腹部脏器在腰椎侧位片上的投影对脊柱内窥镜穿刺的指导意义

李　楠　杨晋才　海　涌

(1.首都医科大学附属北京朝阳医院放射科，北京 100020；2.首都医科大学附属北京朝阳医院骨科，北京 100020)



· 临床研究 ·

腹部脏器在腰椎侧位片上的投影对脊柱内窥镜穿刺的指导意义

李楠1杨晋才2*海涌2

(1.首都医科大学附属北京朝阳医院放射科，北京 100020；2.首都医科大学附属北京朝阳医院骨科，北京 100020)

目的探讨腹部脏器的后缘(即肾后筋膜和后腹膜壁层)在腰椎侧位片上的投影线对脊柱内窥镜侧方穿刺的临床指导意义。方法收集在首都医科大学附属北京朝阳医院行腹部增强计算机体层摄影术(computed tomography，CT)检查的50例患者，分别测定L1-5椎体的上缘、中部、下缘及S1椎体上缘共计16个轴位层面。每一层面分别测量椎体矢状位前后径(L)，并以椎体前后径延长线建立坐标Y轴线，过椎体后缘皮质中点(设定为O点)做X轴线。做X轴的平行线与肾后筋膜及后腹膜壁层的切线点D点，继而分别测量左、右两侧肾后筋膜及后腹膜壁层切线点在Y轴上的投影点D’点与O点的距离OD’；通过O点向肾后筋膜及后腹膜壁层形成的弧线做切线，切线与皮肤的交点为临界穿刺点C点，分别测量左右两侧临界穿刺点在Y轴投影点C’点与O点的距离OC’及临界穿刺点距离后正中线的皮肤长度；OC线与X轴的交角为临界角，分别测量左、右两侧临界角；计算OD’与L的比值及OC’与L的比值。结果所测数据结果表明肾后筋膜及后腹膜壁层最低点在侧位腰椎X线上的投影及临界穿刺点投影从L1至S1由椎体后缘的背侧逐渐转向腹侧，在L4椎体中部平面两投影点位置相同，位于L4椎体后缘；临界角同样逐渐减小，L4中部可以0°穿刺。躯体左右两侧所测数据差异无统计学意义。结论该研究通过肾后筋膜及后腹膜壁层在侧位片上的投影首次定义穿刺对保护腹部脏器安全的安全线的概念及位置，明确腰椎各个节段穿刺点的安全范围及角度，为避免术中损伤腹腔脏器提供解剖学的依据。

肾后筋膜；脊柱内窥镜；螺旋CT

近年来，随着微创脊柱外科技术的迅速发展，脊柱内窥镜技术在腰椎间盘突出症的治疗上日臻完善，其损伤小、恢复期短、疗效确切、保持脊柱的稳定性等优势得到越来越广泛的认可。然而，脊柱内窥镜同样存在合并症，包括脑脊液漏、马尾或神经根损伤、关节突骨折、血肿以及腹腔脏器损伤等[1-6]。由于术中腹腔脏器损伤发生隐匿，往往仅表现为术中腹痛或术中穿刺针进入腹腔有菌脏器致术后间盘感染等，因而关于其发生率目前鲜有文献报道。然而，随着脊柱微创技术的逐渐成熟，其适应证不断增加，对腹腔脏器损伤的概率会大大增加，因此对穿刺点及工作通道的角度都有更高的要求。目前国内外对于脊柱内窥镜术中如何避免腹腔脏器损伤的研究较少。本研究拟通过计算机体层摄影术(computed tomography，CT)扫描对脊柱及其周围解剖结构进行测量，探讨腹腔脏器背侧边界即肾后筋膜及后腹膜壁层在腰椎侧位片上的投影线位置，以期对脊柱内窥镜侧方穿刺避免腹腔脏器损伤提供解剖学依据。

1　资料与方法

1.1一般资料

收集2014年1月至2014年6月期间在首都医科大学附属北京朝阳医院行腹部增强CT检查的患者50例，年龄26～47岁，平均年龄37.06岁，其中男性26例，女性24例。

