烧脑术前计划后的豁然通达:骶髂(关节拉力)螺钉置入手术原来可以如此“大道至简”

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河南省洛阳正骨医院(河南省骨科医院) 髋中心

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圆锥——没开玩笑,我们今天的主角就是它——的立体几何定义是,以直角△的直边所在直线为轴,其余两边旋转360°而形成的曲面所围成的几何体。图1。

图1A.  圆锥示意图

图1B. 圆锥形成示意图

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圆锥的参数:1个顶点(锥尖)、1个侧面(锥面)、1个底面(正○)、1条高线(顶点至底面圆心的直线段)和无数条母线(顶点与底面圆周任一点的连线段)。

圆锥的几何特性:母线长度相等,母线与底面及其平行面的夹角相等,余略。

圆锥的三视图:正视、侧视均为等腰△,俯视为带圆心的正○(仰视图为正○)。图2。

图2.  倒立圆锥的斜仰视图、仰视图、俯视图及正(侧)视图(由左至右)

三视图:能够正确反映物体长、宽、高尺寸的正投影工程图,包括主(正)视,左(侧)视及俯视三个基本视图,这是工程界对物体几何形状约定俗成的一种抽象表达方式。投影:由一点放射的投射线所产生的投影称为中心投影;由相互平行的投射线所产生的投影称为平行投影;平行投射线倾斜于投影面的称为斜投影;平行投射线垂直于投影面的称为正投影

编引自《搜狗百科》。

以下是我总结的与今天的“配角”——骶髂(关节拉力)螺钉(恕不赘述其定义、特征、适应证等内容)——密切相关的内容,我只摆出原理性的结论而省去繁文缛节的解释,有些烧脑,但要相信我和您们自己,发烧后定是酣畅淋漓的爽快!尽管经过数日深思熟虑和仔细推敲,哪怕再字斟句酌也难免疏漏,如您发现,请不吝赐教!

如果将上述圆锥母线长度相等、母线与底面及其平行面的夹角相等的几何特性转换为投影(视觉)特性,结果则大相径庭。

情景设定:一道平行光线(模拟视线/X线)垂直于投照面,照射倒直立的圆锥体得到后者的正投影(正视图)——倒立的等腰△。圆锥体沿其轴旋转,其正投影不变。假设锥面与底面的几何夹角为α,选取任意1条母线AB作为观测目标,那么随着圆锥转动所致AB空间位置的变化,其投影(视觉)长度会在圆锥的几何高度与母线的几何长度之间变化,与底面的投影(视觉)夹角会在α~90°之间变化。

空间设定:我们再次对母线AB的空间位置进行设置。当AB转到迎光面的正中央时,我们称其空间位置为“迎对”,当其转到背光面的正中央时称之为“背对”,转动到左半迎光面及背光面正中央时称之为“左间”,反之称之为“右间”。迎对及背对时,AB最“虚伪”且与底面的投影(视觉)夹角为90°,左间及右间时最“本真”且夹角为α,左/右间与迎/背对之间时“真伪难辨”而夹角在α~90°间。图3。

图3.  倒立圆锥母线AB的空间位置:“迎对”、“左间”、“背对”及“右间”(由左至右)

目标设定:在上述情景及空间设定中找出目标母线AB。

——找它何干?

——… …

——完全正确!聪明的您们已经想到了,母线相对于底面的空间关系与骶髂螺钉相对于X线投射面的空间关系完全一致。

在仅知道两个参数(母线的实际长度以及其与底面的实际夹角)的情况下,要在无数条母线投影中找到名字叫AB那一条很难吧?

——晕了!

——别怯,有捷径可循!那就是在它旋转到“迎对”/“背对”位置时认出它,旋转到“左间”/“右间”位置时捉住它!“迎对”/“背对”之于“左间”/“右间”投影就像我们骨科临床实践中惯用的正交拍片/透视法,是90°空间关系。

正巧,我们在置入骶髂(关节拉力)螺钉过程中也有这样的正交关系。

——骨盆出入口位像。

——错!

——骨盆正侧位像!

——又错!

——这次,聪明的您们要被扣分了!

——怎么会错呢?难道,置钉过程中不是需要透视这几个图像吗?

