胸腰部跨伤椎椎弓根间距的CT预测方法及意义
作者：李松林 王相奇 郑战营 胡军红 刘红伟 邵金柱 李运良 张占晓
单位：河南省襄城县骨科医院 461700
关键词：胸腰椎骨折；放射照相术；CT；椎弓根系内固定；钉间距预测；伤椎高度
中医正骨000303 提要 报告了胸腰部跨伤椎椎弓根间距的CT预测方法以及说明以此方法测出的椎弓根间距对椎弓根系内固定术中恢复伤椎高度所起的作用。CT扫描78例无胸腰椎形态改变者的侧位T10～S1，由CT软件测量发现假定伤椎上位椎体的下缘线段中点，到该椎体上一个相间椎体的下缘线段中点的距离与伤椎下位椎体的上缘线段中点到该椎体下位相间椎体的上缘线段中点的距离的平均数约等于跨伤椎椎弓根之间的正常距离。此规律实际应用于胸腰部脊椎骨折病人椎弓根系内固定术中钉间距的确定。结果51例胸腰椎骨折的人经过应用该方法，有49例伤椎高度完全恢复。认为凡使用椎弓根内固定治疗胸腰部脊椎骨折者，为了能更好的恢复伤椎的正确高度，有必要通过CT预测所要达到的钉间距。
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中图分类号：R683.2；R814.42 文献标识码：A
文章编号：1001-6015(2000)03-0007-02
CT PREDICTION OF SPACE LENGTH BETWEEN THE TWO VERTEBRAL ARCH PEDICLES NEXT TO THE INJURED VERTEBRA IN THE THORACOLUMBAR REGION AND ITS SIGNIFICANCE
Li Songlin 李松林， Wang Xiangqi 王相奇， Zheng Zhanying 郑战营， et al
Orthopedic Hospital of Xiangcheng County, Henan Province 461700
, 百拇医药
The method for CT prediction of the space length between the two vertebral pedicles next to the injured vertebra in the thoracolumbar region is described and its role in recovering the injured-vertebra height in the transvertebral-pedicle internal fixation is reported in the paper. The lateral CT scannings from T10 to S1 were made in 78 cases with no morphological changes of the thoracolumbar vertebrae. From the determination with CT softwares, it was discovered that the mean value of the length between the lower-boarder middle points of the two vertebrae epistatic to the assumed injured vertebra and the length between the upper-boarder middle points of the two vertebrae hypostatic to the assumed injured vertebra is equal to the normal length between the two vertebral pedicles next to the injured vertebra. This law was practically used to determine the space length of the nails in trans-vertebral-pedicle internal fixation of the thoracolumbar vertebral fractures. Of 51 cases of thoracolumbar-vertebral fractures treated with this method, 49 cases obtained the complete recovery of the injured vertebra height. It was believed that it is necessary to predict the space length of the nails with CT in the vertebral pedicle internal fixation of thoracolumbar vertebral fractures to obtain a better recovery of the correct height of the affected vertebra.
, 百拇医药
Key Words: thoracolumbar vertebral fracture/radiography CT trans-vertebral-pedicle internal fixation prediction of nail space height of affected vertebra
治疗胸腰椎骨折(特别是爆裂型骨折)，以椎弓根系内固定(尤其是Dick RFAF)较为适用。随着该技术的推广和内固定器材的不断改进，手术定位的失误和内固定的折断、松动已逐渐减少，而复位不良的失误仍较突出〔1～6〕。有的曾采用术前用X线摄片方法测量伤椎高度有无Cobbs'角或在闭路电视指导下复位，终因其X线的放大等作用所致的误差不能完全排除主观臆断而屡有复位不良发生。由于复位是通过椎弓根钉的撑开作用实现的，所以撑开距离的精确性是满足复位的前提，本文利用CT扫描出计划定位图像的方法进行此项研究，找出了较为精确的预测方法。
