椎下切迹的测量分析对经椎间孔入路的脊柱内镜技术的意义

甄瑞鑫，李玉波，宋有鑫，安永胜，陈宾

(承德医学院附属医院脊柱外二科，河北 承德 067000)

椎下切迹的测量分析对经椎间孔入路的脊柱内镜技术的意义

甄瑞鑫，李玉波，宋有鑫，安永胜，陈宾*

(承德医学院附属医院脊柱外二科，河北 承德 067000)

目的明确出行神经根在椎体下切迹内走行区域对实施经椎间孔脊柱内镜技术的意义。方法以25～35岁，45～55岁，65～75岁年龄段分为A、B、C三组，每组随机抽取40例，共120例，男女比例1︰1。通过观察腰椎侧位X线片、腰椎MRI等常规术前影像学资料，描述L3～4、L4～5、L5S1椎间孔结构与神经根的空间几何关系；测量椎下切迹高度、宽度，用以描述椎下切迹随椎间孔退变的特征变化，并通过SPSS 19.0进行单因素方差分析。结果共观测720个椎间孔，每个年龄组240个。神经根在下腰椎椎间孔内走行于椎体下切迹内。测得椎下切迹宽度均值A组(1.514 6±0.013 8)mm，B组(1.493 3±0.019 0)mm，C组(1.487 5±0.018 4)mm；测得椎下切迹高度均值A组(1.016 7±0.028 7)mm，B组(0.884 2±0.014 05)mm，C组(0.993 8±0.015 05)mm。单因素方差分析结果椎下切迹宽度各年龄组测量值差异无统计学意义(P=0.071)；椎体下切迹高度各年龄组测量值差异有统计学意义(P=0.000)。结论术前影像学分析神经根在椎下切迹的走行部位，可以为经椎间孔脊柱内镜技术提供避免损伤出口神经根的影像学参考。

内窥镜；椎下切迹；神经根；椎间孔影像学

目前国内外较多学者从尸体解剖、影像测量等不同方面对椎间孔的特点做出了大量的前期研究[5-10]。这些研究使人们对椎间孔的解剖结构及形态特征有了一定认识，但这些研究并未阐明椎间孔与出行神经根的空间特点，对于借助术中C型臂指导置入内镜工作套筒的脊柱外科医生而言，经过椎间孔时如何避免损伤出行神经根仍然缺乏实际指导意义。

本研究旨在通过不同年龄段患者的术前X线片、MRI等影像学资料观测分析，阐明出行神经根在椎间孔内的空间位置特点，进而使脊柱外科医生可根据术前影像学等资料进行分析，制定个体化手术入路，进而在术中C型臂指导下，规避损伤出行神经根的风险，安全经过椎间孔置入工作通道。

1 资料与方法

1.1 一般资料 以25～35岁、45～55岁、65～75岁年龄段分为A、B、C三组，在我院就诊的各年龄段腰椎间盘突出症患者中筛选无发育畸形，并同时在我院接受过术前腰椎X线片、椎间盘CT、腰椎MRI检查的患者。每个年龄组随机抽取40例，共120例，男女比例1︰1。每例患者观测L3～S1双侧6个椎间孔，共720个椎间孔，每组240个。

1.2 影像学观测方法及测量指标

1.2.1 腰椎X线、MRI观测方法 本研究采用X线机拍摄腰椎侧位X线片，选取L3～4至L5S1节段进行分析。采用(MAGNETOM，ATim+Dot system，西门子，美国)3.0T扫描。TR=3 000 ms，TE=93.0 ms，层厚=4 mm，FOV 18 cm×18 cm。对获取的MRI资料，选取L3～4到L5S1节段，选取椎间盘上缘层面横断面，以及椎间孔内缘、中间、椎间孔外缘的矢状面分别观察出行神经根在椎间孔内的空间位置。

1.2.2 腰椎MRI测量 所有腰椎MRI的测量均通过PACS临床浏览系统在椎板峡部外侧缘矢状位T2加权相上进行。首先在椎板峡部外侧缘选取矢状面的位置，进而在位置图像上显示同节段椎间孔椎下切迹的测量位置，测量L3、L4、L5双侧椎体下切迹的宽度a(椎弓根、横突下缘与椎板峡部外缘结合部H点到达椎体后缘的最大距离)，椎体下切迹的高度b(椎弓根下缘到达椎体下缘平面的最大距离)(见图1)。

