引用本文： 林旭鑫, 尚利杰, 沈素紅, 王慶豐, 付曉燕, 趙剛. 超聲容積導航結合X線透視技術引導經皮椎弓根螺釘植入的臨床應用：一項前瞻性隨機對照研究. 中國修復重建外科雜志, 2023, 37(10): 1253-1258. doi: 10.7507/1002-1892.202306071 復制
作為一種微創內固定系統，經皮椎弓根螺釘既能達到開放式器械的牢固固定效果，又能避免過度肌肉及軟組織損傷，術中患者出血量減少，術后疼痛程度降低，有利于早期康復活動[1-3]。但是傳統椎弓根螺釘是在X線透視下植入，二維成像不夠直觀，影響了植釘準確性，也缺乏對關節突關節的保護，另外由于術中需多次透視，術者及患者接受輻射量大[4]。近年，為提升植釘準確性，學者們引入了多平面術中透視技術[5]、O臂導航技術[6]、增強現實導航技術[7]、機器人輔助系統[8]等。但是上述輔助植釘技術存在設備成本高、操作繁瑣、學習曲線長、手術時間長等問題，難以在臨床廣泛推廣[4，9-11]。
超聲容積導航（ultrasound volume navigation，UVN）是運用電磁場跟蹤系統，將術中超聲與術前采集的CT或MRI三維數據進行圖像整合，利用實時超聲清晰確定病變部位，可在超聲儀中規劃穿刺路線并實時引導[12-13]。目前，已有學者將UVN技術應用到脊柱外科領域。Liu等[12]基于尸體標本的研究顯示，經皮內窺鏡下腰椎間盤切除術中應用UVN能準確引導經皮后外側經椎間孔穿刺，減少穿刺時間和透視次數。Zhao等[14]的臨床試驗也表明，UVN的應用能明顯減少椎體強化術中經皮經椎弓根穿刺時間，減少輻射暴露。Chan等[15]基于計算機虛擬模型證明UVN可安全、準確、快速地引導脊柱融合術中椎弓根螺釘植入。然而，目前沒有UVN引導經皮椎弓根螺釘植入的臨床報道。為此，我們進行了一項前瞻性隨機對照研究，以胸、腰椎骨折擬行經皮椎弓根螺釘內固定治療的患者為研究對象，研究UVN結合X線透視技術引導下植入經皮椎弓根螺釘的可行性及準確性。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
患者納入標準：① X線片、CT或MRI檢查明確存在胸、腰椎壓縮性骨折，有經皮椎弓根螺釘內固定術適應證并擬行該術式治療；② 不伴有神經損傷的單節段椎體骨折，且骨折位置在T11以下；③ 新鮮骨折（受傷至手術時間<1 周）；④ 椎管受累程度<25%，骨折壓縮程度<50%；⑤ 患者依從性良好并簽署知情同意書，能按時隨訪。
排除標準：① 有脊柱手術史，導致脊柱結構缺損或已有經皮椎弓根螺釘內固定手術史；② 安裝心臟起搏器可能干擾超聲電磁導航系統；③ 存在明顯椎管狹窄；④ 存在嚴重骨質疏松（骨密度Z值<?5 g/cm3[16]）或椎體病理骨折；⑤ 粉碎性骨折、多發骨折。
退出和終止標準：① 治療中病情發生惡化或者對治療不耐受，根據研究者判斷應該立即停止此項臨床研究；② 患者在臨床試驗研究過程中拒絕繼續治療，向主管醫生提出要求，可以退出該項研究；③ 需接受其他有關治療，可能影響研究效應指標；④ 未按規定檢查導致主要指標缺失，影響療效和安全性判斷。
2022年1月—2023年1月共60例患者符合選擇標準納入研究，無中途退出研究者。本研究采用患者自身左右側對照，以隨機數字表法選擇骨折椎體上、下節段一側椎弓根采用UVN結合X線透視技術引導植釘（試驗組），另一側于X線透視下植釘（對照組）。本組男28例，女32例；年齡29～60歲，平均49.5歲。致傷原因：交通事故傷20例，摔傷21例，跌倒傷17例，重物砸傷2例。受傷至入院時間1～5 d，平均1.57 d。骨折部位：T12 15例，L1 20例，L2 19例，L3 6例。
1.2 手術方法
1.2.1 術前釘道規劃
