国人下胸椎及腰椎经椎弓根内固定应用解剖新进展

#综 述 # 国人下胸椎及腰椎经椎弓根内固定应用解剖新进展 王根林 综述 杨惠林 审校 中图分类号 R687 文献标识码 A 文章编号 1005- 8478( 2005) 05- 0383- 03 作者单位:苏州大学附属第一医院骨科,江苏 215006 作者简介:王根林 ( 19722),男, 硕士研究生。研究方向: 脊柱外科。 电话: ( 0512) 65309442 E2mai:l wglin0512@ sohu. com 1949年M iche le和 Krueger报道了椎弓根的解剖特点, 认 为螺钉可从后路通过椎弓根进入椎体。 1963年 Roy2Camille 首先应用椎弓根螺钉固定治疗胸腰椎骨折。随后椎弓根螺钉 内固定技术逐渐开展, 现已广泛应用于多种脊柱疾病的治 疗。但同时也出现了许多诸如螺钉穿破椎体, 损伤前方大血 管或内脏; 穿破椎弓根, 损伤脊髓、神经根及使内固定强度 下降等并发症。为避免上述并发症, 国内外学者对椎弓根的 应用解剖进行了一系列研究, 现已认识到不同地区不同性别 不同椎体间存有差异。国人椎弓根的应用解剖特点更适合于 中国人。因此, 本文就近年来国人下胸椎及腰椎经椎弓根内 固定的应用解剖研究做一综述。 1 椎弓根中心轴在椎后投影点的解剖学研究 经椎弓根内固定手术成败的关键是螺钉能否准确地经椎 弓根到达椎体。而螺钉进钉点准确定位又是椎弓根螺钉技术 的核心 [ 1]。因此寻找椎弓根中心轴在椎后投影点的解剖学标 志, 以确定螺钉的进钉点极为重要。 李志军等 [ 2]测量了 100具正常成人体脊柱骨标本, 发现 T9~ L1螺钉进钉点均位于横突中、上水平线与后关节突中垂 线及中外 1 /4垂线所限定的四边形内。L2 ~ L4位于横突中水 平线与后关节突最外缘垂线交点处, 即乳突和副突二者之间 的凹窝内。 L5位于横突中水平线与乳突外侧缘垂线的交点 处。他同时也测量了同一椎骨双侧入钉点间距, T9平均为 ( 23. 7 ? 2. 1)mm,缓慢地增大至 L4为 ( 36. 0 ? 4. 6)mm, L5则 急剧地增大为 ( 49. 8? 7. 6)mm。同一椎骨双侧入钉点间距在 T9~ L2有统计学意义, 性别间差异男大于女。史亚民等 [ 3]测 得螺钉进钉点 T9与 T12位于横突根部中点, T10位于横突根部 上缘, T11位于横突根部中上 1 /3点。殷渠东等 [ 4]发现下胸椎 进钉点的水平线应在横突上部、而腰椎在横突中上部, 并精 确测量了椎弓根椎后投影点与关节突关节和横突的距离, 各 节段间差异有非常显著性意义 (P < 0. 01), 认为应重视椎弓 根中心轴投影的节段性差异。上述方法均以横突及关节突或 仅以横突根部为螺钉进钉点的解剖定位标志, 是目前临床上 比较常见的一种方法。但在关节突横突有骨折变异增生等情 况时, 可能会出现定位不够准确, 引起并发症。李志军等 [ 2] 测得的同一椎骨双侧入钉点间距, 在一侧椎弓根失去正常的 定位标志时, 为确定对侧螺钉进钉点提供了一种参考。 阎德强等 [5]观测了 40具成人干燥标本, 发现乳副突间 凹与椎弓根中心轴的投影点相符, 而且乳副突间凹的存在较 为恒定 (T9 ~ L4为 100% , L5为 90% ), 以该凹点为螺钉进 钉点, 置钉 56例 224枚准确率 100%。杜心如等 [6]在 100套 成人干燥腰椎骨标本上观测到人字嵴 (腰椎峡部嵴和副突乳 突嵴组成人字嵴 ) 顶点位于或接近于椎弓根中心, 认为腰椎 的人字嵴顶点是一种简单、实用的进钉参考点。