退變性腰椎側(cè)彎腹部大血管與椎體位置測(cè)量

王 軍，劉玉芹，劉 超，王俊英，樊學(xué)英，周忠水

（濱州市中心醫(yī)院 山東濱州 251700）

退變性腰椎側(cè)凸（degenerative lumbar scoliosis,DLS）是發(fā)生于老年人的復(fù)雜脊柱畸形，手術(shù)治療可以松解腰椎管狹窄，糾正脊柱矢狀面及冠狀面失衡，顯著改善腰背痛及下肢放射神經(jīng)痛等癥狀，與正常椎體及周圍血管的位置關(guān)系不同。DLS患者椎體側(cè)方及旋轉(zhuǎn)移位，并牽引著周圍血管、神經(jīng)發(fā)生偏離，增加手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。伴隨著脊柱微創(chuàng)技術(shù)的發(fā)展，斜向腰椎椎體間融合（oblique lumbar interbody fusion,OLIF）等微創(chuàng)技術(shù)逐步在DLS患者中得到應(yīng)用，雖然減少了手術(shù)創(chuàng)傷，但手術(shù)過程中需仔細(xì)分離腹部血管。徐帥等［1］研究發(fā)現(xiàn)DLS患者腹主動(dòng)脈與腰椎相對(duì)解剖關(guān)系較正常人變化不大，但側(cè)凸矯形過程中仍需要警惕腹主動(dòng)脈損傷。魯雪紅等［2］采用CTA與脊柱3D重建聯(lián)合檢測(cè)脊柱側(cè)彎畸形以評(píng)估手術(shù)安全性。為進(jìn)一步明確DLS患者腰椎畸形對(duì)腹主動(dòng)脈及下腔靜脈位置的影響，為安全置入雙皮質(zhì)椎弓根釘及OLIF，本研究通過CT二維及三維圖像對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)化測(cè)量，報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）年齡45歲以上；（2）腰椎冠狀位 Cobb 角 20°～30°；（3） 頂椎位于腰段 （L1～L4）；（4）患者資料完整。

排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）特發(fā)性脊柱側(cè)彎；（2）合并胸椎側(cè)彎或其他發(fā)育性畸形；（3）既往有脊髓病變或脊柱外傷史；（4）強(qiáng)直性脊柱炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等免疫系統(tǒng)疾病，影響椎體小關(guān)節(jié)及骶髂關(guān)節(jié)功能；（5）患者影像資料不完整。

1.2 一般資料

2017年2月—2020年7月，29例退變性脊柱側(cè)彎患者符合上述標(biāo)準(zhǔn)，納入本研究，依據(jù)側(cè)彎方向分為左側(cè)組和右側(cè)組，選擇同期正常人32例，設(shè)為正常對(duì)照組。左側(cè)組16例，包括男10例，女6例；年齡51～73歲，平均（62.79±7.16）歲；Cobb角平均（25.27±4.59）°；右側(cè)組13例，包括男7例，女6例；年齡48～75歲，平均（61.62±8.96）歲；Cobb角平均（24.93±3.57）°。對(duì)照組32例，包括男23例，女19例；年齡45～73歲，平均（61.37±7.91）歲。三組患者在性別、年齡、體重指數(shù)等方面與對(duì)照組比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核通過，并與患者簽署知情同意書。

1.3 研究方法

首先拍攝脊柱全長(zhǎng)正側(cè)位X線片，根據(jù)頂椎的側(cè)彎方向?qū)⒅譃樽髠?cè)組、右側(cè)組。CT檢查：采用GE 64排128層螺旋CT掃描儀，患者仰臥，掃描脊柱全長(zhǎng)。管電壓120 kV，電流60 mA，掃描層厚0.65 mm，層間距1 mm，獲得原始圖像后，導(dǎo)入Mimics 14.0軟件中，依據(jù)各結(jié)構(gòu)的CT灰度值，分割出椎體、腹主動(dòng)脈及下腔靜脈，建立上述結(jié)構(gòu)的三維模型。

1.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)

