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编号:10271058
颈椎后路钢板内固定的应用解剖学
http://www.100md.com 《中国临床解剖学杂志》 2000年第1期
     作者:谢宁 贾连顺 李家顺 胡滨成 熊林平

    单位:谢宁 贾连顺 李家顺(第二军医大学长征医院骨科 200003 上海市);胡滨成(上海市铁道大学医学院解剖学教研室 200003 上海市);熊林平(上海市第二军医大学卫勤系统计学教研室 200003 上海市)

    关键词:颈椎;后结构;应用解剖;内固定

    中国临床解剖学杂志000102摘 要:目的:测量国人下颈椎后部结构的相关径线及角度,为颈椎后路钢板的设计及手术方式提供参考。方法:对35套正常成人颈椎干燥骨标本(C3~C7)进行测量,包括椎弓根宽度、高度、长度、椎弓根投影点位置、椎弓根与椎体的角度、侧块宽度、高度、厚度、侧块后壁中心点与横突孔后壁的距离、与横突孔外壁的夹角以及上关节突关节面的倾角等。结果:颈椎椎弓根平均宽度值4.97~6.08 mm,与椎体矢状面平均夹角值34.38°~45.42°,与椎体横截面平均夹角值-11.83°~15.83°,侧块平均厚度值7.66~9.21 mm,侧块后壁中心点与横突孔平均距离值9.25~11.18 mm,平均夹角值4.92°~8.33°,上关节突关节面平均倾角值48.58°~59.42°。结论:颈椎侧块螺钉宜选用3.5 mm直径,外倾20°~25°、头倾50°~55°置入;颈椎椎弓根变异较大,应尽量减少使用椎弓根螺钉。
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    Applied anatomy for the posterior plating of cervical spine

    Xie Ning Jia Lianshun Li Jiashun et al.

    (Department of Orthopedics,Changzheng Hospital,The Second Military Medical University,Shanghai 200003)

    Abstract:Objective:To measure linear and angular parameters of the posterior elements of the lower cervical vertebrae.Methods:35 sets of normal adult dry vertebrae(C3~C7)were measured,including pedicle width,height,length,pedicle projection,pedicle-body angle,as well as the lateral mass width,height,thickness,the distance and angle between the central point on the back wall of the lateral mass and the transverse foramen,and the obliquity of the superior articular process surface.Results:The pedicle of vertebral arch,whose mean width ranged from 4.97~6.08 mm,meet at an angle of 34.38°~45.42° with sagittal plane,-11.83°~15.83° with transverse plane.The mean thickness of lateral mass ranged from 7.66 mm to 9.21 mm.The mean distance and angle between the center of back wall of the lateral mass and the transverse foramen were 9.25~11.18 mm and 4.92°~8.33° respectively.The obliquity of the superior articular process surface was 48.58°~59.42°.Conclusions:The diameter of the lateral mass screw should be 3.5 mm,and it should be inserted 20°~25° lateral and 50°~55° cephalad.The pedicle widths and angles varied largely,thus the use of the pedicle screw in cervical spine should be limited.
, 百拇医药
    Key words:Cervical vertebrae Posterior element Applied anatomy Internal fixation▲

    颈椎后路钢板内固定包括钩钢板、侧块螺钉钢板、椎弓根螺钉钢板等,在国外已应用得较为广泛[1~3],但国内尚未普及。究其原因为颈椎解剖结构复杂,周围重要结构多,手术难度大,有一定的危险性。国人下颈椎椎弓根的临床解剖学研究已有报道[4],但涉及下颈椎后路钢板内固定的系统的解剖学测量尚不多见。本文对35套正常成人下颈椎干燥骨标本的后结构进行解剖学测量,以期为适合国人的颈椎后路内固定设计及手术操作提供依据。

