借助多重冠状面ct重建影像(cmri)确定下颈椎椎弓根螺钉切迹参考法的置钉点
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摘要
摘要
研究设计:这是一个结合了影像学、形态解剖学以及临床医学的综合性前瞻性研究。
研究背景:自Abumi第一次报道了应用颈椎椎弓根螺钉技术治疗了13位下颈椎外伤的病例以来,颈椎椎弓根螺钉内固定技术已在临床上得到了认可。
但是相对于腰椎和胸椎来说,椎弓根螺钉在颈椎上的使用仍存在着高风险,这是因为颈椎椎弓根周围存在重要神经、血管组织,如颈髓、神经根、椎动脉等,一旦损伤可能会造成严重并发症。
其次,大量的影像学数据和用于指导颈椎椎弓根螺钉置入技术的尸体标本形态学研究数据都已表明,目前颈椎椎弓根螺钉置入点参照的解剖标记(如关节突关节)存在着变异,同时手术者对同一参照的解剖标记的认知也存在着差异。
所以一个解剖定位更一致的、更实用的、操作更简易的颈椎椎弓根螺钉置入技术仍待进一步开发。
目标:参考颈椎侧块切迹测量颈椎椎弓根螺钉置钉点和确定钉道轨迹,并评估“切迹参照法”颈椎椎弓根螺钉技术的可行性。
方法:40位无颈椎病的志愿者接受CT扫描,重建颈椎椎弓根斜矢状位、冠状位和轴向水平位的影像图。
通过在多重冠状面CT重建图像(Coronal multiplane reconstructed CT image, CMRI)上测量颈椎椎弓根投影中心点(pedicle projection center, PPC)和侧块切迹(vertebral lateral notch, VLN)最凹点的相对位置关系,我们得到了椎弓根进钉点的相关数据,从而确定了以切迹参照的颈椎椎弓根螺钉进钉点。
斜矢状位和轴向水平位的图像数据用来测量椎弓根螺钉的内外展角度和头尾倾角度。
参数包括距离X(冠状面上PPC与VLN最凹点的横向距离),距离Y(PPC与VLN最凹点的纵向距离),椎弓根外壁宽度(outer pedicle width, OPW)、外壁高度(outer pedicle height, OPH),内壁宽度(inner pedicle width, IPW)、内壁高度(inner pedicle height, IPH),椎弓根内外展角(Pedicle mediolateral angle, PMA/α),头尾倾角(Pedicle cephalocaudad angle, PCA/β)。
基于以上测量结果,我们在12具尸体标本的下颈椎中应用置入椎弓根螺钉。
对每具尸体的C3至C7进行解剖分离后评估双侧椎弓根的皮质完整性。
将骨皮质穿透情况分为四个等级,0级:骨皮质完整,未被穿破;1级:小于螺钉1/4直径的螺纹穿破骨皮质;2级:超过螺钉1/4但小于1/2直径的螺纹穿破
摘要
皮质;3级:超过螺钉1/2直径的螺纹穿破皮质,并进行统计分析。
结果:椎弓根外壁宽度、高度以及内壁宽度、高度的平均值从C3至C7呈逐渐下降趋势。
α角在C4最大,其次为C3,从C5至C7逐渐增大。
从C3至C7,β角平均值从正值逐渐减小并转为负值(15.1°至-8.4°)。
从C3至C7,X平均值为切迹最凹点内侧2.2mm左右。
从C3至C6,Y平均值为切迹最凹点下方1.4mm,但在C7,Y平均值为切迹最凹点的上方1.2mm。
在十二具标本C3至C7双侧椎弓根中,一共置入120枚椎弓根螺钉。
皮质穿透情况:0级为78.33%,1级为10.0%,2级为8.33%,3级仅为3.33%。
结论:颈椎侧块切迹可作为恒定的解剖参照标志,多重冠状面CT重建图像(CMRI)可以确定切迹参考法颈椎椎弓根螺钉技术置钉点。
采用该方法的下颈椎椎弓根螺钉的置入技术简单、实用、易掌握。
关键词:下颈椎;椎弓根螺钉;多重冠状面CT重建图像;置钉点;
颈椎侧块切迹
Abstract
ABSTRACT
Study Design: This is a prospective study which combined radiographic imaging﹑cadaver-based morphology and clinical medicine.
