螺旋CT輔助樞椎椎弓根螺釘植入75例分析

蔣西嘉

(江蘇省常州市第二人民醫(yī)院骨科,江蘇常州,213003)

樞椎椎弓根螺釘內(nèi)固定技術(shù)正逐步應(yīng)用于上頸椎損傷及不穩(wěn)的外科治療[1]。作者采用螺旋CT個(gè)體化測(cè)量75例正常樞椎各項(xiàng)指標(biāo),通過(guò)三維重建連續(xù)掃描容積信息及多模式的圖像三維重建處理,表面遮蓋處理、多平面重組等方法,顯露上頸椎立體結(jié)構(gòu)內(nèi)部信息。通過(guò)螺旋CT三維容積漫游技術(shù),尋找樞椎椎弓根螺釘植入方法[2]。

1 材料和方法

研究用75例正常樞椎,漢族,男46例,女29例,年齡19～73歲,平均46.2歲。

使用美國(guó)GE公司 LightSpeed Ultra SYS 8排螺旋CT下掃描。掃描條件:基線與C2、C3平行,從C1掃描至C3,層厚5 mm,間距5 mm,電壓120 kV,電流220 mA,pitch=1。掃描結(jié)束后,行層厚1 mm,間距0.6 mm,FOV15 cm的標(biāo)準(zhǔn)重建,將重建圖像傳送至SUN工作站,通過(guò)三維重建連續(xù)掃描容積信息及多模式的圖像三維重建處理,表面遮蓋處理、多平面重組等方法,顯露上頸椎立體結(jié)構(gòu)內(nèi)部信息。通過(guò)多排螺旋CT三維容積漫游技術(shù),尋找樞椎椎弓根置釘?shù)墓潭ㄟM(jìn)釘點(diǎn),進(jìn)釘區(qū)間及進(jìn)釘角度。

測(cè)量如下指標(biāo):椎弓根高和寬:在樞椎左右椎弓根最狹窄處即橫突孔內(nèi)緣至椎管外緣的最短距離分別測(cè)出高和寬;椎弓根內(nèi)傾角:椎弓根中上1/3截面分別測(cè)出左右椎弓根長(zhǎng)軸與正中軸間夾角;椎弓根矢狀位傾斜角:分別測(cè)出左右椎弓根長(zhǎng)軸與垂直軸間夾角;樞椎椎弓根螺釘進(jìn)釘點(diǎn):在椎弓根中上1/3截面樞椎左右椎弓根最狹窄處連線,作出垂直平分線與椎弓根峽部后緣交點(diǎn)處。

2 結(jié) 果

2.1 75例樞椎椎弓根各項(xiàng)指標(biāo)及比較

樞椎椎弓根最狹窄處的高度和寬度左側(cè)與右側(cè)之間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。樞椎椎弓根內(nèi)傾角(椎弓根中上1/3截面)左側(cè)與右側(cè)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),左側(cè)椎弓根內(nèi)傾角角度大于右側(cè)。樞椎椎弓根矢狀位傾斜角左側(cè)與右側(cè)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),左側(cè)椎弓根矢狀位傾斜角角度大于右側(cè)(見表1)。

表1 75例樞椎左右椎弓根各項(xiàng)指標(biāo)及比較

2.2 進(jìn)釘點(diǎn)的測(cè)量

在樞椎椎弓根中上1/3截面左右椎弓根橫突孔內(nèi)緣至椎管外緣的連線,作出垂直平分線與椎弓根峽部后緣交點(diǎn)處,經(jīng)測(cè)量均位于椎弓根峽部后緣外上象限。

3 討 論

樞椎是頭頸部運(yùn)動(dòng)的樞紐,樞椎椎弓上下關(guān)節(jié)突呈前后位,二者以峽部相連。樞椎椎弓根走行由外下向內(nèi)上,椎管和橫突孔分別位于其內(nèi)外側(cè)。椎動(dòng)脈在樞椎周圍迂回繞行,經(jīng)橫突孔向上,總體位置在椎弓根的外下或外側(cè)[3]。經(jīng)測(cè)量樞椎椎弓根上部寬度較下部大,且寬度由上向下遞減,樞椎椎弓根螺釘位于椎弓根中上部(如中上1/3)較為安全。

