兩種成像方式測(cè)量腰椎矢狀位參數(shù)的比較

鄧忠齊，羅小輯

（重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院骨科，重慶 400016 ）

1959 年，Boucher 首次報(bào)道了椎弓根螺釘（pedicle screw,PS）的使用，拉開脊柱椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)的序幕。20 世紀(jì)70 年代，Roy-Camille 等研究了椎弓根螺釘在固定治療腰椎新鮮骨折、骨折畸形愈合、腫瘤、腰椎滑脫等疾病的療效和并發(fā)癥，極大推動(dòng)了椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)在脊柱外科的發(fā)展[1]。隨著手術(shù)及圖像引導(dǎo)技術(shù)發(fā)展，椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)已經(jīng)是一種廣泛使用而可靠的方法，可用于各種胸腰椎疾病的三柱的剛性固定。然而，置釘位置不良會(huì)引起嚴(yán)重的并發(fā)癥，如椎弓根皮質(zhì)破裂、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[2，3，4]。雖然輔助導(dǎo)航技術(shù)已經(jīng)日益完善，但出于成本、放射暴露等考慮，徒手置釘或透視下置釘仍然是治療首選。傳統(tǒng)徒手置釘學(xué)習(xí)周期長(zhǎng)，術(shù)者的經(jīng)驗(yàn)、熟練程度與手術(shù)并發(fā)癥直接相關(guān)。目前有關(guān)椎弓根螺釘?shù)难芯慷鄧@螺釘進(jìn)釘點(diǎn)的選擇和內(nèi)傾角度的大小[5，6]，而對(duì)螺釘矢狀面角度（頭尾傾角）的研究較少。椎體結(jié)構(gòu)中椎板很少發(fā)生退行性改變，且椎板解剖標(biāo)志明顯，術(shù)中易于辨認(rèn)，在X 線片上亦能清晰顯影，理論上可作為徒手置釘?shù)慕馄蕝⒖?。同一椎體中同側(cè)椎板與椎弓根位置固定，二者形成的角度椎板-椎弓根角度（lamina-pedicle angle，LPA）具有穩(wěn)定性，不受患者體位等因素影響。腰椎解剖結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、解剖標(biāo)志明顯，腰椎疾病在脊柱外科占據(jù)重要位置，本研究通過測(cè)量分析腰椎LPA，進(jìn)而探討LPA 在椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)中對(duì)于指導(dǎo)椎弓根螺釘矢狀面角度的臨床意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019 年1 月～12 月于重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院行后入路腰椎椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)的患者100 例，其中男性50 例，女性50 例，年齡14～80 歲，平均年齡（55.84±12.63）歲；男性平均年齡（56.54±12.25）歲，女性平均年齡（55.14±13.07）歲，不同性別年齡比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。納入標(biāo)椎：①因腰痛或伴有下肢反射痛就診；②行后入路腰椎椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)；③術(shù)前腰椎側(cè)位X片、CT 平掃影像學(xué)資料完整。排除標(biāo)椎：①X 片顯示椎體邊緣明顯雙線征；②X 片顯示上下關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)明顯骨贅形成；③椎體畸形；④高能量椎體骨折；⑤既往有腰椎手術(shù)史。本研究得到我院倫理委員會(huì)審批，患者及家屬知情同意并簽署知情同意書。

1.2 測(cè)量方法和參數(shù)拍攝 收集所有患者術(shù)前腰椎側(cè)位X 片、CT 平掃影像學(xué)資料。腰椎側(cè)位X 片（設(shè)備型號(hào)：SEDECAL X Plus LP）時(shí)采用站立位，投照中心在髂嵴上3 cm，腰椎棘突前8 cm 處，約L3椎體水平，投射距離為100 cm。CT 平掃（設(shè)備型號(hào)：SOMATOM Perspective）采用仰臥位，層厚為0.75 mm。通過放射科GE PACS 系統(tǒng)測(cè)量每位患者腰椎標(biāo)準(zhǔn)側(cè)位X 片L1～L5LPA（圖1）。CT 測(cè)量中，利用PACS系統(tǒng)重建出一系列平行于椎弓根軸線的矢狀面，稱之為斜矢狀面（圖2），測(cè)量其中椎板最薄的斜矢狀位的LPA（圖3），分別測(cè)量左右兩側(cè)L1～L5LPA。