    1 材料和方法

    1.1 标本测量

    正常成年人颈椎干燥骨标本35套(C3~C7),年龄及性别不详。标本由上海铁道大学医学院解剖学教研室和长征医院骨科提供。用游标卡尺(精确度0.02 mm)和量角器(精确度1°)分别测量每块颈椎骨双侧的椎弓根宽度(W1)、高度(H1),椎弓根轴线与侧块后壁交点(O)与上关节突下缘的距离(D1)、与侧块外缘的距离(D2),O点与侧块椎弓根连接处的距离(L1)、与椎弓根椎体连接处的距离(L2)、与椎弓根轴线与椎体前缘交点的(L3),椎弓根轴线与椎体矢状面的夹角(α1)、与椎体横截面的夹角(β1)、与侧块后壁在矢状面内的夹角(β2)、与侧块后壁在横截面内的夹角(α2),侧块宽度(W2)、高度(H2)、厚度(T),左右两侧块后壁中心点(S)连线的距离(D3)、S点为棘突基底部的距离(D4)、与横突孔后壁的距离(DT)、与横突孔外壁的夹角(γ),上关节突关节面与椎体横截面的夹角(δ)。规定与横截面的夹角位于第四象限时为负,位于第一象限时为正(见图1,2)。
, 百拇医药
    1 颈椎后结构径线及角度(横截面)

    图2 颈椎后结构的径线及角度(矢状面)

    1.2 统计学处理

    将每块颈椎骨左右两侧的测量数据进行配对t检验。对每一测量指标的不同序数椎体间的差异进行两两间方差分析。

    2 结果

    颈椎骨左右两侧的测量数据经统计学检验无明显差异(P>0.05),遂将两侧的测量结果一并统计,结果见(表1,2)。

    表1 颈椎椎弓根径线( mm)及角度(°) ±s(min~max) 项目
, 百拇医药
    C3

    C4

    C5

    C6

    C7

    W1

    4.98±0.70

    4.97±0.95

    5.42±0.75

    5.45±0.76

    6.08±0.74
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    (3.80~6.50)

    (3.50~7.70)

    (4.00~6.70)

    (3.80~6.60)

    (4.50~7.70)

    H1

    6.88±0.74

    6.99±1.00

    6.60±0.93

    6.64±0.66

    7.28±1.21
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    (5.10~8.30)

    (5.80~8.94)

    (4.90~8.70)

    (5.48~8.00)

    (4.80~9.40)

    D1

    1.42±0.85

    1.18±0.54

    1.18±0.68

    1.69±0.82

    1.34±0.60
, 百拇医药
    (0.00~3.10)

    (0.10~2.70)

    (0.00~2.60)

    (0.50~3.50)

    (0.00~2.84)

    D2

    1.23±0.39

    1.72±0.65

    2.63±1.48

    3.29±1.38

    3.63±1.19
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    (0.50~2.12)

    (0.52~2.80)

    (0.00~6.70)

    (1.20~6.70)

    (1.00~6.00)

    L1

    9.96±1.27

    9.47±0.84

    8.48±1.48

    8.31±1.78

    7.19±1.05
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    (7.10~12.00)

    (8.30~11.30)

    (5.80~11.50)

    (5.40~12.00)

    (5.50~9.70)

    L2

    13.09±1.48

    12.51±1.15

    11.66±1.70

    11.41±2.05

    10.36±1.19
, 百拇医药
    (9.80~16.70)

    (10.00~15.80)

    (9.30~15.70)

    (8.40~16.30)

    (8.10~13.00)

    L3

    29.09±2.16

    29.08±2.24

    28.91±2.86

    28.53±2.73

    28.23±2.77
, 百拇医药
    (24.06~32.80)

    (25.00~32.40)

    (23.40~35.40)

    (24.20~33.60)

    (23.10~33.70)

    α1

    42.25±3.65

    45.42±5.05

    41.50±5.95

    37.48±7.51

    34.38±7.47
, 百拇医药
    (38.00~48.00)

    (36.00~54.00)

    (30.00~50.00)

    (23.00~47.00)

    (20.00~41.50)

    β1

    -11.83±4.82

    8.92±7.70

    12.83±9.46

    13.29±10.75

    15.83±8.18
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    (-22.00~-6.00)

    (-6.00~18.00)

    (-5.00~26.00)

    (-8.00~24.00)

    (-5.00~28.00)

    β2

    -61.08±12.32

    -60.08±7.31

    -59.17±10.23

    -64.54±7.01

    -72.42±7.47
, 百拇医药
    (-76.00~-38.00)

    (-80.00~-54)

    (-76.00~-47.00)

