#综 述 #
国人下胸椎及腰椎经椎弓根内固定应用解剖新进展
王根林 综述 杨惠林 审校
中图分类号 R687 文献标识码 A 文章编号 1005- 8478( 2005) 05- 0383- 03
作者单位:苏州大学附属第一医院骨科,江苏 215006
作者简介:王根林 ( 19722),男, 硕士研究生。研究方向: 脊柱外科。
电话: ( 0512) 65309442 E2mai:l wglin0512@ sohu. com
1949年M iche le和 Krueger报道了椎弓根的解剖特点, 认
为螺钉可从后路通过椎弓根进入椎体。 1963年 Roy2Camille
首先应用椎弓根螺钉固定治疗胸腰椎骨折。随后椎弓根螺钉
内固定技术逐渐开展, 现已广泛应用于多种脊柱疾病的治
疗。但同时也出现了许多诸如螺钉穿破椎体, 损伤前方大血
管或内脏; 穿破椎弓根, 损伤脊髓、神经根及使内固定强度
下降等并发症。为避免上述并发症, 国内外学者对椎弓根的
应用解剖进行了一系列研究, 现已认识到不同地区不同性别
不同椎体间存有差异。国人椎弓根的应用解剖特点更适合于
中国人。因此, 本文就近年来国人下胸椎及腰椎经椎弓根内
固定的应用解剖研究做一综述。
1 椎弓根中心轴在椎后投影点的解剖学研究
经椎弓根内固定手术成败的关键是螺钉能否准确地经椎
弓根到达椎体。而螺钉进钉点准确定位又是椎弓根螺钉技术
的核心 [ 1]。因此寻找椎弓根中心轴在椎后投影点的解剖学标
志, 以确定螺钉的进钉点极为重要。
李志军等 [ 2]测量了 100具正常成人体脊柱骨标本, 发现
T9~ L1螺钉进钉点均位于横突中、上水平线与后关节突中垂
线及中外 1 /4垂线所限定的四边形内。L2 ~ L4位于横突中水
平线与后关节突最外缘垂线交点处, 即乳突和副突二者之间
的凹窝内。 L5位于横突中水平线与乳突外侧缘垂线的交点
处。他同时也测量了同一椎骨双侧入钉点间距, T9平均为
( 23. 7 ? 2. 1)mm,缓慢地增大至 L4为 ( 36. 0 ? 4. 6)mm, L5则
急剧地增大为 ( 49. 8? 7. 6)mm。同一椎骨双侧入钉点间距在
T9~ L2有统计学意义, 性别间差异男大于女。史亚民等 [ 3]测
得螺钉进钉点 T9与 T12位于横突根部中点, T10位于横突根部
上缘, T11位于横突根部中上 1 /3点。殷渠东等 [ 4]发现下胸椎
进钉点的水平线应在横突上部、而腰椎在横突中上部, 并精
确测量了椎弓根椎后投影点与关节突关节和横突的距离, 各
节段间差异有非常显著性意义 (P < 0. 01), 认为应重视椎弓
根中心轴投影的节段性差异。上述方法均以横突及关节突或
仅以横突根部为螺钉进钉点的解剖定位标志, 是目前临床上
比较常见的一种方法。但在关节突横突有骨折变异增生等情
况时, 可能会出现定位不够准确, 引起并发症。李志军等 [ 2]
测得的同一椎骨双侧入钉点间距, 在一侧椎弓根失去正常的
定位标志时, 为确定对侧螺钉进钉点提供了一种参考。
阎德强等 [5]观测了 40具成人干燥标本, 发现乳副突间
凹与椎弓根中心轴的投影点相符, 而且乳副突间凹的存在较
为恒定 (T9 ~ L4为 100% , L5为 90% ), 以该凹点为螺钉进
钉点, 置钉 56例 224枚准确率 100%。杜心如等 [6]在 100套
成人干燥腰椎骨标本上观测到人字嵴 (腰椎峡部嵴和副突乳