患者入院后均常規行正側位X線片及CT三維重建、MRI檢查。術前在CT橫斷面圖像上按照“人”[17]字嵴頂點法進行釘道規劃，即分別確定“人”[17]字嵴進針點、過椎弓根點及椎弓根螺釘釘尖點，將上述3點連成1條線，在該線左右2 mm處各作1條平行線構成釘道，確保釘道完整在椎弓根中（圖1a）。在側位X線片上以同樣方法確定3個關鍵點并進行釘道規劃（圖1b）。
圖1
術前釘道規劃
a. 基于CT規劃；b. 基于側位X線片規劃
Figure1. Preoperative screw trajectory planninga. Screw trajectory planning based on CT; b. Screw trajectory planning based on lateral X-ray film
1.2.2 術中操作
手術均由同一組術者完成，采用跨骨折節段方式在骨折節段上、下椎體行兩側經皮椎弓根螺釘內固定，每例共植入4枚螺釘、2根釘棒。氣管插管全身麻醉下，患者取俯臥位手術。
試驗組： ① 將CT三維重建圖像導入Logiq E9 超聲儀（GE公司，美國），并在超聲儀上連接體表電磁追蹤器，基于電磁定位，采用“三點法”[18]（棘突尖部及該棘突兩側關節突最高點）在患者背部找到目標椎體，然后將CT圖像和超聲圖像融合，目標配準誤差<2 mm（圖2a）。② G臂X線機透視下定位傷椎，并以目標椎弓根投影外側 1 cm 處確定體表穿刺點，用注射針頭標記定位。③ 參考術前基于CT圖像規劃的釘道，在超聲引導系統中實時規劃穿刺路線（圖2b）。④ 植釘時在標記的體表穿刺點，使用尖刀切開皮膚及深筋膜，置入穿刺針，超聲儀引導下調整穿刺針尖端位置，使之位于椎弓根“人”字嵴處，并調整穿刺針外展角度；然后調整超聲儀探頭角度進行側位觀察，調整尾傾角度（圖2c），在UVN引導下逐漸攻入穿刺針，在通過椎弓根時加以X線透視驗證（當正位穿刺針尖部達椎弓根體表內側緣時，若側位透視提示穿刺針尖部已超過椎體后緣，說明椎弓根內壁完整無破損）。之后繼續攻入穿刺針，至針尖到達椎體前1/3處后取出穿刺針芯，置入導絲后拔除穿刺針，用椎弓根穿刺鉆將椎體通道擴大后沿導絲擰入椎弓根螺釘，最后X線透視驗證。
圖2
試驗組經皮椎弓根螺釘植釘操作示意圖
a. 三點定位融合圖像；b. 植釘路線規劃；c. 穿刺過程中UVN圖像
Figure2. Illustration of percutaneous pedicle screw implantation in the trial groupa. Triangulated fusion image for three-point localization; b. Screw trajectory planning; c. UVN image during puncture process
對照組：同試驗組方法確定體表穿刺點，切開皮膚及深筋膜，置入穿刺針，在G臂X線機透視下調整穿刺針尖端位置，使之顯影處于椎弓根“人”字嵴處，并調整穿刺針外展角度，逐步透視調整角度攻入穿刺針，透視見穿刺針在椎弓根處位置良好，位于椎體中央部后，取出穿刺針芯，置入導絲后拔除穿刺針，將椎體通道擴孔并攻絲后沿導絲擰入椎弓根螺釘，透視檢查椎弓根螺釘位置。
1.3 觀測指標
記錄每枚螺釘植釘時間（從確定體表穿刺點開始至植釘后最后一次透視完成時截止）、植釘過程中透視次數。術后1周以手術椎體為中心攝正側位X線片及CT，基于側位片觀察螺釘在椎弓根內且與術前規劃一致后（圖3a），將CT橫截面圖像與術前釘道規劃圖像重疊，采用Image J V1.8.0軟件測量實際椎弓根螺釘與術前規劃釘道角度差值及距離偏差。角度差值：椎弓根螺釘軸線與規劃釘道形成夾角，取上、下椎體測量結果均值進行比較。距離偏差：規劃釘道的3個定位點（釘頭“人”字嵴進針點、過椎弓根點、釘尖）與椎弓根螺釘軸線距離（分別設為D1、D2、D3）均值；取上、下椎體測量數據均值進行比較（圖3b）。同時記錄螺釘侵犯關節突關節情況。
