三維CT測量骶2椎弓根螺釘置釘角度的影像學(xué)研究

宋顯吉,畢明超,劉昊川,孫嘉陽,武云濤*

(1.吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院,吉林 長春130033；2.吉林大學(xué)第一醫(yī)院)

三維CT測量骶2椎弓根螺釘置釘角度的影像學(xué)研究

宋顯吉1,畢明超2,劉昊川1,孫嘉陽1,武云濤1*

(1.吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院,吉林 長春130033；2.吉林大學(xué)第一醫(yī)院)

椎弓根螺釘固定技術(shù)當(dāng)前廣泛應(yīng)用于臨床，對脊柱疾病患者重建穩(wěn)定的骨骼結(jié)構(gòu)具有明顯和確實(shí)的臨床意義。骶骨與胸、腰椎的椎弓根在解剖特征上存在明顯不同，由于沒有明顯的椎弓根，在行椎弓根螺釘固定時，往往進(jìn)釘角度的選擇上較為困難。同時腰骶部脊柱序列穩(wěn)定性重建的研究多集中在S1椎弓根上，但若S1椎體出現(xiàn)骨折、畸形、炎癥等病變，而又需要重建腰骶部穩(wěn)定性時，則應(yīng)在S2椎體置入椎弓根螺釘，目前關(guān)于S2椎弓根螺釘置釘角度的研究報(bào)道較少。筆者在前期解剖學(xué)研究的基礎(chǔ)上[1]，進(jìn)一步應(yīng)用三維CT對S2椎弓根螺釘置釘角度范圍進(jìn)行測量研究。現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

隨機(jī)選取我院門診行骶椎CT檢查病人，按照排除標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格篩選后，得到檢查結(jié)果其中男35例、女15例。共50例。年齡28-73歲，平均46.73歲。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)CT提示骶椎缺失、先天性畸形、外傷或病理性骨質(zhì)破壞等。(2)CT掃描層數(shù)過少,影響測量準(zhǔn)確性者。

1.2 測量工具及內(nèi)容

利用西門子64排CT對成眠患者骶骨進(jìn)行掃描，掃描參數(shù)：120-140 kV，240-300 mAs，螺旋準(zhǔn)直64層×0.625 mm，重建層厚1.25 mm，采用骨算法。掃描完畢圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦ぷ髡緫?yīng)用多平面重建(Multi-planar Reconstruction，MPR)技術(shù)進(jìn)行圖像后期處理。MPR技術(shù)是應(yīng)用圖像后處理軟件將解剖位置橫軸位圖像進(jìn)行冠狀位、矢狀位或任意平面重建。重建圖像完成后，測量每例左右兩側(cè)α、β角(所進(jìn)螺釘與矢狀面所成夾角)，γ、θ角(所進(jìn)螺釘與橫軸面所成夾角)的角度范圍測量，角度精確至0.01°。

1.3 測量方法

1.3.1 進(jìn)釘點(diǎn)的選擇：通過前期研究，將進(jìn)釘點(diǎn)確定為骶外側(cè)嵴與第一骶后孔下緣最低切跡水平面交點(diǎn)位置，設(shè)為X點(diǎn)[1](圖1)。

1.3.2 角度的測量：經(jīng)過X點(diǎn)平行骶骨底平面做骶管切線交點(diǎn)為A點(diǎn)，與耳狀面前緣(即骶髂關(guān)節(jié)處)的交點(diǎn)為B點(diǎn)，應(yīng)用三維CT測量每例左右兩側(cè)XA線、XB線與矢狀面夾角α角、β角(α角和β角分別代表螺釘在橫軸面上與矢狀面內(nèi)側(cè)的最大角度和外側(cè)的最大角度)。取第一骶前孔下緣最低點(diǎn)為C點(diǎn)，第二骶前孔上緣最高點(diǎn)為D點(diǎn)，XC線、XD線與橫軸面夾角γ角、θ角(γ角和θ角分別代表螺釘向頭側(cè)的最大安全角度和向尾側(cè)的最大安全角度)(圖2)。術(shù)中行骶2椎弓根釘固定時置釘小于此四個最大安全角度，則較為安全。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

每例用三維CT對雙側(cè)進(jìn)行測量，所得數(shù)據(jù)進(jìn)行雙側(cè)對比，左右兩側(cè)無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。因此對雙側(cè)數(shù)據(jù)合并計(jì)算均值(表1)，具體數(shù)據(jù)見表1。螺釘在進(jìn)釘點(diǎn)處進(jìn)釘：向骶骨內(nèi)側(cè)與矢狀面夾角范圍為0°-46.52°，向外側(cè)與矢狀面夾角范圍為0°-32.79°；向頭側(cè)與橫軸面夾角范圍為0°-14.38°，向尾側(cè)與橫軸面夾角范圍為0°-9.24°。

