胸椎椎弓根螺钉置入研究进展

胸椎椎弓根螺钉置入研究进展

摘要】椎弓根螺钉固定技术在腰椎的应用已经日趋成熟。由于上胸椎椎弓根的解剖特点和毗邻结构，此项技术在上胸椎的应用中受到了一定的限制。本文对胸椎椎弓根螺钉置入技术从胸椎椎弓根解剖参数研究情况、胸椎椎弓根毗邻结构研究、胸椎椎弓根螺钉置入技术相关研究和存在的问题与展望几个方面进行文献综述。

【关键词】胸椎 椎弓根 螺钉置入技术 研究进展

【中图分类号】R687 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5085（2014）07-0045-02

胸椎椎弓根是连接脊柱前柱和后柱的管状骨性结构，其位置在脊柱的两侧的后上方，是椎体中最坚强的部位。椎弓根螺钉的结构可使脊柱达到三维平面稳定的效果。目前，椎弓根螺钉在临床上广泛应用治疗脊柱畸形、骨折、肿瘤和退变等脊柱伤病。椎弓根螺钉与传统的钩棒系统相比具有更大优势。本文现对胸椎椎弓根螺钉置入研究进展进行文献综述如下。

1胸椎椎弓根解剖参数研究情况

胸椎椎弓根常用的重要解剖学参数包括椎弓根高度、椎弓根宽度、椎弓根横断面角、椎弓根矢状面角和椎弓根后缘皮质到椎体前缘皮质的距离等。椎弓根的宽度也称横断面径线（PW），是指椎弓根内外皮质外缘之间的垂直距离；椎弓根的高度也称矢状面径线（PH），是指椎弓根上下皮质外缘之间的垂直距离；椎弓根横断面角（内倾角）是指椎弓根中轴线与椎体矢状面之间的夹角；椎弓根矢状面角（斜角）是指椎弓根中轴线与椎体水平面之间的夹角，通常情况下，夹角在椎体的前方我们称之为正角，夹角在椎体的后方我们称之为负角。

许多学者都对这些解剖学参数进行了研究。“Singh[1]等人采用直接测量的方法测量了100具（印度人）胸椎椎弓根参数，他们发现：①胸椎椎弓根高度与宽度比较普遍较大，胸椎椎弓根高度他们认为T1处为最小值（8.6±1.3）mm，随后呈逐渐减小的趋势，由（11.39±1.36）mm逐渐减至（10.85±1.21）mm，这一结论与Zindrick and Wiltse等人的研究结论基本一致；②胸椎椎弓根的宽度普遍较小，有的甚至小于常规椎弓根螺钉的直径，特别是最小处（T5)，只有（4.04±0.91）mm；③胸椎椎弓根横断面内倾角呈逐渐减小的趋势，矢状面夹角呈波状动态变化。”

Zindrick and Wiltse [2]等人通过对大量成人胸椎和腰椎椎弓根T1～T5进行解剖测量，得出以下几方面的解剖学参数：①胸椎与腰椎的个体差异很大；②胸椎椎弓根的高度（PH）和宽度（PW）比较，PH普遍大于PW；③胸椎PW在T1～T5之间，T5的椎弓根PW值最小，在5mm左右，T1和T11椎弓根PW值最大，在8mm左右；④胸椎PH在T1处约为10mm，T11处约为17mm，PH在T2和T7处椎弓根PH值变化不大，T7～T11之间椎弓根PH逐渐增大，T11～T12之间椎弓根PH值呈下降趋势；⑤胸椎椎弓根横断面内倾角在T1处最大，在T12处最小，在T1～T5之间，内倾角由大变小，在T5～T9之间，内倾角的变化较小，T9～T12之间，内倾角减小的趋势明显，在T12处，内倾角甚至可为负角；⑥胸椎矢状面中心轴线均指向头侧，没有明显的变化趋势。