在Mimics 14.0橫斷面窗口中L1～L4的椎弓根水平建立2個(gè)坐標(biāo)系：2個(gè)坐標(biāo)系的X軸均選擇椎體雙側(cè)上關(guān)節(jié)突內(nèi)緣連線，腹主動(dòng)脈的XY1坐標(biāo)系的Y1軸為經(jīng)左側(cè)上關(guān)節(jié)突背側(cè)緣與X線垂直的線，兩者交點(diǎn)為原點(diǎn)O1，測(cè)量主動(dòng)脈的位置參數(shù)，包括：（1）主動(dòng)脈-椎體角度（abdominal aorta-vertebral body angle,AAVB-A）：原點(diǎn)O與主動(dòng)脈中心的連線和Y軸所呈角度，連線位于第一象限為正值，位于第二象限為負(fù)值；（2）主動(dòng)脈-椎體距離（abdominal aorta-vertebral body distance,AAVB-D），為主動(dòng)脈后緣與原點(diǎn)O之間的距離；（3）椎體裸區(qū)寬度：又稱手術(shù)窗寬度（sur?gical window width,SWW），為椎體左側(cè)腹主動(dòng)脈后緣至腰大肌前緣的距離。此外，下腔靜脈的XY2坐標(biāo)系的Y2軸為經(jīng)右側(cè)上關(guān)節(jié)突背側(cè)緣與X線垂直的線，兩者交點(diǎn)為原點(diǎn)O2，測(cè)量下腔靜脈的位置參數(shù)，包括：（4）下腔靜脈-椎體角度（inferior vena cava–vertebral body angle,IVCVB-A）：原點(diǎn)O2與主動(dòng)脈中心的連線和Y2軸所呈角度，連線位于第一象限為正值，位于第二象限為負(fù)值。（5）下腔動(dòng)脈-椎體距離（inferior vena cava-vertebral body distance,IVCVBD），為下腔靜脈后緣至原點(diǎn)O的距離（圖1）。

圖1 椎體與腹主動(dòng)脈和下腔靜脈的參數(shù)測(cè)量示意圖 1a:AAVB-A：主動(dòng)脈-椎體角度，AAVB-A=-11.39°；AAVB-D：主動(dòng)脈-椎體距離，AAVB-D=6.17 cm；SWW：手術(shù)窗寬度，SWW=2.07 cm 1b:IVCVB-A=-13.84°；IVCVB-A：下腔靜脈-椎體角度，IVCVB-A=-13.84°；IVCVB-D：下腔動(dòng)脈-椎體距離，IVCVB-D=5.73 cm

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量數(shù)據(jù)以±s表示，多組數(shù)據(jù)之間比較采用單因素方差分析。兩組之間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料采用卡方檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 畸形情況

右側(cè)組16例中，頂椎位置分別為L(zhǎng)1椎體1例、L2椎體9例、L3椎體6例，側(cè)彎椎體數(shù)量5～7個(gè)，Cobb角平均（24.93±3.57）°。左側(cè)組13例中，頂椎位于L2椎體1例、L3椎體8例、L4椎體4例，側(cè)彎椎體數(shù)量5～7個(gè)，Cobb角平均（25.27±4.59）°。兩組患者在頂椎位置、側(cè)彎椎體數(shù)量及術(shù)前Cobb角方面比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

2.2 腰椎與腹主動(dòng)脈位置關(guān)系

腰椎與腹主動(dòng)脈位置關(guān)系測(cè)量結(jié)果見表1。三組的 AAVB-A角均自L1至L4顯著減?。≒<0.05）；在L2、L3平面，左側(cè)組顯著小于右側(cè)組和對(duì)照組（P<0.05），而L1和L4平面，三組間AAVB-A差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。三組的AAVB-D均自L1至L4顯著增加（P<0.05）；在L2和L3平面，左側(cè)組顯著大于右側(cè)組和對(duì)照組（P<0.05），而 L1和 L4平面，三組間AAVB-D差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。三組的L1至L4平面SWW差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；在L1平面三組間SWW差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），而L2至L4平面，SWW由大到小依次為左側(cè)組>對(duì)照組>右側(cè)組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