表1 50例骶椎三維CT測量結(jié)果

注：①與左側(cè)比較P>0.05

3 討論

隨著現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展及受傷方式的改變，腰骶部外傷治療的策略也隨之發(fā)生了變化，有些病例S1節(jié)段存在病變(骨折、畸形、炎癥)，而不能置入螺釘或只行S1置釘強(qiáng)度不夠，或者腰骶部水平骨折時，應(yīng)考慮行S2水平的椎弓根螺釘固定，增加固定的穩(wěn)定性。S2椎弓根螺釘?shù)闹冕敺椒ㄓ?991年Mirkovic[2]最先設(shè)計(jì)。1997年Ebraheim[3]設(shè)計(jì)了一種新型的進(jìn)釘方法，進(jìn)釘?shù)膮^(qū)域選為從椎弓根中軸平面進(jìn)釘。2002年孫賀等[4]則報(bào)道了S2椎弓根的內(nèi)側(cè)區(qū)置釘法和外側(cè)區(qū)置釘法。這三種置釘方法提出的都是一個區(qū)域，而不是一個明確的解剖位點(diǎn)，由此，我們的前期工作中，在骨標(biāo)本上對S2“椎弓根”進(jìn)行解剖學(xué)研究，找出一明確的解剖位點(diǎn)，此進(jìn)釘點(diǎn)術(shù)中解剖標(biāo)志明顯，釘棒固定易于連接，最大的優(yōu)勢在于以此位點(diǎn)進(jìn)釘螺釘不易進(jìn)入椎管而損傷其中的神經(jīng)及血管。同時也進(jìn)行了S2椎弓根前內(nèi)側(cè)置釘?shù)膽?yīng)用解剖學(xué)研究，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)性置釘及生物力學(xué)測試，結(jié)果令人滿意，證實(shí)了S2椎弓根置釘?shù)纳锪W(xué)的可行性[5]。在臨床工作中，我們應(yīng)用此種方法治療了多例病人，均取得良好的效果。

骶椎互相融合在一起，解剖學(xué)意義上的椎弓根并不明顯。我們把S2椎體和后方椎板之間的部分稱為椎弓根，呈扇形分布，S2椎弓根寬大，周圍毗鄰骶神經(jīng)并有血管伴行，雖有足夠的空間置釘，但由于患者的個體差異較大，術(shù)中置釘角度的選擇尤為重要，因此術(shù)前應(yīng)用三維CT對S2的置釘角度進(jìn)行測量，需要進(jìn)一步研究。

通過本文數(shù)據(jù)結(jié)果可知，向骶骨內(nèi)側(cè)置釘時角度應(yīng)小于46.52°，向外側(cè)置釘應(yīng)小于32.37°，此角度范圍較大，置釘較為安全。但術(shù)中仍需謹(jǐn)慎，防止螺釘進(jìn)入骶管傷及神經(jīng)或進(jìn)入骶髂關(guān)節(jié)造成術(shù)后疼痛。而在矢狀面上，置釘角度則相對較小，向頭側(cè)置釘角度應(yīng)小于14.38°，向尾側(cè)角度更小為9.24°，因此在行S2內(nèi)側(cè)置釘時應(yīng)嚴(yán)格遵循此角度范圍，防止螺釘進(jìn)入骶孔損傷其內(nèi)神經(jīng)，造成神經(jīng)功能損害。同時從50例結(jié)果數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，α角最大者為49.32°，最小者為40.56°，β角最大者為35.23°，最小者為25.39°，個體差異較大，術(shù)前行精確測量更為必要。在掌握好上述角度基礎(chǔ)上，選擇合適的螺釘長度，可進(jìn)一步降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

術(shù)前應(yīng)用三維CT對成人S2椎弓根置釘角度進(jìn)行測量，能在手術(shù)前優(yōu)化手術(shù)設(shè)計(jì)，使術(shù)前設(shè)計(jì)準(zhǔn)確，確定正確的手術(shù)入路，確定內(nèi)固定物型號，節(jié)省手術(shù)時間，使術(shù)中操作更加安全，節(jié)省手術(shù)時間，降低患者的手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，并進(jìn)一步節(jié)省患者手術(shù)費(fèi)用，提高患者的治愈率。隨著三維CT在各級醫(yī)院的普及，該技術(shù)將更廣泛的應(yīng)用于臨床，這是社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏，應(yīng)用前景非常廣闊。

[1]劉景臣，李 野，武云濤，等.骶2椎弓根置釘?shù)膽?yīng)用解剖學(xué)研究[J].中國脊柱脊髓雜志，2010，20(2)：152.

[2]Mirkovic S,Abitobol JJ,Steinman J,et al. Anatomic considera-tions for sacral screw placement [J].Spine，1991，16 (Suppl):289.

[3]Ehraheim NA,Lu J,Yang H,et al. Anatomic considerations ofthe second sacral vertebra and dorsal screw placement[J].Surg Radiol Anat,1997,19(6):353.

[4]孫 賀，徐達(dá)傳，仇恒志，等.經(jīng)后路第2骶椎螺釘進(jìn)釘方法的應(yīng)用解剖[J].中國臨床解剖學(xué)雜志，2002,20(3):181.

[5]吳丹凱，劉景臣，李 博，等.骶2椎弓根釘內(nèi)進(jìn)釘固定擰力與骶骨的應(yīng)變分布規(guī)律[J].中國組織工程與臨床康復(fù)，2009,13 (26):5052.

吉林省衛(wèi)生計(jì)生委科研計(jì)劃(2011S031)

*通訊作者

1007-4287(2017)09-1409-02

2016-06-25)