1.3 统计分析 比较各年龄组椎间孔退变后椎体下切迹的宽度与高度变化。所有测量数据通过SPSS 19.0进行单因素方差分析，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 腰椎侧位X线片 L3～4、L4～5、L5S1椎间孔由上到下逐渐减小；椎间孔由椎体下切迹、椎板峡部外侧、上关节突腹侧、椎体上切迹、椎间盘后缘组成。各组椎间孔特点：A组患者上关节突尖部位于椎体下缘平面稍下方，随年龄增长，B组患者上关节突逐渐上移，到达椎体平面开始进入椎体下切迹，C组患者上关节突进入椎体下切迹后部，相应椎间孔的空间减小。

注：横断面MRI中的蓝线表示矢状面的选取位置；H点-椎弓根、横突下缘与椎板峡部外缘结合部；a-椎体下切迹的宽度；b-椎体下切迹的高度

图1 椎下切迹测量位置示意图

2.2 腰椎MRI 我们观察到3个年龄组的神经根在L3～4、L4～5、L5S1椎间孔内走行特点：患者神经根紧贴椎弓根内下缘进入椎间孔内，然后在椎体下切迹前部，靠近椎体后缘由内上向外下走行，神经根走行过程中到达椎体下缘水平时，亦同时到达椎间孔外缘附近，即神经根在椎间孔内由内上向外下走行于椎体后缘、椎弓根下缘所组成的类三角形空间区域内(见图2)；椎间孔变化所示A组组成椎间孔结构清晰，椎间孔边界清晰、圆润，成椭圆形或倒梨形；B组观察到了椎体下缘出现骨赘，椎体下切迹前部的椎体后缘邻近神经根部表现为向前方的“凹陷”，而上关节突尖部、增生骨赘以及小关节囊逐渐进入椎体下切迹后部，到达神经根后方；C组上关节突尖部、增生骨赘以及小关节囊进一步占据了椎体下切迹后部，椎体后缘“凹陷”进一步增大，椎弓根下缘出现了向上方“凹陷”。即在MRI的椎间孔矢状面上观测到，椎弓根下缘与椎体后缘组成的类三角形区域随年龄增长，逐渐变为“C”形，神经根固定走行于该区域内(见图3)。

2.3 椎体下切迹宽度与高度测量结果 共测量720个椎间孔，每个年龄组240个。测得椎体下切迹宽度均值A组(1.514 6±0.013 8)mm，B组(1.493 3±0.019 0)mm，C组(1.487 5±0.018 4)mm；各年龄组椎体下切迹宽度极小值出现在B组为1.19 mm，极大值出现在C组为1.91 mm。测得椎体下切迹高度均值A组(1.016 7±0.028 7)mm；B组(0.884 2±0.0140 5)mm；C组(0.993 8±0.0150 5)mm；椎体下切迹高度极小值出现在B组为0.66 mm，极大值出现在C组为1.19 mm。

2.4 SPSS分析结果 单因素方差分析结果见表1，椎体下切迹宽度各年龄组测量值比较，差异无统计学意义(P=0.071)；椎体下切迹高度各年龄组测量值比较，差异有统计学意义(P=0.000)；椎体下切迹高度各年龄组测得值进一步进行S-N-K检验，A、B、C三组之间差异均有统计学意义(P<0.05)，A组椎体下切迹高度最大，B组最小，C组椎体下切迹高度比A组小，比B组大。

表1 椎体下切迹的宽度与高度的单因素方差分析

3 讨 论

在我们的研究中，各年龄组间隔10年，这样可以使观测到的影像学表现和测量数据更具有特征性，在一定程度上避免了因个体差异所引起的随年龄增长而个体退变速度不同所产生的重叠现象。