表1 腰椎與腹主動(dòng)脈位置關(guān)系測(cè)量結(jié)果（±s）與比較

表1 腰椎與腹主動(dòng)脈位置關(guān)系測(cè)量結(jié)果（±s）與比較

images/BZ_23_207_1875_620_1941.pngAAVB-A（°）images/BZ_23_620_1875_1033_1941.pngimages/BZ_23_1033_1875_1517_1941.pngimages/BZ_23_1517_1875_1934_1941.pngimages/BZ_23_1934_1875_2274_1941.pngimages/BZ_23_207_2004_620_2067.pngimages/BZ_23_620_2004_1033_2067.pngimages/BZ_23_1033_2004_1517_2067.pngimages/BZ_23_1517_2004_1934_2067.pngimages/BZ_23_1934_2004_2274_2067.pngimages/BZ_23_207_2130_620_2193.pngimages/BZ_23_620_2130_1033_2193.pngimages/BZ_23_1033_2130_1517_2193.pngimages/BZ_23_1517_2130_1934_2193.pngimages/BZ_23_1934_2130_2274_2193.pngL2 L4 images/BZ_23_620_2257_1033_2320.pngimages/BZ_23_207_2257_620_2320.png0.83±0.54-8.03±2.27images/BZ_23_1033_2257_1517_2320.png-3.96±1.17-8.94±1.52images/BZ_23_1517_2257_1934_2320.png-1.39±0.81-8.57±1.81<0.001 0.318images/BZ_23_1934_2257_2274_2320.pngAAVB-D（cm）images/BZ_23_207_2383_620_2446.pngimages/BZ_23_620_2383_1033_2446.pngimages/BZ_23_1033_2383_1517_2446.pngimages/BZ_23_1517_2383_1934_2446.pngimages/BZ_23_1934_2383_2274_2446.pngimages/BZ_23_207_2509_620_2573.pngimages/BZ_23_620_2509_1033_2573.pngimages/BZ_23_1033_2509_1517_2573.pngimages/BZ_23_1517_2509_1934_2573.pngimages/BZ_23_1934_2509_2274_2573.pngL2 L4 images/BZ_23_620_2636_1033_2699.pngimages/BZ_23_207_2636_620_2699.png5.69±0.30 6.27±0.57images/BZ_23_1033_2636_1517_2699.png6.07±0.36 6.31±0.66images/BZ_23_1517_2636_1934_2699.png5.51±0.25 6.22±0.51<0.001 0.918images/BZ_23_1934_2636_2274_2699.pngSWW（cm）images/BZ_23_207_2762_620_2825.pngimages/BZ_23_620_2762_1033_2825.pngimages/BZ_23_1033_2762_1517_2825.pngimages/BZ_23_1517_2762_1934_2825.pngimages/BZ_23_1934_2762_2274_2825.pngimages/BZ_23_207_2888_620_2952.pngimages/BZ_23_620_2888_1033_2952.pngimages/BZ_23_1033_2888_1517_2952.pngimages/BZ_23_1517_2888_1934_2952.pngimages/BZ_23_1934_2888_2274_2952.pngL2 L4 images/BZ_23_620_3015_1033_3078.pngimages/BZ_23_207_3015_620_3078.png1.43±0.52 1.59±0.63images/BZ_23_1033_3015_1517_3078.png1.85±0.53 2.11±0.59images/BZ_23_1517_3015_1934_3078.png1.37±0.38 1.32±0.51 0.013 0.002images/BZ_23_1934_3015_2274_3078.png

2.3 腰椎與下腔靜脈位置關(guān)系

腰椎與下腔靜脈位置關(guān)系測(cè)量結(jié)果見表2。三組的IVCVB-A角均自L1至L4顯著增大（P<0.05）；在L1～L4各平面，三組間IVCVB-A的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。三組的IVCVB-D均自L1至L4增大，對(duì)照組各平面間IVCVB-D的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），而左側(cè)組和右側(cè)組各平面間IVCVB-D的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。在L1至L4各平面，三組間IVCVB-D的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