1 临床资料
, 百拇医药
自1994年11月～1996年1月，从行腰椎CT扫描的成年病人中收集样本78例(已排除影响形态的样本)对样本研究、发现此预测方法。1996年2月～1999年5月术中使用本法的胸腰部骨折病人有51例。该组病人年龄19～65岁，平均35岁；男19例，女32例；高处坠落伤40例，交通事故伤5例，塌方伤4例，其它伤2例；受伤部位节段T11节段2例，T12节段4例，T12L1节段8例，L1节段32例，L2节段2例，L3节段1例，L2、4节段1例；入院时完全截瘫者28例，不完全截瘫者15例，有轻微脊髓神经症状者6例，无症状但椎管受压大于40%者2例。伤后距手术时间2小时～6天，平均为1.8天；随访时间最短2个月，最长30个月，平均9个月。使用日本东芝公司生产的TCT-300S和其图像测量软件。
2 测量方法
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病人仰卧于CT检查床中央，并与扫描床纵轴平行，焦点对准脊椎平面，扫描条件为120KV、550MAS、SIDEVIEW(侧面)行程303mm，从而获得胸腰足够长的侧位像(附图)。以软件标尺测量假定伤椎上位椎体的下缘线段中点到该椎体上一个相间椎体的下缘线段中点的距离与伤椎下位椎体的上缘线段中点到该椎体下位相间椎体的上缘线段中点的距离的平均数与跨假定伤椎椎弓根间距的差值进行统计，161个差值中最大3mm,最小-4mm，其中-1.0～0.5mm者148个，
为-0.12mm，所以对78例研究后认为可行。于1996年1月～1999年5月实际应用于临床51例跨伤椎椎弓根钉间距的预测，术中即按此值确定最后钉距，同时术中及术后摄片或CT观察椎体高度恢复结果。
附图 胸腰部跨伤椎椎弓根间距CT测量
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3 结果
测量正常跨胸腰段假定伤椎(T12、L1、L2、L3)椎弓根距与其上下两个跨椎均值差最小为-4mm，最大为3mm,等于-0.12mm。确定钉间距时由于术中摄片所见置钉偏心，所以要大于预测值1～2mm，这样既增加了前后纵韧带的紧张度，利于骨块复位，又不致断裂。按此方法手术内固定51例胸腰部骨折病人，49例术后伤椎高度完全恢复(以CT或X线片，与腰椎体顺序高度变化值〔8〕相比)。脊髓功能恢复也较满意，如下表。
附表 入院与随访时脊髓功能恢复情况
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Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
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3
病情恢复按5级标准Franker记录法〔7〕记录，格中数字表示病例数。左侧竖行0～Ⅳ为入院时分级，上面横行0～Ⅳ为随访时分级。
4 讨论
4.1 CT扫描软件测量数值准确可靠 脊椎的测量方法较多，其中普通X线摄片简单常用，但影像受放射技术影响大(如投照中心，角度，距离等)，临床工作中难以有统一标准，常不易测得客观准确的数据〔5〕。而CT在扫描侧位片时，扫描架不动，X线扇面射出厚度2～5mm，与探测器匹配，其扇面垂直体轴，在扫描床上下平移时，其垂直关系不变，所以通过电子计算机成像后，所形成的上下距离与实际上下距离几无改变。我们通过对骨骼标本的扫描测量和实际测量结果比较后也已证实这一点〔5〕。
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4.2 预测钉间距的必要性 对脊椎骨折后的手术内固定来说，后路行椎弓根三维固定技术可以达到复位、固定和后纵韧带伸展，从而使前方移位的骨折块达到间接复位的可能〔7〕。临床手术中，使用Schanz、Dick、RF、AF钉无一不强调其撑开力对后纵韧带的牵伸作用〔3〕，从而恢复椎体的原来高度，恢复椎管原形，解除神经压迫。然而上述钉使用技巧上目前尚无人提出钉距大小对复位起到的作用。过去对后壁断裂后突畸形的骨折复位前，牵开螺母与夹具附件试图每矫正10°后突畸形保持5mm距离，Schanz钉尾端相互靠，旋转中心向后转移至杆的水平〔3〕。由于置钉深度和杆距伤椎后缘的距离无法计算，仍需估计，不能确定是否造成后缘压入椎管。而要恢复伤椎高度，使连杆上内侧分离螺帽向两端移动，每移3mm矫正后凸畸形10°〔2〕的方法并不可取，实际这样做对后凸的矫正正好起相反作用，最后钉变形，以致后凸加重。或使钉杆有足够的强度，撑开时，矫形力会导致骨结构的破坏，而且当后纵和前纵韧带断裂时，可导致脊柱过度撑开而危及脊髓〔2、6〕，RF钉和AF钉由于有足够的强度，可致此种伤。所以此二种钉术中恢复椎体高度的同时，存在撑开不足和过度的问题，而唯一能解决此问题的方法就是精确计算正确的钉间距。
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4.3 术中应注意问题 本法在实际应用中应注意所要预定达到的Cobb's角，此时的钉间距确定应在手术台上体外模拟、固定，使相应椎弓根部的钉间距与预测值相等，再记下钉尾距，以避免置入体内时的误差。由于椎弓根断面为椭圆形，置钉免不了有一点偏离中心，所以在上连杆之前，根据术中摄片情况，对预测值作相应加减，确定最后钉间距。据作者经验，术中多数情况下要加上1～2mm。另外所预测椎体上下缘呈弧形时，以前后角顶点连线的中点为准。术中复位时的体位、牵引、及必要的植骨亦不可忽视。
4.4 意义 由于已伤椎体、椎间盘、椎板破坏的不规则，所以直接测定伤椎及其相关的术前术中所要增加的撑开距免不了有盲目性，有的甚至不测定，而是尽力撑开，盲目性就更大了。而本方法的预测是在正常椎段进行，所以较为精确，增加了手术的可靠性，故作者暂称之为跨伤椎椎弓根间距预测法。
参考文献
[1] 陈敖忠，张小杰，许杏清，等。RF系统脊椎内固定21例分析及失误原因探讨。骨与关节损伤杂志 1998；13(5)：302
