樞椎以橫突后支下緣與下關節(jié)突交界處為解剖標志行椎弓根植釘的CT測量

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(1.南華大學附屬第二醫(yī)院脊柱外科，湖南省衡陽市 421001；2.湖南環(huán)境生物職業(yè)技術學院；3. 南方醫(yī)科大學人體解剖學教研室)

樞椎經椎弓根螺釘內固定技術能提供良好的穩(wěn)定性、獲得滿意的融合率，已在臨床上廣泛應用。樞椎經椎弓根植釘的定位方法很多[1-5]，如以關節(jié)突、棘突、椎板、滋養(yǎng)孔等解剖結構作為定位標志，但由于受到關節(jié)退行性改變、棘突或椎板骨折、患者個體體型差異或術者主觀判斷偏差等因素的影響，在實際手術操作中仍存在弊端，無法完全滿足臨床的需要。作者前期對樞椎干骨標本進行解剖研究發(fā)現[6]：樞椎橫突后支后支下緣與下關節(jié)突外側緣的交界處，該位置恒定、變異小，適合作為樞椎經椎弓根植釘的“參照點”解剖定位標志。本研究進一步在樞椎防腐濕性尸體標本上進行樞椎椎弓根植釘，結合CT掃描對相關參數及釘道進行測量和觀察，為評估該項技術的可行性和安全性提供影像學依據。

1 材料和方法

1.1研究對象完整成人頸椎防腐濕性尸體標本20具(由南華大學解剖教研室及湖南環(huán)境生物職業(yè)技術學院醫(yī)學院提供)，性別不限，排除樞椎先天性發(fā)育畸形、椎動脈孔解剖變異及骨折、腫瘤破壞等。

1.2術前CT掃描使用荷蘭Philips公司iCT 256排CT機進行0.5mm薄層掃描，在Philips IntelliSpace Portal工作站進行三維重建，層厚、層距為0.5mm，窗寬1500HU、窗位500HU，觀察樞椎橫突后支、下關節(jié)突及“參照點”解剖標志的大體影像特征。應用工作站軟件自帶的測繪工具，在橫斷面測量樞椎雙側椎弓根的中部寬度、長度及釘道內傾角(α)，在矢狀面測量椎弓根的高度及釘道頭傾角(β)。

1.3植釘及術后CT掃描頸項部后正中切口，逐層分離，依次顯露樞椎棘突及雙側椎板、側塊、下關節(jié)突、橫突后支和椎弓根，雙側以橫突后支下緣與下關節(jié)突外側緣的交界處作為“參照點”解剖標志。經該解剖標志作水平線；再取椎弓根內、外側緣與側塊的交點，兩點之間連線的中點作縱垂線；兩線的交點偏外1～2mm處為進釘點。按照術前CT測量參數選擇合適直徑及長度的螺釘(天津正天醫(yī)療器械有限公司)，并參照術前測量的角度在20具樞椎尸體標本雙側椎弓根共植入40枚螺釘。

植釘后的標本再次行CT薄層掃描，觀察釘道的完整性；在CT冠狀面上，以螺釘是否穿破椎弓根皮質骨，以及穿破皮質骨后、位于椎弓根骨質外的螺釘的環(huán)徑所構成角度的大小，對螺釘偏植的嚴重程度進行分級[7]：螺釘未突破椎弓根皮質骨為0級，暴露于椎弓根外的螺釘的環(huán)徑角度0 °～90 °為1級、90 °～180 °為2級、180 °～270 °為3級、270 °～360 °為4級。統計螺釘偏植進入鄰近結構的發(fā)生率，測量所植入螺釘的內傾角和頭傾角并與術前CT測量的角度進行比較。

2 結 果

2.1術前CT觀察及測量從CT三維重建圖像上觀察，樞椎橫突后支、下關節(jié)突及兩者交界處所形成的一明顯向內側的轉折性凹陷，該解剖結構清晰、易于辨認，其前內側以橫突后支作為阻擋與橫突孔相鄰，前外側為橫突骨質游離端，內側為椎弓根與下關節(jié)突移行部所行成的呈斜坡樣隆起的骨性結構邊緣，后方為C2/3關節(jié)突關節(jié)。其中，部分標本可見C2/3關節(jié)突明顯退行性改變，關節(jié)間隙變窄、關節(jié)面硬化，邊緣骨贅形成；但該解剖定位標志并未受C2/3關節(jié)突退變的影響，位置恒定。