——是这几个图像。但是,骨盆出入口位像间绝非正交关系,这已然得到充分的证明[1,2];骨盆正位与标准骶骨侧位像之间确实呈90°相交,但二者的匹配对骶髂螺钉的置入操作无益。

我说的置入骶髂(关节拉力)螺钉过程中的正交关系存在于标准骶骨侧位像与骨盆轴向CT平扫图像之间。

——嗯???手术过程中二者风马牛不相及啊!要么传统的C臂透视,要么CT引导,没有二者杂交的手术啊!

——别急,且看我娓娓道来。这正是我们此篇文章所要探讨的重要内容。

对于骨盆创伤的术前影像学评估来讲,骨盆正位及出入口位片必不可少,尽管骨盆连续轴向CT扫描并非必须,但其在复杂的骨盆环损伤以及骨盆后环成像方面有上述3位片无法企及的优势。因而,临床工作中我们都会将3位片及CT图像结合起来进行全面评估。

或许,大家还不知道或不熟悉如何在术前影像资料上进行术前计划。那么我在此些微絮叨一番。以CT为例,我们在CT图像上可以清晰地确定骶髂(关节拉力)螺钉骨性通道(斜向)的有无及大小,我们可以在通道内规划出虚拟的螺钉并且进行诸如螺钉轴线、长度、螺钉与躯体冠状面夹角等数据的测算(图4)。这对我们的术中置钉操作大有裨益。

图4A.  在骨盆轴向CT断层图像上进行骶髂螺钉术前计划

图4B. 虚拟置入螺钉的空间位置良好

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但是,我不知道大家是否对如何将术前计划高效地转变为术中实施这个问题有着清晰的认知。

… …此时悄无声息… …

好吧,我摆些事实来引导一下!

骨盆轴向CT断层图像是如何得来的?顾名思义,是X线投射面垂直于骨盆长轴得来的。骨盆轴向CT断层图像是骨盆的横断面,完全位于骨盆正位像及标准骶骨侧位像之内或者说是其中一层,因此,我们在CT断层图像上所虚拟的骶髂螺钉完全位于2维平面内,螺钉在骨盆正位及标准骶骨侧位像上的成像都表现为垂直于骨盆纵轴的一条线段。图5。

图5A.  骨盆正位像上虚拟骶髂螺钉与骨盆纵轴垂直

图5B. 标准骶骨侧位像上虚拟骶髂螺钉与骨盆纵轴垂直

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差不多是时候请出“圆锥”了,要不然,此文的前半部分的作用将无处施展了。

假如,我们以髂骨外板的骶髂(关节拉力)螺钉的进钉点作为圆锥的顶点,以位于骨性通道内虚拟骶髂螺钉的长度(轴)作为圆锥母线的长度,以骶髂螺钉与骨盆冠状面的夹角作为限定角度,以冠状面作为底面所在平面,我们在骨盆内外旋转出一个虚拟的倒立圆锥。那么在骨盆正位像上,我们会得到虚拟倒立圆锥的俯视投影(正○),骶髂螺钉是正○的一条半径(图6A);在标准骶骨侧位像上则是虚拟圆锥的侧视投影(一个倒立的等腰△),骶髂螺钉则是△的高,处于“背对”射线的位置(图6B);两像上,骶髂螺钉均与射线呈90°的视觉角度(图6)。这两个图像上的骶髂螺钉的投影都显不出螺钉的真实面貌。

图6A.  骨盆正位像显示虚拟圆锥的俯视投影,虚拟骶髂螺钉是圆锥投影的一条半径

图6B. 标准骶骨侧位像显示虚拟圆锥的侧视投影,虚拟骶髂螺钉是等腰△的高,处于“背对”射线的位置

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要确定骶髂螺钉或者说是将虚拟转为真实,我们就需要有一个能显示骶髂螺钉真实长度和夹角的图像,这样我们就可以在标准骶骨侧位像上认出其“背对”位置的情况下,随着虚拟圆锥的旋转,在骶髂螺钉旋转到“左间”/“右间”的位置时确立它。