    (-73.00~-52.00)

    (-85.00~-62.00)

    α2

    111.67±14.05

    105.58±11.43

    108.08±12.89

    102.00±11.82

    100.25±5.21
, 百拇医药
    (93.00~130.00)

    (90.00~121.00)

    (92.00~134.00)

    (90.00~121.00)

    (90.00~107.00)

    2 颈椎侧块径线(mm)及角度(°) ±s(min~max)

    项目

    C3

    C4

, 百拇医药     C5

    C6

    C7

    W2

    7.76±1.29

    8.63±1.68

    9.43±2.10

    10.22±1.66

    10.32±2.03

    (5.20~10.80)

    (5.10~12.10)
, 百拇医药
    (2.56~13.10)

    (6.54~13.80)

    (6.40~15.50)

    H2

    10.70±1.52

    10.74±1.85

    11.53±1.64

    12.50±1.63

    13.29±2.29

    (7.40~12.90)

    (6.40~13.90)
, 百拇医药
    (8.84~15.70)

    (8.60~16.70)

    (9.50~17.70)

    T

    9.21±1.44

    8.97±1.38

    8.28±1.97

    7.66±1.84

    8.07±2.34

    (6.50~11.60)

    (6.70~11.80)

, 百拇医药     (5.30~12.10)

    (4.12~12.40)

    (5.10~13.20)

    D3

    36.61±3.45

    36.24±2.67

    36.22±3.37

    35.51±3.05

    34.69±3.40

    (29.40~42.40)

    (30.30~39.40)
, 百拇医药
    (30.70~44.00)

    (28.70~39.90)

    (26.20~40.60)

    D4

    22.86±2.19

    23.27±2.36

    23.53±2.89

    23.67±2.77

    24.20±2.53

    (19.00~26.60)

    (19.70~27.00)
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    (18.60~28.70)

    (18.70~28.60)

    (19.80~28.80)

    DT

    11.18±1.45

    10.46±1.20

    10.22±1.95

    10.56±1.51

    9.26±1.76

    (8.60~13.90)

    (8.60~12.80)
, 百拇医药
    (6.60~13.40)

    (7.10~12.60)

    (6.06~12.00)

    γ

    4.92±4.99

    7.48±2.67

    5.83±3.30

    6.92±2.47

    8.33±2.46

    (0.00~14.00)

    (1.00~12.00)

, 百拇医药     (0.00~10.00)

    (0.00~10.00)

    (4.00~12.00)

    δ

    52.67±8.33

    48.58±6.20

    52.83±7.87

    51.50±8.01

    59.42±6.72

    (40.00~68.00)

    (40.00~60.00)

, 百拇医药     (38.00~70.00)

    (40.00~67.00)

    (52.00~70.00)

    2.1 颈椎椎弓根有关指标的测量

    颈椎椎弓根宽度明显小于高度(P<0.05),其值均由上位颈椎向下逐渐增加,其中椎弓根宽度C3,45,6(P<0.05),C5,67(P<0.01),椎弓根高度C3~67(P<0.05)。椎弓根轴线在侧块后壁的投影点(O)的位置变异较大,O点与上关节突下缘的距离C4,53,76(P<0.05),与侧块后壁外缘的距离C3456,7(P<0.01)。沿椎弓根轴线上的三个长度L1、L2、L3均由上位颈椎向下逐渐减小,其中L1和L2的C3,4>C5,6>C7(P<0.01),L3统计学无明显差异。椎弓根轴线与椎体矢状面的夹角由上位颈椎向下逐渐减小,C3,4,5>C6,7(P<0.01),与椎体横截面的夹角C3为向上倾斜,C4~7为向下倾斜,且逐渐增大,C45,6,7(P<0.05)。
, 百拇医药
    2.2 颈椎侧块有关指标的测量

    颈椎侧块的宽度和高度均同上位颈椎向下逐渐增大,侧块宽度C345,6,7(P<0.01),侧块高度C3,4,56,7(P<0.01)。侧块厚度则由上而下逐渐减小,C3,4>C5,6,7(P<0.01)。左右两侧块中心点(S)间距C3~6>C7(P<0.01),S点距棘突基底部距离C34,5,67(P<0.01)。S点为横突孔后壁的距离C3>C4,5,6(P<0.05),C4,5,6>C7(P<0.01),S点与横突孔外壁的夹角变异较大,C3,54,6,7(P<0.01)。上关节突关节面与椎体横截面夹角为C3~67(P<0.05)。
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    3 讨论

