胸椎椎弓根應(yīng)用解剖對椎弓根釘置入方法的影響

王 璐 趙 琳 劉伯鋒 王航輝 阮彩蓮

(延安大學(xué)醫(yī)學(xué)院解剖教研室，陜西 延安 716000)

自1959年Boucher采用長螺釘經(jīng)椎板、椎弓根達(dá)椎體固定腰骶關(guān)節(jié)取得成功以來，經(jīng)椎弓根脊柱固定術(shù)已經(jīng)在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用，成為脊柱外科后路最常用的內(nèi)固定方法。隨著人們對這一技術(shù)認(rèn)識的不斷深入，應(yīng)用范圍逐漸擴大，在胸椎，乃至頸椎疾患的治療上也越來越多地采用椎弓根螺釘技術(shù)。經(jīng)椎弓根內(nèi)固定的技術(shù)關(guān)鍵是掌握好螺釘?shù)倪M釘點和進釘角度。由于脊柱解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，錯誤地進釘?？蓪?dǎo)致嚴(yán)重的并發(fā)癥，如椎弓根皮質(zhì)破裂或穿透、脊髓及神經(jīng)根損傷、深部感染、大血管損傷、硬脊膜破裂以及腦脊液漏等。為避免和減少上述并發(fā)癥的發(fā)生，國內(nèi)外許多學(xué)者進行了卓有成效的基礎(chǔ)研究，提出了多種定位定向方法，為確定椎弓根螺釘?shù)倪M釘點和角度提供了理論依據(jù)。本文著重探討胸腰椎椎弓根解剖學(xué)特征及其對進釘方法的影響。

1 材料與方法

1.1 材料 2010年8～10月于延安大學(xué)醫(yī)學(xué)院解剖實驗室。對所選成人干燥脊柱尸體骨胸椎進行相關(guān)參數(shù)測量，并對獲得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計。選用取自延安大學(xué)醫(yī)學(xué)院解剖教研室的成人干燥脊柱尸體骨54具(男30具，女24具)，共計642塊胸椎骨。標(biāo)本死亡年齡29～65歲，身高157～178 cm，平均身高166 cm，生前無脊柱相關(guān)疾病記錄，無脊柱外傷歷史。脊柱大體形態(tài)及X片檢查無明顯病變及畸形，無嚴(yán)重骨質(zhì)疏松，無明顯骨質(zhì)缺損。

1.2 方法 用最小刻度0.1 mm的游標(biāo)卡尺及最小刻度0.1°的角度測量儀，由三位工作人員分別對每塊椎骨椎弓根形態(tài)進行測量，并記錄測量數(shù)據(jù)。

1.3 主要觀察指標(biāo) 椎弓根寬度(PW)、椎弓根高度(PH)、椎弓根后緣皮質(zhì)到椎體前緣皮質(zhì)距離、椎弓根間距、椎弓根矢狀面夾角、椎弓根-椎板夾角、椎弓根內(nèi)、外、上、下緣皮質(zhì)厚度(MCT、LCT、SCT、ICT)、椎弓根內(nèi)部松質(zhì)骨高度及寬度(SBW、SBH)。

2 結(jié)果

2.1 胸椎椎弓根大體形態(tài) 椎弓根是椎弓的一部分，起于椎體后上部，短而厚，與椎體方向垂直向后方突起，其外形呈弧性，與椎體、關(guān)節(jié)突和椎板融合在一起，椎弓根是組成椎間孔的組成部分，其上方有一較淺的切跡構(gòu)成椎間孔的下壁，椎弓根下方有一較深的椎弓根下切跡構(gòu)成椎間孔的上壁。上胸椎椎弓根截面較窄其內(nèi)松質(zhì)骨含量少，皮質(zhì)骨較薄;下胸椎椎弓根橫截面呈橢圓形或淚滴形，其內(nèi)松質(zhì)骨呈橢圓型或腎型。

2.2 胸椎椎弓根相關(guān)重要參數(shù)及其變化規(guī)律 PW從T1至T5逐漸減小，從T5至T12逐漸增大，T12的PW約為(8.5±1.4)mm。男女之間具有統(tǒng)計學(xué)差異，男大于女。PH自T1至T3逐漸增大，從T4至T6逐漸減小，自T7開始又逐漸增大，T12的矢狀徑約為(17.1±1.3)mm。男女之間具有統(tǒng)計學(xué)差異，男大于女。椎弓根后緣皮質(zhì)到椎體前緣皮質(zhì)距離:T1至T9逐漸增加，T9至 T12變化不大，最大距離為 T9:(43.3±2.6)mm。男女之間具有統(tǒng)計學(xué)差異，男大于女。椎弓根間距:自T1至T6逐漸減小，之后開始逐漸增加，T1與T12變化不大，最大間距為T12:(20.4±1.8)mm。男女之間具有統(tǒng)計學(xué)差異，男大于女。見表1。椎弓根矢狀面夾角:從T1至T8逐漸減小，T10以下為負(fù)角。最大正角為T1:(33.3±3.1)°;最大負(fù)角為T12:(－10.1±4.9)°。男女之間具有統(tǒng)計學(xué)差異，男大于女。見表2。椎弓根-椎板夾角:從T1至T10椎弓根軸線基本與椎板垂直，T11、T12分別與椎板成(84.9±3.3)°及(82.3±3.7)°。見表2。椎弓根擬進釘點:椎弓根擬進釘點T1與T12位于橫突中點(M)，T2及T11位于橫突根部中上1/3點，余節(jié)段位于橫突根部上緣(H)，及橫突上緣與椎板交界處。椎弓根內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù):SCT＞ICT、MCT＞SCT。SBW與SBH分別與PW及PH變化趨勢一致，SBH＞SBW，T12的SBW為(4.4±0.9)mm。見表3，表4。