圖3
術后螺釘位置觀測
a. 基于側位X線片觀察螺釘位置與術前釘道規劃一致；b. 將手術前后CT橫截面重疊，螺釘位置與術前規劃釘道進行對比并測量
Figure3. Postoperative screw position observationa. Lateral X-ray film showed that the postoperative screw position was consistent with the preoperative screw trajectory planning; b. Compared the screw position with the preoperative screw trajectory planning by the overlap of CT cross-sections before and after operation
1.4 統計學方法
采用SPSS22.0統計軟件進行分析。計量資料行正態性檢驗，如符合正態分布，以均數±標準差表示，組間比較采用配對t 檢驗；如不符合正態分布，以M（Q1，Q3）表示，組間比較采用秩和檢驗。計數資料以率表示，組間比較采用χ2檢驗。檢驗水準取雙側α=0.05。
2 結果
試驗組植釘時間、透視次數、釘道角度差值、釘道距離偏差、關節突關節侵犯率方面均優于對照組，差異均有統計學意義（P<0.05）。見表1。
表1
兩組結局指標比較（n=60）
Table1.
Comparison of outcome indicators between the two groups (n=60)
3 討論
經皮椎弓根螺釘內固定術是脊柱外科最常用內固定方式之一[3] 。傳統需要在C臂或者G臂X線機引導下植釘，為達到滿意植釘位置需要多次透視，延長了手術時間；由于二維圖像無法直觀觀察植釘情況，影響了植釘準確性；而且關節突關節在體表無典型投影標志，對其缺乏有效保護措施[11]。 UVN是多學科合作的新技術，它將超聲圖像與CT或MRI等三維圖像進行融合，能夠更實時、直觀地尋找定位病灶，并利用引導系統輔助穿刺、植釘等，因此我們認為可采用UVN聯合X線透視技術引導經皮椎弓根螺釘植入。然而目前UVN在脊柱相關疾病診療中應用較少[19-20]，雖有學者對UVN引導經皮椎弓根螺釘植入進行理論分析和模擬操作[15]，但缺少臨床應用，故我們進行了前瞻性隨機對照研究，對UVN聯合X線透視技術引導經皮椎弓根螺釘植入的可行性及有效性進行了初步評估。UVN依賴于超聲影像與CT三維圖像的融合，圖像融合的配準方法及配準精度極大程度上影響著植釘準確性，然而目前對超聲-CT 圖像融合精度評價沒有統一標準，目標配準誤差從小關節穿刺取2～3 mm到椎間孔鏡穿刺取5 mm，我們參考諸多研究后采用最保守配準誤差（<2 mm）。
3.1 UVN聯合X線透視技術的優勢
① 縮短手術時間。本研究結果顯示，UVN聯合X線透視技術引導下經皮椎弓根螺釘植入相較于傳統X線透視技術更省時，主要節省了透視期間術者進出手術室規避輻射的時間及擺放調整X線機時間。此外，本研究UVN為初步應用，出于安全考慮體表穿刺點、過椎弓根、植釘完成時均聯合X線透視技術驗證UVN的準確度，消耗了部分時間，待經驗累積后可減少甚至取消該環節，進一步縮短手術時間。
② 提升植釘準確度、避免關節突關節侵犯。本研究釘道角度差值及距離偏差比較結果顯示試驗組均優于對照組，提示UVN聯合X線透視技術因能提前釘道規劃和實時定位引導，植釘準確度較傳統X線透視有明顯優勢。另外，由于關節突關節在體表無典型透射投影標志，傳統X線透視技術引導植釘的關節突關節侵犯率超過22%，植釘準確率僅為60%～90%[9，21-22]。本研究對照組關節突關節侵犯率為21.67%，與上述研究結果相似，而試驗組由于融合了CT三維圖像，可直觀觀察植釘情況，很大程度上避免了關節突關節侵犯，侵犯率僅為8.33%，明顯低于對照組。