1.2纳入标准

腹部增强CT扫描肾后筋膜及后腹膜壁层显示清晰。

1.3排除标准

脊柱畸形、既往手术史、腹部占位性病变、腹水，体形明显消瘦及肥胖即：体质量指数(body mass index， BMI)低于18.5及大于等于28予以排除。

1.4扫描方法

采用GE公司64排螺旋CT机，120kV，250～300 mA，螺距为1～1.5，扫描层厚5 mm，重建层厚1.25 mm。扫描范围包括全腹部。高压注射器经前臂静脉注射造影剂优维显(300 mgI/mL)100 mL，注射速率为3.0 mL/s。

1.5测量方法

分别测定L1-5椎体的上缘(上终板)、中部、下缘(下终板)及S1椎体上缘共计16个轴位层面(图1)。每个层面分别测量椎体前后径(L)，并以椎体前后径延长线建立坐标Y轴线，过椎体后缘皮质中点(设定为O点)做X轴线，设定Y轴方向由背侧向腹侧，X轴方向由左侧向右侧。X轴的平行线与肾后筋膜及后腹膜壁层的切线点，设定为D点，左、右分别命名D1、D2点，其在Y轴上的投影分别称为D1’、D2’点，分别测量左、右两侧肾后筋膜及后腹膜壁层最低点在Y轴上的投影与O点的距离OD1’、OD2’；建立临界穿刺点(C点)，通过O点向肾后筋膜及后腹膜壁层形成的弧线做切线，切线与皮肤的交点为C点，左右分别命名为C1、C2，其在Y轴上的投影为C’，左右分别称为C1’、C2’，分别测量OC1’、OC2’；测量穿刺点C1、C2距离后正中线的距离(即皮肤弧线长度)，弧线长度测量采用弧线分割法进行测量，即将弧线裁分为短直线，再将分割的直线距离进行累加；测量临界角α，即OC线与X轴的交角，左、右分别命名为α1、α2；计算OD’与L的比值及OC’与L的比值(图2)。

1.6 统计学方法

采用SPSS 17.0软件对所测数据进行统计分析。

图1　测量层面

Measure plane L1 to S1 16 axial levels， including the vertebral upper (the cranial endplates)， middle and the under margin (caudal endplates).

图2　CT横断面测量图

Vertebral sagittal diameter (L)；The lowest point of the posterior renal fascia(OD’)；critical point projection(OC’)；critical angle(α)；CT：computed tomography.

2　结果

2.1 穿刺投影点的测量值

椎体前后径、肾后筋膜最低点投影和临界穿刺点

的投影三组数据详见表1，测量值比值结果详见表2。统计学分析显示人体左右两侧的临界角度及测量值比值差异无统计学意义。

2.2穿刺点位置在不同椎体水平的变化

肾后筋膜最低点在侧位腰椎X线片上的投影从L1至S1由椎体后缘的背侧逐渐转向腹侧，L1上缘肾后筋膜最低点投影在距离椎体后缘后侧约0.7 L处，L4椎体中部平椎体后缘，到S1时接近椎体前缘；临界穿刺点的投影从L1至S1由椎体后缘的背侧逐渐转向腹侧，并与肾后筋膜投影线在L4中部平面交叉，L1上缘临界穿刺点投影在距离椎体后缘后侧约1.26 L处，L4椎体中部平椎体后缘，至S1时位于椎体前缘前侧，距离椎体后缘约1.5 L处。这一结果只考虑穿刺针对腹腔脏器的安全性，应予以注意。根据以上测量数据及比值，可以在腰椎侧位片上得到左右各两条自L1至S1的曲线即临界穿刺点连线和肾后筋膜最低点连线，如图3。

穿刺的临界角和临界穿刺点距后正中线皮肤距离测量结果详见表3。统计学分析显示人体临界角及临界穿刺点距后正中线距离，左右两侧差异无统计学意义。穿刺的临界角在L1上缘为向背侧20°，L4中部可以0°穿刺，L5下部可以偏向腹侧15°。L1椎体上缘水平临界穿刺点距后正中线距离约为127 mm，自L1上缘至S1上缘该距离逐渐增大，到S1上缘可达到281.5 mm。与目前穿刺参考数据11～14 cm相比，明显增大了穿刺点移动范围。

表1　肾后筋膜及后腹膜壁层最低点与临界穿刺点投影测量结果

表2　肾后筋膜及后腹膜壁层最低点、临界穿刺点的投影与椎体前后径比值

图3　穿刺点及肾后筋膜最低点在腰椎侧位片上投影的连线图

A：continuous graph of the right side of the puncture point and the lowest point of the posterior renal fascia; B：continuous graph of the left side of the puncture point and the lowest point of the posterior renal fascia; Line 1: refers to the puncture point of the line that is the safety line；Line 2: refers to the final point of the renal fascia connection.