这两种定位 方法均以乳突、副突或其骨嵴为参照物。乳副突间凹和人字 嵴存在率高、具有较恒定的解剖学特征, 不受关节突骨质增 生或横突骨折等因素的影响, 而且术中不需过多显露横突和 关节突关节, 手术创伤小。临床应用证实置钉较准确, 是腰 椎椎弓根螺钉手术中最常用的进钉方法。但对乳副突间凹和 人字嵴不明显或有变异的椎体, 不宜运用该法定位。 崔新刚等 [7]测量胸腰椎骨标本及正常成人胸腰椎 X线片 与 CT片后, 以棘突上缘根部水平线与关节突关节中央垂线 二者交点为基本定位点。 T10~ 12进钉点位于此点上方 5mm, L1~ 4正在此点, L5在此点下方 5mm。根据此法实验室与临床 共置钉 108枚, 全部成功。该法以棘突和关节突定位穿钉, 不用显露横突, 创伤较小, 出血少, 定位简单。可用于横突 骨折或横突变异不能采用横突定位方法的病例, 但目前临床 应用此法不多。 由此可见, 椎弓根螺钉进钉点的定位方法较多, 但没有 一种方法会适合于所有的情况, 如横突缺如、过小及肥大, 关节突骨折增生均不宜以横突关节突来定位, 乳副突间凹、 人字嵴较浅不明显者不宜以乳副突来定位。这就要求脊柱外 科医生要掌握多种定位方法, 以便术中灵活运用。值得一提 的是横突平分线多不通过椎弓根中心 [ 2~ 4、8], 传统的横突平 分线作为椎弓根螺钉的横向定位标志不够准确, 易导致手术 并发症。 2 椎弓根夹角的解剖学研究 椎弓根纵轴延长线与椎体正中矢状面之间的夹角为 e角, 椎弓根纵轴延长线与椎体水平面之间的夹角为 f角。 e角和 f 角决定椎弓根螺钉的进钉方向。不恰当的 e、 f角都会使螺钉 穿破椎弓根或椎体损伤脊髓神经、内脏器官或进入椎间盘, 因此进钉方向对置入螺钉非常重要。 李志军等 [9]在 100具脊柱标本上测得的 e角在 T9~ T12逐 渐减小, T9~ 11均 < 5b, 其中 T12几乎 100% 为负值 ( - 6. 2 ? 2. 1)b, L1~ 5则又逐渐地增大 ( 6. 8 ? 3. 2 ~ 29. 9 ? 4. 7 )b。 e #383#中国矫形外科杂志 2005年 3月第 13卷第 5期 O rthop J Ch in, Vo.l 13, No. 5March 2005 角侧别间及性别间均无显著性差异 (P > 0. 05)。 f角胸椎大 于腰椎, T9~ L5逐渐减小 ( 21. 0 ? 2. 1~ 4. 4 ? 1. 8 )b, 侧别 间无显著性差异 (P > 0. 05)。但性别间差异在 T9~ 12有极显 著性 (P < 0. 01), 而 L1~ 5则无显著性差异 (P > 0. 05)。熊 传芝等 [ 10] CT扫描测得 736个椎体 e角的变化趋势与李志军 结果相似, 且侧别间与性别间亦无显著性差异 (P > 0. 05), 与身高体重无显著相关性, 节段间差异有非常显著性意义 (P < 0. 01), 但 e角在 T12为正值 ( 3. 2 ? 2. 6)b。殷渠东等 [ 4] 测得 e角仅在 T11略为负值, L1~ 2较小, 向两端逐渐增大 (L5 最大, 26. 5b)。 f角相对较恒定, 胸椎为 12~ 14b, 腰椎为 8. 5~ 11. 2b。 e、 f角各节段差异有非常显著性意义 (P < 0. 01)。史亚民等 [ 3]测量下胸椎 e角性别间有非常显著性意义 (P < 0. 01), 与李志军 [9]、熊传芝 [ 10]结果不同。他以椎弓根 与椎板间夹角代替 f角, T9~ 12呈减小趋势 ( 90. 