本測(cè)量使用美國(guó)GE公司LightSpeed Ultra SYS 8排螺旋CT在SUN工作站上進(jìn)行三維重建并薄層掃描,由于重建圖像的方向?yàn)槿S,保證了掃描物的真實(shí)重建。在測(cè)量過(guò)程中可以任意取不同截面進(jìn)行研究,較實(shí)物測(cè)量更精確可靠。通過(guò)連續(xù)掃描容積住處及多模式的圖像三維重建處理,可立體構(gòu)建脊柱各部的空間關(guān)系[4]。通過(guò)旋轉(zhuǎn),可以從不同角度觀察脊柱。還能通過(guò)表面遮蓋處理、多平面重組等方法,顯露立體結(jié)構(gòu)內(nèi)部信息。通過(guò)調(diào)整合適的窗寬、窗位,可使測(cè)量誤差降至極低。

樞椎椎弓根螺釘在植入過(guò)程中,最危險(xiǎn)的位置即橫突孔和椎管間的最狹窄處。根據(jù)數(shù)學(xué)和生物力學(xué)原理,在椎弓根中上部平面,樞椎椎弓根螺釘在其直線距離的垂直平分線上,安全性最高,樞椎椎弓根所受剪切力最小。經(jīng)計(jì)算機(jī)模擬樞椎椎弓根螺釘植入,絕大多數(shù)垂直平分線在椎弓根峽部后緣的交點(diǎn)(即進(jìn)釘點(diǎn))位于椎弓根峽部后緣外上象限。

根據(jù)大多數(shù)人所接受的概念,椎動(dòng)脈位于樞椎椎弓根的外下側(cè)或外側(cè),但不會(huì)位于外上側(cè)。樞椎椎弓根螺釘植入時(shí)盡量偏上偏內(nèi),可以最大限度地遠(yuǎn)離椎動(dòng)脈,提高安全性。結(jié)合文獻(xiàn)資料,椎弓根內(nèi)側(cè)壁上緣較易顯露[5]。根據(jù)椎弓根內(nèi)側(cè)壁上緣弧度調(diào)整進(jìn)釘方向,樞椎椎弓根螺釘安全性最高。

歐美人的身材普遍偏高,其樞椎普遍偏大,因此,行樞椎椎弓根螺釘固定比較安全[6]。國(guó)人的身材相對(duì)歐美人普遍較小,樞椎也普遍較小。國(guó)人樞椎的椎弓根的高和寬的測(cè)量值相對(duì)歐美人小,要保證直徑3.0 mm的椎弓根螺釘行經(jīng)于椎弓根內(nèi),特別是要能通過(guò)椎弓根最狹窄處,術(shù)前螺旋CT及三維重建非常必要。

經(jīng)過(guò)測(cè)量,樞椎椎弓根內(nèi)傾角個(gè)體差異較大,在20.5°～43.5°,且同一個(gè)體椎弓根兩側(cè)并不完全對(duì)稱。同樣的進(jìn)釘內(nèi)傾角度,不同個(gè)體安全性不同。即使同一個(gè)體,左右側(cè)由于存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,一側(cè)是安全的,對(duì)于另一側(cè)而講,或許面臨較大風(fēng)險(xiǎn)。樞椎椎弓根矢狀位傾斜角個(gè)體差異亦較大,在18.6°～33.1°,左右側(cè)亦存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。因此,根據(jù)螺旋CT及三維重建所測(cè)量的數(shù)據(jù),尚不能找到統(tǒng)一的樞椎椎弓根螺釘植入角度。就某一個(gè)體而言,計(jì)算機(jī)術(shù)前三維重建提供個(gè)體化參數(shù)起指導(dǎo)作用。

[1]梁裕,龔耀成,鄭濤,等.第2,3頸椎后路鋼板螺釘內(nèi)固定治療Hangman骨折[J].中國(guó)脊柱脊髓雜志,2004,14(1):35.

[2]Naderi S,Armen C,Guvencer M,et al.An anatomical study of the C-2 pedicle[J].Neurosurg(Spine 1),2004,3:306.

[3]Paramore CG,Dickman CA,Sonntag VK.The anatomical suitability of the C1.2 complex for transarticularscrew fixation[J].Neurosurg,1996,85:221.

[4]Wang G,Vannier M W.Longitudinal resolution in volumetric x-ray computerized tomography;analytical comparison between comventional and helical computerized tomography[J].J Spinal Disord,1994,7(3):222.

[5]Harms J,Melcher RP.PosteriorC1-C2 fusion with polyaxial screw and rod fixation[J].Spine,2001,26:2467.

[6]Mandel IM,Kambach BJ,Petersilge CA,et al.Morphologic considerations of C2 isthmus dimensions for the placemant of transarticular screws[J].Spine,2000,25(12):1542.