③ 減少透視次數。 本研究結果顯示試驗組透視次數較對照組明顯減少。目前，O臂導航是最先進、應用最廣的手術導航系統，已廣泛應用至包括經皮椎弓根螺釘內固定術在內的脊柱外科手術中[6，23]。然而有研究表明O臂導航由于初始掃描輻射量大，其低輻射性更加體現在多節段植釘上，而在單節段植釘（≤4枚螺釘）輻射量遠大于傳統X線透視技術[24]。故我們認為就避免術者及患者輻射暴露方面，UVN聯合X線透視技術在單/少節段植釘上優于O臂導航，但有待后續對輻射量、植釘時間、植釘準確性、操作簡便性等方面進一步臨床研究明確。
3.2 UVN聯合X線透視技術的局限性
① 首先是電磁追蹤器的固定、圖像融合、路線規劃與引導等操作較復雜，學習曲線較長。此外，需要術者進行超聲專業知識與操作的學習，或者術中有超聲相關專業人員參與指導。② 由于超聲探頭與電磁追蹤器需要保持在一定距離內，術中有電磁追蹤器脫落或術者跨越平臺和儀器操作時存在一定污染風險。③ UVN價格雖低于O臂導航、機器人導航系統、G臂導航等導航設備，然而維修難度及成本高，不利于在基層醫院普及。④ 本研究采用“三點法”超聲-CT圖像融合，耗時約12 min，而且導航精度易受圖像融合精度的影響，故需尋找更簡單、更高效、更精準的圖像融合方式以及規范圖像融合標準。⑤ 如存在患者過度肥胖、肌肉軟組織層囊腫或炎癥積液、皮膚疾病、骨折節段較高或脊柱側彎變形等情況會影響超聲成像，因此UVN無法使用。⑥ 相關流程和參數的選擇需要進一步規范，以保證植釘精確度，提高UVN適用性。
綜上述，UVN聯合X線透視技術引導經皮椎弓根螺釘植入與傳統X線透視相比，植釘更準確，可減少關節突關節侵犯、術者及患者輻射量，且手術時間更短。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突；經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道
倫理聲明 研究方案經河南省洛陽正骨醫院（河南省骨科醫院）倫理委員會批準（KY2022-013-02）
作者貢獻聲明 趙剛：研究指導、設計及實施；林旭鑫：研究設計及實施、文章撰寫及修改；尚利杰：數據收集整理及統計分析；王慶豐：研究指導；沈素紅、付曉燕：研究支持
作為一種微創內固定系統，經皮椎弓根螺釘既能達到開放式器械的牢固固定效果，又能避免過度肌肉及軟組織損傷，術中患者出血量減少，術后疼痛程度降低，有利于早期康復活動[1-3]。但是傳統椎弓根螺釘是在X線透視下植入，二維成像不夠直觀，影響了植釘準確性，也缺乏對關節突關節的保護，另外由于術中需多次透視，術者及患者接受輻射量大[4]。近年，為提升植釘準確性，學者們引入了多平面術中透視技術[5]、O臂導航技術[6]、增強現實導航技術[7]、機器人輔助系統[8]等。但是上述輔助植釘技術存在設備成本高、操作繁瑣、學習曲線長、手術時間長等問題，難以在臨床廣泛推廣[4，9-11]。
超聲容積導航（ultrasound volume navigation，UVN）是運用電磁場跟蹤系統，將術中超聲與術前采集的CT或MRI三維數據進行圖像整合，利用實時超聲清晰確定病變部位，可在超聲儀中規劃穿刺路線并實時引導[12-13]。目前，已有學者將UVN技術應用到脊柱外科領域。Liu等[12]基于尸體標本的研究顯示，經皮內窺鏡下腰椎間盤切除術中應用UVN能準確引導經皮后外側經椎間孔穿刺，減少穿刺時間和透視次數。Zhao等[14]的臨床試驗也表明，UVN的應用能明顯減少椎體強化術中經皮經椎弓根穿刺時間，減少輻射暴露。Chan等[15]基于計算機虛擬模型證明UVN可安全、準確、快速地引導脊柱融合術中椎弓根螺釘植入。然而，目前沒有UVN引導經皮椎弓根螺釘植入的臨床報道。為此，我們進行了一項前瞻性隨機對照研究，以胸、腰椎骨折擬行經皮椎弓根螺釘內固定治療的患者為研究對象，研究UVN結合X線透視技術引導下植入經皮椎弓根螺釘的可行性及準確性。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