表1 PW、PH、椎弓根后緣到椎體前緣距離、椎弓根間距測量結(jié)果(mm

表1 PW、PH、椎弓根后緣到椎體前緣距離、椎弓根間距測量結(jié)果(mm

1)與女性比較:P＜0.05，下表同

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表2 椎弓根矢狀面夾角及椎弓根-椎板夾角測量結(jié)果

表2 椎弓根矢狀面夾角及椎弓根-椎板夾角測量結(jié)果

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表3 MCT、LCT、SCT、ICT 測量結(jié)果(mm

表3 MCT、LCT、SCT、ICT 測量結(jié)果(mm

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表4 SBW及SBH情況(mm

表4 SBW及SBH情況(mm

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3 討論

與腰椎椎弓根形態(tài)相同，胸椎椎弓根亦為橢圓形結(jié)構(gòu)，由于PH均明顯大于PW，因此PW決定了置入螺釘?shù)闹睆?，本文?shù)據(jù) T12的 PW 約為(8.5±1.4)mm，SBW 約為(4.0±0.8)mm，螺釘置入后包繞椎弓根螺釘?shù)闹饕亲倒钠べ|(zhì)骨和壓縮的松質(zhì)骨，此時如果松質(zhì)骨不發(fā)生破裂，螺釘?shù)姆€(wěn)定性為最佳，因此胸椎椎弓根螺釘直徑不宜超過4.5 mm〔1〕。臨床實踐中，椎弓根螺釘深度一般以釘尖到達(dá)椎前皮質(zhì)后方5～8 mm為宜，因本文列舉的是椎弓根后緣皮質(zhì)到椎體前緣的長度，因此，在實際操作中所選擇的螺釘長度應(yīng)較測量值短5～8 mm〔2〕。胸椎椎弓根明顯小于腰椎，加之胸椎椎管相對狹小，初期制約了椎弓根螺釘技術(shù)在胸椎的使用。近年來，椎弓根螺釘技術(shù)在胸椎的使用有所增加，但是，椎弓根螺釘放置的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未確立。根據(jù)文獻報道，胸椎椎弓根螺釘?shù)倪M釘點的確定有以下幾種方法:(1)Roycamille〔3〕首先提出以胸椎橫突中軸線與關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)中線交點為進釘點的方法。(2)Vaccaro等〔4〕研究發(fā)現(xiàn)T4～T9椎弓根中心位于橫突上緣而不在橫突中軸線上，與 Suk等〔5〕結(jié)果一致，提倡采用橫突基底上緣為進釘點。(3)直視下植入法:Xu等〔6〕提出切除部分椎板，直視下植入椎弓根螺釘。(4)Ebraheim等〔7〕通過影像學(xué)研究，指出不同節(jié)段胸椎其進釘部位也存在一定的差異。T1～T2椎弓根中心位于上關(guān)節(jié)突外緣內(nèi)7～8 mm，橫突中線上3～4 mm;T3～T12在上關(guān)節(jié)突外緣內(nèi)4～5 mm，橫突中線上5～8 mm。(5)Magerl等〔8〕與Roycamille的觀點相似，提倡以橫突中軸線與關(guān)節(jié)突外緣連線的交點為進釘點。(6)An等〔9〕建議的進釘點位于關(guān)節(jié)突中部下方1 mm。(7)Louis等〔10〕倡導(dǎo)的方法為不同節(jié)段采用不同的進釘點，T3以上在上位胸椎下關(guān)節(jié)突下3 mm和關(guān)節(jié)突外緣內(nèi)3 mm;T4～T 10位于關(guān)節(jié)突外緣更內(nèi)側(cè)一些。Ebraheim等〔11〕基于對胸椎標(biāo)本的觀察，認(rèn)為術(shù)中上關(guān)節(jié)突外緣較難看到，因為它位于相應(yīng)下關(guān)節(jié)突外緣前面，故下關(guān)節(jié)突外緣可用于內(nèi)外平面上胸椎椎弓根軸投射點的定位。McCorrnack等〔12〕研究發(fā)現(xiàn)胸椎椎弓根到橫突基底中點在頭尾方向上的距離，T1橫突在椎弓根的頭側(cè)(5.45±1.2)mm。這種關(guān)系在胸椎水平下降時逐漸變化，到T 12，橫突在椎弓根尾側(cè)(6.6±2.4)mm;在T6～T7水平相齊，故盡管橫突在腰椎弓根定位中是可靠的外標(biāo)記，但這種關(guān)系在胸椎變化較大，僅有中等可靠性。