2.3 新鲜标本验证

获得新鲜冰冻人体标本1例，男性，37岁，意外死亡。躯干及胸腹部无受伤，X-线检查脊柱结构完整。分别于L4-5、L3-4、L2-3及L1-2水平使用克氏针穿刺进行安全验证(L5-S1由于髂嵴的因素与L4-5穿刺点几乎相同，在此省略)。俯卧位，在腰椎侧位透视定位下由穿刺点向椎体中点(O点)进行穿刺。穿刺点参照本研究的结果获取安全线的上限(即更靠近背侧的数值)为准，即节段与数值的对应如下：L4-5、L3-4、L2-3、L1-2分别为+49%、-12%、-94%、-112%， “+”号为椎体后缘向前，“-”号为椎体后缘向后。穿刺结束后仰卧位剖腹探查，观察4根克氏针均未进入腹腔，并向前翻转肾脏也未见肾脏及肾后筋膜损伤(图4、5)。

3　讨论

脊柱内窥镜技术是在局部麻醉下经腰椎侧后方穿刺，将工作通道经椎间孔直接置入椎管或椎间盘内，在内镜直视下切除突出或脱出的椎间盘致压物，以解除对神经的压迫[7]。其工作通道应位于腰椎后方的腰背部肌肉中，穿刺过程中要注意防止穿刺针穿入腹侧而损伤肾脏或穿透后腹膜壁层而损伤腹腔脏器。在脊柱内窥镜的合并症中，虽然穿刺过程损伤腹

表3　穿刺的临界角及穿刺点距后正中线距离

SetP<0.05 with statistical significance.

图4　克氏针穿刺的腰椎侧位片

图5　剖腹探查穿刺针的位置

腔脏器的情况鲜有报道，但是，随着脊柱微创技术逐渐成熟，其适应证不断增加，对穿刺点及工作通道的角度都有更高的要求。在穿刺点向腹侧偏移或穿刺角度更加水平的同时，腹腔脏器损伤的概率会大大增加。同时，对于初学者而言，由于穿刺点位置或穿刺角度把握不够准确，穿刺过程就可能导致腹腔脏器的损伤。因此，本研究根据肾后筋膜及后腹膜壁层的解剖位置在椎体中轴线上的投影来制定“安全线”、“临界穿刺点”及“临界角”，旨为避免术中损伤腹腔脏器提供解剖学的依据。

腹膜后间隙是指后腹膜壁层与腹后壁腹横筋膜之间的一个三维间隙，其范围上至膈，下至盆部腹膜外间隙，两侧续腹膜外脂肪。肾脏位于腹膜后间隙内，肾脏的上界平11胸椎棘突水平，下界不低于第3腰椎棘突水平线，左肾略高于右肾。腹部放射学家 Meyers[8]通过放射解剖学研究发现腹膜后间隙以肾筋膜为中心，分为肾旁前、肾周和肾旁后3个间隙。输尿管走行于肾旁前间隙，向下行走于腰大肌前面。肾脏背侧为肾后筋膜，肾后筋膜向内侧附着于腰肌筋膜的不同部位，脊柱平面越低，肾后筋膜的附着部位愈向内侧；向上右侧肾后筋膜与膈下筋膜融合，左侧肾后筋膜则与左膈下腹膜融合[9]；向下附着于髂窝内[9]；向外与肾前筋膜融合形成侧椎筋膜。肾脏下部的腹膜后间隙较为宽大，内有脂肪组织填充，其内没有重要的内脏器官，由此可见，以肾后筋膜及腹膜后间隙前方的后腹膜壁层为界，其后方为安全穿刺区域，换言之，穿刺针或工作通道只要位于肾后筋膜后或后腹膜壁层的后方，相对内脏结构(不包括腰骶神经丛，因为局部麻醉下穿刺针触及神经时会有反应)而言则是安全可靠的。