Backgrounds: The first report of pedicle screw insertion through the C3 to C6 was the description of techniques and report of 13 cases of pedicle fixa tion for traumatic lesions of the lower cervical spine by Abumi et al. [1] in 1994. And after that, the use of pedicle screws in the cervical spine is increasing accepted among spine surgeons. However, compared to the lumbar and thoracic spine, the use of pedicle screws in the cervical spine still has been considered too risky due to the surrounding neurovascular structures. Severe complications in the subaxial cervical spine with the use of cervical pedicle screw would be caused, if those important structures be injured. Furthermore, radiographic image or cadaver-based morphometric measurements used to guide the surgeon in pedicle screw (PS) insertions show significant variability. The most consistent anatomic landmark and the most practical and easy-mastering technique of cervical PS placement still need identify.
Objectives: To measure new parameters of subaxial cervical PS entrance localization and trajactory parameters, and evaluate the feasibility of vertebral lateral notch-referred technique for PS insertion.
Methods: Forty cervical CT scans from volunteers were performed in axial, sagittal and coronal plane. Entrance localization of subaxial cervical spine was determined through quantitating the PS insertion point related with the lowest point of vertebral lateral notch (VLN) in the coronal multiplane reconstruction images(CMRI). Axial and sagittal parameters were measured to illuminate the trajactory of PS insertion, coronal plane scans can be used to measure other parameteres. All parameters include distance X (horizontal distance from the PS insertion point to the lowest point of VLN in the coronal plane), distance Y(vertical distance from the pedicle projection center(PPC) to the lowest point of VLN),outer
Abstract
pedicle width (OPW), outer pedicle height (OPH), inner pedicle width (IPW), inner pedicle height (IPH), pedicle mediolateral angle (α), pedicle cephalocaudad angle(β). On the basis of above analysis, twelve human cadaveric subaxial cervical specimens were inserted with PS by using the vertebral lateral notch-referred technique. Thereafter, cortical integrity of each pedicle was evaluated by anatomic dissection of the specimens. The cortical penetration was classified into four grades. Grade 0: cortex is of integrity; Grade I: screw threads or less than one-fourth of the screw cross section penetrates the cortex; Grade II: more than one-fourth but less than one-second of the screw cross section penetrates the cortex; Grade III: more than one-second of the screw cross section penetrates the cortex.
Results: The mean values of OPW, OPH, IPW and IPH are gradually increased from C3 toward C7. The mean α angle is largest at C4, then at C3 and are gradually decreased from C5 to C7. The mean β angle is gradually caudal to cephalad from C3 to C7. The distance X is almost consistent with value around 2.2 mm medial to the lowest point of notch from C3 to C7. The distance Y is around 1.4 mm lower to the lowest point of notch from C3 to C6, but around 0.12 mm higher at C7. A total of 120 pedicle screws were inserted. The cortical penetration rate is 78.33% in grade 0, 10.0% in grade I, 8.33% in grade II and the poor position of pedicle screw is only 3.33% in grade III.
Conclusion: CMRI can be used as a reliable preoperative reference for guiding PS insertion. The notch may be a consistent landmark for the notch-referred technique which is practical and easy-mastering for subaxial cervical spine PS placement.
Key Words:subaxial cervical spine; pedicle screw; coronal multiplane reconstructed CT image; entrance localization; vertebral lateral notch.
