譚必知 馬駿雄 項良碧

頸椎后路固定融合術是目前廣泛用于治療頸椎病的術式之一［1-2］，而側(cè)塊螺釘及椎弓根螺釘固定為其常用的兩種內(nèi)固定方式。盡管椎弓根螺釘固定生物力學性能優(yōu)越，但操作技術要求高，手術風險大［3-5］；側(cè)塊螺釘固定穩(wěn)定性雖稍弱，但操作簡單、安全性高且并發(fā)癥少，因而臨床應用更為普遍［3，6］。然而，臨床中發(fā)現(xiàn)側(cè)塊螺釘固定也存在局限性：①由于側(cè)塊螺釘并未垂直于骨面進釘，存在部分無效螺紋長度；②側(cè)塊螺釘是沿外上方向呈角度將其置入側(cè)塊中，術中易出現(xiàn)側(cè)塊皮質(zhì)劈裂甚至骨折，可能導致內(nèi)固定失效，在骨質(zhì)疏松病人中可能更容易發(fā)生［3，7］。

鑒于此，Aramomi等［8］報道了一種新的下頸椎內(nèi)固定技術——椎管旁螺釘（paravertebral foramen screw,PVFS），類似于椎弓根螺釘?shù)囊徊糠只蚨套倒葆?，可置入椎弓根入口區(qū)較硬的松質(zhì)骨內(nèi)，不破壞椎管及橫突孔，增大的螺釘直徑可以克服其因螺釘長度而導致穩(wěn)定性的不足［9-10］，理論上是一種較為安全、可行的內(nèi)固定技術。與側(cè)塊螺釘相比，椎管旁螺釘?shù)陌殉至εc之相同［9］，因而可作為側(cè)塊螺釘?shù)囊环N補充方案［9，11-12］。Kim等［12］在頸椎側(cè)塊與橫突孔的解剖學測量研究中發(fā)現(xiàn)，透視下當椎管旁螺釘置入長度達到C3～6椎體后壁或越后壁1～2 mm 是安全的，并認為其測量數(shù)據(jù)可為椎管旁螺釘臨床安全置釘提供指導。

盡管椎管旁螺釘近年來得到較多的關注和研究，但目前仍停留在初步研究階段，有關其大樣本影像學研究罕見報道。本研究擬通過比較影像學三維測量下頸椎椎管旁螺釘與側(cè)塊螺釘?shù)南嚓P參數(shù)，探討椎管旁螺釘臨床應用的可行性。

資料與方法

一、納入與排除標準

按入院時間先后順序選取2016年12月至2017年12月于我院行頸椎手術治療的病人100例。

納入標準：①明確頸椎外傷史；②明確頸椎退變；③術前行三維CT檢查；④病人基本信息完整。

排除標準：①腫瘤及炎癥；②頸椎椎體及關節(jié)突骨折；③頸椎椎弓根骨折或破壞無法進行測量；④術前頸椎三維數(shù)據(jù)丟失或不全；⑤脊柱側(cè)彎畸形。

二、測量內(nèi)容及方法

統(tǒng)計病人性別、年齡、身高、體重及診斷等基本信息，并將術前頸椎三維CT數(shù)據(jù)傳至影像歸檔和通信系統(tǒng)進行測量。本次數(shù)據(jù)測量為左右雙側(cè)分別測量3次，取平均值。

（一）調(diào)節(jié)影像歸檔和通信系統(tǒng)主操作窗口

在PACS上對每例病人下頸椎側(cè)塊螺釘和椎管旁螺釘置釘軌跡進行三維測量，長度精確到0.01 mm。考慮到C7有獨特的結(jié)構(gòu)和功能特點，其側(cè)塊最薄，為非典型頸椎，故本研究限于測量C3～6。

（二）椎管旁螺釘進釘點及進釘軌跡

參考文獻報道［8-9］確定椎管旁螺釘進釘點及進釘軌跡。將子窗口a、c、d中的綠線、紅線、紫線分別標記為X、Y、Z 軸（見圖1）。通過調(diào)節(jié)子窗口Y 軸，使之平行于目標椎體上終板。接著通過調(diào)節(jié)a窗口中X 軸，使其平行于目標椎體雙側(cè)上關節(jié)突連線所在平面。然后在d 窗口中平移Y 軸，使其正中橫切于椎弓根則可得椎弓根正中橫切面圖（見圖2 a）。如圖2 b所示，在椎弓根橫切面橫徑中點作其延長線與側(cè)塊關節(jié)骨皮質(zhì)相交于O 點，此點可為椎管旁螺釘進釘點。