患者納入標準：① X線片、CT或MRI檢查明確存在胸、腰椎壓縮性骨折，有經皮椎弓根螺釘內固定術適應證并擬行該術式治療；② 不伴有神經損傷的單節段椎體骨折，且骨折位置在T11以下；③ 新鮮骨折（受傷至手術時間<1 周）；④ 椎管受累程度<25%，骨折壓縮程度<50%；⑤ 患者依從性良好并簽署知情同意書，能按時隨訪。
排除標準：① 有脊柱手術史，導致脊柱結構缺損或已有經皮椎弓根螺釘內固定手術史；② 安裝心臟起搏器可能干擾超聲電磁導航系統；③ 存在明顯椎管狹窄；④ 存在嚴重骨質疏松（骨密度Z值<?5 g/cm3[16]）或椎體病理骨折；⑤ 粉碎性骨折、多發骨折。
退出和終止標準：① 治療中病情發生惡化或者對治療不耐受，根據研究者判斷應該立即停止此項臨床研究；② 患者在臨床試驗研究過程中拒絕繼續治療，向主管醫生提出要求，可以退出該項研究；③ 需接受其他有關治療，可能影響研究效應指標；④ 未按規定檢查導致主要指標缺失，影響療效和安全性判斷。
2022年1月—2023年1月共60例患者符合選擇標準納入研究，無中途退出研究者。本研究采用患者自身左右側對照，以隨機數字表法選擇骨折椎體上、下節段一側椎弓根采用UVN結合X線透視技術引導植釘（試驗組），另一側于X線透視下植釘（對照組）。本組男28例，女32例；年齡29～60歲，平均49.5歲。致傷原因：交通事故傷20例，摔傷21例，跌倒傷17例，重物砸傷2例。受傷至入院時間1～5 d，平均1.57 d。骨折部位：T12 15例，L1 20例，L2 19例，L3 6例。
1.2 手術方法
1.2.1 術前釘道規劃
患者入院后均常規行正側位X線片及CT三維重建、MRI檢查。術前在CT橫斷面圖像上按照“人”[17]字嵴頂點法進行釘道規劃，即分別確定“人”[17]字嵴進針點、過椎弓根點及椎弓根螺釘釘尖點，將上述3點連成1條線，在該線左右2 mm處各作1條平行線構成釘道，確保釘道完整在椎弓根中（圖1a）。在側位X線片上以同樣方法確定3個關鍵點并進行釘道規劃（圖1b）。
圖1
術前釘道規劃
a. 基于CT規劃；b. 基于側位X線片規劃
Figure1. Preoperative screw trajectory planninga. Screw trajectory planning based on CT; b. Screw trajectory planning based on lateral X-ray film
1.2.2 術中操作
手術均由同一組術者完成，采用跨骨折節段方式在骨折節段上、下椎體行兩側經皮椎弓根螺釘內固定，每例共植入4枚螺釘、2根釘棒。氣管插管全身麻醉下，患者取俯臥位手術。
試驗組： ① 將CT三維重建圖像導入Logiq E9 超聲儀（GE公司，美國），并在超聲儀上連接體表電磁追蹤器，基于電磁定位，采用“三點法”[18]（棘突尖部及該棘突兩側關節突最高點）在患者背部找到目標椎體，然后將CT圖像和超聲圖像融合，目標配準誤差<2 mm（圖2a）。② G臂X線機透視下定位傷椎，并以目標椎弓根投影外側 1 cm 處確定體表穿刺點，用注射針頭標記定位。③ 參考術前基于CT圖像規劃的釘道，在超聲引導系統中實時規劃穿刺路線（圖2b）。④ 植釘時在標記的體表穿刺點，使用尖刀切開皮膚及深筋膜，置入穿刺針，超聲儀引導下調整穿刺針尖端位置，使之位于椎弓根“人”字嵴處，并調整穿刺針外展角度；然后調整超聲儀探頭角度進行側位觀察，調整尾傾角度（圖2c），在UVN引導下逐漸攻入穿刺針，在通過椎弓根時加以X線透視驗證（當正位穿刺針尖部達椎弓根體表內側緣時，若側位透視提示穿刺針尖部已超過椎體后緣，說明椎弓根內壁完整無破損）。之后繼續攻入穿刺針，至針尖到達椎體前1/3處后取出穿刺針芯，置入導絲后拔除穿刺針，用椎弓根穿刺鉆將椎體通道擴大后沿導絲擰入椎弓根螺釘，最后X線透視驗證。
