經(jīng)皮骶骨后路螺釘固定的應(yīng)用解剖

孫建軍，許楠健，舒帆，楊榮，李躍紅，張浩，陳衛(wèi)，童軍

經(jīng)皮骶骨后路螺釘固定的應(yīng)用解剖

孫建軍，許楠健，舒帆，楊榮，李躍紅，張浩，陳衛(wèi)，童軍

目的應(yīng)用優(yōu)化計(jì)算機(jī)輔助解剖測(cè)量技術(shù)，為經(jīng)皮骶骨后路螺釘內(nèi)固定術(shù)提供解剖學(xué)基礎(chǔ)。方法取30具骨盆標(biāo)本，經(jīng)CT掃描后進(jìn)行精確的三維重建得到骶骨模型。模擬置入虛擬圓柱體，并調(diào)整方向，找到螺饤的最佳釘?shù)?。在重建后的骶骨模型上運(yùn)用軟件測(cè)量各個(gè)節(jié)段的螺釘在矢狀面的尾傾角度、在橫斷面的外傾角度、螺釘在骨內(nèi)的實(shí)際深度。分別測(cè)量S1～4螺釘進(jìn)釘點(diǎn)到骶正中嵴的距離oa、到骶外側(cè)嵴的距離ob及oa/ob。S1螺釘進(jìn)釘點(diǎn)到上關(guān)節(jié)突基底部距離oc、S2～4螺釘進(jìn)釘點(diǎn)到上位骶后孔的垂直距離od、到下位骶后孔的垂直距離oe及od/oe。結(jié)果S1～4螺釘?shù)尼數(shù)篱L度由S1向S4呈逐漸減小趨勢(shì)，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均＜0.01）。測(cè)量發(fā)現(xiàn)螺釘在橫斷面的外傾角度，在各節(jié)段間略有不同，但差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均＞0.05）。螺釘在矢狀面的尾傾角度，由S1向S4呈逐漸增大趨勢(shì)，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均＜0.01）。測(cè)量S1～4螺釘進(jìn)釘點(diǎn)到骶正中嵴的距離oa，由S1向S4呈逐漸減小趨勢(shì)，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均＜0.01）；S1～4螺釘進(jìn)釘點(diǎn)到骶外側(cè)嵴的距離ob，由S1向S4呈逐漸增大趨勢(shì)，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均＜0.01）。S1螺釘進(jìn)釘點(diǎn)到上關(guān)節(jié)突基底部距離oc，左側(cè)為（1.2±0.9）mm、右側(cè)為（1.6±1.0）mm。S2～4螺釘進(jìn)釘點(diǎn)到上位骶后孔的垂直距離od在各節(jié)段間略有不同，但差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均＞0.05）。S2～4螺釘進(jìn)釘點(diǎn)到到下位骶后孔的垂直距離oe在各節(jié)段間略有不同，但差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均＞0.05）。結(jié)論優(yōu)化計(jì)算機(jī)輔助解剖測(cè)量是一種非常有效的測(cè)量技術(shù)，克服了傳統(tǒng)手工實(shí)物解剖測(cè)量的很多缺點(diǎn)，便于設(shè)計(jì)解剖測(cè)量參考體系和制定臨床手術(shù)方案。

骶骨；計(jì)算機(jī)輔助測(cè)量；三維重建

骶骨骨折發(fā)病率不高，在臨床診治中很容易漏診。作為骨盆環(huán)的重要組成部分，骶骨骨折可能對(duì)骨盆的穩(wěn)定性產(chǎn)生損害，其治療效果對(duì)骨盆功能的恢復(fù)有重要意義。骶骨骨折的治療選擇一直存在有爭議[1]，其手術(shù)治療方式很多，但開放手術(shù)均存在暴露困難，剝離過多，甚至有誤傷骶神經(jīng)和馬尾神經(jīng)的風(fēng)險(xiǎn)。本研究采用優(yōu)化計(jì)算機(jī)輔助解剖測(cè)量技術(shù)，為經(jīng)皮骶骨后路螺釘內(nèi)固定術(shù)提供解剖學(xué)基礎(chǔ)，報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 材料由甲醛溶液保存的成人尸體骨盆標(biāo)本30具，其中男23具，女7具。由浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院、寧波大學(xué)和浙江中醫(yī)藥大學(xué)解剖教研室提供，均排除大體上的骨質(zhì)病變和解剖異常。