史亚民等[3]应用解剖学方法对40具正常国人胸椎干燥标本进行了测量，他们测量了胸椎椎弓根的矢状径和横径；同时他们还测量了椎弓根的外倾角和椎弓根后缘至椎体前缘皮质的距离。从胸椎的T1节段到T12节段，椎弓根外倾角度呈逐渐减小的趋势，由T1的（33.1±3.1）°逐渐减小到T12的（-10.1±4.9）°；椎弓根后缘皮质至椎体前缘皮质长度从T1节段到T7节段呈逐渐增加的趋势，由T1节段的(34.2±2.1）mm逐渐增加到T7的（42.1±2.4）mm，T7节段到T12节段椎弓根后缘皮质至椎体前缘皮质长度基本相同，其范围在（42.1±2.4）mm到（43.2±3.3）mm之间。

国内外许多学者通过CT扫描对椎弓根内部结构进行了研究。Kim等通过CT扫描对98位患者椎弓根进行解剖参数测量，他们指出：“椎弓根内部结构髓腔宽度变化与椎弓根宽度相似，也是在T5节段达到最小值，最小值为（3.0±0.7）mm。”Kretzer等采用CT扫描对100例患者的椎弓根内部结构进行了相关测量。他们认为：“椎弓根宽度随节段变化而变化，而椎弓根宽度的变化时影响螺钉直径最主要的因素。”并以此为依据提出手术前采用CT平扫能够较好的评估椎弓根相关参数，从而有利于优化手术方案的理论，具有一定的指导意义。石锐[4]对采用CT平扫技术对20具防腐标本进行重建后的测量。他们在研究报告中指出：“①髓腔高度变化与椎弓根高度变化趋势相似；②髓腔宽度变化与椎弓根宽度变化趋势相似，并且髓腔高度也普遍大于其宽度；③椎弓根内侧皮质比外侧皮质厚，椎弓根上缘皮质比下缘皮质厚，在置入椎弓根螺钉时外侧皮质更容易破裂。”

2胸椎椎弓根毗邻结构研究及相关研究

根据相关研究报告[5]已经临床经验显示，与胸椎椎弓根毗邻的重要结构包括一下几个：①内侧的硬膜囊及脊髓；②外侧的肋横突关节；③上下两侧的椎间孔内容物、胸神经根、节段血管分支及脂肪组织以及前方的心脏和大血管等结构和侧方的肺等。在椎弓根螺钉技术中，必须要了解椎弓根与相毗邻的结构的关系，才能避免置钉造成严重的并发症。胸椎椎弓根内壁与硬膜囊贴合紧密。所以，临床上椎弓根螺钉的置入易突破椎弓根内壁损伤脊髓。然而，胸椎弓根宽度较小,临床椎弓根螺钉的置入过程中应掌握好横断面内倾角,以避免螺钉突破椎弓根内壁，造成不必要的损伤。

Liljenqvist等[6]采用MRI对特发性脊柱侧凸的患者测量，他们认为：“椎弓根内侧壁和硬膜之间的距离<1 mm，椎弓根内侧壁和硬膜之的间距离在全部胸椎上下胸椎弓根之间距离变化不大。”王欢喜等[7]对椎弓根上下缘与相邻椎间孔内的神经根距离、胸神经根上下直径、胸神经根冠状面上角度等解剖参数进行了研究，他们认为：“①神经根到椎弓根上缘距离从T1～T12呈逐渐增加的趋势；②从神经根到椎弓根下缘距离,在 T1处最小，值为1.6mm，在T7-T9最大，值为3.5mm；③椎弓根到其上下的神经根均有一定距离,其中最短的距离为1.2mm；④神经根直径从T1～T11呈逐渐增大的趋势，由2.8mm增至4.5mm；⑤神经根冠状面上与中线所成的夹角从T1～T12呈逐渐减小的趋势，由119.5°减小到60.2°。”