圖2
試驗組經皮椎弓根螺釘植釘操作示意圖
a. 三點定位融合圖像；b. 植釘路線規劃；c. 穿刺過程中UVN圖像
Figure2. Illustration of percutaneous pedicle screw implantation in the trial groupa. Triangulated fusion image for three-point localization; b. Screw trajectory planning; c. UVN image during puncture process
對照組：同試驗組方法確定體表穿刺點，切開皮膚及深筋膜，置入穿刺針，在G臂X線機透視下調整穿刺針尖端位置，使之顯影處于椎弓根“人”字嵴處，并調整穿刺針外展角度，逐步透視調整角度攻入穿刺針，透視見穿刺針在椎弓根處位置良好，位于椎體中央部后，取出穿刺針芯，置入導絲后拔除穿刺針，將椎體通道擴孔并攻絲后沿導絲擰入椎弓根螺釘，透視檢查椎弓根螺釘位置。
1.3 觀測指標
記錄每枚螺釘植釘時間（從確定體表穿刺點開始至植釘后最后一次透視完成時截止）、植釘過程中透視次數。術后1周以手術椎體為中心攝正側位X線片及CT，基于側位片觀察螺釘在椎弓根內且與術前規劃一致后（圖3a），將CT橫截面圖像與術前釘道規劃圖像重疊，采用Image J V1.8.0軟件測量實際椎弓根螺釘與術前規劃釘道角度差值及距離偏差。角度差值：椎弓根螺釘軸線與規劃釘道形成夾角，取上、下椎體測量結果均值進行比較。距離偏差：規劃釘道的3個定位點（釘頭“人”字嵴進針點、過椎弓根點、釘尖）與椎弓根螺釘軸線距離（分別設為D1、D2、D3）均值；取上、下椎體測量數據均值進行比較（圖3b）。同時記錄螺釘侵犯關節突關節情況。
圖3
術后螺釘位置觀測
a. 基于側位X線片觀察螺釘位置與術前釘道規劃一致；b. 將手術前后CT橫截面重疊，螺釘位置與術前規劃釘道進行對比并測量
Figure3. Postoperative screw position observationa. Lateral X-ray film showed that the postoperative screw position was consistent with the preoperative screw trajectory planning; b. Compared the screw position with the preoperative screw trajectory planning by the overlap of CT cross-sections before and after operation
1.4 統計學方法
采用SPSS22.0統計軟件進行分析。計量資料行正態性檢驗，如符合正態分布，以均數±標準差表示，組間比較采用配對t 檢驗；如不符合正態分布，以M（Q1，Q3）表示，組間比較采用秩和檢驗。計數資料以率表示，組間比較采用χ2檢驗。檢驗水準取雙側α=0.05。
2 結果
試驗組植釘時間、透視次數、釘道角度差值、釘道距離偏差、關節突關節侵犯率方面均優于對照組，差異均有統計學意義（P<0.05）。見表1。
表1
兩組結局指標比較（n=60）
Table1.