1 ? 0. 8~ 82. 3 ? 3. 7)b。 以上数据各有不同可能与测量方法有关, 但总的趋势是 f角胸椎大于腰椎, e角腰椎大于胸椎 (T11~ 12最小, 可能为 负角 )。 e角在决定进钉方向时临床意义相对较大, 下胸椎固 定时螺钉内倾角不宜过大, 否则易进入椎管, 而下腰椎固定 内倾角不宜过小, 否则易穿破椎弓根外侧皮质或椎体侧方, 引起并发症。悉这些数据, 可更好的掌握椎弓根螺钉进钉方 向, 减少相关并发症。但在临床具体应用时还应结合进钉点 及结合 X线片或 CT片, 选择相应的螺钉进钉角度。 3 椎弓根后缘至椎体前缘长度的解剖学研究 生物力学研究明椎弓根螺钉越长, 固定强度越大, 在 椎体内承受的弯曲力矩增加。但随着螺钉的增长, 穿破椎体 损伤血管及脏器的可能性增大, 而过短达固定又不够坚强。 因此, 选择合适的螺钉长度也很重要。 李志军等 [ 11]从进钉点沿椎弓根长轴至椎体前骨皮质测得 螺钉通道长 T9~ 12接近, 平均 43. 3mm; L1 ~ S1逐渐增大平均 为 52. 4mm。统计结果: 侧别间无显著性差异 (P > 0. 05), 性别间差异均为男大于女且差异极具显著性 (P < 0. 01)。但 熊传芝 [ 10]以协方差法分析各因素的交互效应时发现, 在 消除体重、身高两因素后, 钉道长度均与性别无关, 节段间 有显著性差异。其测得螺钉通道长度 T9为 ( 24. 6 ? 2. 0)mm, T10~ 12变化不大为 ( 45. 6 ? 4. 0 ~ 47. 6 ? 2. 9) mm, L1~ 5为 ( 52. 8 ? 2. 8~ 51. 3 ? 5. 8)mm, L3最小 ( 41. 8 ? 2. 8)mm。陈 家强等 [ 12]建议螺钉长度参考以下选择 : T9~ 10应为 24. 0 ~ 33. 0mm, 且随椎骨序数增加而逐渐增加 10mm, T11~ 12则较 T10短, < 32. 0mm, L1~ 5为 34. 0mm以上。以上结果为临床医 生选择螺钉长度提供一种参考。螺钉长度各个节段不同, 总 的趋势腰椎大于胸椎。但同时需结合术前影像学检查及术中 定位导针的长度做参考, 遵循个体化置钉原则。 4 椎弓根宽度及高度 (横径及纵径 ) 的解剖学研究 生物力学研究证明螺钉直径越粗拔出强度越大, 但过粗 胀破椎弓根皮质反而使螺钉固定强度下降。测量椎弓根宽度 及高度可以为选择合适直径的螺钉提供参考。 杜心如等 [ 13]测量 50具 T11 ~ L5脊柱标本, 椎弓根内横径 胸椎小于腰椎为 ( 5. 4 ? 0. 9~ 13. 0 ? 2. 4)mm, 内纵径胸椎大 于腰椎为 ( 12. 3 ? 1. 3~ 9. 4 ? 1. 6)mm, 2. 6% ~ 30% 的 T11 ~ L4椎弓根内横径 < 4mm, 认为不宜行椎弓根螺钉内固定。殷 渠东等 [ 4]测量 40具 T10 ~ L5脊柱标本, 发现椎弓根宽与高在 L1最小, 分别为 6. 5mm和 13. 9mm, 向两端逐渐增大。经方 差分析椎弓根宽与高节段差异有非常显著性意义 (P < 0. 01)。熊传芝等 [ 10]以协方差分析法分析各因素的交互效应时 发现, 在消除体重、身高两因素后, 椎弓根宽度与性别无 关: 泊松相关分析显示身高、体重均与椎弓根宽度呈显著正 相关。陈家强等 [ 12]根据测得的数据认为椎弓根螺钉直径 T9 为 4. 0~ 4. 5mm, T10 ~ L5为 5. 0mm以上。 