, 百拇医药
[2] 饶书诚。脊椎外科手术学。北京：人民卫生出版社，1993；59，221
[3] 荣国威，翟桂华，刘沂，等。骨科内固定。第3版。北京：人民卫生出版社，1995；466～469
[4] 吴战勇，魏运栋，郁来报，等。AF三维椎弓根螺钉系统治疗胸腰段骨折。中国矫形外科杂志 1998；5(5)：419
[5] 章纯岩，吕厚山，邹德威。国人正常股骨CT测量与假体设计的相关研究。中华骨科杂志 1998；18(8)：469
[6] 唐天驷，陈亮。要掌握好胸腰椎脊柱骨折前路手术的适应症。中国脊柱脊髓杂志 1999；9(2)62
[7] 陆裕朴，胥少汀，葛宝丰，等。实用骨科学。北京：人民卫生出版社，1991；813
[8] 郭世绂。临床骨科解剖学。天津：天津科学技术出版社，1988；130
1999-08-02收稿
1999-11-24修回, 百拇医药
单位：河南省襄城县骨科医院 461700
关键词：胸腰椎骨折；放射照相术；CT；椎弓根系内固定；钉间距预测；伤椎高度
中医正骨000303 提要 报告了胸腰部跨伤椎椎弓根间距的CT预测方法以及说明以此方法测出的椎弓根间距对椎弓根系内固定术中恢复伤椎高度所起的作用。CT扫描78例无胸腰椎形态改变者的侧位T10～S1，由CT软件测量发现假定伤椎上位椎体的下缘线段中点，到该椎体上一个相间椎体的下缘线段中点的距离与伤椎下位椎体的上缘线段中点到该椎体下位相间椎体的上缘线段中点的距离的平均数约等于跨伤椎椎弓根之间的正常距离。此规律实际应用于胸腰部脊椎骨折病人椎弓根系内固定术中钉间距的确定。结果51例胸腰椎骨折的人经过应用该方法，有49例伤椎高度完全恢复。认为凡使用椎弓根内固定治疗胸腰部脊椎骨折者，为了能更好的恢复伤椎的正确高度，有必要通过CT预测所要达到的钉间距。
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中图分类号：R683.2；R814.42 文献标识码：A
文章编号：1001-6015(2000)03-0007-02
CT PREDICTION OF SPACE LENGTH BETWEEN THE TWO VERTEBRAL ARCH PEDICLES NEXT TO THE INJURED VERTEBRA IN THE THORACOLUMBAR REGION AND ITS SIGNIFICANCE
Li Songlin 李松林， Wang Xiangqi 王相奇， Zheng Zhanying 郑战营， et al
Orthopedic Hospital of Xiangcheng County, Henan Province 461700
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The method for CT prediction of the space length between the two vertebral pedicles next to the injured vertebra in the thoracolumbar region is described and its role in recovering the injured-vertebra height in the transvertebral-pedicle internal fixation is reported in the paper. The lateral CT scannings from T10 to S1 were made in 78 cases with no morphological changes of the thoracolumbar vertebrae. From the determination with CT softwares, it was discovered that the mean value of the length between the lower-boarder middle points of the two vertebrae epistatic to the assumed injured vertebra and the length between the upper-boarder middle points of the two vertebrae hypostatic to the assumed injured vertebra is equal to the normal length between the two vertebral pedicles next to the injured vertebra. This law was practically used to determine the space length of the nails in trans-vertebral-pedicle internal fixation of the thoracolumbar vertebral fractures. Of 51 cases of thoracolumbar-vertebral fractures treated with this method, 49 cases obtained the complete recovery of the injured vertebra height. It was believed that it is necessary to predict the space length of the nails with CT in the vertebral pedicle internal fixation of thoracolumbar vertebral fractures to obtain a better recovery of the correct height of the affected vertebra.
