基于三維 CT重建的寰椎椎弓根解剖學(xué)測量及臨床意義*

西安市紅十字會(huì)醫(yī)院脊柱外科(西安 710054)

賀寶榮 許正偉 郝定均 姜永宏 郭 華 劉團(tuán)江 王曉東 鄭永宏

寰椎后路椎弓根螺釘固定技術(shù)是新近發(fā)展起來的技術(shù)[1],由于其良好的三維穩(wěn)定性及生物力學(xué)性能,臨床應(yīng)用越來越廣泛,為了提高手術(shù)的安全性和準(zhǔn)確性,本文通過三維 CT對(duì) 150例正常成人志愿者的寰椎,進(jìn)行影像學(xué)測量,以明確寰椎椎弓根的解剖學(xué)形態(tài)、解剖學(xué)參數(shù),為寰椎椎弓根螺釘內(nèi)固定技術(shù)提供解剖學(xué)依據(jù)。

材料和方法

1 一般資料 150例正常成人志愿者,年齡 18～52歲(平均 36.3歲),男 91例,女 59例,排除相關(guān)上頸椎疾患。

2 方 法 德國西門子公司多層螺旋 CT機(jī)。掃描范圍包括枕骨粗隆至 C3水平,螺旋掃描層厚 2mm,間距 2 mm,螺距 l～ 0,120 kV,300 mA,螺旋掃描后圖像預(yù)處理用 lmm間距,選用骨脊柱重建算法。并將重建后的數(shù)據(jù)傳入美國 SUN工作站 (軟件 Adw 4.0 microsystems)。

3 寰椎椎弓根的測量 模擬進(jìn)針點(diǎn)及進(jìn)針角度設(shè)計(jì)在 CT三維多平面重建下,建立通過椎動(dòng)脈溝底部下 3mm處的寰椎橫切面圖,取經(jīng)寰椎下關(guān)節(jié)突中點(diǎn)矢狀線延長線與寰椎后弓的交點(diǎn)為 A點(diǎn),取寰椎后弓移行為側(cè)塊處椎動(dòng)脈孔內(nèi)壁與椎管外壁中點(diǎn)為 B點(diǎn),AB連線與前弓交點(diǎn)為 C點(diǎn),AC即為寰椎椎弓根釘?shù)?圖 1)。測量數(shù)據(jù):寰椎椎弓根釘?shù)篱L度(L1:AC);進(jìn)釘點(diǎn)距后正中矢狀面距離(L2:B點(diǎn)到后正中矢狀面垂直距離);寰椎椎弓根的寬度(L3);寰椎椎弓根內(nèi)傾角(α:AC與矢狀線的夾角);取經(jīng) AC連線的矢狀面切圖寰椎椎弓根的上傾角(β:寰椎椎弓根縱軸線與水平面成角),釘?shù)雷祫?dòng)脈溝底椎弓根厚度(H1),寰椎椎弓根最大厚度(H2)(圖 2)。

圖1 通過椎動(dòng)脈溝底部下 3mm處的寰椎橫切面圖

圖2 經(jīng) AC連線的矢狀面切圖

4 模擬寰椎椎弓根形態(tài)觀察 根據(jù) H1的數(shù)值大小,以直徑 4.00mm和 3.50mm的螺釘為參照,0.05mm為進(jìn)制分為 4型:正常型:H1＞ 4.00mm;相對(duì)狹窄型:3.50＜H1≤4.00mm;狹窄型:3.00＜H1≤ 3.50mm;無椎弓根型:H1≤ 3.00mm。

5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 所得數(shù)據(jù)分別用 SPSS 13.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,分別計(jì)算各測量值均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差。計(jì)算可信區(qū)間;左右測量值行兩樣本均數(shù) T檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

