随着椎弓根钉棒系统的发展，椎弓根螺钉固定已经成为胸椎术后维持胸椎稳定性的一个主要方式。迄今为止，已经有多种技术用于临床，这些方法的主要目的是降低椎弓根螺钉的置钉难度，同时提高置钉的精度。这些方法包括术中使用C臂机、CT三维重建辅助以及计算机导航等。
但是，射线暴露及其潜在的不良影响受到日益关注。因此，安全、可重复、可靠的徒手胸椎椎弓根螺钉置钉技术是一种理想的方法，这种方法能够很好地减少外科医师术中射线暴露、减少手术时间，并能简化外科医师的学习培训周期。
现有的徒手胸椎椎弓根螺钉置钉方法主要集中在进钉点的选择及螺钉倾角的变化，而且，没有辅助方法来确定螺钉头倾或尾倾的程度。
考虑到椎弓根螺钉置钉选点及倾角的多样性，美国学者Fennell等认为现有的胸椎椎弓根螺钉技术较为麻烦，不易学习和掌握。为此，他们采用统一进钉点和螺钉轨迹的徒手胸椎椎弓根螺钉置入技术，并获得了较好的临床效果，其研究结果发表在最新一期的J Neurosurg Spine杂志上。
作者对接受胸椎椎弓根螺钉固定的33例患者的术后CT影像资料进行了回顾性分析。所有病例均由高年资医师A.A.B完成，所有椎弓根螺钉的置入均在直视下完成。椎弓根螺钉进钉点的选择为：胸椎上关节突外侧缘与横突交界区的尾端约3mm处（图1.），矢状面螺钉轨迹/方向与椎体所在平面的生理曲线垂直，沿这一通道将螺钉直接置入。
图1.进钉点：胸椎上关节突外侧缘与横突交界区的尾端约3mm处。
显露成功后，以高速磨钻去除标识好的进钉点处骨皮质，参照术前CT扫描结果，以专用开路器沿椎弓根方向开路，直至适当深度，以头端为球形的椎弓根探子确认通道安全后，选择合适规格的椎弓根螺钉置入。术中无需使用椎弓根标记（markers），先进行穿刺进针10-15mm、而后探查、最后确定螺钉通道的常用做法是没有必要的，而且会增加手术时间。
作者仅在手术定位及置钉完成后进行正侧位透视，所有患者术后均行CT扫描，并对所有位置满意的螺钉的平均内倾角进行测量，并由2名医师独立进行评估，螺钉位于椎弓根外侧超过25%视为穿破椎弓根壁。
结果共有219枚胸椎椎弓根螺钉得到评估，置钉准确率为96%。本研究需要植入胸椎椎弓根螺钉的脊柱疾病包括：创伤（61%）、感染（12%）、肿瘤（18%）、畸形（9%）(见图2)。
螺钉位置分布如下：T1：23枚（10.5%）、T2: 27枚（12.3%）、T3:11枚（5%）、T4: 13枚（5.9%）、T5: 10枚（4.6%）、T6: 8枚（3.7%）、T7: 15枚（6.8%）、T8: 23枚（10.5%）、T9: 23枚（10.5%）、T10: 25枚（11.4%）、T11: 19枚（8.7%）、T12: 22枚（10%）。
共有9枚（4.1%）螺钉穿破椎弓根外侧壁（图4），无螺钉穿破椎弓根内侧壁。没有螺钉从椎弓根上方或下方穿出，没有神经血管或内固定相关的并发症，没有内固定失败而需要翻修。作者对术后椎弓根螺钉的内倾角也进行了测量，T1及T2平均为30°，T3-T12平均为20°（图5.）。
图2. 植入胸椎椎弓根螺钉的疾病分布图。
图4.举例：超过椎弓根外25%即为外侧壁穿破。
图5.CT横断面显示上胸椎（T2）及下胸椎（T12）椎弓根螺钉在横断面上的倾角。
作者讨论如下：对于退变、肿瘤、创伤和畸形等胸腰椎疾病，椎弓根螺钉固定是目前首选的内固定方式。然而，对外科医师而言，如何安全地植入椎弓根螺钉仍然是一个重大的挑战，尤其是胸椎。在这一区域，由于椎弓根较小，而且形态变化较大，因而增加了螺钉植入位置不佳的风险。螺钉植入位置不佳会造成神经、血管及重要脏器损伤等严重的临床后果。
为了能够成功地置入胸椎椎弓根根螺钉，术中透视和立体定位技术是常用的辅助方法，而这些方法的应用无一例外会延长手术时间，并增加手术医师和患者射线暴露的机会。
射线暴露具有一定的风险，尤其是对职业生涯要做大量手术的外科医师而言。与徒手置钉相比，透视引导下进行置钉的准确性相对较高。需要指出的是，徒手技术置钉时容易发生椎弓根内侧壁穿破，而CT引导下置钉易发生椎弓根外侧壁穿破。
