螺旋CT辅助枢椎椎弓根螺钉植入75例分析

蒋西嘉

(江苏省常州市第二人民医院骨科,江苏常州,213003)

枢椎椎弓根螺钉内固定技术正逐步应用于上颈椎损伤及不稳的外科治疗[1]。作者采用螺旋CT个体化测量75例正常枢椎各项指标,通过三维重建连续扫描容积信息及多模式的图像三维重建处理,表面遮盖处理、多平面重组等方法,显露上颈椎立体结构内部信息。通过螺旋CT三维容积漫游技术,寻找枢椎椎弓根螺钉植入方法[2]。

1 材料和方法

研究用75例正常枢椎,汉族,男46例,女29例,年龄19～73岁,平均46.2岁。

使用美国GE公司 LightSpeed Ultra SYS 8排螺旋CT下扫描。扫描条件:基线与C2、C3平行,从C1扫描至C3,层厚5 mm,间距5 mm,电压120 kV,电流220 mA,pitch=1。扫描结束后,行层厚1 mm,间距0.6 mm,FOV15 cm的标准重建,将重建图像传送至SUN工作站,通过三维重建连续扫描容积信息及多模式的图像三维重建处理,表面遮盖处理、多平面重组等方法,显露上颈椎立体结构内部信息。通过多排螺旋CT三维容积漫游技术,寻找枢椎椎弓根置钉的固定进钉点,进钉区间及进钉角度。

测量如下指标:椎弓根高和宽:在枢椎左右椎弓根最狭窄处即横突孔内缘至椎管外缘的最短距离分别测出高和宽;椎弓根内倾角:椎弓根中上1/3截面分别测出左右椎弓根长轴与正中轴间夹角;椎弓根矢状位倾斜角:分别测出左右椎弓根长轴与垂直轴间夹角;枢椎椎弓根螺钉进钉点:在椎弓根中上1/3截面枢椎左右椎弓根最狭窄处连线,作出垂直平分线与椎弓根峡部后缘交点处。

2 结 果

2.1 75例枢椎椎弓根各项指标及比较

枢椎椎弓根最狭窄处的高度和宽度左侧与右侧之间无统计学差异(P>0.05)。枢椎椎弓根内倾角(椎弓根中上1/3截面)左侧与右侧有统计学差异(P<0.05),左侧椎弓根内倾角角度大于右侧。枢椎椎弓根矢状位倾斜角左侧与右侧有统计学差异(P<0.05),左侧椎弓根矢状位倾斜角角度大于右侧(见表1)。

表1 75例枢椎左右椎弓根各项指标及比较

2.2 进钉点的测量

在枢椎椎弓根中上1/3截面左右椎弓根横突孔内缘至椎管外缘的连线,作出垂直平分线与椎弓根峡部后缘交点处,经测量均位于椎弓根峡部后缘外上象限。

3 讨 论

枢椎是头颈部运动的枢纽,枢椎椎弓上下关节突呈前后位,二者以峡部相连。枢椎椎弓根走行由外下向内上,椎管和横突孔分别位于其内外侧。椎动脉在枢椎周围迂回绕行,经横突孔向上,总体位置在椎弓根的外下或外侧[3]。经测量枢椎椎弓根上部宽度较下部大,且宽度由上向下递减,枢椎椎弓根螺钉位于椎弓根中上部(如中上1/3)较为安全。

本测量使用美国GE公司LightSpeed Ultra SYS 8排螺旋CT在SUN工作站上进行三维重建并薄层扫描,由于重建图像的方向为三维,保证了扫描物的真实重建。在测量过程中可以任意取不同截面进行研究,较实物测量更精确可靠。通过连续扫描容积住处及多模式的图像三维重建处理,可立体构建脊柱各部的空间关系[4]。通过旋转,可以从不同角度观察脊柱。还能通过表面遮盖处理、多平面重组等方法,显露立体结构内部信息。通过调整合适的窗宽、窗位,可使测量误差降至极低。

枢椎椎弓根螺钉在植入过程中,最危险的位置即横突孔和椎管间的最狭窄处。根据数学和生物力学原理,在椎弓根中上部平面,枢椎椎弓根螺钉在其直线距离的垂直平分线上,安全性最高,枢椎椎弓根所受剪切力最小。经计算机模拟枢椎椎弓根螺钉植入,绝大多数垂直平分线在椎弓根峡部后缘的交点(即进钉点)位于椎弓根峡部后缘外上象限。

根据大多数人所接受的概念,椎动脉位于枢椎椎弓根的外下侧或外侧,但不会位于外上侧。枢椎椎弓根螺钉植入时尽量偏上偏内,可以最大限度地远离椎动脉,提高安全性。结合文献资料,椎弓根内侧壁上缘较易显露[5]。根据椎弓根内侧壁上缘弧度调整进钉方向,枢椎椎弓根螺钉安全性最高。

欧美人的身材普遍偏高,其枢椎普遍偏大,因此,行枢椎椎弓根螺钉固定比较安全[6]。国人的身材相对欧美人普遍较小,枢椎也普遍较小。国人枢椎的椎弓根的高和宽的测量值相对欧美人小,要保证直径3.0 mm的椎弓根螺钉行经于椎弓根内,特别是要能通过椎弓根最狭窄处,术前螺旋CT及三维重建非常必要。

经过测量,枢椎椎弓根内倾角个体差异较大,在20.5°～43.5°,且同一个体椎弓根两侧并不完全对称。同样的进钉内倾角度,不同个体安全性不同。即使同一个体,左右侧由于存在统计学差异,一侧是安全的,对于另一侧而讲,或许面临较大风险。枢椎椎弓根矢状位倾斜角个体差异亦较大,在18.6°～33.1°,左右侧亦存在统计学差异。因此,根据螺旋CT及三维重建所测量的数据,尚不能找到统一的枢椎椎弓根螺钉植入角度。就某一个体而言,计算机术前三维重建提供个体化参数起指导作用。

[1]梁裕,龚耀成,郑涛,等.第2,3颈椎后路钢板螺钉内固定治疗Hangman骨折[J].中国脊柱脊髓杂志,2004,14(1):35.

[2]Naderi S,Armen C,Guvencer M,et al.An anatomical study of the C-2 pedicle[J].Neurosurg(Spine 1),2004,3:306.

[3]Paramore CG,Dickman CA,Sonntag VK.The anatomical suitability of the C1.2 complex for transarticularscrew fixation[J].Neurosurg,1996,85:221.

[4]Wang G,Vannier M W.Longitudinal resolution in volumetric x-ray computerized tomography;analytical comparison between comventional and helical computerized tomography[J].J Spinal Disord,1994,7(3):222.

[5]Harms J,Melcher RP.PosteriorC1-C2 fusion with polyaxial screw and rod fixation[J].Spine,2001,26:2467.

[6]Mandel IM,Kambach BJ,Petersilge CA,et al.Morphologic considerations of C2 isthmus dimensions for the placemant of transarticular screws[J].Spine,2000,25(12):1542.