外科醫(yī)生臨床經(jīng)驗表明，頸椎椎弓根螺釘徒手置釘時會出現(xiàn)一定程度的置釘方向偏差。因而本研究根據(jù)內(nèi)外傾角度誤差規(guī)定（-10°～10°）和（-15°～15°）兩種置釘方向誤差，在該兩種角度誤差范圍內(nèi)測量椎管旁螺釘安全釘?shù)篱L度（見圖2 c）。

（三）側(cè)塊螺釘進釘點及進釘軌跡

據(jù)參考文獻報道［13-14］，可取側(cè)塊中心點為進釘點，而既往解剖學研究表明頸椎橫突與側(cè)塊相交處后下緣有一凹陷點可作為出釘點，此即為側(cè)塊螺釘置釘軌跡（見圖3）。而兩者之間的距離即為側(cè)塊螺釘?shù)臏y量釘?shù)篱L度。如圖4所示，P、A兩點分別為進釘點和出釘點，而P′A為進釘軌跡在該平面的投影。

圖1 PACS操作主窗口示意圖

圖2 下頸椎椎管旁螺釘安全釘?shù)篱L度測量示意圖 a：下頸椎過椎弓根正中橫切面圖；b：椎管旁螺釘進釘點橫切面圖，過椎弓根橫徑中點作椎弓根延長線交于側(cè)塊皮質(zhì)骨，標記為O，交點O 即為椎管旁螺釘進釘點；c：椎管旁螺釘釘?shù)篱L度測量比較示意圖，分別在（-10°～10°）和（-15°～15°）兩種進釘誤差范圍內(nèi)測量其最短釘?shù)篱L度，即安全釘?shù)篱L度

通過調(diào)節(jié)影像歸檔和通信系統(tǒng)對側(cè)塊螺釘釘?shù)篱L度進行三維影像學測量。調(diào)節(jié)a窗口中X軸使之平行于目標椎體上關節(jié)突連線所在冠狀面，然后在d窗口中平移Y軸（見圖1）。待a窗口獲得椎弓根正中橫切面圖后，調(diào)節(jié)a窗口中Z軸使之平行于側(cè)塊上關節(jié)面，然后緩慢左右移動Z軸，使之與P′A（見圖4 a）重合。選定d窗口中側(cè)塊中點P至A連線PA即可顯示側(cè)塊螺釘釘?shù)篱L度測量值（見圖4 b）。

（四）側(cè)塊螺釘有效釘?shù)篱L度

鑒于側(cè)塊螺釘呈角度置入側(cè)塊骨皮質(zhì)表面，因而螺釘無法完全置入側(cè)塊骨質(zhì)內(nèi)，仍有部分螺紋處于骨質(zhì)外，故而側(cè)塊螺釘長度存在一個有效螺釘長度。如果螺釘與骨面成45°置入側(cè)塊，則側(cè)塊螺釘置入后的實際有效長度應減去釘尾部未置入骨質(zhì)內(nèi)的部分無效螺紋長度。通過幾何分析計算，則直徑3.5 mm 側(cè)塊螺釘有效釘?shù)篱L度應等于實際測量長度減去1.75 mm（見圖5）。

三、統(tǒng)計學分析

圖3 下頸椎側(cè)塊螺釘三維軌跡示意圖

圖4 下頸椎側(cè)塊螺釘釘?shù)篱L度測量示意圖 a：P′點為側(cè)塊中心在椎弓根橫切面投影點，側(cè)塊關節(jié)突凹陷處與橫突交點為出釘點A，P′A連線即為側(cè)塊螺釘?shù)倪M釘軌跡在椎弓根橫切面的投影；b：通過調(diào)節(jié)圖1子窗口a中X軸及子窗口d中Y軸，則可得椎弓根正中橫切面，調(diào)節(jié)子窗口a中Z軸使之與側(cè)塊上關節(jié)面平行，使之與進釘軌跡在椎弓根正中橫切面的投影P′A重合，此時d窗口中連線PA測量距離即側(cè)塊螺釘釘?shù)篱L度

采用SPSS statistics 24.0統(tǒng)計軟件（IBM公司，美國）對測量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學處理分析，符合正態(tài)分布和方差齊性的計量資料以均數(shù)±標準差（±s）來表示，數(shù)據(jù)間的差異用獨立樣本t 檢驗進行比較，以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

結(jié) 果

本研究共納入100 例，頸椎外傷47 例，頸椎退變53 例，男72 例，女28 例，平均年齡為55 歲（23～75歲），平均身高為168.65 cm（150～189 cm），平均體重為69 kg（41～100 kg），平均身體質(zhì)量指數(shù)（body mass index,BMI）為24.2 kg/m2（17.6～34.0 kg/m2）。