总的说来, 椎弓根宽度均小于其高度。因此, 螺钉的直 径主要依据椎弓根宽度来选择: 从 T9~ 12及 L1~ 5的椎弓根宽度 均呈逐渐增大的趋势, 而 T12 ~ L1骤然减小, 选择螺钉时应 注意。螺钉直径应是最小宽度减去两侧的骨皮质厚度, 因此 杜心如等 [ 13]测得椎弓根内横径更精确。了解椎弓根的宽度对 决定椎弓根螺钉的尺寸具有重要意义, 为选择合适直径的椎 弓根螺钉提供客观依据。 5 椎弓根毗邻结构的解剖学研究 椎弓根的毗邻结构复杂, 与此有关的研究有助于避免椎 弓根螺钉内固定时发生神经根硬膜囊等损伤的并发症。蔡卫 华等 [ 14]在 15具标本上测量得腰椎椎弓根至硬膜囊内缘和上、 下位神经根的平均距离分别为 1. 6、5. 4、1. 6mm; 神经根的高 度平均为 4. 3mm, 神经根矢状角平均为 37. 30b。杜心如 等 [ 15]观察 50具成人脊柱标本, 发现椎弓根内侧与硬膜相贴、 下侧与神经根相邻。在 L1~ 5椎弓根的 4周均有椎管内静脉丛 紧紧贴附, 以上下及内侧最为明显。神经根的前、后根均与 椎弓根内侧和下侧相邻。他还观察到不同节段椎弓根的形态 各异, 如 L5椎弓根从上面观宽大, 从下面观椎弓根下切迹深 大, 形成侧隐窝。因此 L5椎弓根螺钉进钉点应略偏上, 以免 螺钉进入侧隐窝而损伤神经根。上述研究表明椎弓根的上方 及外侧无重要结构, 较为安全。这也是椎弓根螺钉内固定时 /宁上勿下, 宁外勿内0 理由所在, 但也是相对而言。 6 结 语 胸腰椎椎弓根的应用解剖研究对于正确置入椎弓根螺钉 有着重要的意义。国内学者从不同角度对胸腰椎的椎弓根应 用解剖进行观测, 提供了详细数据, 并已注意到不同节段和 性别间的差异有显著性意义及身高体重因素的影响, 测量和 分析了进钉点位置及进针方向与椎弓根中心轴的吻合情况, 对原有螺钉置入法提出了合理的改进意见, 提出了个体化原 则。但目前的研究对象基本是成人标本, 没有对年龄因素加 以考虑, 因而均带有不同程度的偏差。若能按年龄分组来研 究, 将更有助于减少椎弓根内固定所带来的并发症。此外, 椎弓根应用解剖研究与影像学结合, 更有利于椎弓根螺钉的 准确置入。 参考文献: [ 1] 李兵,姜保国,傅忠国,等. CT重建椎弓根轴线投影点定位研究 [ J].中国脊柱脊髓杂志, 2003, 13 ( 9): 551~ 553. #384# 中国矫形外科杂志 2005年 3月第 13卷第 5期 O rthop J Ch in, Vo.l 13, No. 5March 2005 [ 2] 李志军,刘万林, 温树正,等.椎弓根螺钉入点定位及双侧入点间 距的应用测量 [ J]. 中国临床解剖学杂志, 2001, 19 ( 4 ): 308~ 310. [ 3] 史亚民,柴伟,侯树勋,等.胸椎椎弓根形态测量研究 [ J].中国脊 柱脊髓杂志, 2002, 12 ( 3): 191~ 193. [ 4] 殷渠东,郑祖根, 董启榕.椎弓根投影与椎后解剖标志的关系 [ J].中华创伤杂志, 2002, 18( 4 ): 252~ 253. [ 5] 阎德强,谢志军, 李炳辉,等.胸腰椎乳副突间凹进钉点的解剖学 研究与应用 [ J].中国矫形外科杂志, 2001, 8( 5 ): 506~ 509. [ 6] 杜心如,叶启彬, 赵玲秀,等.腰椎人字嵴顶点椎弓根螺钉进钉方 法的解剖学研究 [ J].中国临床解剖学杂志, 2002, 20 ( 2 ): 86~ 88. [ 7] 崔新刚,丁自海,蔡锦方. 