由于术中透视或导航会延长手术时间、增加射线暴露的风险，因而徒手置钉技术就显得尤为重要。Kim和Lenke等是最早对徒手胸椎椎弓根螺钉技术进行了研究的学者之一，他们认为，首先确定胸椎的上关节突基底部，然后采用分步法完成椎弓根螺钉的置入。
Modi等将同样的进钉点应用于脊柱侧弯患者。但是，这些研究均无一例外地依靠术者根据探查时的触觉反馈来确定螺钉通道的内外倾角及头尾倾角。然而，触觉反馈往往容易出现错误。
通常将上关节突基底部作为椎弓螺钉的最佳进钉点，而螺钉通道的内外侧倾角和头尾倾角往往还受外科医生经验的影响。许多外科医师建议将横突作为置钉的解剖标志，但McCormack等研究发现，与腰椎不同的是，横突并不是植入胸椎椎弓根螺钉的可靠标志。
另外，这些研究并没有提出可靠的方法来确定矢状面通道的轨迹或内倾角的大小。作者的置钉技术与这些技术相比的另外一个不同点是，没有反复使用椎弓根探子。
Parker等最近发表了一篇关于徒手椎弓根螺钉研究的大宗病例报道，作者在进行大量的椎弓根螺钉徒手操作后，发现置钉的失误率很低，因此他们认为，在大的临床中心，徒手椎弓根螺钉技术是安全可靠的。对于这以结论，作者完全同意。作者的研究结果虽然有些不同，但同样是一个非常有效的方法。
作者确定了一个特定的进钉点，该进钉点适用于整个胸椎，仅仅依靠上关节突外侧缘与横突的交界区而定，并不依赖观察复杂三角关系。而且，作者在本研究中提出了简单的、具体量化的内倾角参数，以此来弥补外科医师的个人偏好。
尽管椎弓根壁的总体突破率非常低，但在Parker等的研究中，椎弓根内侧壁穿破者占1/3，其中有2例出现明显的下肢肌力减退。作者选择的进钉点比较靠外，这样可以显著降低椎弓根内侧壁穿破的机率。
椎弓根矢状面技术则依靠椎弓根开路器确定，开路器开路时与椎体所在平面的生理弯曲面相垂直（图6），这在术中比相应椎体的上终板更容易在直视下确定，而且对脊柱后凸畸形患者而言效果更佳。最后，作者在本技术的实际应用中没有使用椎弓根标记进行定位，避免了额外进行透视和因此造成的手术时间延长。
置钉完成后，作者通过正位和侧位片确定螺钉位置是否满意。在实际操作中，必须取出螺钉或重新置钉的情况也极为少见。通常情况下，作者在完成椎弓根开口、开路之后，在置入螺钉之前就能发现椎弓根壁有无穿破及通道方向是否有误。
图6.徒手椎弓根螺钉统一进针点及螺钉通道的操作示意图。
通过本研究，作者总结了徒手胸椎椎弓根螺钉的初步经验，该技术采用统一的进钉点，统一的横断面和矢状面螺钉轨迹。有些学者会认为，上胸椎最佳的进钉点应该更接近头端。
作者的经验是，只要螺钉的头尾端与椎体所在平面的生理曲线保持垂直（图7.），那么作者所推荐的进钉方法在这一区域仍然有效。选择这一偏尾端的进钉点的优势是可以不需对下胸椎的进钉点进行调整（图8.）。作者的目的是简化胸椎椎弓根螺钉的置钉方法，在实现安全有效置钉的基础上，减少置钉方法的多样性。
方法的变异性降低可以使徒手椎弓根螺钉技术更加容易学习和掌握。目前，该技术已经获得了初步成功，但该方法在脊柱侧弯和翻修病例中的有效像仍待进一步研究确定。
图7.上胸椎矢状面CT扫描（T4）对比传统进针点、解剖轨迹（虚线箭头）和更偏向尾端进针点、垂直轨迹（实线箭头）。尽管进钉点不佳，但椎弓根螺钉通道仍较满意。
图8.CT及X线平片提示徒手椎弓根螺钉技术的可行性，胸椎椎弓根位置满意。
由于脊柱外科/神经外科医师在复杂性胸椎内固定和畸形病例中的作用更大，因此，掌握快速有效的胸椎椎弓根螺钉置钉技术是非常必要的，这样才能有限的时间内尽快完成手术。而且，微创技术的发展使得作者暴露在电离辐射环境中的机率大大增加，因此，在开放性手术中，有必要减少透视机的使用。
作者讨论后认为：对于胸椎所有节段而言，采用统一进钉点和矢状面螺钉通道这一方法进行徒手置钉是可行的。虽然该技术在严重脊柱侧弯疾病中还没有得到验证，但在本研究中，采用该方法置钉时，所有胸椎节段均不需要对进钉点进行调整。尽管其他技术应用广泛且效果满意，但作者所推荐的置钉技术更加容易学习和掌握。