基于影像歸檔和通信系統(tǒng)測得成人下頸椎椎管旁螺釘在10°、15°誤差范圍內(nèi)的安全釘?shù)篱L度分別為（12.54±1.16）mm、（11.76±1.11）mm、而側(cè)塊螺釘釘?shù)篱L度和其有效釘?shù)篱L度分別為（14.58±1.20）mm、（12.83±1.21）mm。對于C3～C6椎體，椎管旁螺釘10°、15°誤差范圍內(nèi)的釘?shù)篱L度與側(cè)塊螺釘?shù)尼數(shù)篱L度相比，差異均有統(tǒng)計學意義（P 均＜0.05），但是與側(cè)塊螺釘?shù)挠行п數(shù)篱L度是接近的（表1）。

圖5 側(cè)塊螺釘有效釘?shù)篱L度測量示意圖，圖中所示A為側(cè)塊螺釘直徑3.5 mm，a為螺釘進釘角度45°，B為螺釘無效長度，經(jīng)幾何計算可得為1.75 mm，C為螺釘測量長度，D為實際有效釘?shù)篱L度，D=C-B

討 論

側(cè)塊螺釘技術是臨床常用的頸椎內(nèi)固定技術之一，具有置釘簡單、安全及血管神經(jīng)損傷風險小等優(yōu)點，可有效提高病人的功能預后［15-17］。但對于骨質(zhì)疏松的病人，其固定強度稍弱，且由于置釘時呈角度進釘容易造成側(cè)塊皮質(zhì)骨劈裂，可能會導致置釘失敗，進而造成嚴重的相關并發(fā)癥［3，18-19］。

椎管旁螺釘固定為近年來新研發(fā)的內(nèi)固定方式，該螺釘直徑較粗大且長度短，其置釘軌跡可與椎弓根螺釘大致相同，理論上是一種不錯的內(nèi)固定選擇。椎管旁螺釘可取關節(jié)突外側(cè)中點為進釘點，沿著椎弓根螺釘置釘方向?qū)⑵渲萌胱倒肟趨^(qū)域處，而在冠狀面上和矢狀面上分別沿著椎弓根方向及椎體上終板平行方向?qū)⒙葆斨萌?。此外，椎管旁螺釘進釘點的可變性更利于原始固定失敗后的補救。一般而言，單皮質(zhì)螺釘固定強度弱于雙皮質(zhì)螺釘固定，但Muffoletto等［20］研究發(fā)現(xiàn)足夠長度的單皮質(zhì)螺釘固定可達到與雙皮質(zhì)螺釘固定同樣的穩(wěn)定性，而Montesano等［21］研究發(fā)現(xiàn)側(cè)塊螺釘固定強度的關鍵在于其有效螺釘長度。本研究測得椎管旁螺釘長度與側(cè)塊螺釘?shù)挠行чL度接近，Maki 等［9］的生物力學實驗測得椎管旁螺釘固定的初始生物力學強度強于側(cè)塊螺釘固定，而作為側(cè)塊螺釘置釘失敗后的備選方案時仍可等同側(cè)塊螺釘初始固定強度。故而作者認為長度適宜且直徑粗大的椎管旁螺釘單皮質(zhì)螺釘固定能夠達到雙皮質(zhì)螺釘固定的生物力學強度，是有足夠的生物力學穩(wěn)定性的。此外，椎管旁螺釘置釘軌跡可等同椎弓根螺釘，且長度有限，操作空間相對較大，因而該方法是合理的。而鑒于其螺釘短粗，難以損傷血管神經(jīng)，因此理論上更為安全［8-9］。

頸椎椎弓根內(nèi)毗鄰脊髓、硬膜囊，外相接于橫突孔，橫突孔中走行的是椎動脈，其上下切跡圍成椎間孔，而脊神經(jīng)根從其上下跨越［22-24］。故頸椎椎弓根螺釘置釘操作中都可能會損傷到頸神經(jīng)根、椎動脈以及硬膜囊，因而手術風險高、并發(fā)癥多［22，25］。但椎管旁螺釘沒有完全置入頸椎椎弓根內(nèi)，而是進入椎弓根入口區(qū)域，其毗鄰椎板前壁、橫突孔后壁、上下關節(jié)突前壁，其主要風險是螺釘誤置損傷到椎動脈及脊髓硬膜。但作者認為若椎管旁螺釘長度短，就不足以突破椎板前壁及橫突孔后壁皮質(zhì)，而螺釘也不會誤入椎管或者橫突孔，不會損傷椎動脈及脊髓硬膜，因此從解剖學上來看是安全的。盡管如此，目前尚未明確椎管旁螺釘長度的最大安全值，因而椎管旁螺釘長度的測量對其臨床應用有著重要的指導意義。