1.2 方法

1.2.1 標(biāo)本準(zhǔn)備剔除骶骨周圍的大部分軟組織，清楚地暴露骶前區(qū)和骶后區(qū)的神經(jīng)及血管。用5 m l針筒抽取碘海醇注射液，注入血管內(nèi)和神經(jīng)周圍，從而標(biāo)記骶前區(qū)和骶后區(qū)的神經(jīng)及血管走行。

1.2.2 三維模型重建利用64排多層螺旋CT掃描機(jī)（siemens somatom volumezoom,德國，120 kV，250mAs）對(duì)30具骨盆標(biāo)本進(jìn)行掃描，采用層厚1 mm，準(zhǔn)直1.0～2.5 mm,斜度2.5～5.0，重建間隔1mm，行骨重建。將收集到的30例骨盆CT原始數(shù)據(jù)傳入Sgi02工作站后處理，分別采用多平面重建法（MPR）和容積再現(xiàn)法（VR）行二維和三維CT重建。以Dicom格式導(dǎo)入浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院自主開發(fā)的新一代計(jì)算機(jī)輔助醫(yī)療系統(tǒng)Universal Surgical Integration System(USIS)軟件，進(jìn)行模型再次重建，并提取所需骶骨模塊，得到30個(gè)成人骶骨模型（封三彩圖11～12)。

1.2.3 經(jīng)皮骶骨后路螺釘進(jìn)釘點(diǎn)的確定及參數(shù)測(cè)量在USIS軟件重建出的骶骨模型上，經(jīng)S1～4椎弓根縱軸模擬置入虛擬圓柱體，并調(diào)整方向，找到螺饤的最佳釘?shù)?，?biāo)記出螺釘進(jìn)釘點(diǎn)和出釘點(diǎn)的大致合理區(qū)域，并標(biāo)記左側(cè)S1～4螺釘為釘11～14，右側(cè)S1～4螺釘為釘21～24（封三彩圖13)。在重建后的骶骨模型上運(yùn)用軟件測(cè)量各個(gè)節(jié)段的螺釘在矢狀面的尾傾角度(封三彩圖14～15)、在橫斷面的外傾角度、螺釘在骨內(nèi)的實(shí)際深度（螺釘握持距離，Bone purchase）。分別測(cè)量S1～4螺釘進(jìn)釘點(diǎn)到骶正中嵴的距離oa、到骶外側(cè)嵴的距離ob。S1螺釘進(jìn)釘點(diǎn)到上關(guān)節(jié)突基底部距離oc、S2～4螺釘進(jìn)釘點(diǎn)到上位骶后孔的垂直距離od、到下位骶后孔的垂直距離oe。分別測(cè)量左右側(cè)數(shù)值（線性參數(shù)精確到0.1mm，角度精確到0.1°）。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法數(shù)據(jù)采用SPSS13.0軟件分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，多重比較采用檢驗(yàn)。＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

釘?shù)篱L度由S1向S4呈逐漸減小趨勢(shì)，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（q≥4.69，均P＜0.01）。測(cè)量發(fā)現(xiàn)，螺釘在橫斷面的外傾角度，在各節(jié)段間略有不同，但差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（q≤1.03，均P＞0.05）。螺釘在矢狀面的尾傾角，由S1向S4呈逐漸增大趨勢(shì)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（q≥3.37，均P＜0.01）。測(cè)量S1～4螺釘進(jìn)釘點(diǎn)到骶正中嵴的距離oa，由S1向S4呈逐漸減小趨勢(shì)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（q≥5.64，均P＜0.01）；S1～4螺釘進(jìn)釘點(diǎn)到骶外側(cè)嵴的距離ob，由S1向S4呈逐漸增大趨勢(shì)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（q≥3.11，均P＜0.01）。S1螺釘進(jìn)釘點(diǎn)到上關(guān)節(jié)突基底部距離oc，左側(cè)為（1.2±0.9）mm，右側(cè)為（1.6±1.0）mm。S2～4螺釘進(jìn)釘點(diǎn)到上位骶后孔的垂直距離od在各節(jié)段間略有不同，但差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（q≤1.07，均P＞0.05）。S2～4螺釘進(jìn)釘點(diǎn)到下位骶后孔的垂直距離oe在各節(jié)段間略有不同，但差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（q≤7.33，均P＞0.05）。見表1。