目录
目录
第1章引言 (1)
第2章资料与方法 (3)
2.1 临床资料 (3)
2.2 研究方法 (3)
2.2.1 影像测量方法 (3)
2.2.2 影像测量参数 (3)
2.2.3 尸体标本操作方法 (4)
2.2.4 尸体标本操作后评估 (4)
2.3 统计学方法 (5)
第3章结果 (6)
3.1 影像测量各参数结果 (6)
3.1.1 椎弓根的宽和高度 (6)
3.1.2 椎弓根的角度 (7)
3.1.3 椎弓根中心点与侧块切迹的距离 (7)
3.2 尸体标本螺钉置入评估结果 (8)
第4章讨论 (10)
第5章结论 (13)
致谢 (14)
参考文献 (15)
附图 (18)
综述 (22)
中英文对照
中英文对照
缩略语英文名称中文名称
CMRI Coronal multiplane reconstructed CT image 多重冠状面CT重建PPC pedicle projection center 椎弓根中心点
VLN vertebral lateral notch 侧块切迹
OPW outer pedicle width 椎弓根外壁宽度OPH outer pedicle height 椎弓根外壁高度IPW inner pedicle width 椎弓根内壁宽度IPH inner pedicle height 椎弓根内壁高度PMA/αPedicle mediolateral angle 椎弓根内外展角PCA/βPedicle cephalocaudad angle 椎弓根头尾倾角LPA longitudinal pedicle axis 椎弓根长轴线
VM vertebral midline 颈椎中线
CVE cranial vertebral endplate 上终板
STA screw transverse angles 螺钉外展角
PTA Pedicle transverse angles 椎弓根外展角
第1章引言
第1章引言
自从Abumi[1]首次介绍了通过椎弓根螺钉固定下颈椎技术以来,椎弓根螺钉在颈椎重建手术上的应用日益增多,尤其是在颈椎肿瘤切除后重建、畸形矫正以及严重的骨折脱位病例中的应用[2-5]。
大量生物力学稳定性研究和椎弓根螺钉固定临床研究报告发表并都表明,相较于其他内固定技术,颈椎椎弓根螺钉固定技术提供的生物力学稳定性是最好的[6-11]。
当考虑到在某些情况下前路固定提供的固定不充分时,我们就会想到传统的辅助后路侧块固定,但此种前后路联合手术的方式显然比较复杂且耗时,对患者的创伤明显增加,术后恢复慢,患者还需要提供的额外的手术费用,当我们能够熟练的掌握颈椎椎弓根螺钉固定技术时,我们只需要单纯后路内固定即可代替前述的复杂联合手术,能在短节段内就起到稳定性固定作用成为选择椎弓根螺钉固定的一个重要原因。
颈椎椎弓根固定在下颈椎的效果很好,但颈椎椎弓根固定是一个非常精准的技术,相对于腰椎和胸椎来说,椎弓根螺钉在颈椎上的使用仍存在着高风险,这是因为颈椎椎弓根周围存在重要神经、血管组织[12,13],上述重要组织一旦受损可导致严重的手术并发症[12,14,15],例如大出血、神经麻痹,甚至是瘫痪、死亡。
为了安全置入颈椎椎弓根螺钉,目前已经报道了很多不同的颈椎椎弓根螺钉技术:如解剖标志定位法[1,16,17],椎板切除直视下定位法[18,19],“漏斗定位法”[20],导航技术[21-23]和CT cutout及模型导板技术[24,25]。
导航系统提高了颈椎椎弓根螺钉置入的准确性和安全性,但是这种技术常常因耗时及设备昂贵而难以在临床上广泛应用。