橫斷面上測量，樞椎左側椎弓根中部寬度、長度及釘道內傾角分別為(5.74±0.90)mm、(26.51±1.76)mm、(30.2±2.6) °，右側椎弓根的中部寬度、長度及釘道內傾角分別為(5.82±0.96)mm、(25.84±1.58)mm、(32.7±1.4) °，雙側數據分析比較差異無統計學意義。矢狀面上測得，樞椎左側椎弓根高度及釘道頭傾角分別為(8.90±1.43)mm、(22.5±1.4) °，右側椎弓根的高度及釘道頭傾角分別為(8.46±1.12)mm、(20.9±1.1) °，雙側數據分析比較差異無統計學意義。因此，將上述左、右兩側數據進行合并計算，得出樞椎椎弓根的高度、中部寬度、長度分別為(8.77±1.30)mm、(5.79±0.94)mm、(26.13±1.65)mm，釘道的內傾角(α)和頭傾角(β)分別為(31.9±2.2) °、(21.2±1.3) °(見表1和圖 1 A-D)。

表1 樞椎植釘前各參數CT測量結果

2.2術后CT觀察及測量所有標本術中均準確定位解剖標志點，局部結構未見變異情況，植釘過程順利(見圖1 E、F)。CT測量左側植入螺釘的內傾角和頭傾角分別為(31.8±3.1)°、(21.5±1.6)°，右側植入螺釘的內傾角和頭傾角分別為(33.4±2.3)°、(22.8±2.0)°，雙側數據分析比較差異無統計學意義，雙側數據合并分析后測得螺釘內傾角和頭傾角分別為(32.7±2.8)°、(22.1±1.9)°，與術前CT測量角度比較差異無統計學意義(見表2和圖1 G、H)。按照螺釘偏植嚴重程度分級[7]：40枚螺釘中，評為2級和1級各有1枚螺釘，兩枚螺釘螺紋均穿破椎弓根外側骨皮質，部分進入橫突孔；還有1枚螺釘過長突破椎體前緣骨皮質2mm；螺釘偏植率為7.5%(3/40)。未發(fā)現螺釘進入椎管，矢狀面掃描亦未見螺釘穿破椎弓根上部或下部骨皮質的情況。

表2 樞椎植釘后CT測量植釘角度

圖1 樞椎植釘及其相關參數的CT測量A.椎弓根中部寬度. B.椎弓根高度. C.椎弓根長度及釘道內傾角(α). D.釘道頭傾角(β). E.經椎弓根螺釘進釘點(⊕). F.植釘后的大體觀. G.螺釘內傾角. H.螺釘頭傾角

3 討 論

樞椎經椎弓根螺釘內固定技術的解剖及影像學研究已有較多文獻報道，由于樞椎自身解剖結構特殊，且樞椎椎弓根內壁與椎管、外壁與橫突孔緊密相鄰，因此，合適的進釘點和精準植釘角度是保證植釘成功的基本要素。Xu[1]以樞椎椎板上緣水平線以下5mm與椎管內壁旁開7mm的交點為進釘點，內傾角、頭傾角分別為30°和20°。該研究小組于2001年采用該方法植入16枚螺釘，有4枚螺釘偏植進入橫突孔，因而造成椎動脈損傷的幾率較高；他建議直接顯露椎弓根上壁和內側壁進行直視下個體化置釘，16枚螺釘中僅有2枚螺釘輕微穿出椎弓根骨皮質。由此以來，直視下徒手植釘技術逐漸在臨床上開始應用[2]。Lee[3]對180名亞洲人行寰樞椎內固定，通過CT掃描分析發(fā)現，樞椎經椎弓根螺釘的安全長度為22～28mm，植釘角度的安全范圍為內傾角26°～40°、頭傾角32°～46°。劉家明等[4-5]以椎板后方滋養(yǎng)孔作為樞椎椎弓根螺釘的固定進釘點，測量進釘點與椎板上緣、下緣及椎弓根內壁的距離分別為(3.32±0.63)mm、(8.33±1.21)mm和(6.85±1.00)mm，通過在60具樞椎干骨標本上以內傾角(19.83±3.83)°、頭傾角 (30.12±6.02)°進行植釘，繼之在31名臨床患者以內傾角(17.52±3.81)°、頭傾角 (34.29±4.18)°進行植釘，但發(fā)現仍有3%～7%的樞椎缺乏滋養(yǎng)孔。