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Key Words: thoracolumbar vertebral fracture/radiography CT trans-vertebral-pedicle internal fixation prediction of nail space height of affected vertebra
治疗胸腰椎骨折(特别是爆裂型骨折)，以椎弓根系内固定(尤其是Dick RFAF)较为适用。随着该技术的推广和内固定器材的不断改进，手术定位的失误和内固定的折断、松动已逐渐减少，而复位不良的失误仍较突出〔1～6〕。有的曾采用术前用X线摄片方法测量伤椎高度有无Cobbs'角或在闭路电视指导下复位，终因其X线的放大等作用所致的误差不能完全排除主观臆断而屡有复位不良发生。由于复位是通过椎弓根钉的撑开作用实现的，所以撑开距离的精确性是满足复位的前提，本文利用CT扫描出计划定位图像的方法进行此项研究，找出了较为精确的预测方法。
1 临床资料
, 百拇医药
自1994年11月～1996年1月，从行腰椎CT扫描的成年病人中收集样本78例(已排除影响形态的样本)对样本研究、发现此预测方法。1996年2月～1999年5月术中使用本法的胸腰部骨折病人有51例。该组病人年龄19～65岁，平均35岁；男19例，女32例；高处坠落伤40例，交通事故伤5例，塌方伤4例，其它伤2例；受伤部位节段T11节段2例，T12节段4例，T12L1节段8例，L1节段32例，L2节段2例，L3节段1例，L2、4节段1例；入院时完全截瘫者28例，不完全截瘫者15例，有轻微脊髓神经症状者6例，无症状但椎管受压大于40%者2例。伤后距手术时间2小时～6天，平均为1.8天；随访时间最短2个月，最长30个月，平均9个月。使用日本东芝公司生产的TCT-300S和其图像测量软件。
2 测量方法
, 百拇医药
病人仰卧于CT检查床中央，并与扫描床纵轴平行，焦点对准脊椎平面，扫描条件为120KV、550MAS、SIDEVIEW(侧面)行程303mm，从而获得胸腰足够长的侧位像(附图)。以软件标尺测量假定伤椎上位椎体的下缘线段中点到该椎体上一个相间椎体的下缘线段中点的距离与伤椎下位椎体的上缘线段中点到该椎体下位相间椎体的上缘线段中点的距离的平均数与跨假定伤椎椎弓根间距的差值进行统计，161个差值中最大3mm,最小-4mm，其中-1.0～0.5mm者148个，
为-0.12mm，所以对78例研究后认为可行。于1996年1月～1999年5月实际应用于临床51例跨伤椎椎弓根钉间距的预测，术中即按此值确定最后钉距，同时术中及术后摄片或CT观察椎体高度恢复结果。附图 胸腰部跨伤椎椎弓根间距CT测量
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3 结果
测量正常跨胸腰段假定伤椎(T12、L1、L2、L3)椎弓根距与其上下两个跨椎均值差最小为-4mm，最大为3mm,
等于-0.12mm。确定钉间距时由于术中摄片所见置钉偏心，所以要大于预测值1～2mm，这样既增加了前后纵韧带的紧张度，利于骨块复位，又不致断裂。按此方法手术内固定51例胸腰部骨折病人，49例术后伤椎高度完全恢复(以CT或X线片，与腰椎体顺序高度变化值〔8〕相比)。脊髓功能恢复也较满意，如下表。附表 入院与随访时脊髓功能恢复情况
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病情恢复按5级标准Franker记录法〔7〕记录，格中数字表示病例数。左侧竖行0～Ⅳ为入院时分级，上面横行0～Ⅳ为随访时分级。
4 讨论