圖1 椎弓根軸線與椎板軸線夾角

圖2 CT 重建出一系列與椎弓根軸線平行的斜矢狀面

2 結(jié)果

2.1 CT 測(cè)量腰椎各節(jié)段左右側(cè)LPA 比較 同一節(jié)段左右兩側(cè)LPA 比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

表1 CT 測(cè)量腰椎各節(jié)段左右側(cè)LPA 比較（）

表1 CT 測(cè)量腰椎各節(jié)段左右側(cè)LPA 比較（）

1.3 觀察指標(biāo) ①比較CT 三維重建中各節(jié)段左右側(cè)LPA；②比較CT 三維重建、X 片中各節(jié)段不同性別LPA；③比較X 片與CT 三維重建各節(jié)段LPA。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 23.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，所有數(shù)據(jù)以（）表示，不同性別比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，對(duì)X 線與CT、左右兩側(cè)進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖3 斜矢狀面CT 重建上測(cè)量LPA

2.2 CT、X 片測(cè)量中腰椎各節(jié)段LPA 不同性別比較CT、X 片分別測(cè)量同一節(jié)段LPA 不同性別之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表2。

2.3 X 片與CT 測(cè)量腰椎各節(jié)段LPA 比較 X 片、CT測(cè)量均顯示LPA 在腰椎L1～L5呈現(xiàn)逐漸減??；X 片與CT 測(cè)量LPA 在L1、L4節(jié)段比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），其余節(jié)段分別比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表3。

3 討論

椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)是目前治療脊柱退行性疾病、畸形和創(chuàng)傷等疾病的一種普遍方法。2013 年的一項(xiàng)全球調(diào)查顯示，78%的脊柱外科醫(yī)生常規(guī)以術(shù)中透視作為主要的圖像引導(dǎo)技術(shù)[7]。目前應(yīng)用較多的仍是徒手置釘或透視下置釘。該技術(shù)依靠術(shù)者對(duì)影像資料的解讀、解剖標(biāo)志的辨識(shí)和長(zhǎng)期的操作經(jīng)驗(yàn)來(lái)完成，可能是最具挑戰(zhàn)性的技術(shù)，具有效率高、對(duì)患者和手術(shù)團(tuán)隊(duì)的輻射最小的優(yōu)勢(shì)，已被證明是安全和有效的[8]。Fogelson JL 等[9]認(rèn)為即使是在擁有導(dǎo)航系統(tǒng)的醫(yī)療機(jī)構(gòu)，脊柱外科醫(yī)生也必須具備徒手置釘技能，而不是完全依賴機(jī)器人進(jìn)行操作。

表2 CT、X 片測(cè)量中腰椎各節(jié)段LPA 不同性別比較（）

表2 CT、X 片測(cè)量中腰椎各節(jié)段LPA 不同性別比較（）

表3 X 片與CT 測(cè)量腰椎各節(jié)段LPA 比較（）

表3 X 片與CT 測(cè)量腰椎各節(jié)段LPA 比較（）

徒手置釘技術(shù)依賴可見與可觸的解剖標(biāo)志。Magerl、Roy-Camille、Weinstein 等關(guān)于椎弓根螺釘進(jìn)釘點(diǎn)和內(nèi)傾角度的研究仍沿用至今。上述方法術(shù)中以關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)、橫突、乳突等結(jié)構(gòu)作為參照，但在實(shí)際運(yùn)用中，部分腰椎發(fā)生嚴(yán)重退行性改變的病例上述解剖結(jié)構(gòu)增生明顯，難以按照上述方法置入椎弓根螺釘。椎板是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的解剖結(jié)構(gòu)，很少發(fā)生退行性改變。Hacker AG 等[10]報(bào)道對(duì)側(cè)椎板可為下頸椎椎弓根螺釘置入的內(nèi)傾角度提供指導(dǎo)。朱裕成等[11]通過研究證實(shí)下頸椎椎板、側(cè)塊可以作為相應(yīng)椎弓根螺釘置入角度的可靠參考標(biāo)志。在非骨折情況下，同一椎體椎板與椎弓根的位置關(guān)系固定，二者之間的角度也是穩(wěn)定的，不受體位影響。椎板后表面是一條弧線，不宜直接用于角度測(cè)量，因此本研究選擇椎板的矢狀位軸線作為參考線。腰椎椎弓根螺釘在矢狀面的滿意位置為螺釘準(zhǔn)確通過椎弓根并平行于同一椎體上終板。在實(shí)際測(cè)量中，本研究將椎板矢狀位軸線與椎體上終板平行線的夾角作為L(zhǎng)PA，探討其是否有臨床運(yùn)用價(jià)值。