较多的解剖学研究报道了椎间孔区域的解剖特点[5-7，11-12]，L1～4的横孔韧带、L5的体横韧带是椎间孔内正常的解剖结构，其起始位置为椎间孔上位横突根部或峡部外侧缘向内下止于同位椎体下缘、后纵韧带外侧，将走行于椎间孔内的神经根固定于椎间孔上部相对宽大的空间内。我们在腰椎MRI上同样观察到了类似的现象。在各年龄组椎间孔3个矢状面图像中，神经根影像均位于椎体后缘、椎弓根下缘及蓝线所组成的空间区域内，而蓝线的起点位于横突下缘、椎弓根下缘(横突和椎弓根在解剖学上位于同一水平)与椎板峡部外缘结合部，止点位于同位椎体后下缘，如果3个矢状位的蓝线组成一个平面，上述椎间孔横韧带与体横韧带起止方向刚好与蓝线一致，因此我们将连接横突根部及椎板峡部外缘结合部与同位椎体后下缘的蓝线视为孔横韧带与体横韧带在侧位平面的投影(见图4)，并将椎间孔大致分为两个空间区域，以蓝线为界，前上方容纳神经根及血管，后下方无重要组织结构走行。术中在C型臂的指导下经椎间孔脊柱内镜技术工作通道经过椎间孔时，通过椎间孔成形技术适当磨除关节突腹侧骨质，调节通道在无神经根走行的椎间孔区域通过，可在很大程度上避免出口根损伤。虽然上述分区受个体差异、发育畸形以及腰椎间孔的退变影响，可能产生较大变化，但术前通过MRI评估神经根在椎间孔内的走行位置，划分神经根走行的椎间孔区域，具有积极的参考价值。

注：图a中蓝色虚线表示在MRI矢状面椎体下终板水平选取平扫图像位置，得到图b；图b中红、黄、蓝三条线分别代表椎间孔外、中、内三个被观察的矢状面位置，即图b1、b2、b3；图b1、b2中，蓝线与椎弓根下缘、椎体后缘组成三角形空间，神经根走形于其中；图b3可观察到神经根进入侧隐窝

图2 神经根在椎间孔内走行示意图

注：蓝线为图4中椎间孔分区界线，工作套筒走行于椎间孔后下方，无重要组织结构走行，相对安全

图5 内镜工作套筒在椎间孔内位置示意图

目前已有较多文献报道[13-17]椎间孔狭窄与椎间隙退变、上关节突上移有关，椎间隙高度丢失导致椎间孔高度丢失；上关节突上移、关节突骨赘形成及小关节囊增生肥厚导致椎间孔狭窄，并压迫相应出口神经根。Senoo等[8]利用计算机断层三维重建与椎间孔铸模测量研究亦证明上述结果。目前大量文献报道[18-21]了经椎间孔脊柱内镜技术是一种成功的术式，脊柱内镜的工作套筒可以安全通过椎间孔区域，但损伤出口神经根的发生率为1%～8.9%。在经椎间孔这一手术入路出现后，较多的研究报道了椎间孔与出口神经根的形态学特征[22-26]，但由于椎间隙退变狭窄、关节突上移等因素，各报道之间椎间孔高度和宽度差异较大，但即便是最狭窄节段的椎间孔，常见于L4～5和L5S1节段，相应的出口神经根仍然有一定的活动空间，具备一定的躲避能力，这些研究支持适当磨除上关节突腹侧骨质可以在椎间孔内获得足够的空间以放置内镜工作套筒，但是由于无明确的影像学标志指导，导致手术医师出现损伤出口神经根的情况。

椎体下切迹是一个由椎体后缘、椎弓根下缘、椎板峡部外缘构成的骨性空间。本研究中根据腰椎X线、MRI观察结果，随着年龄增长，椎间孔内邻近出口神经根走行的骨面即椎间孔内椎体下部后缘出现“凹陷”，容纳出口神经根走行，而单因素方差分析椎体下切迹宽度时，最后结果各年龄组椎体下切迹的宽度差异无统计学意义，因而推断椎体后缘出现的向前方的“凹陷”是由于以下两种原因形成：a)椎体后缘骨质由于神经根的压迫向前方退变凹陷；b)椎体下缘骨赘使这一凹陷更加明显。而椎体下迹高度测量包含了椎体下缘的骨赘在内，各年龄组有明显差异(P<0.05)，并且随着年龄增加首先减小，然后再进一步随着年龄增加而有所增大。作者观察到这一结果与椎体下缘骨赘增生以及椎弓根下缘出现了向上方的凹陷退变有关。上述分析说明：椎间孔狭窄是由于上关节突上移、小关节囊增生突入椎体下切迹造成，而椎体下切迹实际宽度并未减小；第二，椎体下切迹内的“凹陷”退变也为神经根躲避压迫提供了空间。因此，作者认为术前MRI及腰椎侧位X线片上分析得到的椎间孔神经根走行区域作为个体化手术策略的参考指标，可以为经椎间孔置入内镜工作套管的工作提供影像学指导，如果C型臂指导下置入工作套筒过程中有进入这一区域的可能，提醒术者可能会出现出口神经根受压的情况，提前通过适当磨除关节突腹侧骨质调整方向，规避出口神经根的损伤(见图5)。