表1 S1～4螺釘?shù)奈矁A角、外傾角、釘?shù)篱L度及相關(guān)距離（=60）

3 討論

3.1 骶骨后路螺釘?shù)倪M(jìn)釘點(diǎn)目前文獻(xiàn)中有許多種后路確定骶骨螺釘進(jìn)釘定位點(diǎn)的方法。Edwards等[2]提出以L5/S1關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的下緣作為進(jìn)釘點(diǎn)；Guger等[3]則將S1上關(guān)節(jié)突的外下緣作為進(jìn)釘點(diǎn)；Louis等[4]則以L5/S1關(guān)節(jié)突和S1骶后孔的外側(cè)作為進(jìn)釘點(diǎn)；Steffee等[5]提出以S1上關(guān)節(jié)突的下緣作為進(jìn)釘點(diǎn)。

龍?jiān)瓷畹萚6]提出S1的進(jìn)釘點(diǎn)在冠狀位上為S1上關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面下緣水平線與上關(guān)節(jié)突外緣線的交點(diǎn)，而在斜位和矢狀位上為關(guān)節(jié)面下緣水平線與關(guān)節(jié)外緣外1～3mm的垂線交點(diǎn)；黃宗文等[7]提出以S1上關(guān)節(jié)突下緣以上1.5mm為進(jìn)釘點(diǎn)；楊凱等[8]提出在腰骶關(guān)節(jié)突中點(diǎn)下(10.0±2.0)mm，棘突中線外(32.2±3.3)mm作為進(jìn)釘點(diǎn)；嚴(yán)軍等[9]認(rèn)為應(yīng)在第1骶后孔上緣中點(diǎn)進(jìn)釘。國內(nèi)外學(xué)者所采用的進(jìn)釘點(diǎn)并不一致，在臨床應(yīng)用中產(chǎn)生了混亂。

3.2 骶骨后路螺釘?shù)倪M(jìn)釘角度由于上述各家推薦的進(jìn)釘點(diǎn)定位方法不同，造成進(jìn)釘角度也不相同。Edwards等[2]提出進(jìn)釘時(shí)水平面上要指向L5棘突，而對(duì)矢狀面角度并未提及；Guger等[3]則提出內(nèi)傾25°；Louis等[4]則提出外傾35°～45°，在矢狀面上尾傾35°～45°，釘端指向骶髂關(guān)節(jié)；Steffee等[5]提出在橫斷面和矢狀面的角度均為0°。龍?jiān)瓷畹萚6]提出進(jìn)釘角度在橫斷面上內(nèi)傾25°～30°，而在矢狀面上尾傾25°～30°；黃宗文等[7]提出內(nèi)傾15°～20°，尾傾35°～40°方向置入。楊凱等[8]提出內(nèi)傾（39.6±4.7）°，而沒有提出在矢狀面上的夾角；嚴(yán)軍等[9]則提出內(nèi)傾10°，在矢狀面上的角度則結(jié)合X線側(cè)位透視決定。

文獻(xiàn)中骶骨螺釘進(jìn)釘點(diǎn)及角度不同，所推薦的深度亦不相同。龍?jiān)瓷畹萚6]和黃宗文等[7]認(rèn)為深度在40～45 mm較為合適；楊凱等[8]認(rèn)為進(jìn)釘深度為(51.8±3.0)mm；嚴(yán)軍等[9]提出0°時(shí)為4.2～5.6 cm，內(nèi)傾10°時(shí)為5.0～7.3 cm；Xu等[10]提出螺釘長度不應(yīng)超過40mm。由于種族、性別、年齡及個(gè)體差異等因素，使這些數(shù)據(jù)均有不同程度的偏差。根據(jù)本組結(jié)果骶骨進(jìn)釘深度差異較大，所以用均數(shù)的方法不足取，應(yīng)根據(jù)CT片所測(cè)數(shù)據(jù)決定進(jìn)釘深度。

