经皮椎板关节突螺钉固定的应用解剖及影像学研究
作者:陆声,徐永清,丁自海,钟世镇,侯东升,李忠华
【关键词】 腰椎
摘 要:[目的]为经皮椎板关节突螺钉的器械设计及临床应用提供解剖学依据。[方法]利用30例干燥腰椎标本,用游标卡尺及量角器测量腰椎椎板上缘及下缘的厚度,椎板关节突螺钉的长度。通过影像学测量椎板的内倾角和下倾角。[结果]椎板的上缘薄而下缘厚。从L1~5椎板的厚度、螺钉的长度及从内倾角逐渐增加,而下倾角逐渐减小。[结论]上缘的厚度太薄不适合螺钉的放置。从L1~5使用45 mm的皮质骨螺钉固定是安全的,但应该在椎板的下缘置入。注意下倾角和内倾角的变化。设计的瞄准器应该具有调节角度的装置。
关键词:腰椎; 经皮经椎板关节突螺钉; 解剖学; 微创
Abstract:[Objective]To provide anatomic basement for the clinic appliance of percutaneous thranslaminar facet screw[Method]From L1 to L5,anatomic measurements for screw path length,superior and inferior lamina border thickness in 30 dried lumbar spines,caudal and lateral angles of laminar were measured with CT and X ray[Result]The superior border of the lamina was relatively thinner from L1 to L5,The thickness of the inferior border of the lamina,the mean values of the length of the screw path and lateral angle gradually increased,and the caudal angle of screw placement relative to transverse plane gradually decreased[Conclusion]A translaminar facet screw with 45 mm in diameter is safefrom L1~5Screw should be inserted in inferior lamina border,not in the superior border of the lamina,caudal and lateral angles of laminar should be ajustable to fit the lumbar facet joint
Key words:Lumbar; Percutaneous translaminar facet screw; Anatomy; Minimally invasive
目前微创技术在脊柱外科的开展越来越普遍,前路的椎体间融合(ALIF)可以通过腹腔镜或小切口微创技术完成〔1〕。然而生物力学试验发现单独通过前路椎间融合器的固定,在后伸及旋转稳定性上〔2、3〕,尚不能提供足够的生物力学的稳定性。多个生物力学的试验均证明了辅助的后路经椎板关节突螺钉(translaminar facet screw,TFS)固定可以稳定融合节段,除了提供融合节段的术后稳定性,还提高了融合的成功率。当ALIF由微创的方法完成,希望后路的固定也可以通过微创的方法完成。Jang〔4〕等首先通过影像监视下经皮植入椎板关节突螺钉,并取得了良好的临床效果。经皮植入椎板关节突螺钉作为一种损伤小,安全可靠,生物力学稳定的腰椎后路微创固定方式,具有良好的应用前景。作者对国人的椎板进行大体及影像学的解剖测量,以期为经皮椎板关节突螺钉的置入及其定位装置的设计,提供正确的解剖学依据。
1 材料和方法
11 材 料
在30具完整的腰椎骨骼标本,测量各种椎板的解剖标志。分别在30张X线片及CT片上测量椎板关节突螺钉的下倾角及冠状角。
12 测量方法
用游标卡尺测量椎板的厚度,宽度,椎板关节突螺钉的长度a~b的距离,a为外侧关节突和横突中点,b点为棘突与椎板下缘交接(图1~2)。用CT测量椎板的内倾角(冠状面的成角,图3),从腰椎的正位片测量椎板的下倾角(与矢状面成角,图4)。
13 数据统计学处理
用SPSS 100统计软件对测量数据进行处理,求各个测量参数的均数和标准差,并对左右侧进行配对t检验。
2 结 果
所用测量指标的左右两侧比较发现结果无统计学差异,故对两侧的数据合并后均值(表1)。 图1显示椎板关节突螺钉走行的方向 图2椎板的断层显示螺钉的方向 图3CT断层测量内倾角 图4正位片测量腰椎的下倾角表1 经皮椎板关节突螺钉固定测量结果
3 讨 论
31 椎板关节突螺钉的临床应用