本研究结果目前只能作为制定个体化穿刺策略的参考指标，术前分析划定这一区域时需同时满足：a)术前MRI检查能够获得手术节段椎间孔3个矢状位扫描图像，并有清晰的神经根信号；b)腰椎侧位X线片可以清晰显示手术节段椎间孔，并能辨识椎弓根、横突下缘、椎板峡部结合部与椎体后下缘等骨性标志。

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TheSignificanceoftheInferiorVertebralIncisureAnalysisontheTransformationalSpinalEndoscopyTechnique

Zhen Ruixin，Li Yubo，Song Youxin，et al

(Department of Spinal Surgery，Affiliated Hospital Chengde Medical University，Chengde 067000，China)

ObjectiveTo study the division of the travel nerve root in the inferior vertebral incisure in order to guide the implementation of the spinal endoscopic technique via the intervertebral foramen.MethodsThree groups (A，B，C) were divided by the age：25～35 years old，45～55 years old，and 65～75 years old.Each group were randomly selected 40 people，with a total of 120 people and the ratio of male and female 1︰1.Describe the spatial geometric relationships between L3～4，L4～5，L5S1intervertebral foramen structures and nerve roots by observing the lumbar lateral position X-ray，lumbar MRI and other conventional preoperative imaging data.Measure the height and width of the Inferior vertebral incisure and analyze the testing data in SPSS 19.0 by using one-way analysis of variance.ResultsA total of 720 intervertebral foramen were observed，with 240 in each group.Nerve roots within the Intervertebral foramen direction in the Inferior vertebral incisure.The mean value of the width of the measured inferior vertebral incisure is： Group A (1.514 6±0.013 8)mm；Group B (1.493 3±0.019 0)mm；Group C (1.487 5±0.018 4)mm.The mean value of the height is：Group A (1.016 7±0.028 7)mm；Group B (0.884 2±0.014 05)mm；Group C (0.993 8±0.015 05)mm.The one-way ANOVA results showed：there was no significant difference between the measured values of the inferior vertebral incisure width in each group (P=0.071)，while the differences of the (measured values of the inferior vertebral incisure) height in each group was statistically significant(P=0.000).ConclusionPreoperative imaging analysis of nerve root in vertebral incised trace of course place，can offer the reference for the Transformational spinal endoscopy technique to avoid damage nerve root imaging.

endoscopes；inferior vertebral incisure；nerve root；intervertebral foramen imageology

1008-5572(2017)10-0879-05

R681.5+3

B

河北省2015年度医学科学研究重点课题(20150419)；*本文通讯作者：陈宾

甄瑞鑫，李玉波，宋有鑫，等.椎下切迹的测量分析对经椎间孔入路的脊柱内镜技术的意义[J].实用骨科杂志，2017，23(10)：879-883.

2017-05-23

甄瑞鑫(1984- )，男，主治医师，承德医学院附属医院脊柱外二科，067000。

经椎间孔路的脊柱内镜技术是近年来比较流行的一种侧后路经皮脊柱内镜技术。2005年Hoogland[1]详细介绍了这一入路的技术特点，于上关节突尖部经椎间孔到达椎管内突出髓核表面，直接去除压迫神经根的突出髓核。随后，国内外学者分别报道[2-3]采用经椎间孔入路脊柱内镜技术，满意率都在85%以上，甚至高达93.1%。这些报道结果接近开放融合手术的有效率。

如此有效且微创的手术技术，因工作通道通过椎间孔时有损伤出行神经根的风险[4]，需要较长的学习曲线，进而在技术推广过程中受到了一定限制。