突嵴组成人字嵴 ) 顶点位于或接近于椎弓根中心, 认为腰椎
的人字嵴顶点是一种简单、实用的进钉参考点。这两种定位
方法均以乳突、副突或其骨嵴为参照物。乳副突间凹和人字
嵴存在率高、具有较恒定的解剖学特征, 不受关节突骨质增
生或横突骨折等因素的影响, 而且术中不需过多显露横突和
关节突关节, 手术创伤小。临床应用证实置钉较准确, 是腰
椎椎弓根螺钉手术中最常用的进钉方法。但对乳副突间凹和
人字嵴不明显或有变异的椎体, 不宜运用该法定位。
崔新刚等 [7]测量胸腰椎骨标本及正常成人胸腰椎 X线片
与 CT片后, 以棘突上缘根部水平线与关节突关节中央垂线
二者交点为基本定位点。 T10~ 12进钉点位于此点上方 5mm,
L1~ 4正在此点, L5在此点下方 5mm。根据此法实验室与临床
共置钉 108枚, 全部成功。该法以棘突和关节突定位穿钉,
不用显露横突, 创伤较小, 出血少, 定位简单。可用于横突
骨折或横突变异不能采用横突定位方法的病例, 但目前临床
应用此法不多。
由此可见, 椎弓根螺钉进钉点的定位方法较多, 但没有
一种方法会适合于所有的情况, 如横突缺如、过小及肥大,
关节突骨折增生均不宜以横突关节突来定位, 乳副突间凹、
人字嵴较浅不明显者不宜以乳副突来定位。这就要求脊柱外
科医生要掌握多种定位方法, 以便术中灵活运用。值得一提
的是横突平分线多不通过椎弓根中心 [ 2~ 4、8], 传统的横突平
分线作为椎弓根螺钉的横向定位标志不够准确, 易导致手术
并发症。
2 椎弓根夹角的解剖学研究
椎弓根纵轴延长线与椎体正中矢状面之间的夹角为 e角,
椎弓根纵轴延长线与椎体水平面之间的夹角为 f角。 e角和 f
角决定椎弓根螺钉的进钉方向。不恰当的 e、 f角都会使螺钉
穿破椎弓根或椎体损伤脊髓神经、内脏器官或进入椎间盘,
因此进钉方向对置入螺钉非常重要。
李志军等 [9]在 100具脊柱标本上测得的 e角在 T9~ T12逐
渐减小, T9~ 11均 < 5b, 其中 T12几乎 100% 为负值 ( - 6. 2 ?
2. 1)b, L1~ 5则又逐渐地增大 ( 6. 8 ? 3. 2 ~ 29. 9 ? 4. 7 )b。 e
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角侧别间及性别间均无显著性差异 (P > 0. 05)。 f角胸椎大
于腰椎, T9~ L5逐渐减小 ( 21. 0 ? 2. 1~ 4. 4 ? 1. 8 )b, 侧别
间无显著性差异 (P > 0. 05)。但性别间差异在 T9~ 12有极显
著性 (P < 0. 01), 而 L1~ 5则无显著性差异 (P > 0. 05)。熊
传芝等 [ 10] CT扫描测得 736个椎体 e角的变化趋势与李志军
结果相似, 且侧别间与性别间亦无显著性差异 (P > 0. 05),
与身高体重无显著相关性, 节段间差异有非常显著性意义
(P < 0. 01), 但 e角在 T12为正值 ( 3. 2 ? 2. 6)b。殷渠东等 [ 4]
测得 e角仅在 T11略为负值, L1~ 2较小, 向两端逐渐增大 (L5
最大, 26. 5b)。 f角相对较恒定, 胸椎为 12~ 14b, 腰椎为 8.
5~ 11. 2b。 e、 f角各节段差异有非常显著性意义 (P < 0.
