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经椎板关节突螺钉固定的X线解剖学研究

2021-07-07 09:44:12



本文原载于《中华解剖与临床杂志》2016年第5期

随着椎弓根螺钉系统的广泛应用,其应用的并发症也已引起众多学者的重视,尤其是单侧置钉有造成侧凸及内固定失效的风险[1,2],而双侧置钉可导致腰痛、腰肌无力、邻椎病等并发症[3,4];因此,一些学者开始对单侧椎弓根螺钉联合对侧经椎板关节突螺钉(translaminar facet screw, TLFS)混合内固定进行研究和应用,取得了良好的疗效[5,6,7,8]。Jang等[9,10]分别研制出辅助置入TLFS的装置,但是由于需要使用导航装置及微型自动遥控装置,临床使用不便,,他们的技术并没有得到推广应用。目前,在临床上TLFS最基本的置入方法还是在术中X线透视监测下进行,而且国内还没有对国人术中透视监视下TLFS置入位置的影像学研究;因此,本研究对成人尸体腰椎标本置入TLFS进行X线观察,以期为临床置钉提供帮助。

1 材料与方法

1.1 材料

选用2014年4—5月防腐保存的6具成人尸体腰椎标本(徐州医科大学解剖学教研室提供),均经X线摄片排除先天性脊柱畸形、腰椎侧凸、腰椎后凸、腰椎滑脱等病变者及有骨性组织破坏者。其中,男5具,女1具;年龄31~61岁。

1.2 方法

截取L2~S1节段脊柱,剔除脊柱周围的肌肉组织,显露椎板、关节突、横突基底等后柱结构,保留韧带及小关节囊、椎间盘及骨性结构的完整。按照文献[11]描述的方法,直视下L3/4、L4/5、L5/S1完全随机单侧置入直径4 mm螺钉。进钉点选择在一侧椎板与棘突交界中下1/3处向后约0.5 cm。外倾角[12]的确定是在术前横断位CT片上测量,这个角度和椎板的角度是一致的。、,、,两线的夹角即为外倾角(图1)。下倾角[12]可以由术前正位X线片上测量得到,画一条经过椎板棘突结合部中下1/3处、对侧关节突关节中心的直线,再画一水平线,两线的夹角即为下倾角(图2)。根据试验前CT片和X线片确定好进针的外倾角和下倾角,在脊柱前后位X线透视下,进钉位置应在上位椎体棘突与椎板结合点的中下1/3处,用3.2 mm钻头钻入,经过对侧椎板、,钉道探子探测钉道四周均为骨壁,再进行攻丝、测深,拧入合适长度的直径4 mm皮质骨螺钉,透视标准的脊柱前后位、脊柱侧位和脊柱45°斜位X线影像。在螺钉退至关节突关节与棘突之间和退至棘突内时,分别用X线机透视标准的脊柱前后位、脊柱侧位和脊柱45°斜位影像。透视完成后剖开椎体,验证螺钉是否穿出骨壁。最后全面评估准确置入TLFS的影像学特征和安全范围。


1 腰椎横断位CT片上外倾角测量示意图

2 腰椎正位X线片上下倾角测量示意图

2 结果

2.1 进钉点的影像学特征

螺钉经过上位椎体进钉侧椎弓根的中心,并指向对侧的关节突关节,此时螺钉尖端进至棘突(图3A)。在侧位X线透视下,进钉位置显示螺钉尖端应在上位椎体棘突与椎板结合点的中下1/3处并距离椎板后缘约5 mm,螺钉尖端指向关节突关节(图3B)。在45°斜位X线透视下,进钉位置应在上位椎体棘突根部的中下1/3处,螺钉尖端位于椎板前后缘投照线之间并指向关节突关节中心(图3C)。


3 椎体标本经椎板关节突螺钉进钉点X线片 3A 前后位 3B 侧位 3C 45°左后斜位

4 椎体标本经椎板关节突螺钉进钉过程X线片 4A 前后位 4B 侧位 4C 45°左后斜位

5 椎体标本经椎板关节突螺钉进钉完成X线片 5A 前后位 5B 侧位 5C 45°左后斜位

2.2 进钉过程中的影像学特征

在脊柱前后位X线透视下,螺钉轨迹示螺钉尾端始终经过上位椎体进钉侧椎弓根的中心,螺钉尖端穿过棘突进入对侧椎板,位于棘突与关节突关节之间并始终指向对侧的关节突关节(图4A)。在侧位X线透视下,螺钉轨迹示螺钉尖端已进入上位椎体棘突与椎板结合点的中下1/3,位于椎板前后缘投照线之间并始终指向关节突关节,同时也指向下位椎体椎弓根的后部(图4B)。在45°斜位X线透视下,螺钉尖端已穿过上位椎体棘突根部的中下1/3处,位于椎板前后缘投照线与关节突关节间隙之间,并始终指向关节突关节中心与横突上缘(图4C)。