作者前期通過對60具樞椎干燥骨標本的解剖測量發(fā)現[6]：樞椎以橫突后支下緣與下關節(jié)突外側緣交界處為解剖標志，與使用關節(jié)突、椎板等作為進釘點的解剖定位標志相比，該解剖結構位置比較恒定、且變異小，可作為樞椎經椎弓根植釘進釘點的定位標志。椎動脈緊靠橫突孔內側壁穿出后呈“S”形繞行至椎弓根外上方及寰椎側塊外側上行進入寰椎橫突孔，因此，探查進釘點時，以帶鉤神經剝離子緊沿頸2/3關節(jié)囊和樞椎側塊的外側緣骨面進行，避免向前內側或外上方刻意的過多剝離和顯露，并不會損傷椎動脈，仍存在一定安全操作空間[8]。

通過CT測量發(fā)現，術前理想的釘道內傾角和頭傾角分別為(31.9±2.2) °、(21.2±1.3) °，術后對植入螺釘角度的測量為內傾角(32.7±2.8) °、頭傾角(22.1±1.9) °，兩者比較差異無統計學意義，證明以此角度進行植釘是安全可行的。值得注意的是，作者前期研究中測量釘道內傾角為(26.95±1.88) °、頭傾角為(22.81±1.61) °，兩次數據通過對比可見本研究中螺釘內傾角度更大，我們推測其原因在于：首先，樞椎峽部-椎弓根部是容納螺釘的主要部位，其緊鄰椎管側壁和橫突孔內壁呈前高后低斜向走形。由于本次研究采用的是防腐濕性骨標本，松質骨內骨小梁保存情況更接近生理狀態(tài)，因此在預備螺釘通道及螺釘擰入的過程中，螺釘把持力和釘道軌跡的控制能力更好，會引導螺釘偏向內傾直達椎體前部靠近中線部位，故而32.7±2.8°(30°～35°)可能能更客觀反映植釘所需要的內傾角度。

樞椎經椎弓根螺釘規(guī)格的選擇，主要參考因素是椎弓根的中部寬度及長度。作者前期對樞椎干骨標本的測量發(fā)現，椎弓根中部寬度及最大進釘長度分別為(5.50±1.48)mm和(25.91±1.15)mm，本次在CT測量上述值分別為(5.79±0.94)mm和(26.13±1.65)mm，與既往的研究報道結果基本一致[9]。本研究選用的螺釘直徑為3.5mm、長度為24mm。當然，由于每種植釘方式選擇的解剖定位標志和進釘點不同，采用的植釘角度也相應有所差異，所以螺釘偏植的發(fā)生幾率并不相同，既往研究報道為5.4%～17.3%[7,10]。在本組研究中，按照Bydon提出的螺釘偏植嚴重程度分級，40枚螺釘中有37枚為0級；有2枚螺釘均突破橫突孔內側骨皮質，分別評判為2級和1級，通過術后CT掃描仔細分析螺釘偏植原因是由于進釘點過于偏外或內傾角度過小所致；還有1枚螺釘突破椎體前緣骨皮質2mm；未出現3級和4級螺釘偏植；螺釘總體偏植率為7.5%，與文獻報道發(fā)生率相似，但也提示在實際手術操作前，通過CT詳細評估并仔細測量椎弓根中部寬度、長度和植釘角度的重要性。

總之，從本次研究的結果來看，樞椎以橫突后支下緣與下關節(jié)突交界處為解剖標志，以內傾角 30°～35°、頭傾角20°～23° 進行植釘，進一步從CT影像學方面證實了是安全可行的。但由于本研究對象仍是樞椎尸體標本的基礎研究、標本量尚小，仍存在一定局限性，尚亟待臨床上得到進一步驗證。

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