King在1948年首先报道了用短螺钉固定腰骶椎关节突的后路固定的方法,使用这个技术,在手术后未使用外固定的状况下达到了91%的融合率。1984年Magerl对这一技术进行了改进,他使用从对侧的棘突根部,通过椎板、关节突到横突的基底部。认为这一方法风险小,因为螺钉位于神经系统的后侧,可以在直视下完成。其次,螺钉与神经根的出口根平行,减少了损伤硬脊膜和神经根的风险。随着目前脊柱手术微创化的发展,通过设计特殊的引导装置,在影像学监视下置入螺钉,减少了手术中的损伤。由于该方法易掌握,较经皮的椎弓根螺钉系统具有损伤小,手术费用小,生物力学稳定的优势,缩短了手术时间,具有良好的发展前景。Thalgott等〔5〕对46例腰椎退变病人用微创技术行病变节段的360°融合,其中16例为2个节段的融合。前路应用微创BERG技术行ALIF,后路小切口用经椎板关节突螺钉固定加后外侧植骨融合,获得了较高的融合率(933%)。Chan等〔6〕应用20例病人前路微创ALIF后路经皮植入椎板关节突螺钉,达到了100%的融合率,作者认为熟悉椎板的解剖有助于快速的掌握此技术。
32 螺钉的选择
作者测量发现腰椎椎板上缘薄而下1/3缘较厚,椎板的上缘均小于2 mm,因此不宜将螺钉放置在椎板的上缘。椎板的下1/3厚度在5 mm以上,所以螺钉应放置于椎板的下缘,使用45 mm的螺钉应该是安全的。从以往的来看,有关腰椎椎板厚度的报道较多,其结果各异。宗立本〔7〕等观察椎板的结果认为,由于上腰椎承重活动范围小,所以椎板较厚长,而下腰椎活动范围大且灵活,所以椎板短且薄。李义凯〔8〕认为,椎板的厚度大致为5~6 mm,L2与L3最厚,继为L1与L5,而L4最薄,男性椎板厚度及宽度较女性为大。也有人测量的结果为椎板的厚度自L1致L5递减。作者的结果为椎板的厚度从L1~5递增。测量椎板厚度不同原因可能与测量点有关,作者将椎板的上缘和下缘分开测量,更为精确。椎板的螺钉的长度从上到下逐渐加长,而不是减少,大部分国人椎板螺钉的长度从36~51 mm。因为每个人椎板的变异,手术前一定要先行影像学的测量,为手术提供解剖学依据,如果椎板的厚度小于45 mm建议不用。
33 经皮椎板关节突螺钉植入时及定位装置设计的考虑
从作者的解剖数据可以看出,椎板的下倾角变化范围较大,从L1~5角度逐渐减少,而下倾角相反从L1~5逐渐增大,因此,在术中多考虑螺钉的空间的位置。设计定位装置时,考虑能根据影像学的改变调整内倾角和下倾角的角度,适用于不同节段的椎板使用。虽然椎板自身有一定的角度-前倾角度,但在临床中可以不予考虑,因为作者的螺钉的钉道在椎板的下缘,只要观察螺钉在下缘的位置就可以了。
文献:
〔1〕 陆声,丁自海,钟世镇.微创腰椎椎间融合术的新进展[J].脊柱脊髓杂志,2005,15(3):180182.
〔2〕 Oxland TR,Hoffer Z,Nydegger T,et al.A comparative biomechanieal investigation of anterior lumbar,interbody cages:central and bilateral approaches[J].J Bone Joint Surg(Am),2000,82(3):383393.
〔3〕 Lowery GL,Kulkarni SS.Posterior percutaneous spine instrumentation[J].Eur Spine,2000,9(suppll):126130.
〔4〕 Jang JS,Lee SH,Lira SR.Guide device for percutaneous placement of translaminar facet screws after anterior lumbar interbody fusion[J].J Neurosurg,2003,98(1 Suppl):100103.
〔5〕 Thalgott JS,Chin Ak,Ameriks JA,et al.Mininally invasive 3600 instrumented lumbar fusion[J].Eur Spine J,2000,9(suppll):5156.
〔6〕 Shim CS,Lee SH,Jung B,et al.Fluoroscopically assisted percutaneous translaminar facet screw fixation following anterior lumbar interbody fusion:technical report[J].Spine,2005,30(7):838843.
〔7〕 宗立本,左金良,徐军,等.腰椎椎板的解剖测量及临床意义[J].中国矫形外科杂志,1999,6(11):872873.
〔8〕 李义凯,李军朋,钟世镇,等.颈腰椎椎板厚度测量及意义[J].颈腰痛杂志,1997,18(3):155156.