4.1 CT扫描软件测量数值准确可靠 脊椎的测量方法较多，其中普通X线摄片简单常用，但影像受放射技术影响大(如投照中心，角度，距离等)，临床工作中难以有统一标准，常不易测得客观准确的数据〔5〕。而CT在扫描侧位片时，扫描架不动，X线扇面射出厚度2～5mm，与探测器匹配，其扇面垂直体轴，在扫描床上下平移时，其垂直关系不变，所以通过电子计算机成像后，所形成的上下距离与实际上下距离几无改变。我们通过对骨骼标本的扫描测量和实际测量结果比较后也已证实这一点〔5〕。
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4.2 预测钉间距的必要性 对脊椎骨折后的手术内固定来说，后路行椎弓根三维固定技术可以达到复位、固定和后纵韧带伸展，从而使前方移位的骨折块达到间接复位的可能〔7〕。临床手术中，使用Schanz、Dick、RF、AF钉无一不强调其撑开力对后纵韧带的牵伸作用〔3〕，从而恢复椎体的原来高度，恢复椎管原形，解除神经压迫。然而上述钉使用技巧上目前尚无人提出钉距大小对复位起到的作用。过去对后壁断裂后突畸形的骨折复位前，牵开螺母与夹具附件试图每矫正10°后突畸形保持5mm距离，Schanz钉尾端相互靠，旋转中心向后转移至杆的水平〔3〕。由于置钉深度和杆距伤椎后缘的距离无法计算，仍需估计，不能确定是否造成后缘压入椎管。而要恢复伤椎高度，使连杆上内侧分离螺帽向两端移动，每移3mm矫正后凸畸形10°〔2〕的方法并不可取，实际这样做对后凸的矫正正好起相反作用，最后钉变形，以致后凸加重。或使钉杆有足够的强度，撑开时，矫形力会导致骨结构的破坏，而且当后纵和前纵韧带断裂时，可导致脊柱过度撑开而危及脊髓〔2、6〕，RF钉和AF钉由于有足够的强度，可致此种伤。所以此二种钉术中恢复椎体高度的同时，存在撑开不足和过度的问题，而唯一能解决此问题的方法就是精确计算正确的钉间距。
, http://www.100md.com
4.3 术中应注意问题 本法在实际应用中应注意所要预定达到的Cobb's角，此时的钉间距确定应在手术台上体外模拟、固定，使相应椎弓根部的钉间距与预测值相等，再记下钉尾距，以避免置入体内时的误差。由于椎弓根断面为椭圆形，置钉免不了有一点偏离中心，所以在上连杆之前，根据术中摄片情况，对预测值作相应加减，确定最后钉间距。据作者经验，术中多数情况下要加上1～2mm。另外所预测椎体上下缘呈弧形时，以前后角顶点连线的中点为准。术中复位时的体位、牵引、及必要的植骨亦不可忽视。
4.4 意义 由于已伤椎体、椎间盘、椎板破坏的不规则，所以直接测定伤椎及其相关的术前术中所要增加的撑开距免不了有盲目性，有的甚至不测定，而是尽力撑开，盲目性就更大了。而本方法的预测是在正常椎段进行，所以较为精确，增加了手术的可靠性，故作者暂称之为跨伤椎椎弓根间距预测法。
参考文献
[1] 陈敖忠，张小杰，许杏清，等。RF系统脊椎内固定21例分析及失误原因探讨。骨与关节损伤杂志 1998；13(5)：302
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[2] 饶书诚。脊椎外科手术学。北京：人民卫生出版社，1993；59，221
[3] 荣国威，翟桂华，刘沂，等。骨科内固定。第3版。北京：人民卫生出版社，1995；466～469
[4] 吴战勇，魏运栋，郁来报，等。AF三维椎弓根螺钉系统治疗胸腰段骨折。中国矫形外科杂志 1998；5(5)：419
[5] 章纯岩，吕厚山，邹德威。国人正常股骨CT测量与假体设计的相关研究。中华骨科杂志 1998；18(8)：469
[6] 唐天驷，陈亮。要掌握好胸腰椎脊柱骨折前路手术的适应症。中国脊柱脊髓杂志 1999；9(2)62
[7] 陆裕朴，胥少汀，葛宝丰，等。实用骨科学。北京：人民卫生出版社，1991；813
[8] 郭世绂。临床骨科解剖学。天津：天津科学技术出版社，1988；130
1999-08-02收稿
1999-11-24修回, 百拇医药