01)。史亚民等 [ 3]测量下胸椎 e角性别间有非常显著性意义
(P < 0. 01), 与李志军 [9]、熊传芝 [ 10]结果不同。他以椎弓根
与椎板间夹角代替 f角, T9~ 12呈减小趋势 ( 90. 1 ? 0. 8~ 82. 3
? 3. 7)b。
以上数据各有不同可能与测量方法有关, 但总的趋势是
f角胸椎大于腰椎, e角腰椎大于胸椎 (T11~ 12最小, 可能为
负角 )。 e角在决定进钉方向时临床意义相对较大, 下胸椎固
定时螺钉内倾角不宜过大, 否则易进入椎管, 而下腰椎固定
内倾角不宜过小, 否则易穿破椎弓根外侧皮质或椎体侧方,
引起并发症。悉这些数据, 可更好的掌握椎弓根螺钉进钉方
向, 减少相关并发症。但在临床具体应用时还应结合进钉点
及结合 X线片或 CT片, 选择相应的螺钉进钉角度。
3 椎弓根后缘至椎体前缘长度的解剖学研究
生物力学研究表明椎弓根螺钉越长, 固定强度越大, 在
椎体内承受的弯曲力矩增加。但随着螺钉的增长, 穿破椎体
损伤血管及脏器的可能性增大, 而过短达固定又不够坚强。
因此, 选择合适的螺钉长度也很重要。
李志军等 [ 11]从进钉点沿椎弓根长轴至椎体前骨皮质测得
螺钉通道长 T9~ 12接近, 平均 43. 3mm; L1 ~ S1逐渐增大平均
为 52. 4mm。统计结果: 侧别间无显著性差异 (P > 0. 05),
性别间差异均为男大于女且差异极具显著性 (P < 0. 01)。但
熊传芝 [ 10]以协方差分析法分析各因素的交互效应时发现, 在
消除体重、身高两因素后, 钉道长度均与性别无关, 节段间
有显著性差异。其测得螺钉通道长度 T9为 ( 24. 6 ? 2. 0)mm,
T10~ 12变化不大为 ( 45. 6 ? 4. 0 ~ 47. 6 ? 2. 9) mm, L1~ 5为
( 52. 8 ? 2. 8~ 51. 3 ? 5. 8)mm, L3最小 ( 41. 8 ? 2. 8)mm。陈
家强等 [ 12]建议螺钉长度参考以下标准选择 : T9~ 10应为 24. 0
~ 33. 0mm, 且随椎骨序数增加而逐渐增加 10mm, T11~ 12则较
T10短, < 32. 0mm, L1~ 5为 34. 0mm以上。以上结果为临床医
生选择螺钉长度提供一种参考。螺钉长度各个节段不同, 总
的趋势腰椎大于胸椎。但同时需结合术前影像学检查及术中
定位导针的长度做参考, 遵循个体化置钉原则。
4 椎弓根宽度及高度 (横径及纵径 ) 的解剖学研究
生物力学研究证明螺钉直径越粗拔出强度越大, 但过粗
胀破椎弓根皮质反而使螺钉固定强度下降。测量椎弓根宽度
及高度可以为选择合适直径的螺钉提供参考。
杜心如等 [ 13]测量 50具 T11 ~ L5脊柱标本, 椎弓根内横径
胸椎小于腰椎为 ( 5. 4 ? 0. 9~ 13. 0 ? 2. 4)mm, 内纵径胸椎大
于腰椎为 ( 12. 3 ? 1. 3~ 9. 4 ? 1. 6)mm, 2. 6% ~ 30% 的 T11 ~
L4椎弓根内横径 < 4mm, 认为不宜行椎弓根螺钉内固定。殷
渠东等 [ 4]测量 40具 T10 ~ L5脊柱标本, 发现椎弓根宽与高在
L1最小, 分别为 6. 5mm和 13. 9mm, 向两端逐渐增大。经方
差分析椎弓根宽与高节段差异有非常显著性意义 (P < 0.