椎板切除术能够直视颈椎椎弓根而提高椎弓根螺钉置入的安全性,但是这种技术必须切除颈椎后弓等重要结构,在临床上的开展仍存有争议。
“漏斗定位法”需要磨除大量侧块骨质,减小了螺钉的锚定距离,降低了抗拔出力。
模型导板技术需要术前的材料准备和成型准备,因此不适合急诊手术。
目前依靠解剖标记的徒手技术仍然是临床主流的置钉技术,由于徒手技术所参考的解剖结构标志存在变异,以及不同的外科医生对体表解剖定位标志的判断又存在不同程度偏差,因此限制了颈椎椎弓根螺钉置钉的精准性。
在一些特殊的情况下,例如在严重的关节骨质增生、强直性脊柱炎关节已经融合或者类风湿性关节炎导致的关节破坏时,患者的椎小关
第1章引言
节解剖标志无法清晰辨别。
因此,仍有必要进一步寻找一种参考解剖标志较为恒定的,且易操作、易掌握的颈椎椎弓根螺钉技术。
此项研究中我们通过在多重冠状面CT重建图像(CMRI)上参考侧块切迹最低点的位置来确定下颈椎椎弓根进钉点的位置,提出了一个参考颈椎侧块切迹的颈椎椎弓根螺钉技术(称为“切迹参照法”颈椎椎弓根螺钉置钉技术)。
第2章资料与方法
第2章资料与方法
2.1 临床资料
本研究总共招募了40位志愿者进行影像学检查,其中有22位男性和18位女性,他们的年龄范围是22岁至62岁,平均年龄46岁。
经过影像学检查,排除志愿者患有感染、肿瘤、畸形、创伤、严重退行性变和先天发育异常等疾病。
研究通过在南昌大学解剖教研室中12具人体尸体颈椎标本的C3至C7上应用“切迹参照”技术一共置入了120枚颈椎椎弓根螺钉以验证方法的可靠性。
尸体的年龄从26岁至58岁不等,平均年龄是42.5岁。
男性尸体有8例,女性尸体有4例。
各具尸体都没有明显的先天性或者后天的脊柱疾病或病变。
2.2 研究方法
2.2.1 影像测量方法
40位志愿者接受了CT扫描,建立了颈椎椎弓根斜矢状位、冠状位和水平位的影像图。
而且,从C3至C7每个颈椎的冠状面图像逐个进行了多重冠状面CT重建,用来显示颈椎侧块切迹。
由专业的脊柱外科医生来决定切迹最凹点,然后在多重冠状面CT重建图像(CMRI)上测量X1的长度,即从颈椎侧块切迹最凹点至椎体中线的距离(见图1)。
在水平面上测量X2的长度,即从椎弓根轴线与侧块表面的交点至椎体中线的距离(见图2)。
X线的长度是指在椎弓根螺钉进钉点在冠状面上与侧块切迹的横向距离,即X=X1-X2。
斜矢状位图像和水平面图像用来测量椎弓根螺钉的进钉的头尾倾斜角和内外展角。
2.2.2 影像测量参数
此研究测量的颈椎椎弓根中一共包含8种参数。
这些参数具体定义如下:1.椎弓根宽度外径(OPW):即为椎弓根外壁宽度的直径(见图3);2.椎弓根
第2章资料与方法
高度外径(OPH):即为椎弓根外壁高度的直径(见图4);3.椎弓根宽度内径(IPW):即为椎弓根内壁宽度的直径(见图3);4.椎弓根高度内径(IPH):即为椎弓根内壁高度的直径(见图4);5.椎弓根内外展角(PMA/α):即为在水平面上椎弓根长轴线(longitudinal pedicle axis, LPA)与颈椎中线(vertebral midline, VM)的交角(见图2);6.椎弓根头尾倾角(PCA/β):即为在斜矢状位面上椎弓根长轴线(LPA)与该椎体上终板(cranial vertebral endplate, CVE)所交的角(见图5);7.距离X(X=X1-X2):即为椎弓根螺钉进钉点与同一颈椎侧块切迹在冠状面上的横向距离;8.距离Y:即为在冠状面上椎弓根中心点(PPC)至侧块切迹最凹点的垂线距离(见图1)。