表2 腰椎與下腔靜脈位置關(guān)系測(cè)量結(jié)果（±s）與比較

表2 腰椎與下腔靜脈位置關(guān)系測(cè)量結(jié)果（±s）與比較

images/BZ_24_207_558_620_624.pngIVCVB-A（°）images/BZ_24_620_558_1033_624.pngimages/BZ_24_1033_558_1517_624.pngimages/BZ_24_1517_558_1934_624.pngimages/BZ_24_1934_558_2274_624.pngimages/BZ_24_207_689_620_755.pngimages/BZ_24_620_689_1033_755.pngimages/BZ_24_1033_689_1517_755.pngimages/BZ_24_1517_689_1934_755.pngimages/BZ_24_1934_689_2274_755.pngimages/BZ_24_207_820_620_886.pngimages/BZ_24_620_820_1033_886.pngimages/BZ_24_1033_820_1517_886.pngimages/BZ_24_1517_820_1934_886.pngimages/BZ_24_1934_820_2274_886.pngL2 L4 images/BZ_24_620_951_1033_1017.pngimages/BZ_24_207_951_620_1017.png0.83±0.31 3.37±0.49images/BZ_24_1033_951_1517_1017.png0.96±0.25 3.41±0.52images/BZ_24_1517_951_1934_1017.png0.88±0.24 3.52±0.47 0.327 0.654images/BZ_24_1934_951_2274_1017.pngIVCVB-D（cm）images/BZ_24_207_1083_620_1148.pngimages/BZ_24_620_1083_1033_1148.pngimages/BZ_24_1033_1083_1517_1148.pngimages/BZ_24_1517_1083_1934_1148.pngimages/BZ_24_1934_1083_2274_1148.pngimages/BZ_24_207_1214_620_1279.pngimages/BZ_24_620_1214_1033_1279.pngimages/BZ_24_1033_1214_1517_1279.pngimages/BZ_24_1517_1214_1934_1279.pngimages/BZ_24_1934_1214_2274_1279.pngL2 L4 images/BZ_24_620_1345_1033_1410.pngimages/BZ_24_207_1345_620_1410.png5.33±0.41 5.52±0.37images/BZ_24_1033_1345_1517_1410.png5.31±0.39 5.57±0.52images/BZ_24_1517_1345_1934_1410.png5.36±0.51 5.46±0.33 0.951 0.770images/BZ_24_1934_1345_2274_1410.png

3 討論

退變性脊柱側(cè)彎的治療是一復(fù)雜手術(shù)過程，包括椎管減壓、椎間隙融合、椎弓釘棒系統(tǒng)轉(zhuǎn)棒矯形，嚴(yán)重患者需要聯(lián)合椎體截骨等。伴隨著脊柱微創(chuàng)技術(shù)的發(fā)展，人們開始采取LLIF或OLIF完成椎間融合，以減少對(duì)患者的創(chuàng)傷。與正常椎體位置和形態(tài)不同，DLS患者存在嚴(yán)重的椎體變形及旋轉(zhuǎn)移位，導(dǎo)致凹側(cè)椎弓根釘置入及椎間隙清理松解過程的暴露存在很大困難，手術(shù)過程中對(duì)前側(cè)血管的保護(hù)，一直是術(shù)者關(guān)注的要點(diǎn)。

目前針對(duì)椎前血管位置參數(shù)定位方法的研究存在三種方案，如徐帥等［1］以雙側(cè)上關(guān)節(jié)突內(nèi)緣連線為X軸，一側(cè)上關(guān)節(jié)突背側(cè)緣Y的坐標(biāo)系統(tǒng)，應(yīng)用該系統(tǒng)觀察退變性腰椎側(cè)彎腹主動(dòng)脈的變化規(guī)律。陸聲等［3］采用以椎體中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，椎體前后緣中點(diǎn)為椎體前后徑及左右徑為X軸和Y軸的坐標(biāo)系統(tǒng)對(duì)腹主動(dòng)脈及下腔靜脈分叉的部位進(jìn)行研究。而胡萬坤［4］則采用六區(qū)劃分方法將腰椎間隙由前向后分為六區(qū)，研究腰大肌和腹部大血管位置關(guān)系。本文為精確描述腹主動(dòng)脈和下腔靜脈與椎體的位置關(guān)系，采取第一種方案進(jìn)行定位，該方案的優(yōu)勢(shì)在于術(shù)前測(cè)量的參數(shù)能夠在術(shù)中觀察坐標(biāo)系的解剖標(biāo)志，實(shí)現(xiàn)了術(shù)前與術(shù)中的統(tǒng)一。同時(shí)為更直觀的模擬觀察，筆者進(jìn)行醫(yī)學(xué)圖像的三維重建，提取椎體、腹主動(dòng)脈和下腔靜脈，為術(shù)者提供更直觀位置觀察。