三維 CT重建測量 150例正常寰椎椎弓根數(shù)據(jù)見附表。根據(jù) H1值的大小,將寰椎椎弓根分為 4型:正常型(92例,61.3%);相對(duì)狹窄型(33例,22%);狹窄型 (15例,10%);無椎弓根型 (10例,6.7%)。 所有 P值均大于 0.05,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。各值取雙側(cè)平均值。寰椎椎弓根解剖形態(tài),及釘?shù)雷祫?dòng)脈溝底處椎弓根厚度為決定能否行椎弓根固定及椎弓根螺釘直徑大小選擇的主要因素,本研究結(jié)果提示寰椎椎弓根大部分允許植入直徑 4.00或 3.50mm的螺釘。椎弓根釘長度建議選擇 28～ 32mm。

附表 三維 CT重建測量 150例正常寰椎椎弓根數(shù)據(jù)

附表 三維 CT重建測量 150例正常寰椎椎弓根數(shù)據(jù)

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討 論

1 寰椎后弓解剖形態(tài)分類及臨床意義 寰椎呈環(huán)狀,沒有典型的椎體、椎板、椎弓及椎弓根,由前弓、后弓及側(cè)塊組成。將椎動(dòng)脈溝處的后弓視為椎弓根,側(cè)塊視為椎體,也可以行椎弓根螺釘固定[2,3]。國人成年人寰椎后弓形態(tài)變異較大,因此能否行椎弓根螺釘固定,椎動(dòng)脈溝處的后弓形態(tài)起到了決定性作用。有學(xué)者[4]根據(jù)寰椎椎動(dòng)脈溝處的后弓變異程度,將其椎弓根形態(tài)分為三型:普通型(83%),輕度變異型(13%)和重度變異型(4%)。本研究中,對(duì) 150例寰椎椎弓根的不同截面進(jìn)行高度測量,發(fā)現(xiàn)在影響螺釘直徑的選擇中,釘?shù)雷祫?dòng)脈溝處后弓厚度最小(4.10±1.17)mm,起到了決定性作用,因此,根據(jù) H1值的大小,結(jié)合臨床上常用的寰椎椎弓根螺釘?shù)闹睆綖?4.00和 3.50mm,我們以 0.5mm為進(jìn)制,將寰椎椎弓根形態(tài)分為 4型:正常型;相對(duì)狹窄型;狹窄型;無椎弓根型。對(duì)于正常型寰椎椎弓根,椎動(dòng)脈溝底骨質(zhì)高度大于4mm,釘?shù)篱L度為 28.73±1.66mm,我們建議選擇直徑 4.00mm的椎弓根螺釘,長度 28～ 32mm的螺釘,盡可能增加釘?shù)赖拈L度,增強(qiáng)把持力,以獲得最佳的生物力學(xué)效能。對(duì)于相對(duì)狹窄型寰椎椎弓根,椎動(dòng)脈溝底骨質(zhì)高度介于 3.50～ 4.00mm,釘?shù)篱L度為 28.73± 1.66mm,實(shí)際操作過程中,直徑 4.00mm的椎弓根螺釘大于椎弓根高度,強(qiáng)行植入,可能造椎動(dòng)脈的損傷,或者椎弓根的完全劈裂,我們建議選擇直徑 3.50mm的椎弓根螺釘,由于椎弓根螺釘達(dá)釘?shù)廊L的 80%[5],才可獲得足夠的固定強(qiáng)度,根據(jù)本組研究結(jié)果,為保證80%的固定長度,我們建議選擇螺釘?shù)拈L度應(yīng)不小于22mm。此型在置釘過程中可能造成后弓下緣部分骨皮質(zhì)穿破,但是由于椎弓根螺釘骨性釘?shù)篱L,把持力強(qiáng)、穩(wěn)定性好,其仍能保持良好的生物力學(xué)強(qiáng)度[6,7]。對(duì)于狹窄型和無椎弓根型,由于其椎弓根直徑過小,無法置釘,出于安全考慮,我們建議采用側(cè)塊螺釘固定或者椎板鉤固定。譚明生等[8]寰椎的解剖學(xué)研究表明,椎動(dòng)脈溝底部后弓最薄處的內(nèi)徑約 2mm,但是本組中 10例H1≤3.00mm,實(shí)際操作中,用直徑 2mm的椎弓根探針探查釘?shù)罆r(shí),發(fā)現(xiàn)此型寰椎后弓無松質(zhì)骨管道,均為皮質(zhì)骨,因此我們將其定義為無椎弓根型,提示此型為椎弓根螺釘固定的絕對(duì)禁忌證。