以棘突定位胸腰椎经椎弓根内固定的 应用解剖学研究及意义 [ J]. 骨与关节损伤杂志, 2003, 18 ( 6 ): 381~ 383. [ 8] 杜心如,赵玲秀, 张一模,等.腰椎横突平分线与椎弓根侧方平分 线关系的解剖学观测及其临床意义 [ J].中国临床解剖学杂志, 2000, 18( 4): 317~ 318. [ 9] 李志军,刘智君,高尚,等.椎弓根螺钉内固定术有关角度测量及 其临床意义 [ J].内蒙古医学院学报, 2002, 24( 1): 16~ 19. [ 10] 熊传芝,郝敬明,唐天驷.椎弓根钉道参数的变异性及其相关因 素的研究 [ J].中华骨科杂志, 2002, 22 ( 1): 3 l~ 33. [ 11] 李志军,赵建民,高尚, 等。经关节突 ) 椎弓根 ) 椎体内固定螺 钉通道的形态学观测 [ J ]. 内蒙古医学院学报, 2000, 22( 4 ): 226 ~ 229. [ 12] 陈家强,周立兵,余明华,等.胸腰椎椎弓根的解剖学测量及其临 床意义 [ J].解剖学研究, 2004, 26 ( 1): 63~ 65. [ 13] 杜心如,赵玲秀,张一模,等.胸腰椎椎弓根内径的测量及其临床 意义 [ J].中国脊柱脊髓杂志, 2001, 11 ( 3): 162~ 164. [ 14] 蔡卫华,顾永强.腰椎椎弓根与其周围神经结构的应用解剖 [ J ]. 交通医学, 1999, 13( 2 ): 159~ 160. [ 15] 杜心如,张一模,赵玲秀,等.椎弓根毗邻结构的观察及其临床意 义 [ J].中国矫形外科杂志, 2000, 7 ( 11): 1063~ 1065. (收稿: 2004211219 ) #学习班通知 # 第二届全国微创骨科学术交流会 暨微创骨科新技术学习班通知 由中华医学会骨科分会微创学组和5中华骨科杂志6主办、南京鼓楼医院骨科承办的第二届全国微创骨科学术交流会暨微创骨 科新技术学习班将于 2005年 4月 12~ 17日在南京举行。现将相关事项及征文通知如下: u 日程安排: 2005年 4月 15~ 16日举办微创骨科学术交流会, 报到时间为 2005年 4月 14日 8: 00~ 23: 00, 会议注册费每人 600元。2005年 4月 13~ 14日举办微创骨科新技术学习班, 学习班的报到时间为 2005年 4月 12日 12: 00~ 23: 00, 学习班注册费 每人 600元;学习班与会议同时参加注册费为 1000元。 u 学术交流会以大会发言和专题的形式进行;学习班则有国内外专家授课。会议代表及学习班学员将获得国家继续教育 Ñ类学分。 u 学术会议征文:骨科领域微创技术新观点、新进展;骨科领域微创技术的临床与研究成果。 u 征文要求: ( 1)未公开发表的论文全文和结构式摘要 1份 ( 600~ 800字 ),并提供打印稿和软盘, 注明第一作者的通信地址及邮政编码,论 文必须附单位证明。 ( 2)截稿日期: 2005年 3月 1日 ( 3)投稿地址:南京市中山路 321号 南京鼓楼医院骨科 沈勤。邮政编码: 210008。电话: ( 025) 83304616@12102。E2mai:l scoli2 os is2002@ sina. com,有关会议的最新动态请查阅 www. sosscoliosis. com或 www. scoliosis2china. com #385#中国矫形外科杂志 2005年 3月第 13卷第 5期 O rthop J Ch in, Vo.l 13, No. 5March 2005