2.3 进钉完成后的影像学特征

在脊柱前后位X线透视下,螺钉轨迹示螺钉尾端抵达进钉点,即上位椎体棘突的中下1/3处,钉尾延长线经过上位椎体进钉侧椎弓根的中心,螺钉尖端穿过对侧的关节突关节,抵达下位椎体椎弓根外上缘与横突上缘之间(图5A)。在侧位X线透视下,螺钉尾端抵达进钉点,即上位椎体棘突与椎板结合点的中下1/3并稍向后约5 mm处,螺钉尖端穿过关节突关节,接近椎弓根,终止于椎弓根的后上缘(图5B)。在45°斜位X线透视下,螺钉尾端抵达进钉点,即上位椎体棘突根部的中下1/3处,螺钉尖端穿过关节突关节,到达上关节突的前缘(图5C)。

,无一例螺钉在任何一个平面穿出椎板外,所有关节突关节均被螺钉穿过并牢靠固定,没有神经根出口被侵犯。

3 讨论

相对椎弓根螺钉系统而言,TLFS固定技术是一种微创且安全的技术。经椎板关节突螺钉的优点在于手术操作简便,创伤小,对脊柱后方结构破坏少,出血少,手术时间短,内植物费用低,不影响相邻节段关节,术后并发症少,螺钉置入可以最大限度地减少进入椎管和引起神经损伤的可能性[13]。单侧椎弓根螺钉联合对侧TLFS,不仅可达到生物力学的要求,而且可避免过于坚强的内固定[14],减少椎弓根螺钉系统所致的并发症,在临床应用中被认为比双侧椎弓根螺钉系统更加微创,具有创伤小、恢复快的优点[5,6,7,8]。TLFS主要用于腰椎退行性变,如椎间盘疾病、不需复位的退变性滑脱或退变性不稳、椎管狭窄,以及医源性腰椎不稳或腰椎再次手术和腰骶畸形等疾病的前、后路融合术中,以提高植骨融合率;但TLFS也有其自身局限性,对需要切除关节突减压及广泛椎板切除、腰椎滑脱进行提拉复位、前柱间隙撑开等均无能为力。TLFS的并发症报道不多,除椎板骨折外,其余并发症与椎弓根螺钉系统的并发症相似,如螺钉松动、断裂、感染、血肿、神经损伤、硬脊膜撕裂等。

本研究中,依据术前CT片和X线片,较为准确地确定了置入TLFS的进钉点、外倾角和下倾角等影像学参数;当置入TLFS时,分别于螺钉穿入进钉点、穿过对侧椎板及关节突时,采用标准的脊柱前后位、侧位和45°斜位3种不同的投照体位来进行监测和引导是必要的。本研究中无一例钉道被穿破。Phillips等[15]在3具尸体标本上L3~S1置入18枚固定螺钉,提出了术中透视监视螺钉置入位置的正位、侧位、出口位和斜位的影像标准;但是,这个标准比较笼统,未能具体提出TLFS在进钉点、进钉过程中及进钉后的各个正位、侧位和斜位的影像学特征。本研究总结了TLFS在进钉点、进钉过程中及进钉后的各个正位、侧位和斜位的影像学特征,比Phillips等[15]研究更加具体化和完整化。(1)TLFS进钉点的影像学特征:正位片显示钉尖进至棘突,未穿透棘突对侧,侧位片示钉尖位于棘突基底部,但未至椎板后缘的投照线,斜位片示钉尖位于椎板前后缘投照线之间。(2)进钉过程中的影像学特征:正位片显示钉尖位于棘突与小关节之间,侧位片示钉尖位于椎板前后缘影像之间,斜位片钉尖位于椎板前缘投照线与下位相邻腰椎小关节间隙之间,并指向关节间隙中点与横突上缘。(3)进钉完成后的影像学特征:正位片显示钉尖位于下位椎弓根外上缘与横突上缘之间,侧位示钉尖位椎弓根后上缘,斜位片示钉尖过下位小关节间隙中点,至上关节突前缘。

当临床置入TLFS时,术者还是应根据术前各种影像学资料的测量结果,结合患者个体差异,在角度基本正确的前提下,利用影像学监测安全置入螺钉,使脊柱手术微创化。所以笔者建议在钻孔和置钉时使用标准的脊柱前后位、侧位和45°斜位这3种不同的投照位置在TLFS进钉时、进钉过程中及进钉后进行术中监测,使脊柱微创手术更加安全有效。

本研究为在透视监测下置入TLFS的准确性和安全性提供了重要帮助和参考。然而,由于实验条件所限,虽然所有TLFS在直视下由同一术者置入,但对于角度的掌握难免有所偏差,可能对研究结果有一定影响;另外,由于标本数量限制,不能进行大量样本的统计,也会给研究结果带来一定影响。下一步研究拟在导航设备引导下置入TLFS,并予以透视监测,可以更全面评价其影像学特征。

参考文献略



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