本研究三維模型顯示，三組患者自L1至L4節(jié)段的腹主動(dòng)脈均表現(xiàn)為由L1椎體左前逐步向L4椎體前正中移行，下腔靜脈則始終沿椎體右前方下行。不同側(cè)彎類型中各椎弓根對(duì)應(yīng)平面的測(cè)量亦發(fā)現(xiàn)，三組患者L1平面的AAVB-A角均顯著大于L4平面。該結(jié)果與Mu?oz［5］研究相一致。不同組別之間的差異主要出現(xiàn)在頂椎L2、L3平面，表現(xiàn)為左側(cè)組的AAVB-A角顯著小于對(duì)照組，右側(cè)組與對(duì)照組之間無顯著差異。Takeshi?ta等［6］認(rèn)為這主要是由于頂椎椎體發(fā)生冠狀位側(cè)彎的同時(shí)伴有同側(cè)旋轉(zhuǎn)，椎體后柱結(jié)構(gòu)則反向旋轉(zhuǎn)所致。而右側(cè)組中椎體則會(huì)出現(xiàn)反向旋轉(zhuǎn)。但右側(cè)患者因腹主動(dòng)脈的右側(cè)移行，使得該角度變化并不顯著。退變性腰椎側(cè)彎患者不僅表現(xiàn)為冠狀面移位，而且合并腰椎前凸減?。?］。腰椎前凸的減小，為腹主動(dòng)脈與椎體前緣之間距離（AAVB-D）提供解剖空間。徐帥等［1］發(fā)現(xiàn)，左側(cè)凸患者的AAVB-D平均增加1.8 mm，顯著大于右側(cè)凸患者及與正常人。本研究顯示左側(cè)組患者頂椎L2、L3顯著大于右側(cè)組及對(duì)照組。DLS患者多伴有中重度骨質(zhì)疏松，使得椎弓根螺釘固定強(qiáng)度顯著下降，為此有學(xué)者提出雙皮質(zhì)椎弓根螺釘固定技術(shù)［8］，即置入的椎弓根釘突破椎體前皮質(zhì)約2～3 mm，以增加螺釘把持強(qiáng)度。本研究顯示，腹主動(dòng)脈的AAVB-D距離顯著大于下腔靜脈，因此右側(cè)椎弓根雙皮質(zhì)固定應(yīng)謹(jǐn)慎，避免損傷下腔靜脈。相對(duì)于腹主動(dòng)脈參數(shù)變化，腰段下腔靜脈的走行相對(duì)固定，三組患者IVCVB-D無顯著差異。

OLIF為經(jīng)腰大肌與腹主動(dòng)脈之間進(jìn)入椎間隙的微創(chuàng)融合術(shù)，術(shù)前需在MRI或CT橫斷位圖像上確定手術(shù)窗的寬度，對(duì)手術(shù)窗<1 cm患者應(yīng)慎用［9］。本研究對(duì)三組患者的SWW進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)左側(cè)組L2/3、L3/4、L4/5三個(gè)間隙的SWW顯著大于對(duì)照組和右側(cè)組。筆者認(rèn)為這可能因左側(cè)組患者頂椎左側(cè)旋轉(zhuǎn)，使得腹主動(dòng)脈相對(duì)右移。同時(shí)長(zhǎng)時(shí)間側(cè)彎畸形，會(huì)導(dǎo)致凸側(cè)腰大肌萎縮，而表現(xiàn)為裸露窗寬度增加［10］。

綜上所述，本研究通過三維重建及二維參數(shù)測(cè)量的方法對(duì)退變性脊柱側(cè)凸患者腹部血管的位置形態(tài)進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果顯示左側(cè)凸患者頂椎區(qū)腹主動(dòng)脈會(huì)相對(duì)向右前移位，為實(shí)現(xiàn)椎體雙皮質(zhì)固定及微創(chuàng)椎體間融合提供空間，而下腔靜脈解剖位置較固定，術(shù)中應(yīng)注意避免損傷。