　　

摘要

背景与目的

高行椎动脉（HRVA）解剖显著缩窄了C2椎弓根螺钉放置的通道，并增加了椎动脉损伤的风险。与高速钻（HSD）相比，超声骨钻（UBD）可能提高血管安全性，但其热效应及其对早期固定的影响尚不明确。本研究比较了在HRVA解剖条件下使用UBD和HSD进行C2椎弓根螺钉通道制备的效果。

方法

这项综合临床-实验研究包括33例患者（43例HRVA椎弓根）的回顾性临床队列、使用猪动脉的灌注3D打印C2台式模型，以及配对兔模型。临床结局包括因失败而转换至其他固定方式、显著的静脉丛出血和血管损伤。在台式模型中，创建了标准化的1 mm、2 mm和3 mm椎弓根突破以评估动脉损伤风险。在兔模型中，评估了术中骨温、急性骨坏死深度、通过micro-CT观察的骨愈合情况以及0周、4周和12周的螺钉拔出强度。

结果

在临床队列中，UBD组的转换至其他固定方式的率（3.8%对比35.3%，p=0.022）和显著静脉出血的率（7.7%对比35.3%，p=0.034）均较低；HSD组发生了一例轻微椎动脉损伤，尽管事件率低限制了统计效能（p=0.395）。在台式测试中，在2 mm和3 mm椎弓根突破时，HSD导致全层动脉穿孔的频率更高。在兔模型中，UBD产生的峰值骨温更高，急性骨坏死深度更大，且有骨愈合延迟的趋势。4周时UBD组的拔出强度显著较低；12周时，两组之间未检测到统计学显著差异。

结论

在这一回顾性HRVA队列中，UBD与术中可行性提高相关，并在台式模型中显示出更少的血管穿孔，但仍需前瞻性验证。其更大的热损伤和4周时较低的拔出强度凸显了优化钻参数和有效冲洗的必要性。