    3.1 颈椎侧块与侧块螺钉钢板的设计及使用

    颈椎侧块螺钉钢板已于1970年由法国医师Roy-Camille[2]首先使用,是目前国外应用最多的颈椎后路内固定方法,主要应用于颈椎创伤性不稳、广泛椎板切除减压术有发生颈椎反曲危险者,其力学特性明显强于传统的颈椎后路钢丝固定加植骨的方法。但同时颈椎侧块周围重要解剖结构较多,其前内方有颈髓,前方为椎动脉和颈神经根,使用侧块螺钉有发生严重的神经血管损伤的危险性,这也是制约侧块螺钉在国内推广的重要原因之一。文献报道由置入螺钉引起的重要结构,主要是颈神经根和小关节面的损伤率为2.7%~28.6%[5,6],因而置针方法为其关键性技术。本文测量结果显示,侧块后壁中心点与横突孔外壁夹角最大为14.00°,因此螺钉以向外侧倾斜20°~25°为宜,可以避开颈髓和椎动脉;同时为防止损伤颈神经根和避免破坏小关节面而造成创伤性关节炎以致术后长期颈痛,螺钉还要向头侧倾斜50°~55°以平行上关节突关节面(上关节突关节面与椎体横截面的平均夹角值为48.58°~59.42°)。这与Pait[7]通过尸体解剖后认为侧块的外上象限是安全的观点一致。由于侧块的平均宽度值介于7.76~10.32 mm之间,以选用直径3.5 mm的螺钉为宜。为增加钉道长度,以增加骨质对螺钉的握持力,入钉点可以在侧块后壁中心点略偏内侧[8]。由于侧块厚度变化较大(厚度范围为4.12~13.20 mm),建议术中测深,而不是使用固定长度的螺钉。
, 百拇医药
    3.2 颈椎椎弓根与椎弓根螺钉钢板的设计及使用

    尽管胸腰椎椎弓根螺钉已广泛应用,但直到1994年Abumi[3]才报道使用颈椎椎弓根螺钉,至今尚无大宗病例报道。其优点是三柱固定,力学强度是所有颈椎内固定中最好的,但其危险性极大,对技术要求极高。颈椎椎弓根宽度小于高度,因此选用螺钉直径以宽度为准。本文测得椎弓根宽度范围为3.50~7.70 mm,则选用螺钉直径应小于3.0 mm。同时本文测量结果显示椎弓根轴线在侧块后壁投影点的位置、椎弓根轴线与椎体矢状面和横截面的夹角变异很大,如果按固定角度置入椎弓根螺钉,极易穿透椎弓根壁而损伤周围重要结构。Miller[9]报道在尸体上直视下置入椎弓根螺钉仍有25.0%~47.3%的椎弓根穿透率。建议颈椎椎弓根螺钉的适应症选择一定要严格,如严重的颈椎不稳以及其他内固定器械无法使用时等。C7侧块较薄(C3,4>C5,6,7,P<0.01),对侧块螺钉的握持力不足,而其椎弓根宽度较大(C7>C5,6>C3,4,P<0.01),可以考虑使用椎弓根螺钉[10]。但使用前一定要测量患者的X线片及CT片,以了解椎弓根的角度及长度,指导术中置钉。
, 百拇医药
    3.3 测量参照系

    本文测量了椎弓根轴线与侧块后壁的夹角关系,这是考虑到以侧块后壁作为参照面术中易于辨认和控制。而以椎体矢状面和横截面作为参照面虽易于统计比较,但手术中不易控制,尤其是椎体横截面,由于术中颈椎体位的关系常常发生倾斜,使螺钉在矢状面内的角度发生偏差[11]。■

    参考文献:[1]Jeannert B,Magerl F,Ward EW,et al.Posterior stabilization of the cervical spine with hook plates.Spine,1991,16(3s):56

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, 百拇医药
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    收稿日期:1999-01-27, 百拇医药