2.2.3尸体标本操作方法
通过“切迹参照法”椎弓根螺钉置钉技术,在12具人类尸体下颈椎标本的双侧椎弓根中分别置入了合适大小的椎弓根螺钉。
尸体标本俯卧放置,并使颈部处于中立位置。
从枕外隆突中点至T1棘突的连线即为正中线。
从正中向两侧剥离颈后方肌肉等软组织,直至暴露侧块切迹。
通过我们在影像学资料上测量的数据确定颈椎椎弓根螺钉的进钉点及角度。
先用4mm大小的磨钻在侧块骨皮质的进钉点处进行去骨皮质化并打孔,然后再用直径2mm大小的手锥参照测量角度进一步钻探并寻找钉道,探子确定钉道壁四周完整后再进行丝攻,最后将3.5mm大小的椎弓根螺钉置入相应椎弓根。
2.2.4尸体标本操作后评估
完整剖离出各个颈椎并标记,进行椎弓根骨皮质完整性评估。
具体骨皮质穿透情况及定义如下:0级:骨皮质完整,未被穿破;1级:小于螺钉1/4直径的螺纹穿破骨皮质;2级:超过螺钉1/4但小于1/2直径的螺纹穿破皮质;3级:超过螺钉1/2直径的螺纹穿破皮质,并进行统计分析。
将标记的各个颈椎进行CT扫描,收集各个颈椎扫描的轴向水平图像,测量各个颈椎双侧椎弓根和实际椎弓根螺钉外展角。
椎弓根螺钉轴线(用实线表示)与椎体中线所交的角为A角(STA),椎弓根长轴线(用虚线表示)与椎体中线所交的角为B角(PTA)(见图6)。
第2章资料与方法
2.3 统计学分析
对所有的数据都采用平均值和标准差统计。
将12尸体各个标记的颈椎双侧椎弓根和实际椎弓根螺钉内外展角数据导入统计软件SPSS.19进行分析,用t 检验分析双侧椎弓螺钉内外展角,配对t检验分析椎弓根内外展角和相应螺钉内外展角的差异。
P<0.05表示差异有统计学意义,P>0.05则表示无统计学意义。
第3章结果
第3章结果
3.1 影像测量各参数结果
40位志愿者中,从C3至C7双侧椎弓根都在影像学上进行了相应的参数测量。
所有的影像学上测量的参数数据都已统计并绘制表格。
3.1.1 椎弓根的宽和高度
12具新鲜人类尸体下颈椎标本都置入了相应的椎弓根螺钉。
从C3至C7双侧椎弓根宽度外径(OPW)和椎弓根宽度内径(IPW)呈逐渐增大改变。
右侧椎弓根宽度外径(OPW)的范围为4.1mm至5.5mm,椎弓根宽度内径(IPW)的范围为2.0mm至3.4mm。
左侧椎弓根宽度外径(OPW)的范围为4.2mm至5.7mm,椎弓根宽度内径(IPW)的范围为2.0mm至3.4 mm (见表1)。
从C3至C7双侧椎弓根高度外径(OPH)和椎弓根高度内径(IPH)呈逐渐增大改变。
右侧椎弓根高度外径(OPH)的范围为5.2mm至6.2mm,椎弓根高度内径(IPH)的范围为2.4mm至3.3 mm。
左侧椎弓根高度外径(OPH)的范围为5.1mm至6.0mm,椎弓根高度内径(IPH)的范围为2.4mm至3.3 mm (见表1)。
表.1 从C3至C7各颈椎双侧的IPW、OPW、IPH、OPH 值(mm)
第3章 结果
3.1.2 椎弓根的角度
从C3至C7外展角(α)大致呈逐渐减小改变。
右侧椎弓根外展角(α)范围为34.8°至48.5°;左侧椎弓根外展角(α)范围为34.3°至49.2°。
最小的外展角(α)为34.3°,在C7水平;最大的外展角(α)为49.2°,在C4水平(见表2)。
从C3至C7前倾角(β)同样呈逐渐减小改变。
右侧椎弓根前倾角(β)范围为-8.4°至13.2°,左侧椎弓根前倾角(β)范围为-6.9°至15.1°(设定正值为螺钉尖端指向头侧)。