Comparison of outcome indicators between the two groups (n=60)
3 討論
經皮椎弓根螺釘內固定術是脊柱外科最常用內固定方式之一[3] 。傳統需要在C臂或者G臂X線機引導下植釘，為達到滿意植釘位置需要多次透視，延長了手術時間；由于二維圖像無法直觀觀察植釘情況，影響了植釘準確性；而且關節突關節在體表無典型投影標志，對其缺乏有效保護措施[11]。 UVN是多學科合作的新技術，它將超聲圖像與CT或MRI等三維圖像進行融合，能夠更實時、直觀地尋找定位病灶，并利用引導系統輔助穿刺、植釘等，因此我們認為可采用UVN聯合X線透視技術引導經皮椎弓根螺釘植入。然而目前UVN在脊柱相關疾病診療中應用較少[19-20]，雖有學者對UVN引導經皮椎弓根螺釘植入進行理論分析和模擬操作[15]，但缺少臨床應用，故我們進行了前瞻性隨機對照研究，對UVN聯合X線透視技術引導經皮椎弓根螺釘植入的可行性及有效性進行了初步評估。UVN依賴于超聲影像與CT三維圖像的融合，圖像融合的配準方法及配準精度極大程度上影響著植釘準確性，然而目前對超聲-CT 圖像融合精度評價沒有統一標準，目標配準誤差從小關節穿刺取2～3 mm到椎間孔鏡穿刺取5 mm，我們參考諸多研究后采用最保守配準誤差（<2 mm）。
3.1 UVN聯合X線透視技術的優勢
① 縮短手術時間。本研究結果顯示，UVN聯合X線透視技術引導下經皮椎弓根螺釘植入相較于傳統X線透視技術更省時，主要節省了透視期間術者進出手術室規避輻射的時間及擺放調整X線機時間。此外，本研究UVN為初步應用，出于安全考慮體表穿刺點、過椎弓根、植釘完成時均聯合X線透視技術驗證UVN的準確度，消耗了部分時間，待經驗累積后可減少甚至取消該環節，進一步縮短手術時間。
② 提升植釘準確度、避免關節突關節侵犯。本研究釘道角度差值及距離偏差比較結果顯示試驗組均優于對照組，提示UVN聯合X線透視技術因能提前釘道規劃和實時定位引導，植釘準確度較傳統X線透視有明顯優勢。另外，由于關節突關節在體表無典型透射投影標志，傳統X線透視技術引導植釘的關節突關節侵犯率超過22%，植釘準確率僅為60%～90%[9，21-22]。本研究對照組關節突關節侵犯率為21.67%，與上述研究結果相似，而試驗組由于融合了CT三維圖像，可直觀觀察植釘情況，很大程度上避免了關節突關節侵犯，侵犯率僅為8.33%，明顯低于對照組。
③ 減少透視次數。 本研究結果顯示試驗組透視次數較對照組明顯減少。目前，O臂導航是最先進、應用最廣的手術導航系統，已廣泛應用至包括經皮椎弓根螺釘內固定術在內的脊柱外科手術中[6，23]。然而有研究表明O臂導航由于初始掃描輻射量大，其低輻射性更加體現在多節段植釘上，而在單節段植釘（≤4枚螺釘）輻射量遠大于傳統X線透視技術[24]。故我們認為就避免術者及患者輻射暴露方面，UVN聯合X線透視技術在單/少節段植釘上優于O臂導航，但有待后續對輻射量、植釘時間、植釘準確性、操作簡便性等方面進一步臨床研究明確。
3.2 UVN聯合X線透視技術的局限性
① 首先是電磁追蹤器的固定、圖像融合、路線規劃與引導等操作較復雜，學習曲線較長。此外，需要術者進行超聲專業知識與操作的學習，或者術中有超聲相關專業人員參與指導。② 由于超聲探頭與電磁追蹤器需要保持在一定距離內，術中有電磁追蹤器脫落或術者跨越平臺和儀器操作時存在一定污染風險。③ UVN價格雖低于O臂導航、機器人導航系統、G臂導航等導航設備，然而維修難度及成本高，不利于在基層醫院普及。④ 本研究采用“三點法”超聲-CT圖像融合，耗時約12 min，而且導航精度易受圖像融合精度的影響，故需尋找更簡單、更高效、更精準的圖像融合方式以及規范圖像融合標準。⑤ 如存在患者過度肥胖、肌肉軟組織層囊腫或炎癥積液、皮膚疾病、骨折節段較高或脊柱側彎變形等情況會影響超聲成像，因此UVN無法使用。⑥ 相關流程和參數的選擇需要進一步規范，以保證植釘精確度，提高UVN適用性。
綜上述，UVN聯合X線透視技術引導經皮椎弓根螺釘植入與傳統X線透視相比，植釘更準確，可減少關節突關節侵犯、術者及患者輻射量，且手術時間更短。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突；經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道
倫理聲明 研究方案經河南省洛陽正骨醫院（河南省骨科醫院）倫理委員會批準（KY2022-013-02）
作者貢獻聲明 趙剛：研究指導、設計及實施；林旭鑫：研究設計及實施、文章撰寫及修改；尚利杰：數據收集整理及統計分析；王慶豐：研究指導；沈素紅、付曉燕：研究支持