3胸椎椎弓根螺钉置入技术相关研究

3.1上胸椎螺钉置入方法

临床上胸椎螺钉的置入常用的方法有徒手经椎弓根置钉法、经椎弓根-肋骨间置钉法和辅助技术置钉法三种。

徒手经椎弓根置钉要求置钉者对椎弓根解剖结构有准确判定和相关的临床经验，指在不爆裂椎弓根皮质的前提下徒手将螺钉置入椎弓根的方法。徒手经椎弓根置钉法由Elliott提出，同时指出置钉点应选择上关节突外缘与横突基底结合处。另外，他们运用徒手经椎弓根置钉法对新鲜尸体标本的前瞻性研究表明 “徒手经椎弓根置钉法具有置钉点位置统一、皮质穿破率底、不易损伤毗邻结构的优点。”Chung等经过研究提出以上关节突中外1/3连接处的基底部作为胸椎的理想置钉点。他们对此法的相关置入参数进行了研究。Lehman等通过多年观察显示：“随着术者螺钉置入数量的增加椎弓根皮质穿破率也随之下降。”Samdani等[8]通过对不同经验的手术者胸椎椎弓根螺钉皮质穿破率进行对比研究，其研究结果显示：“具有5年以上手术经验者和手术病例超过50例的医师置钉准确性最高。”

3.2胸椎椎弓根螺钉进钉点和进钉方向

目前，关于胸椎椎弓根螺钉的进钉点问题，许多学者的观点不统一。国外学者Roy-Cami11e[9]认为：“应以胸椎横突中轴线与关节突关节中线的交点为进钉点，进钉方向为垂直于椎体冠状面。”而xu和Ebraheim等[10]人则认为：“提出切除部分椎板，同时用带探针定位椎弓根上、内壁，直视下植入椎弓根螺钉。”另外Suk和Lee等[11]人则认为：“应以横突基底上缘水平线与上关节突中点垂线交点为进钉点。”而崔新刚等则认为：“进针点是胸椎上关节突基底外 1/3点。”另外，Louis建议在确定进钉点的问题上，根据不同的节段，合理的采用不同的进钉点。他建议：“T1到T3节段进钉点应选择上位胸椎下关节突下3mm和关节突外缘内侧3mm处进钉；在T4到T10节段进钉点应选择关节突外缘更内侧一些。”Kim等通过总结10年间患者置入胸椎椎弓根螺钉的病例，他们认为：“下胸椎T10、T11和T12节段螺钉置入点应定位于中分横突的水平线和椎弓根外侧缘垂线的交点；向中胸椎推移，置入点也逐渐向中间移动，在T7、T8和T9节段螺钉置入点位于上关节突中点外侧缘的垂线和横突上缘的水平线的交点；向上胸椎移动，置入点又逐渐向外侧推移，T1和T2节段螺钉置入点应位于椎弓根峡部外侧缘的垂直线和中分横突的水平线的交点。”

4上胸椎椎弓根螺钉置入技术存在的问题及展望

目前，上胸椎椎弓根置钉技术还不够成熟，上胸椎椎弓根螺钉置钉过程中皮质爆破率较高。有关文献资料报告显示，上胸椎椎弓根螺钉置入过程中皮质爆破率超过54%。另外，虽然上胸椎椎弓根置钉相关的研究很多，但对置钉点的选择却有很大的分歧，上胸椎置钉技术没能形成统一的标准，影响了椎弓根螺钉置入术在上胸椎中的临床推广应用。

在胸椎椎弓根螺钉置入的集中常用方法中，辅助技术置钉法虽然能提高椎弓根螺钉置入的准确率和安全性，但需要复杂的辅助系统，临床上推广有相当的难度，并不是一种理想的置钉方法，一个理想的定位方法应是骨性标志位置恒定，容易显露辨认，从而具有手术操作简便，创伤小和准确性高的特点。

参考文献

[1]Singh R, Srivastva SK, Prasath CS,et al. Morphometric measurements of

cadaveric thoracic spine in Indian population and its clinical applications[J].Asian Spine

J, 2011,5(1):20-34.

[2]Singh R, Srivastva SK, Prasath CS,et al. Morphometric measurements of

cadaveric thoracic spine in Indian population and its clinical applications[J].Asian Spine

J, 2011,5(1):20-34.

[3]史亚民, 柴伟, 侯树勋等.胸椎椎弓根形态测量研究[J].中国脊柱脊髓杂志.

2002, 12(3):191-193.

[4]石锐, 刘浩, 袁元等.不同节段椎弓根内部结构的测量和比较[J].中国临床解剖学杂志;2005,05,458-462.

[5]霍洪军.胸椎椎弓根和周围结构的解剖学研究及相关内固定技术的力学测试[D].[硕士学位论文]:内蒙古:内蒙古医学院;2007年.