C3、C4的椎弓根前倾角(β)向头侧(角度范围为5.6°至15.1°),C5的椎弓根大致与上终板(CVE )呈水平,而C6、C7的前倾角(β)向尾侧(角度范围为-8.2°至-4.2°)(见表2)。
表.2 从C3至C7各颈椎双侧的α 和 β值 (°)
3.1.3 椎弓根中心点与侧块切迹的距离
距离X 的长度从C3至C7呈轻微的减小改变。
右侧距离X 长度范围为2.3mm 至2.1mm ,左侧距离X 长度范围为2.3mm 至2.0mm (见表3)。
距离Y 长度从C3至C6呈轻微波动变化。
右侧距离Y 长度范围为1.2mm 至1.7mm ,左侧距离Y 长度范围为1.2mm 至1.4mm (正值表示椎弓根进钉点在切迹水平的下方)。
而C7椎弓根进钉点与C3至C6有明显的不同,椎弓根螺钉进钉点大致在切迹水平上方的1.2mm 左右(见表3)。
Segment α
β
R L R L C3 47.8±5.6 49.0±4.8 13.2±5.9 15.1±5.4 C4 48.5±4.4 49.2±4.0 5.6±4.7 6.2±4.5 C5 46.8±4.9 46.9±4.4 1.0±4.1 1.2±4.3 C6 42.6±6.3 42.1±5.7 -4.2±5.0 -4.5±4.7 C7
34.8±5.1
34.3±4.7
-8.2±5.0
-6.9±3.9
第3章 结果
表.3 从C3至C7各颈椎双侧X 和Y 值(mm)
表4列出了椎弓根进钉点与切迹最凹点的上下位置关系。
从C3至C6大部分的螺钉进钉点都在切迹的下方(93.3%),只有7个进钉点在切迹上方(6.7%)。
在切迹上方的椎弓根进钉点在C3中占5.0%,在C4中占3.3%,在C5中占6.7%,在C6中占11.7%。
然而在C7中,大部分的椎弓根进钉点在切迹的上方(96.7%),只有少部分的椎弓根进钉点在切迹的下方(3.3%)。
表.4 颈椎椎弓根中心点与侧块切迹的上下位置关系
Above
3(5.0%)
2(3.3%)
4(6.7%)
7(11.1%)
58(96.7%)
16(6.7%)
3.2 尸体标本螺钉置入评估结果
左右两侧椎弓根螺钉内外展角进行t 检验的P>0.05,同时椎弓根外展角与实际螺钉外展角进行配对t 检验的P>0.05,表示两侧椎弓根螺钉置入内外展角无明显差异,椎弓根外展角和实际置入螺钉的外展角亦无差异(见表5)。
Segment X
Y R L R L C3 2.1±0.7 2.0±0.7 1.5±0.1 1.4±0.1 C4 2.2±0.7 2.2±0.8 1.2±0.1 1.3±0.1 C5 2.2±0.7 2.2±0.7 1.7±0.1 1.2±0.1 C6 2.3±0.7 2.3±0.7 1.3±0.2 1.3±0.2 C7
2.2±
0.9 2.2±0.9
-1.2±0.1
-1.2±0.9
第3章结果
表. 5双侧颈椎椎弓根外展角和实际螺钉外展角的对比评估
Segment PTA STA
P value R L R L
C3 49.8±3.4 49.6±3.2 49.3±3.0 49.2±3.0 0.126
C4 50.6±3.0 51.1±3.2 50.4±2.5 51.0±3.0 0.686
C5 47. 6±4.6 47.3±4.5 47.2±5.1 47.3±5.3 0.567
C6 44.5±5.7 44.8±5.2 44.3±4.0 44.2±5.3 0.506
C7 34.8±4.8 34.9±4.8 34.7±4.6 34.9±4.7 0.802
所有置入螺钉的颈椎椎弓根都进行了骨皮质完整性评估。
