为了简化椎体成形术的操作过程,提高精确度,减少辐射,学者们做了很多有益的探索研究,各种辅助定位装置应运而生。翟浩瀚等设计的经皮椎弓根穿刺辅助定位导向装置通过把CT图像上获取相关参数和辅助系统的相关构件联系起来,进而确立穿刺的方向和角度。宓士军等设计了一种三维穿刺定向导向器,龙浩等设计的无创经皮经椎弓根三维定位导向器,还有椎体成形术穿刺定位导向器,均有类似但不雷同的设计原理。从设计理念和实际应用效果来看,在椎体成形术中,穿刺定位导向器操作简便,准确率高,可以一定程度上缩短手术时间,有一定的临床推广价值。但是这些辅助装置一般只在发明者所在医疗机构使用,其他医生并不能在市场上获得,影响了其推广的范围。
术中穿刺针的方向、角度及靶点位置影响到骨水泥弥散分布,影响到并发症的有无,最终影响到手术疗效。除了术者的经验、术前的设计等因素以外,术中多方位高质量的影像监视也是重要一环。为此,学者做了一些尝试,以期提高安全性。虽然,三维CT与C型臂X线机引导经皮椎体成形术疗效无差别,但临床实践证明三维CT引导可以提高椎体成形术的穿刺准确率。另外,使用数字减影血管造影(digital subtraction angiography, DSA)行椎体成形术也是一种选择方案。而DynaCT结合CT和DSA两种影像技术的优点,理论上可以降低危险性,并已有相关临床报告出现。而数字减影血管造影-Innova 3D技术比普通DSA显示穿刺针的位置和穿刺路径更准确,在它的辅助下,椎体成形术穿刺精准,骨水泥渗漏少见。
计算机辅助骨科手术(Computer assisted orthopedics Surgery, CAOS)以及影像导航系统可以提高穿刺精确度和安全性。而且,导航精确制导下的椎体成形术可以使骨水泥理想分布。无框立体定位导航(Frameless stereotaxy navigation)能提高穿刺准确率,降低骨水泥向椎管内渗漏率,是一个安全精确的穿刺方法。国内文献报道的导航应用有CT成像Pin ̄point激光导航系统Stealth Station骨科手术导航系统,Vector Vision导航系统M等。随着社会发展、经济条件改善,开始应用导航系统的单位越来越多。当然,导航系统辅助下的椎体成形术也不可避免地存在一些不足:
(1)误差问题仍然存在。为了评估穿刺针尖在导航中显示的位置与其真实位置的差异,评估相关设备的精确度,在既往比较研宄导航系统和传统透视方法的基础上,学者进一步比较了三维旋转X线(three-dimensional rotational X-ray ,3DRX)导航和标准导航系统,结果显示虽然3DRX导航比其它导航系统更显精确,但和真实针尖位置误差仍然达到为2.5 +/-1.5 mm;Fritz等基于1.5T的MRI图像,使用增强现实影像导航系统(augmented reality image overlay navigation system) 4亍|隹体成形术,结果显示全部的针尖位置和骨水泥分布满意,针尖位置和理想目标误差为6.1±1.9 mm (范围是0.3-8.7 mm),每节段用时16分钟(范围是11-21分钟)。
(2)固定动态参考基需要增加一手术切口,造成额外创伤。