上胸椎椎板螺釘內固定的解剖學研究

劉杰 劉建東 姚建強 馬捷 馮俊翔 宋文慧

上胸椎椎板螺釘內固定的解剖學研究

劉杰 劉建東 姚建強 馬捷 馮俊翔 宋文慧

目的 測量成人上胸椎T1～T6椎板解剖學參數，探討上胸椎椎板螺釘內固定的可行性。方法 取21具成人T1～T6的干燥標本（不分男女），用游標卡尺和量角器測量其椎板的解剖學數據，包括椎板高度（H）、厚度（T）、寬度（W）、釘道長度（L）、外傾角（angle A）。結果 21具成人尸體T1～T6節段椎板高度、厚度、寬度分別為16.48～21.20 mm、6.33～6.90 mm、6.68～10.18 mm，椎板外傾角為51.7°～55.9°，釘道長度為36.00 mm～26.60 mm。解剖學左右側對比，差異無統計學意義。結論 上胸椎椎板螺釘具有解剖學可行性，有可能作為上胸椎后路固定的一種替代或者補救方法。

上胸椎；椎板螺釘；內固定；解剖學

雖然椎弓根螺釘固定作為胸椎后路固定的主要方法,但是其在上胸椎的應用受到一些限制[1]。由于胸椎特殊的解剖結構,特別是對胸椎側彎為主的脊柱畸形患者,其后方結構變異大或解剖不清,置釘錯誤導致合并癥的幾率增高,引起螺釘內固定效果出現差異。因此,選擇合適的螺釘固定方式,以取得最佳螺釘固定力學效果很必要。由于椎板螺釘內固定牢固和操作簡便、安全,該技術在腰椎和上頸椎已越來越多地被推廣應用[2]。近來有學者報道將其應用于T1、T2后路內固定,并取得了較好的療效,并認為椎板螺釘固定在上胸椎可以作為椎弓根螺釘固定的一種替代或者補救辦法[3]。但國內外有關上胸椎椎板螺釘固定的應用解剖學的報道較少,本文通過對上胸椎干燥標本的解剖學測量,評價成年人上胸椎椎板螺釘固定的可行性。

1 材料與方法

1.1 解剖學測量的方法和內容 利用國產游標卡尺（滬工,上海九量五金工具有限公司生產,精確度0.01 mm）測量椎體的線性解剖參數,量角器（精確度0.1°）測量椎板外傾角的角度。將椎板螺釘的進釘點設定為棘突與椎板交界線上下緣中點。上胸椎T1～T6的椎板測量參數：

（1)椎板高度（H）：椎板上緣和下緣中點之間的距離（見圖1）；

（2)椎板厚度（T）：根據上胸椎解剖學特點,椎板中間的厚度相對于棘突連接處的椎板和橫突連接處的椎板的厚度較薄,分別測量椎板上緣中點,下緣中點,及兩點連線的中點的厚度,即x、y、z三點處ab的大小,求三者的均值（見圖2、3）；

（3)椎板寬度（W）：設定椎體上、下關節突關節的內側邊緣的連線作為椎板的外緣,棘突根部的上下之間的連線作為椎板的內緣,分別在椎板上、下緣測量椎板寬度La、Lb的大小,取兩者的平均值（見圖1）；

（4)椎板外傾角（angle A）：以棘突根部為頂點,分別測椎板上、下緣與正中矢狀面的夾角angle Aa、angle Ab,求兩者的均值（見圖4）；

（5)釘道長度（L）：從進釘點至同側椎板與橫突關節突前外側交界的距離（見圖4）。

圖1 椎板高度和寬度示意圖

圖2 椎板厚度示意圖

圖3 椎板寬度中點示意圖

圖4 椎板外傾角和釘道長度示意圖

1.2 統計學方法 采用SPSS 17.0軟件進行統計學處理分析,正態計量資料以“x±s”表示,對比解剖學的左右兩側數據。對比前樣本先進行方差齊性檢驗,方差齊用t檢驗,不齊用近似t檢驗,P＜0.05為差異有統計學意義。上胸椎固定節段之間數據采用單因素方差分析,P＜0.05為差異有統計學意義,有統計學意義再進行多重比較。