0级的螺钉有94个(78.33%),1级的有12个(10.0%),2级的有10个(8.33%),3级有4个(3.33%)(见表6)。
即螺钉置入位置满意的占88.33%,位置一般的占8.33%,位置较差的占3.33%。
表. 6 尸体标本置入了螺钉的颈椎椎弓根骨皮质完整性评估
Segment No. of
screws
Violation of pedicle cortex
n(Grade 0) n(Grade I) n(Grade II) n(Grade III)
C3 24 16 3 3 2
C4 24 18 2 3 1
C5 24 18 3 2 1
C6 24 20 3 1 0
C7 24 22 1 1 0
Total 120 94(78.33%) 12(10.0%) 10(8.33%) 4(3.33%)
第4章讨论
第4章讨论
在本研究中,通过对40位志愿者进行CT扫描并多重冠状面CT重建后,我们对以切迹最凹点为参照的颈椎椎弓根螺钉进钉点进行了测量研究。
通过轴向水平位和斜矢状位CT影像测量了颈椎椎弓根螺钉进钉的内外展角度和头尾倾角度。
并在12具人类尸体颈椎标本上进行了“切迹参照法”颈椎椎弓根螺钉置钉技术的验证,同时对置入了椎弓根螺钉的12具尸体标本各个颈椎进行了CT 扫面并测量,椎弓根骨皮质完整性评估和配对t检验统计结果都表明螺钉置入位置良好。
到目前为止,用来指导颈椎椎弓根螺钉置入进钉点定位和方向的技术报道较多。
Abumi [1]推荐的颈椎椎弓根螺钉进钉点在相应颈椎侧块中心的稍偏外侧,并靠近上关节突的外缘。
他所介绍的螺钉进钉内外展角为30°至40°左右,并与相应椎体上终板平行。
Jeanneret[16]建议颈椎椎弓根螺钉进钉点应在侧块中心的垂线上,并在上关节突的下方3mm处。
Karaikovic [17]对53具人类尸体颈椎标本进行了相应的测量研究,并表明不同节段水平的颈椎,其椎弓根螺钉进钉点是不同的。
他测量的椎弓根与切迹的距离结果表明在C3和C4水平颈椎椎弓根螺钉进钉点位于切迹最凹点,而从C5至C7的椎弓根螺钉进钉点则逐渐向内侧远离切迹点。
他通过测量上位椎体的下关节突下端与椎弓根的关系得出,在C3椎弓根进钉点距离上位椎体下关节突最近,越靠近C7椎弓根进钉点离上位椎体下关节突越远。
所以,在C3、C4、C7椎弓根螺钉应该在相应侧块的中外1/3处,而C5、C6的椎弓根螺钉应该在相应侧块的中外2/3处。
当与侧块切迹相比较时,C3至C6的椎弓根螺钉进钉点基本上与其在同一水平线上,而C7则在其稍上方,并且颈椎椎弓根螺钉的进钉角度不受其进钉点位置影响。
Sakamoto[26]通过CT轴向水平面扫描对椎弓根螺钉的进钉方向进行了测量,并得出C3至C6的椎弓根螺钉进钉内外展角为50°,而在C7时其为35°。
Gupta等人[27]也通过CT扫描对颈椎椎弓根内外展角进行了测量,结果认为男女颈椎椎弓根内外展角平均为39.4 ±2.87°(男性为38.05 ±2.63°,女性为40.75 ±3.11°)。
Munusamy[28]研究报道的男性颈椎椎弓根内外展角平均为28.78°至59.18°,女性颈椎椎弓根外展角为28.18°至59.58°。
Rao [29]招募了98名志愿者接受CT扫描
第4章讨论
并进行形态学分析,他建议越靠近下方的颈椎椎弓根螺钉内外展角和头尾倾角都应越小。
即在轴向水平面上,C3的椎弓根螺钉进钉点应在相应侧块的外侧边缘,而C4至C6的椎弓根螺钉进钉点应靠近侧块中外1/4处位置,C7的椎弓根螺钉的进钉点则在侧块的中外1/2处。