诚然,术中透视我们得不出这样一个能将骶髂螺钉显示为虚拟圆锥正视图的“左间”/“右间”位置的图像(图7)。但这并不意味着道路尽头无路可走,转过弯后我们仍可达到目的地。我们将轴向CT断层图像上虚拟骶髂螺钉的空间指向转接到标准骶骨侧位像上。在骶骨侧位像上,虚拟骶髂螺钉处在虚拟圆锥侧视图的“背对”的位置上,这意味着螺钉的投影垂直于骨盆的长轴(图6),此时要确定骶髂螺钉的空间指向唯一缺少的就是螺钉与骨盆冠状面的夹角这一参数,而这一夹角的具体数值(设定为α)可在轴向CT断层图像上测得(图4)。我们要做的只是将这个角度转接到骶骨侧位像上而已。是的,聪明的您们到此就会自己向后一步步扎实而高效地进行置钉操作了。但是,我还是想继续絮叨几句。

图7.  右侧三维图像可显示虚拟圆锥的正视投影,母线AB(虚拟骶髂螺钉)处在“左间”的位置,但此图像在术中无法透得

在标准骶骨侧位像上,我们先建立并维持好导针的进钉点(具体请点击后面链接参看以往推送的内容:骨医小灶 | 分步详解骶髂螺钉的精准置钉技术《骶髂螺钉经皮置入技术》细节优化版附高清版下载地址(永久有效)骨盆微创医者善事之利器 —— 一种骶髂螺钉导针的进针点维持及方向调整工具),再把导针的指向调整成与骨盆长轴垂直,或许在保持导针垂直于骨盆长轴且向腹侧一定程度倾斜的基础上经皮插入导针至骨面进钉点这样的操作更省力(最大程度减免软组织对导针指向调整的干扰),接下来就是核心操作了:首先,假想出一条经进钉点的骨盆长轴的平行线;然后,沿此平行线假想出一个与骨盆冠状面呈α夹角的平面;再者,保持侧位像上导针与骨盆长轴垂直的情况下,将导针调整到上述虚拟平面内,这样的话,骶髂螺钉的良好空间指向就得以成功复制(导针在出入口位上的指向必然良好);最后,沿设定好的导针指向将导针置入骨内,在骨盆出入口位透视监视下将导针就位,沿导针置入骶髂螺钉即可。操作实例见图8。

图8A.  经此方法置入骶髂螺钉的示教病例

图8B.  在轴向骨盆CT断层图像上进行术前计划

图8C.  在标准骶骨侧位像上按此方法调整好导针的指向

图8D.  导针在出入口位像上的指向必然良好,导针就位,置入骶髂螺钉

图8E.  置入外固定Schanz钉(方法请点此链接:骨盆外固定新技术

图8F.  术后X线片

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骶髂螺钉的置入手术操作的核心在乎两点:一是建立并维持进钉点,另一点就是调整导针指向。这一篇内容,大致估计,应该算得上第一篇详尽且有理有据地讲述导针指向调整技术的科技软文啦,而且,随着内容的层层铺垫和有序推进,您们也发现这种调整技术原来如此简便。正所谓,“世间万物皆同一理”,我们一旦找到并掌握这个“理”,难题就会迎刃而解,这正是“实事求是”后“大道至简”之本真所在。

——哇,烧脑烧值了,心里完全通透了,磨刀霍霍、跃跃欲试了。

——嗯,我烧的比您们稍早些,烧透后果然体会到神清气爽、豁然开朗,就忍不住分享给大家。

置钉实践中偶尔有些巧合,尝试了一点点变通。当这种小几率的巧合出现第三次的时候,我本着不想再措施良机的用心,开始着手探索、研究、思考和总结。以至于现在总能从实践中得到真知灼见并进一步指导更高的临床实践。从一开始傻傻的边透边调的苦挨线射,到后来的躲开透一下再回来调一下的投机取巧,到现在的驾轻就熟地乐享手术,做到医者不吃线,患者少吃线(透视次数在20+~40+,平均30+),手术效率提高,置钉精准性有保证,不是因为天资聪慧,而全在乎勤能补拙,思可求精。

我的座右铭:读·博·思·精。

我的追求:更小的创伤,更好的效果。

最后以一首自作的小诗与您们共勉。

医路漫漫,其行程修远;

学海渊渊,唯求知不变!

2018/05/23

参考文献

感谢各位老师、同道的支持与厚爱!

让我们携手努力,共筑美好!

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