脊柱内窥镜手术技术是通过X线透视来完成定位的，肾后筋膜及后腹膜壁层的解剖位置可以通过侧位X线透视来判断，判断的依据是将这些结构投影到矢状位的中轴线上，这可以通过选择CT轴位扫描来实现。在轴位CT平面上通过肾后筋膜及后腹膜壁层最低点D点到达目标点O的皮肤穿刺点C是一个理想中的安全点，因为皮肤穿刺点偏向C点的腹侧则会损伤肾脏或穿破壁层腹膜损伤内脏，基于此，笔者提出“安全线”的理论，将临界穿刺点在矢状位中轴线(X线侧位)上的投影点连成的线定义为“安全线”，亦即在安全线的腹侧进行穿刺将会损伤肾脏或者内脏器官，在安全线的背侧穿刺才是安全的。

从笔者测得的结果发现肾后筋膜及后腹膜壁层在侧位片上的投影D连成的D线(如图3所示)，L1至S1由背侧椎体后方约0.7 L移行至腹侧0.9 L，由此得到的安全线(C线)则与D线相交叉成X形，于 L4中部椎体后缘相交，L1上缘位于椎体后缘约1.26 L，S1上缘位于椎体前缘1.5 L。腰椎间盘突出症好发于L4-5，其次为L5-S1，再依次为L3-4、L2-3、L1-2，所以L4-5的穿刺得到更重要的关注。L5-S1的侧方穿刺由于髂骨的遮挡因素，穿刺点接近或高于L4-5水平，甚至有人利用一个切口同时完成L4-5、L5-S1腰椎间盘突出症手术的报道[10]。单就L5-S1来说穿刺针置于水平(平行X轴)甚至偏腹侧进行穿刺也不会造成内脏的损害，在临床工作中无须完全平行穿刺，所以对于内脏而言不存在所谓的安全问题。依据测量数据，L4-5临界穿刺点投影在距离椎体后缘前侧约0.5 L处，进针角度6.4°，临界穿刺点距离后正中线22.9 cm，远远超过临床实际操作需求，因此，在进行L4-5穿刺时，有人主张穿刺角度接近0°即水平穿刺，从解剖学的角度看是有依据的。但是，水平穿刺的穿刺点不宜过分偏向头侧，如进针点位于L3的下缘时则有损伤内脏的风险。

临床工作中，穿刺点的选择方法随不同的医生及各自的临床经验各有差异。但是，理论上的理想穿刺点可以通过全腹部CT或者磁共振进行测量。理想穿刺的目标点应该是O点，穿刺针通过上关节突腹侧进入椎间孔从而进入椎管的中央O点，因此，以O点及上关节突腹侧做切线向外延伸，该延长线与皮肤的交点就是理想的穿刺线。而实际上影像科给临床提供的CT和磁共振并不是全腹部的，而是椎体周围很局限的部分，这样使临床医生无法利用常规的CT和磁共振图像获得理想穿刺点的位置。所以，很多微创专家依靠扎实的临床经验来选择穿刺点。从影像学上测量理想的穿刺点在L4-5及L5-S1水平是安全的；但是，如果按照同样的思路与穿刺方法对L1-2和L2-3进行穿刺时，就不难会发现所测的理想穿刺路径可以损伤肾脏或者空腔脏器。因此，安全穿刺范围即安全线对临床具有很好的指导意义。

笔者注意到从L3的上缘至L4的上缘这一段两条曲线的斜率都是较大的，这一点与肾脏的位置有关，肾脏最低位置位于L3中下部而不低于L3下缘，所以对于L3-4的穿刺要格外的注意，不可以进行水平穿刺，依据笔者的测量数据，L3-4临界穿刺点投影在距离椎体后缘后侧约0.41L处，进针角度6.5°，临界穿刺点距离后正中线18.8 cm。但是，实际上临床穿刺的进针点可能会平L3椎体上缘，按L3上缘的临界穿刺点应在椎体后0.8 L的位置，所以临床上应灵活掌握。

同样，L2-3间盘病变，其临界穿刺点应在L2-3间盘层面偏上，依据测量数据，L2-3平行穿刺的临界穿刺点投影在距离椎体后缘后侧约0.94 L处，进针角度15.5°，临界穿刺点距离后正中线15.2 cm。但在实际穿刺过程中很多人习惯将穿刺点选择靠近头侧，如果选择在L2上缘水平则临界穿刺点应在椎体后缘1.1 L位置。