在斜矢状面上,C3的椎弓根螺钉进钉点应在离相应上关节突下缘4mm远处,而在C4、C5的椎弓根螺钉进钉点应在离相应上关节突下缘3mm处,C6、C7的椎弓根螺钉进钉点应在离相应上关节突下缘2mm处。
C3、C4的椎弓根螺钉内外展角大约在45°左右,越往下颈椎椎弓根螺钉内外展角度越小。
在我们的研究中,所有从C3至C7的椎弓根螺钉进钉点都在切迹的轻微偏内侧,且都在侧块中线的外侧。
这和Abumi[1] 和Jeanneret[16]的研究结果相比,往外侧有偏移。
和Karaikovic[17]的研究结果相比较,从C3至C7所有不同节段的颈椎椎弓根螺钉进钉点都在相应切迹的内侧2mm左右,C3和C4的椎弓根螺钉进钉点并不位于切迹点上。
并且在冠状面上,从C3至C6所有椎弓根螺钉进钉点都在切迹的下方约1.4mm处,但C7的椎弓根螺钉进钉点在相应切迹的上方约1.2mm处。
从C3至C7,越往远端椎弓根螺钉内外展角越小,范围在49°至34°。
由于各个颈椎的椎弓根螺钉进钉点和进钉角度存在差异,从而导致了椎弓根螺钉置入准确性存在着很大的差异[19, 30-34]。
文献报道了几种可以提高准确性的徒手置入螺钉技术[20,35]。
Tofuku[35]通过在侧块和椎板移行区域挖出一个凹槽来辨别螺钉进钉点,一般我们都会看到一个红色区域,而这个红色区域即螺钉进钉点,因为这个红色区域即是椎弓根内侧松质骨渗血造成的。
在辨认出椎弓根螺钉进钉点后,将进钉点外侧的侧块骨质刮除掉,以便在置入椎弓根螺钉时能有一个合适的角度。
应用这种技术,7.8%的螺钉有小于1/2螺钉直径的部分穿破椎弓根骨皮质,有3.9%的螺钉有大于1/2螺钉直径的部分穿破椎弓根骨皮质。
Karaikovic [20]提出了“漏斗技术”,这种技术的螺钉置入准确率较高(所有的比较严重的穿破椎弓根骨皮质的螺钉只占7.1%),而且该技术较精确的定义了螺钉进钉点位置和角度。
但是,以上几种技术都需要去除侧块上大量的骨质,这将会导致椎弓根螺钉的抗拔钉能力下降。
计算机导航系统引导下的置钉技术可以提高椎弓根螺钉的置入准确性[21-23],但是由于设备昂贵,以至于这种技术难以在脊柱外科广泛开展。
此外,这种技术增加了患者的辐射暴露风险,而且延长了手术时间[33,36]。
在我们的研究中,“切迹参照法”颈椎椎弓根螺钉置入技术可以精准的置入螺钉,统计结果表示螺钉位置满意的占87.5%,一般的占
第4章讨论
9.2%,较差的仅占3.3%。
本研究也存在一些缺陷。
首先,研究招募的健康志愿者与先前一些报道中的研究人群有种族上的差别,这可能会导致一些参数上的差异。
其次,各位志愿者在行CT扫描时颈椎左右椎弓根是否在同一水平受体位影响,此误差难以精确排除。
第5章结论
第5章结论
综上,对于徒手颈椎椎弓根螺钉置入技术来说,颈椎侧块切迹是一种较为恒定的、可靠的解剖定位标志。
多重冠状面CT重建图像(CMRI)可作为术前参考来指导下颈椎椎弓根螺钉内固定手术方案的实施。
“侧块切迹参照法”是一项非常实用、易于掌握的技术。
致谢
致谢
三年研究生学习生涯即将过去,毕业离别之季即将到来。
首先,感谢三年来导师曹凯副教授在临床学习和科研学习给予的巨大帮助和深深教诲。
其次,感谢曾经一起值班奋斗过的临床一线班老师、谢谢你们给予的临床帮助,感谢我院影像科提供的影像学资料,他们对整个课题完成至关重要。
再次,感谢骨科研究生、师兄、师弟给予我学习上的支持与帮助,愿我们友谊长存。
最后,我衷心感谢南昌大学第一附属医院骨科领导,为研究生创造了良好学习机会和交流平台,愿科室发展更美好。
吴春阳
2017年5月。