腰椎正側(cè)位X 片作為腰椎基本影像檢查，可用于相關(guān)參數(shù)的測(cè)量。但骨性結(jié)構(gòu)重疊、軟組織遮擋、關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)嚴(yán)重退變等問題，會(huì)導(dǎo)致成像不清晰，影響測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性。CT 平掃實(shí)現(xiàn)斷面成像，可一定程度避開上述問題。在進(jìn)行CT 三維重建時(shí)，本研究未重建常規(guī)矢狀面，而重建平行于椎弓根軸線的斜矢狀面，旨在消除內(nèi)傾角度對(duì)LPA 的影響。

本研究觀察了腰椎LPA 在L1～L5節(jié)段呈逐漸減小的變化規(guī)律，具體在X 片測(cè)量中，由（71.14°±3.73°）減小至（58.70°±4.93°），CT 測(cè)量中由（72.76°±2.60°）減小至（58.81°±3.13°），不同性別比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），該結(jié)果與王洪立等[12]的研究一致，但各節(jié)段LPA 大小存在差異，分析產(chǎn)生差異的可能原因?yàn)椋孩偕鲜鲅芯抠Y料來(lái)源于門診病例，患者年齡20～40 歲，此類人群腰椎退變程度較輕，而本研究數(shù)據(jù)來(lái)源住院病例，患者平均年齡（55.84±12.63）歲，此類人群腰椎退變相對(duì)較重；②上述研究選擇測(cè)量椎板后表面切線，本研究選擇測(cè)量椎板軸線。椎板后表面略呈弧形，椎板后表面切線的確定因人而異，尤其是關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)嚴(yán)重退變時(shí)，將嚴(yán)重影響椎板后表面切線的確定。此外，上述研究?jī)H從X 片測(cè)量LPA，本研究增加了CT 測(cè)量，并將其與X 片進(jìn)行比較，進(jìn)一步驗(yàn)證LPA 在L1～L5節(jié)段規(guī)律。

X 片與CT 比較，L1、L4節(jié)段LPA 比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），二者差值在4°以內(nèi)，可能與成像方式、測(cè)量方式不同有關(guān)。X 片與CT 三維重建均可用于LPA 測(cè)量，但CT 三維重建準(zhǔn)確性及可靠性可能優(yōu)于X 線。通過術(shù)前解讀影像資料、測(cè)量目標(biāo)節(jié)段LPA、術(shù)中充分暴露目標(biāo)椎體椎板，在滿足進(jìn)釘點(diǎn)及內(nèi)傾角度的同時(shí)根據(jù)LPA 調(diào)整螺釘與同側(cè)椎板夾角大小，可能有助于確保LPA 置入的螺釘平行于椎體上終板。此外，術(shù)中使用量角器，量角器一側(cè)（短臂）緊貼椎板，調(diào)整另一側(cè)（長(zhǎng)臂）使角度為L(zhǎng)PA大小，使螺釘與長(zhǎng)臂平行置入，可能有助于螺釘可經(jīng)過椎弓根，并與椎板平行。

本研究旨在尋找解剖標(biāo)志明顯、位置恒定、易于暴露及辨別的解剖結(jié)構(gòu)，旨在為腰椎椎弓根螺釘置釘?shù)膮⒖?，減少術(shù)中透視次數(shù)，從而有效縮短手術(shù)時(shí)間、減少放射暴露等。本研究通過兩種成像模式測(cè)量LPA，肯定了椎板可作為術(shù)中操作參考，本研究觀察到腰椎L1～L5節(jié)段LPA 呈現(xiàn)逐漸減小，可為術(shù)者提供一定參考。

本研究仍然存在一定的問題與不足。本研究腰椎影像測(cè)量，由于椎板本身不是規(guī)則結(jié)構(gòu)，在標(biāo)志點(diǎn)選擇過程中因個(gè)體認(rèn)識(shí)差異可能會(huì)導(dǎo)致最終測(cè)量結(jié)果存在差異。本研究以椎板為參考，術(shù)中需要充分暴露椎板，因此主要適用于開放式后路腰椎融合術(shù)，臨床應(yīng)用還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。