2 上胸椎椎板解剖學的測量結果

上胸椎T1～T6標本手工測量的椎板高度、厚度、寬度、椎板外傾角、釘道長度的數據見表1、表2,左右兩側比較P值均大于0.05 ,差異均無統計學意義。

表1 正常成年人上胸椎椎板高度、厚度、寬度解剖學測量結果左右側對比

T1～T6椎板高度(見表1),T1至T6節段差異具有統計學意義(F=49.09,P＜0.05),T1＜T2＜T3＜T4＜T5、T6,但T5與T6之間差異無統計學意義（P=0.56）；T1～T6椎板厚度(見表1),T 1至

T6相鄰節段差異無統計學意義（F=2.02,P＞0.05）,但T1與T6（P=0.04）、T2與T6（P=0.002）之間差異有統計學意義；T1至T6椎板寬度(見表1),T1～T6節段差異具有統計學意義(F=92.11, P＜0.05),T1＜T2＜T3＜T4、T5＜T6,但T4與T5之間差異無統計學意義（P=0.97）。

表2 正常成年人上胸椎椎板外傾角、釘道長度解剖學測量結果左右側對比(n=21,mm)

T1～T6椎板外傾角（見表2）,T1至T6節段差異具有統計學意義（F=15.13,P＜0.05）,T1、T2、T3＜T4＜T5＜T6；T1～T6椎板釘道長度（見表2）,T1～T6節段差異具有統計學意義（F=103.5,P＜0.05）,T1～T3相鄰節段之間差異具有統計學意義(P＜0.05),T3～T6相鄰節段差異無統計學意義。

3 討論

3.1 上胸椎椎板螺釘內固定的必要性 McLain等[6]報告老年患者T1有25%、T2有17%、T3有42%的椎弓根內外徑小于5.5 mm,T3～T6平均有高達22%的椎弓根不能容納4.5 mm直徑大小的螺釘。Belmont等[7]在比較不同區域胸椎的椎弓根螺釘置釘準確性研究中報道,在T1～T4的椎弓根皮質破裂率達69%。首先,細小的椎弓根、頸胸交界區解剖結構的變化、還有解剖學標志在X線片上可視化的程度低,這些對椎弓根螺釘的植入帶來了很多問題；其次,由于腫瘤或者復雜的功能重建造成的骨缺陷或模糊的解剖學標志,使得椎弓根螺釘的植入帶來很大的挑戰性；再次,椎弓根螺釘置釘偏差、松動、脫落,其它內固定作為一種補救措施是很有必要；最后,例如嚴重的骨質疏松,椎板螺釘可以與椎弓根螺釘聯合增強固定的穩定性。

3.2 上胸椎椎板螺釘內固定的可行性分析 根據相關文獻和測量的結果：上胸椎的椎板較厚,且較高,為椎板螺釘的固定提供了可行性。本研究通過對成人的T1～T6椎板高度測量發現,椎板高度允許植入至少1枚直徑4.5 mm的螺釘；根據表1中,且螺釘兩側必須最少有1.0 mm的椎板邊距[8],大部分上胸椎的椎板厚度可允許容納3.5～4.5 mm的螺釘。根據實體標本的測量,從T1～T6,螺釘的長度分別為35 mm、30 mm、25 mm、25 mm、25 mm、25 mm是安全的。

3.3 上胸椎椎板螺釘內固定的手術適應證 （1）該技術必須建立在椎板完整的情況下；（2）確定病人是否患有后縱韌帶鈣化、黃韌帶肥厚等疾病,需行胸椎后路椎板減壓手術；（3）上胸椎椎弓根解剖結構,如椎弓根直徑過小、畸形或者椎弓根破壞,無法行椎弓根螺釘內固定；（4）行椎弓根螺釘內固定手術失敗,此術式可作為一種補救內固定辦法；（5）椎弓根骨質疏松嚴重,椎弓根螺釘固定無法達到手術要求,可聯合該術式。