與腰椎相似的是不同節(jié)段胸椎的進釘亦存在差異。由于胸椎椎弓根與矢狀面常有一向前內(nèi)走向的夾角(即椎弓根矢狀面夾角)，此夾角總的來說T1～T 12逐漸減小。所以，在不同胸椎平面，植釘?shù)姆较蛴幸欢ǖ牟煌?。Magerl等〔8〕建議在上胸椎與矢狀面呈 10°～20°的內(nèi)斜角。Louis等〔10〕認(rèn)為在上胸椎有15°～20°的內(nèi)斜角，中下段胸椎螺釘直向前。An等〔9〕也贊成上胸椎需多一些內(nèi)斜角。根據(jù)Ebraheim等〔7〕的數(shù)據(jù)，T1～T2為30°～40°，T3 ～T 11為20°～35°，T 12為 10°。

本文結(jié)果顯示從上胸椎到下胸椎，隨著橫突在椎體上的位置下移及PH的增大，椎弓根后緣中點與相應(yīng)橫突根部的關(guān)系也發(fā)生著規(guī)律性變化:在上胸椎(T1～T2)，椎弓根及橫突均位于椎體上半部，椎弓根中點對應(yīng)于橫突中點;在中段胸椎(T3～T10)，橫突位置逐漸下移到椎體中1/3部分，由于椎弓根位置未變(仍位于椎體上半部分)，因此，椎弓根中點對應(yīng)于橫突上緣;在下胸椎 (T11～T12)，由于椎弓根矢狀徑明顯增加，加之椎體高度的增加，造成橫突位置相對上移，致使椎弓根中點再次對應(yīng)于橫突中點。

椎弓根軸線與冠、矢狀面夾角決定著椎弓根螺釘?shù)倪M釘方向。實踐中多以椎弓根螺釘與棘突之間夾角作為螺釘?shù)氖笭蠲鎶A角(即椎弓根外展角)。由于上胸椎椎弓根矢狀面夾角較大(＞20°)，為操作方便，可將進釘點稍內(nèi)移，同時減小矢狀面夾角。在下胸椎(T11～T12)，椎弓根矢狀面夾角為負(fù)角，如按此角度進釘，則進釘深度淺，螺釘易穿透椎體外側(cè)骨皮質(zhì)。為避免此類現(xiàn)象發(fā)生，同時增加螺釘在椎體內(nèi)的固定長度，選擇進釘點時可適當(dāng)向外，同時增大進釘時的矢狀面夾角。螺釘與冠狀面之間夾角(即椎弓根螺釘后傾角)較難確定，尤其當(dāng)脊柱發(fā)生三維畸形時。對此，可選擇椎板來確定螺釘與冠狀面之間夾角，即從T1到T10節(jié)段，螺釘方向基本與椎板垂直，在T11、T12，螺釘尾端后傾與椎板成80°～85°夾角。除上述重要參數(shù)外，進行椎弓根螺釘固定時還應(yīng)注意同一節(jié)段兩側(cè)進釘點間距，了解椎管橫徑的變化規(guī)律，避免螺釘過于靠內(nèi)進入椎管。本組測量結(jié)果顯示:T3～T10椎管橫徑明顯小于其上下胸椎，T5～T6最窄(15.3±1.1)mm。如果在術(shù)前對擬置釘椎體椎弓根進行CT掃描并攝胸椎X線側(cè)位片，測量前述相應(yīng)參數(shù)值，將對進釘點及進釘角度的選擇大有裨益。

椎弓根螺釘系統(tǒng)的生物力學(xué)優(yōu)越性和其廣泛的適應(yīng)證決定了它必然在脊柱內(nèi)固定方面發(fā)揮重要作用?，F(xiàn)行的進釘方法，存在不同程度地穿釘失敗率，特別是在胸椎和頸椎，有報道可高達(dá)66.6%〔13〕。即使直視下穿釘亦有相當(dāng)?shù)穆葆敶┏雎??？紤]到個體差異和畸形，單純依靠解剖標(biāo)志定位的方法，難以解決椎弓根螺釘植入的安全問題。X線C臂監(jiān)測定位是目前保證穿釘安全的有效方法。但是，即使術(shù)中使用X線C臂定位，仍有一定的穿釘失敗率。計算機三維導(dǎo)航系統(tǒng)通過行螺旋CT檢查及圖像三維重建，得到胸椎標(biāo)本的三維圖像，通過旋轉(zhuǎn)和切割進行圖像處理并測量，模擬出擬置釘椎體 的椎弓根形態(tài)，根據(jù)CT測量得到的椎弓根實際投照點進行調(diào)整，即橫斷面上椎弓根軸線與矢狀位上椎弓根軸線的交點，在確定進釘點時選擇下關(guān)節(jié)突為參照物，選用合適直徑的螺釘進行植釘〔14〕。該技術(shù)為我們帶來了福音，但目前，這一技術(shù)尚不完善，價格昂貴，有待于相關(guān)專業(yè)密切配合，共同研究開發(fā)。

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