目前关于L1-2间盘病变需脊柱内窥镜治疗的病例相对较少，但是临床工作中也会遇到，依据测量数据，L1-2临界穿刺点投影在距离椎体后缘后侧约1.12L处，进针角度约为20°，临界穿刺点距离后正中线13.4 cm。同样，如果穿刺点选择偏头侧要以实际穿刺点对应的投影点为准。为了验证研究数据的准确性，笔者进行了1例冰冻新鲜标本实验以验证其可靠性，解剖结果显示穿刺点均安全可靠，不对肾脏和腹腔脏器构成损伤威胁。

本文同样存在以下几点不足：首先，该研究样本数量相对较小，样本来源仅局限于单一地区，与我国总体人群相比可能存在偏倚，不具有很好的代表性；第二，样本中虽然充分考虑到性别因素，男女比例约为1：1，但年龄因素并未考虑在内，未进行年龄分组以排除年龄因素差异对测量数据的影响；第三，更重要的是行CT检查的患者采用仰卧位，而脊柱内窥镜手术多采用俯卧位或侧卧位，俯卧位对脏器的位置是否会有影响有待进一步深入研究。但是，由于俯卧位时常采取腹部腾空以获得更好的呼吸功能，笔者认为体位对脏器的位置影响较小，所以，该研究仍然具有一定的临床指导意义。

结论：该研究首次定义穿刺安全线的概念及具体位置，明确L1-S1各节段临界穿刺点、临界角度及穿刺点距离后正中线的距离，为避免术中损伤肾后筋膜或腹腔脏器提供了解剖学的依据。

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编辑陈瑞芳

Clinical guiding significance of abdominal viscera on the lateral lumbar X-ray in lateral puncture by spinal microendoscopy

Li Nan1，Yang Jincai2*，Hai Yong2

(1.DepartmentofRadiology，BeijingChaoyangHospital，CapitalMedicalUniversity，Beijing100020，China；2.DepartmentofOrthopaedics，BeijingChaoyangHospital，CapitalMedicalUniversity，Beijing100020，China)

ObjectiveTo explore the clinical guiding significance of trailing edge of abdominal organs on the lateral lumbar X-ray in lateral puncture by spinal microendoscopy.MethodsA total of 50 patients who had abdominal enchanced computed tomography (CT) examination in our hospital were included in the present study. We divided the spine from L1 to S1 into 16 axial levels, including the vertebral upper (the cranial endplates), middle and the under margin (caudal endplates). Then we respectively measured vertebral sagittal diameter (L)in every level, and established a coordinate axis (establishing Y axis by the extension of vertebral sagittal diameter and establishing X axis through the midpoint of the rear margin vertebral which was set to be point O). We set the cross point of the parallel line of X axis and the tangent line of post-renal fascia and parietal peritoneum’s arc to be point D the projection of which was named D’, then we measured the distance between point D’ and point O which was called OD’. We set critical puncture point to be point C which is the cross point of the skin and the tangent line of the post-renal fascia and parietal peritoneum’s arc through point O and the projection on axis Y of point C was named C’. Then we measured the distance between point C and point O and called OC’. The critical puncture angle (α) which is the crossing angle of the line OC and X axis was measured, and finally we calculated the ratio of OD’ and L, and the ratio of OC’ and L.ResultsAll of the data show that the location of the projection of the lowest point of the post-renal fascia and parietal peritoneum and the location of the projection of the critical puncture point turns from the back side of the vertebral rear margin to ventral side from L1 to S1, and they are in the same location on the vertebral posterior margin at the middle level of L4. The critical puncture angle is also on declare from L1 to S1, and is about 0° at the middle level of L4. All of the data show that there is no statistical difference between each side of the body in the lowest point of the post-renal fascia and parietal peritoneum, critical puncture point and critical puncture angle.ConclusionThis research defines the safe line and the definite range of the puncture point and puncture angle from L1 to S1 according to the projection of the lowest point of the post-renal fascia and parietal peritoneum. It provided an anatomical reference for avoiding intra-operative injury of post-renal fascia or abdominal organs.

postrenal fascia； microendoscopic；spiral CT

10.3969/j.issn.1006-7795.2016.04.026]

R 81

2016-01-08)

*Corresponding author， E-mail：jincaiy2008@163.com

网络出版时间：2016-07-2021∶16网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3662.r.20160714.2116.026.html