3.4 上胸椎椎板螺釘內固定的優點和不足之處 優點：(1)操作簡單：由于棘突標志比較明顯,可以在直視下進針；(2)置釘相對安全：螺釘的置入方向可以參考椎板的走向,輕度向背側避免進入椎管,從而減少神經根損傷的風險；(3)當螺釘過長,可以穿出關節突橫突復合體的前外側皮質,釘頭在肋橫復合體內比較安全,同時達到雙側皮質固定,增加螺釘的把持強度；（4）上胸椎椎弓根發育異常、椎弓根螺釘操作困難或失敗,椎板螺釘內固定可以作為一種重要的補救技術。不足之處：（1）椎板螺釘作為椎弓根固定的補充技術,牢固程度不如椎弓根螺釘的三柱固定；（2）椎板螺釘內固定是通過后柱的固定達到穩定,其固定前提是后柱結構完整；（3）釘棒連接有一點難度,需要對棒進行更大的塑形。

[1] Zhuang Z,Chen Y,Han H,et al.Thoracic pedicle morphometry in different body height population:a three-dimensional study using reformatted computed tomography[J].Spine 2011，36 :E 1547–1554 .

[2] Chung KJ,Suh SW,Desai S,et al.Ideal entry point for the thoracic pedicle screw during the free hand technique[J].Int Orthop,2008,32(5):657-662.

[3] 王巖,毛克亞,張永剛，等.對徒手置入胸椎椎弓根螺釘的安全性評價[J].中國脊柱脊髓雜志,2006,16(8):596-599.

[4] Wright NM.Posterior C 2 fixation using bilateral,crossing C2laminar screws :case series and technical note[J].2004,17(2):158-162.

[5] Kretzer RM,Sciubba DM,Bagley CA,et al.Translaminar screw fixation in the upper thoracic spine.J Neurosurgery Spine,2006,5:527-533.

[6] McLain Robert F,Ferrara Lisa,Kabins Mark.Pedicle morphometry in the upper thoracic spine:limits to safe screw placement in older patients[J].2002,27 (22):2467-2471.

[7] Belmont PJ Jr，Klemme WR．Dhawan A，et a1．In vivo accuracy of thoracic pedicle screws．Spine(Phila Pa 1976)，2001，26：2340-2346．

[8] Wang MY．C2 crossing laminar screws：cadaveric morphometric analysis[J]．Neurosurgery，2006，Jul：59(1 Suppl 1):ONS84-88;discussion ONS84-88．

Objective To measure anatomic data of laminar from T 1 to T 6, and evaluate the possibility of laminar screw placement in the upper thoracic spine. Methods The anatomical parameters which were related to laminar screw placement in the upper thoracic spine were measured in 21 adult cadaveric specimens of T1to T6segment by vernier caliper and protractor.these data included the laminar height、thickness、width、camber and the trajectory length of laminar screws. Results The height、thickness and width of vertebral laminar of T1to T6segment of the 21 adult cadavers ranged from 16.48 mm to 21.20 mm、from 6.33 mm to 6.90 mm and from 6.68 mm to 10.18 mm, the laminar camber and the trajectory length of laminar screws ranged from 51.7° to 55.9° and from 36.00 mm to 26.60 mm.There was no statistic difference on the data of cadavers between left and right. Conclusion Laminar Screw Placement is feasible,and this could be used as a supplementary method for conventional posterior screw fi xation techniques in the upper thoracic spine .

Upper thoracic；Laminar screws；Internal fi xation ；Anatomic

10.3969/j.issn.1009-4393.2014.24.010

山西 030001 山西醫科大學第二醫院骨科 （劉杰 劉建東姚建強 馬捷 馮俊翔 宋文慧）

宋文慧 E-mail：songwenhui@gmail.com