本文提出了一种用于经皮椎体成形术的“九宫格区域划分法”。选取一例L1椎体压缩性骨折患者作为案例研究。
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方法文章
九宫格区域划分法：一种用于腰椎经皮椎体成形术的理想骨穿刺区域新方法
* These authors contributed equally
本文内容
摘要
摘要
经皮椎体成形术（PVP）被广泛认为是缓解由骨质疏松性椎体压缩性骨折引起的下背痛的有效干预手段。理想的骨穿刺点通常位于腰椎椎弓根投影的“左侧10点、右侧2点”位置。确定最佳骨穿刺点是一项关键且复杂的挑战。经皮椎体成形术（PVP）的准确性主要受术者操作熟练程度以及传统手术过程中使用多台透视设备的影响。全球已有穿刺相关并发症的报道。为了提高手术技术的精确性并减少穿刺相关并发症的发生，我们团队在腰椎PVP中应用了“九宫格区域划分法”以改进传统手术流程。该方法有望减少穿刺次数、辐射暴露剂量以及手术持续时间。
本方案介绍了“九宫格区域划分法”的定义，描述了在医学影像处理软件中对目标椎体DICOM影像数据进行建模、在三维模型中模拟操作、利用逆向工程制作软件优化三维模型、在三维建模设计软件中重建椎体工程模型，以及利用手术数据确定椎弓根投影安全进针区域的过程。通过采用该方法，外科医生能够精确且便捷地识别合适的穿刺点，从而降低穿刺操作的复杂性，提高手术的整体准确性。
引言
骨质疏松性椎体压缩性骨折（OVCF）是骨质疏松性骨折中最常见的类型，在现代医疗中具有重要的临床意义1。根据目前的指南，经皮椎体成形术被公认为治疗OVCF最有效的微创治疗方式之一2。实施经皮椎体成形术（PVP）的主要方法是经椎弓根穿刺入路，该方法包含三个关键参数：骨穿刺入点的确定、穿刺角度和穿刺深度。在这些参数中，骨穿刺入点的选择被认为是最为关键的。
目前，C型臂X射线机在国内和国际传统的经皮椎体成形术（PVP）中被广泛应用，以辅助调整穿刺针的手术路径。关键在于确定"理想的骨穿刺点"，该点通常位于腰椎椎弓根投影的"左侧10点、右侧2点"位置（图1A）3。尽管外科医生经验丰富，但在仅凭个人经验判断合适穿刺点时仍可能出现错误，从而导致穿刺相关并发症，如骨水泥渗漏至周围组织、神经根损伤以及椎管内血肿4,5,6。此外，近一半患者在接受传统PVP治疗后会出现局部并发症，其中95%的并发症归因于骨水泥渗入周围组织或椎旁静脉栓塞7
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方案
本研究经首都医科大学附属北京友谊医院伦理委员会批准。本方法将通过一项回顾性病例研究进行介绍，仅使用患者的术前俯卧位计算机断层扫描（CT）影像数据。 "九宫格区域划分法" 在辅助经皮椎体成形术（PVP）中，相较于传统方法，该技术提供了一种更简便且更有效的方式，可缩短手术时间和辐射暴露时间。该技术可能有助于年轻住院医师更轻松地识别穿刺点，并有望缩短PVP操作的学习曲线，值得进一步研究。此处描述的个体为一名68岁的女性。
1. 使用X射线透视、磁共振成像（MRI）、骨显像及临床症状诊断骨质疏松性椎体压缩性骨折（OVCF）
- 在出现背部疼痛、脊突压痛及背部椎旁肌不适等症状的老年患者中，识别出患有骨质疏松性椎体压缩性骨折（OVCF）的患者。利用后前位X线透视评估L1水平是否存在椎体压缩性骨折（图2A）。通过MRI影像确认新发腰椎椎体压缩性骨折的诊断，并确定受累椎体为L1（图2B）。
2. 患者俯卧位时的术前CT影像采集
- 将患者置于俯卧位，以进行俯卧位CT检查。通过X线透视和按压患者背部最疼痛部位进行体格检查，确认目标区域。 <....
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结果
CT成像和数字建模在医院内完成。从CT图像构建三维模型耗时30分钟，在三维逆向工程软件中对三维模型进行约10分钟的优化处理，并在三维建模设计软件中用15分钟重建椎体工程模型并确认椎弓根投影的安全进针区域。本病例中，理想的骨穿刺区域包括左侧的1、4和7区域。所谓理想的骨穿刺区域，是指解剖结构上明确的特定区域，在这些区域内选择穿刺进针点，可通过椎弓根安全且有效地抵达目标终点。换言之，只要骨穿刺的进针点位于这些指定区域内，通过调整穿刺针的方向和深度，即可达到理想的穿刺终点，而不仅局限于“左侧10点”这一固定位置。该技术可显著提高术者在穿刺操作中的容错能力。仅需少量的透视即可确定合适的骨穿刺部位，从而减少调整次数、降低辐射暴露剂量并缩短手术时间。
理想的骨穿刺点 通常位于腰椎椎弓根的“左侧10点，右侧2点”投影位置，如图所示 图1A. 图1B
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讨论
经皮椎体成形术（PVP）在治疗疼痛性骨质疏松性椎体压缩性骨折（OVCF）方面已显示出良好的临床疗效9。外科医生采用精确的经皮椎弓根穿刺技术，对穿刺针的最佳进针点、方向和深度进行确定，在很大程度上降低了并发症的发生率10。目前，国内外传统PVP手术中广泛使用C型臂X光机来辅助调整穿刺针的手术路径11。其中关键在于确定理想的骨穿刺点，该点通常位于腰椎椎弓根投影的"左侧10点、右侧2点"位置。"九宫格区域划分法"能够有效识别最佳骨穿刺区域。
选择Nine-grid作为首选划分方法而非其他替代方案（如"Four-grid"和"Sixteen-grid"）的理由需明确说明。该决策基于前期实验结果，表明将椎弓根投影划分为Nine-grid Area最符合临.......
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披露
作者对本研究中描述的任何药物、材料或设备均不存在利益冲突。
致谢
本研究由北京自然科学基金—海淀原始创新联合基金（L232054）和首都卫生发展科研专项基金（NO.2024-2-2024）资助。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 计算机断层扫描 | Company GE | 机器 | |
| Geomagic Wrap（三维逆向工程制作软件） | Oqton 软件 | 软件 | |
| 磁共振成像仪 | Company GE | 机器 | |
| Solidworks（三维建模设计软件） | Dassault Systèmes - SolidWorks Corporation | 软件 | |
| Spirit Level Plus | IOS App store | 坡度仪 | |
| X射线机 | Company Philips | 机器 |
参考文献
- Wenhao, W., et al. A comparison of percutaneous kyphoplasty with high-viscosity and low-viscosity bone cement for treatment of osteoporotic vertebral compression fractures: a retrospective study. Geriatr Orthop Surg Rehabil. 13, 21514593221119625(2022).
- Xuebiao, S., et al.
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