基于正侧位X线片上钉道尖端位置判断枢椎椎弓根螺钉置钉安全性的影像学研究

目的提出一种基于正侧位X线片上钉道尖端位置判断枢椎椎弓根螺钉置钉安全性的方法。方法选取2020年12月至2021年12月温州医科大学附属第二医院入院患者40例颈椎CT数据,男24例,女16例,年龄(47.6±13.2)岁。基于Mimics软件三维模型重建及X-ray功能,模拟枢椎椎弓根螺钉置钉及其正侧位片的透射。模拟螺钉钉道尖端位置在正位虚拟片上由内至外被分为5个区域(区域Ⅰ~Ⅴ),虚拟侧位片上分为上下两个区域(区域a、b),通过调整螺钉方向,使得钉道尖端在正位及侧位虚拟投影上分别位于对应的10个位置区域(每个区域80个螺钉),并通过CT分析其准确性,判断是否穿破椎弓根内侧壁或椎动脉孔。收集2014年1月至2021年12月34例行枢椎椎弓根螺钉置钉的患者(共置入枢椎椎弓根螺钉67枚)的正侧位X片和术后CT数据,男18例,女16例,年龄(45.8±14.1)岁。以同样的方式划分钉道尖端在正位及侧位片上的位置,分别统计对应10个位置上的螺钉数量,并通过CT分析判断各枚螺钉是否穿破椎弓根内侧壁或椎动脉孔。结果影像学模拟置钉研究结果显示,模拟螺钉钉道尖端在区域Ⅳ和区域Ⅴ内其椎动脉孔穿破率分别为75.0%(120/160)和100%(160/160),而在区域Ⅰ时其椎弓根内侧壁穿破率为85.6%(137/160)。区域Ⅱ和Ⅲ内置钉失误率相对较低,其中位于区域a的模拟螺钉表现更优于区域b,区域a-Ⅱ和a-Ⅲ的置钉椎弓根内侧壁穿破率分别为7.5%(6/80)和0,椎动脉孔穿破率为0和21.3%(17/80)。影像学回顾性研究中同样显示区域Ⅰ、Ⅳ和Ⅴ内螺钉失误率较高,区域Ⅱ和Ⅲ内失误率相对较低,其中区域a-Ⅱ和a-Ⅲ内共15枚螺钉且未发生任何椎弓根内侧壁和椎动脉孔的破坏。结论区域a-Ⅱ和a-Ⅲ是枢椎椎弓根螺钉置钉时钉道尖端位置的“安全区域”。通过分析正侧位X线片上钉道尖端所在区域,术者可以确定合理的置钉轨迹,预防颈髓和椎动脉的损伤,降低手术风险。