健康国人腰椎三维结构数据分析*

马 静 李 宇 刘菁菁 常 丽 张振宇(通讯作者)

( 1 锦州市中心医院外科 ， 辽宁 锦州 121000 ； 2 葫芦岛市中心医院骨科 ； 3 解放军93263部队医院门诊部 )

目前椎弓根螺钉技术被广泛应用在脊柱手术方面，包括脊柱骨折脱位，脊柱退行性病变、脊柱畸形矫正、脊柱肿瘤等[1-2]。而由于椎弓根通道狭窄，周围毗邻重要的血管神经结构，置钉不正确往往会发生严重的血管神经损伤以及内固定松动、穿出等并发症[3-4]。了解椎弓根的相关解剖学参数对于指导临床椎弓根钉的精确置入显得尤为重要。本研究通过分析测量正常人群的腰椎椎弓根的三维结构数据，以望能够对临床精确置入腰椎椎弓根螺钉提供数据支撑。报告如下。

临床资料

1 一般资料：随机抽取122例正常成人腰椎的三维重建CT影像学资料，年龄20-40岁，平均年龄为31.3岁，男68例，女54例。排除既往合并脊柱畸形、腰椎间盘突出症、腰椎管狭窄、肿瘤、感染、急性及慢性腰痛患者。

2 方法：利用PHILIPS 128层CT进行重建正常人的腰椎骨三维数字化模型，利用多角度观察，进而对腰椎结构的基础特征进行掌握，充分显示椎弓根形态数据。参数设置为层厚2mm，层距2mm，球管电压为120KV，管电流为225mAs，分辨率为512×512px1，将所获得影像学资料以DICOM格式储存，应用ANTIANT DICOM VIEWER软件对影像学资料进行观察及测量。

3 测量指标：双侧腰椎椎弓根狭部的高度、宽度、椎弓根通道的长度、椎弓根间距，双侧椎弓根的上倾角及外倾角。

4 统计学分析：使用 SPSS24.0软件进行统计学分析。对所获得资料以计量资料方式进行记载，比较双侧同节段的数据差异应用配对t检验，以P<0.05认为差异有统计学意义。

5 结果

5.1 双侧椎弓根高度、宽度、椎弓根通道长度及椎弓根间距对比：均未见统计学差异(P>0.05)；双侧腰椎椎弓根高度显示由L1-L3呈现高度逐渐减低表现，但差距不大，在L3-L5表现呈逐渐增高趋势，L5最高；双侧椎弓根宽度显示由L1-L5呈逐渐增高趋势；双侧椎弓根通道长度在L1-L5变化较为平缓，L3长度通道略长于其他节段；椎弓根间距显示由L1-L5逐渐增大趋势。详见表1。

表1 双侧椎弓根高度、宽度、椎弓根通道长度及椎弓根间距

5.2 双侧椎弓根通道上倾角和外倾角对比:差异不明显，无统计学意义(P>0.05)；测量结果显示，腰椎椎弓根上倾角呈逐渐下降趋势，L5节段呈负数角度。椎弓根外倾角呈逐渐增大趋势，L5角度明显大于其他节段。详见表2。

表2 双侧椎弓根上倾角和外倾角

讨 论

随着我国腰椎疾病的发病数量逐渐增多，临床对于腰椎疾病的治疗急需提升水平。常见的腰椎疾病治疗方法为腰椎后路椎弓根螺钉内固定术[5]。椎弓根螺钉内固定术的使用在一定程度上推动了脊柱外科的发展，使部分脊柱疾病的治疗变得不再困难。这种疾病治疗方法主要利用椎弓根的力学桥梁进行三维固定。但是这种治疗方式受到很多因素干扰，如不同地区、不同种族，不同年龄，节段选择，椎体变化等的影响。个体情况不同造成解剖情况变化较大。这样在一定程度上增加了脊柱内外矫正固定的难度以及对疾病安全治疗的影响。因此本次研究通过分析测量正常人群的腰椎三维重建CT数据，目的是为了更好地了解腰椎椎弓根的解剖学参数及分布特点。

椎弓根置钉位置不正确可能会造成螺钉穿出骨质通道，引起周围重要的血管、脊髓、神经根损伤，严重者可能造成术中大出血而危及患者生命[6]。另外，置钉位置的不正确或螺钉长度、直径选择不准确也会造成螺钉在通道内的把持力下降，这样在一定程度上会降低疾病治疗过程中内固定的强度，造成内固定物的松动，并可能出现内固定物穿出造成脏器以及脊髓，神经组织损伤。所以椎弓根螺钉的准确植入对内固定具有十分重要意义。利用CT扫描可以准确了解到腰椎椎弓根不同节段狭部的宽度，高度，并可模拟最适合的置钉角度情况。但是椎弓根形态及结构较为复杂，需要进行综合性分析、全面性研究才能进一步保证置钉手术的准确性与安全性。准确的置入椎弓根螺钉首先需要确定好进钉点，临床中常用的方法包括Mager法和”人”字嵴法[7-8]，确定好入钉点后需要确定入钉角度，包括上倾角和外倾角，保证入钉角度的正确可以避免发生钉道方向错误而误入椎管等情况发生。至于对椎弓根通道长度参数测量的目的是使我们了解各个节段的椎弓根通道的一般长度范围，因为在椎弓根固定术中，螺钉越长、越粗、螺纹越深的力学效果越强，反之强度越小[9]。但过长的螺钉可能会导致穿出椎体引起腹腔大血管和脏器的损伤。椎弓根峡部参数测量主要是防止在椎弓根通道建立中出现皮质穿破情况。椎弓根峡部是椎弓根内部最为狭窄部分，对于这部分数据的测量有助于椎弓根钉的安全性植入。另外，在椎弓根钉内固定中也要了解椎弓根间距，以避免在双侧置钉时出现损伤椎弓根内侧皮质及椎管内结构[10]。

综上所述，此次研究对椎弓根形态参数进行测量，其目的是更好地掌握椎弓根形态，为人体腰椎形态判断奠定基础，同时也是为了进一步为临床疾病研究提供可行性数据，提升腰椎疾病在治疗过程中的安全性。