2 寰椎椎弓根測量的臨床意義 譚明生等[8,9]研究認(rèn)為寰椎椎弓根進(jìn)針點(diǎn)為寰椎后結(jié)節(jié)旁開 20mm,和寰椎后弓下緣上方 2mm處交點(diǎn),該進(jìn)針點(diǎn)適用于寰椎后弓厚度大于 4mm者。我們模擬置釘?shù)倪M(jìn)針點(diǎn)為,寰椎椎動(dòng)脈溝底部下 3mm處和寰椎后弓下方側(cè)塊背面中點(diǎn)矢狀線延長線的交點(diǎn),以寰椎后弓移行為側(cè)塊處椎動(dòng)脈孔內(nèi)壁與椎管外壁為參照物,釘?shù)缽骄€的內(nèi)傾角和上傾角均分別和寰椎椎弓根的矢狀面和冠狀面相平行。該進(jìn)針點(diǎn)充分考慮了對(duì)椎動(dòng)脈溝處骨皮質(zhì)的保護(hù),植入直徑 3.5～ 4.00mm的螺釘(半徑為 1.75～2.00mm),可以保證直徑 3.5～ 4.00mm的螺釘植入時(shí),避免穿破椎動(dòng)脈溝處骨皮質(zhì)而損傷椎動(dòng)脈。根據(jù)測量結(jié)果,絕大多數(shù)患者使用直徑 4.00或 3.50mm的椎弓根螺釘可以獲得很好的骨性包容,而避免損傷椎動(dòng)脈及脊髓。本研究中,模擬進(jìn)針點(diǎn)和寰椎后結(jié)節(jié)的距離為 20mm左右,提示實(shí)際操作中,顯露范圍只需寰椎后結(jié)節(jié)旁開 20mm左右即可,以避免損傷寰椎外側(cè)的靜脈叢。進(jìn)針點(diǎn)于寰椎后弓的投照點(diǎn)為寰椎椎動(dòng)脈溝底部下 3 mm處和后結(jié)節(jié)旁開 20mm的交點(diǎn)。在實(shí)際操作中,應(yīng)注意進(jìn)針點(diǎn)處的剝離應(yīng)為骨膜下剝離,避免損傷椎動(dòng)脈溝處走行的椎動(dòng)脈,同時(shí)術(shù)中可用神經(jīng)剝離子進(jìn)一步探查椎弓根和側(cè)塊的內(nèi)緣,從而進(jìn)一步修正進(jìn)針點(diǎn),以提高手術(shù)的安全性。在進(jìn)針點(diǎn)確定后,進(jìn)針角度是置釘成功的關(guān)鍵。寰椎椎弓根毗鄰椎動(dòng)脈和脊髓,置釘過程中,易損傷椎動(dòng)脈和脊髓,由于椎弓根外側(cè)壁薄于內(nèi)側(cè)壁,因此,椎動(dòng)脈最易損傷。馬向陽等[10]研究認(rèn)為,保持進(jìn)針內(nèi)傾角度為 10°,上傾角為5°,可以有效地降低椎動(dòng)脈和脊髓損傷的概率。本研究中 ,釘?shù)纼?nèi)傾角為 (6.53± 2.35)°,上傾角為 (8.24± 1.31)°,對(duì)比顯示本研究中內(nèi)傾角較小,而上傾角較大,可能為兩者進(jìn)針點(diǎn)選擇不同所致。但是本研究結(jié)果和我們既往研究結(jié)果[11]一致,內(nèi)傾角為 0～ 10°,上傾角為 5～ 10°?？傊?術(shù)前常規(guī)三維 CT檢查,了解寰樞椎椎弓根解剖結(jié)構(gòu),排除局部變異,確定進(jìn)針點(diǎn),測量椎弓根螺釘釘?shù)婪较蚣奥葆旈L度,有助于降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和并發(fā)癥。

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