01)。熊传芝等 [ 10]以协方差分析法分析各因素的交互效应时
发现, 在消除体重、身高两因素后, 椎弓根宽度与性别无
关: 泊松相关分析显示身高、体重均与椎弓根宽度呈显著正
相关。陈家强等 [ 12]根据测得的数据认为椎弓根螺钉直径 T9
为 4. 0~ 4. 5mm, T10 ~ L5为 5. 0mm以上。
总的说来, 椎弓根宽度均小于其高度。因此, 螺钉的直
径主要依据椎弓根宽度来选择: 从 T9~ 12及 L1~ 5的椎弓根宽度
均呈逐渐增大的趋势, 而 T12 ~ L1骤然减小, 选择螺钉时应
注意。螺钉直径应是最小宽度减去两侧的骨皮质厚度, 因此
杜心如等 [ 13]测得椎弓根内横径更精确。了解椎弓根的宽度对
决定椎弓根螺钉的尺寸具有重要意义, 为选择合适直径的椎
弓根螺钉提供客观依据。
5 椎弓根毗邻结构的解剖学研究
椎弓根的毗邻结构复杂, 与此有关的研究有助于避免椎
弓根螺钉内固定时发生神经根硬膜囊等损伤的并发症。蔡卫
华等 [ 14]在 15具标本上测量得腰椎椎弓根至硬膜囊内缘和上、
下位神经根的平均距离分别为 1. 6、5. 4、1. 6mm; 神经根的高
度平均为 4. 3mm, 神经根矢状角平均为 37. 30b。杜心如
等 [ 15]观察 50具成人脊柱标本, 发现椎弓根内侧与硬膜相贴、
下侧与神经根相邻。在 L1~ 5椎弓根的 4周均有椎管内静脉丛
紧紧贴附, 以上下及内侧最为明显。神经根的前、后根均与
椎弓根内侧和下侧相邻。他还观察到不同节段椎弓根的形态
各异, 如 L5椎弓根从上面观宽大, 从下面观椎弓根下切迹深
大, 形成侧隐窝。因此 L5椎弓根螺钉进钉点应略偏上, 以免
螺钉进入侧隐窝而损伤神经根。上述研究表明椎弓根的上方
及外侧无重要结构, 较为安全。这也是椎弓根螺钉内固定时
/宁上勿下, 宁外勿内0 理由所在, 但也是相对而言。
6 结 语
胸腰椎椎弓根的应用解剖研究对于正确置入椎弓根螺钉
有着重要的意义。国内学者从不同角度对胸腰椎的椎弓根应
用解剖进行观测, 提供了详细数据, 并已注意到不同节段和
性别间的差异有显著性意义及身高体重因素的影响, 测量和
分析了进钉点位置及进针方向与椎弓根中心轴的吻合情况,
对原有螺钉置入法提出了合理的改进意见, 提出了个体化原
则。但目前的研究对象基本是成人标本, 没有对年龄因素加
以考虑, 因而均带有不同程度的偏差。若能按年龄分组来研
究, 将更有助于减少椎弓根内固定所带来的并发症。此外,
椎弓根应用解剖研究与影像学结合, 更有利于椎弓根螺钉的
准确置入。
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(收稿: 2004211219 )
#学习班
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第二届全国微创骨科学术交流会
暨微创骨科新技术学习班通知
由中华医学会骨科分会微创学组和5中华骨科杂志6主办、南京鼓楼医院骨科承办的第二届全国微创骨科学术交流会暨微创骨
科新技术学习班将于 2005年 4月 12~ 17日在南京举行。现将相关事项及征文通知如下:
u 日程安排: 2005年 4月 15~ 16日举办微创骨科学术交流会, 报到时间为 2005年 4月 14日 8: 00~ 23: 00, 会议注册费每人
600元。2005年 4月 13~ 14日举办微创骨科新技术学习班, 学习班的报到时间为 2005年 4月 12日 12: 00~ 23: 00, 学习班注册费
每人 600元;学习班与会议同时参加注册费为 1000元。
u 学术交流会以大会
和专题
的形式进行;学习班则有国内外专家授课。会议代表及学习班学员将获得国家继续教育
Ñ类学分。
u 学术会议征文内容:骨科领域微创技术新观点、新进展;骨科领域微创技术的临床与研究成果。
u 征文要求:
( 1)未公开发表的
全文和结构式摘要 1份 ( 600~ 800字 ),并提供打印稿和软盘, 注明第一作者的通信地址及邮政编码,论
文必须附单位证明。
( 2)截稿日期: 2005年 3月 1日
( 3)投稿地址:南京市中山路 321号 南京鼓楼医院骨科 沈勤。邮政编码: 210008。电话: ( 025) 83304616@12102。E2mai:l scoli2
os is2002@ sina. com,有关会议的最新动态请查阅 www. sosscoliosis. com或 www. scoliosis2china. com
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