表1 C3～C6下頸椎椎管旁螺釘與側(cè)塊螺釘釘?shù)篱L度比較（±s，mm）

表1 C3～C6下頸椎椎管旁螺釘與側(cè)塊螺釘釘?shù)篱L度比較（±s，mm）

注：與側(cè)塊螺釘釘?shù)篱L度比較，#P＜0.05

指標側(cè)塊螺釘釘?shù)篱L度側(cè)塊螺釘有效釘?shù)篱L度椎管旁螺釘釘?shù)篱L度（-10°～10°）椎管旁螺釘釘?shù)篱L度（-15°～15°）C3 C4 C5 C6 14.73±1.12 12.97±1.13 12.87±1.12#11.63±1.10#14.59±1.20 12.84±1.21 12.50±1.00#11.32±1.01#14.35±1.15 12.60±1.15 12.85±1.16#11.99±1.03#14.67±1.29 12.92±1.29 12.67±1.22#12.08±1.13#

影像歸檔和通信系統(tǒng)是目前臨床上常用的醫(yī)學影像系統(tǒng)，其能將不同影像設備產(chǎn)生的醫(yī)學影像信息進行采集、存儲、管理、傳輸以及重現(xiàn)，方便臨床醫(yī)生實時調(diào)閱影像資料以助于進行精準的影像診斷［26］。其操作主界面由軸位、矢狀位、冠狀位以及三維重建圖像等子窗口組成（見圖1），通過移動窗口中的標記線，即可在相應窗口中顯示特定的位置圖像，然后選定要測量的進釘釘?shù)兰纯娠@示測量值。整個操作簡便，測量值比較準確可靠。

本研究應用影像歸檔和通信系統(tǒng)進行三維測量測得椎管旁螺釘?shù)陌踩數(shù)篱L度明顯短于側(cè)塊螺釘釘?shù)篱L度，但卻與側(cè)塊螺釘?shù)挠行п數(shù)篱L度相接近，故從影像學研究角度而言，其穩(wěn)定性應與側(cè)塊螺釘相接近，具有臨床應用的可行性。既往文獻報道Roy-Camille 側(cè)塊螺釘鋼板中螺釘?shù)拈L度為11～16 mm，然而實際有效長度卻為6～11 mm［27］，但其同樣能良好地恢復頸椎穩(wěn)定性。而本研究中椎管旁螺釘測量長度與報道的側(cè)塊螺釘有效長度基本吻合，故而筆者認為其能獲得較好的固定效果。應用PACS系統(tǒng)進行三維測量，辨析度高，可操作性強，結(jié)果相對準確可靠，可以更直觀地為臨床醫(yī)生在術中提供參考。本研究中椎管旁螺釘進釘范圍是根據(jù)臨床經(jīng)驗所設定，但螺釘?shù)闹裹c位置可直接影響其螺釘長度，故其抗拔出力也是存在差異的。本研究主要測量兩個誤差范圍內(nèi)椎管旁螺釘?shù)陌踩L度即最短釘?shù)篱L度，為其以后進一步臨床置釘提供指導。關于不同止點的螺釘抗拔出強度的具體差異有待于國內(nèi)生物力學實驗的進一步測定。此外，Kim 等［28］在解剖研究中發(fā)現(xiàn)頸椎椎管后側(cè)壁和椎弓根內(nèi)側(cè)壁皮質(zhì)骨均較橫突孔壁和椎弓根小梁區(qū)更強，這可能意味著螺釘誤入椎管的風險要小于其誤入橫突孔的風險，其可影響螺釘?shù)能壽E。這同樣也給椎管旁螺釘臨床應用提供了解剖學參考。

本研究局限之處主要包括以下幾點：①本研究對象均來自東北地區(qū)，多中心、多區(qū)域的大樣本研究更具有可靠性；②本研究測量過程中測量方法、測量路徑等均由測量者主觀判斷，主觀性較大，易受到測量及個體差異等因素影響，可能存在一定誤差；③本研究對象均為外傷或退變病人，皆需手術治療，不能排除退變增生等因素對測量的影響；④本研究為影像學測量分析研究，未有進一步的生物力學測定研究，其實際臨床指導價值尚待于進一步證實。

本研究結(jié)果表明下頸椎椎管旁螺釘具有等同于側(cè)塊螺釘有效長度的安全固定長度，并且其技術理念正確，固定方式合理。從影像學角度來看，椎管旁螺釘是一種可行的內(nèi)固定技術。其可成為側(cè)塊螺釘之外的另一種選擇，但其臨床應用有待進一步相關臨床研究。