以上資料顯示由于進(jìn)釘點(diǎn)、進(jìn)釘角度選取的差異，骶骨后路螺釘釘尾與上位的L4、L5螺釘?shù)姆较虼嬖谔h(yuǎn)或太近的情況，常常引起棒的安放特別困難，有時(shí)甚至失敗。所以選擇進(jìn)釘角度時(shí)不但要考慮到術(shù)中暴露方便，螺釘置入方便，螺釘不進(jìn)入骶管，不損傷骶前結(jié)構(gòu)及符合生物力學(xué)要求，還要兼顧到與上位螺釘釘尾方向保持一致，并盡可能在一條直線上，以便棒的安放。

3.3 計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化方法的優(yōu)點(diǎn)（1）無需借助任何物理測(cè)量儀器，并且計(jì)算精確度極高；（2）只需要進(jìn)行虛擬的切割操作，模型可以無數(shù)次重復(fù)使用，節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本；（3）無需在標(biāo)本上手工置釘，通過優(yōu)化技術(shù)，可動(dòng)態(tài)調(diào)整螺釘以達(dá)到最佳的位置；（4）能夠更好地結(jié)合臨床，進(jìn)行準(zhǔn)確畫線及測(cè)量，對(duì)于臨床手術(shù)方案的制定具有較高的參考意義。

3.4 計(jì)算機(jī)輔助解剖測(cè)量技術(shù)的意義

隨著微創(chuàng)治療理念的逐步推廣應(yīng)用，因?qū)Ш郊夹g(shù)相關(guān)設(shè)備難以普及，因此其應(yīng)用受到限制。計(jì)算機(jī)輔助解剖測(cè)量是一種非常有效的測(cè)量技術(shù)，對(duì)于臨床手術(shù)方案的制定有較好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和科學(xué)參考意義，相對(duì)于尚未普及的計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航技術(shù)而言，也具有較高的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

[1]戴力揚(yáng).骶骨骨折的診斷與治療方法選擇[J].臨床骨科雜志,2000,3(3):177-178.

[2]EdwardsCC.Spinalscrew fixation of the lumbar spine:early results treating the first50 cases[J].Orthop Trans,1987,11(1):99.

[3]GuyerDW,Wiltse LL,Peek RD.TheWil tsepediclescrew fixationsystem[J].Orthopedics,1988,11(10):1455-1460.

[4]Louis R.Fusion of the lumbar and sacral spineby internal fixation with screw plates [J].Clin Orthop,1986,203:18-33.

[5]SteffeeAD,Biscup RS,SitkowskiDJ.Segmentalspineplates with pediclescrew fixation:anew internal fixation device fordisorders of the lumbar and thoracolumbar spine[J].Clin Orthop,1986,203:45-53.

[6]龍?jiān)瓷?梁錦,詹世強(qiáng),等.改進(jìn)第1骶椎椎弓根螺釘進(jìn)入法的解剖學(xué)研究與臨床應(yīng)用[J].中華骨科雜志,1999,19(9):537-540.

[7]黃宗文,饒書城.脊柱腰骶段經(jīng)椎弓根固定的應(yīng)用解剖學(xué)研究[J].中國脊柱脊髓雜志,1996,6(3):119-122.

[8]楊凱,趙海,劉強(qiáng),等.正常成人骶1椎弓根解剖學(xué)測(cè)量與臨床應(yīng)用[J].中國矯形外科雜志,1998,5(4):320-321.

[9]嚴(yán)軍,郭春,唐天駟,等.經(jīng)椎弓根椎體間內(nèi)固定治療腰椎滑脫癥的應(yīng)用解剖學(xué)研究[J].骨與關(guān)節(jié)損傷雜志,1996,11(5):278-281.

[10]Xu R,Ebraheim NA,Yeasting RA,etal. Morphometric evaluation of the first sacralvertebraand theprojectionof itspedicle on theposterioraspectof thesacrum[J].Spine,1995,20(8):936-940.

10.3969/j.issn.1671-0800.2016.10.017

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1671-0800(2016)10-1295-02

2016-05-14

（本文編輯：鐘美春）

315020寧波，寧波市第九醫(yī)院

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