颈椎椎弓根螺钉内固定技术影像学评价研究进展

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摘要：椎弓根是连接椎体与椎板间最为坚强的骨性结构，椎弓根螺钉固定是最可靠的脊柱后路内固定。与腰椎和胸椎相似，颈椎椎弓根螺钉的三柱固定能提供较以往一些固定方法更牢固的稳定性[1，2]。由于颈椎椎弓根在解剖学上的毗邻关系，使椎弓根螺钉置入术存在一定的困难和风险，颈椎椎弓根形态个体差异也限制了该手术的广泛应用[3]。国内外学者进行了大量的X线、CT断层扫描、计算机导航技术等影像学方面的研究，以提高颈椎椎弓根螺钉置入的准确性和安全性。

关键词：颈椎；椎弓根螺钉；影像学

【中图分类号】R318【文献标识码】B【文章编号】1672-3783（2012）11-0106-02

1传统的X线评价技术

目前国内外文献中关于使用X线术中或术后进行置钉安全性的评价，主要集中在正位、单侧斜位、双侧斜位或多种位置摄片相结合的方法。刘一等[4]认为采用双斜位X 线片方法判断椎弓根螺钉孔道，与正、斜位X 线片相结合方法和单纯斜位X 线片方法相比有较高的敏感性、特异性、阳性预测值和准确性。判断位于椎弓根中央、穿破内侧椎弓根皮质和穿破外侧皮质这3种孔道位置时，双侧斜位X线片法的准确性分别为90.2l%、90.76%、94.74%，高于其它两种渎片方法。解京明等[5]通过C形臂X线机以不同角度拍摄尸体颈椎样本的斜位片观测颈椎椎弓根。认为术后最重要的是观察椎弓根螺钉是否穿破椎弓根的（四壁）上下壁和内外侧壁，是否穿破上下壁只能通过术后55°斜位片观察。但是否穿破内外侧壁必须通过CT检查，由于CT金属伪影的存在， CT不能判断螺钉与椎弓根上下壁的关系。在下颈椎下部分及颈胸段（C6～T1）置钉，术中行X线斜位摄片时，由于肩部的阻挡或置入螺钉粗大钉尾的遮挡，其椎弓根全长很难清晰显示，而行侧位摄片可以一定程度上避免遮挡的问题。国内有学者使用术中侧位X线对置钉进行评估，认为侧位X线片评价下颈椎经关节螺钉置入深度的安全性和有效性简便而实用。在侧位X线片上，C3～5理想的螺钉尖端位置比C6～7，更靠前近椎体中前部。

2螺旋CT对置钉的评价

国内外已有很多研究证明通过CT 三位重建技术在术前对颈椎椎弓根进行形态测量可使颈椎椎弓根内固定术变得更加安全[6]。国内外多数文献仍是以术后CT扫描的经验来判断置钉的成败[7，8]。有学者将CT影像中螺钉与椎弓根壁的关系分为4级，同时为了避免CT伪影的干扰，还结合了测量节段上下层面的影像，螺钉与对侧椎弓根壁的距离及螺钉的角度等综合指标进行评价[9]。Hisashi[10]将螺钉分为完全穿破，部分穿破和未穿破等3个等级加以评价的报道。以上两种评价方式可以为螺钉准确性提供客观指标。但由于CT使用的环境设备局限性，在术中仍难以使用CT检查来评价螺钉位置。

3术中导航技术的应用

计算机导航技术，也称计算机辅助手术（computer-assisted surgery，CAS） 可以将手术中的解剖结构与手术器械对应在同一个空间体系内，从而建立虚拟手术环境并三维显示在屏幕上，可直观引导术者操作，理论上可以提高手术准确性[11]。Marcus等[12]报道导航辅助下颈椎椎弓根螺钉置钉准确率为100%。田伟[11]在导航辅助下对国人颈椎椎弓根螺钉置钉进行了基础和临床研究，以螺钉是否穿出椎弓根及穿出程度为依据得出结论： CT导航辅助下能显著提高椎弓根螺钉置钉准确率（97.5%）。刘亚军[13]总结CT 三维导航系统辅助下置入的159 枚颈椎C2～7颈椎弓根螺钉，术后进行经椎弓根螺钉水平的CT平扫，观察椎弓根螺钉置入的精确性。同时总结X线透视引导下145枚颈椎椎弓根螺钉的置钉准确性，并与CT三维导航引导组进行对比。认为用CT三维导航系统辅助进行颈椎椎弓根螺钉内固定是可行的，与X线透视引导相比，能显著提高椎弓根螺钉置入的精确性、安全性。但导航系统在国内的发展仍然受到经济因素的局限，大多数患者难以承担导航手术昂贵的费用。导航设备很难在国内二线及以下城市普及。

4个体化置钉

椎弓根螺钉置入术中，螺钉的长度、直径及进钉角度的大小是手术成功的主要影响因素。而其与椎体的水平及个体变异程度有很大的关系。术前充分的影像学检查可以给手术带来显而易见的帮助。孙韶华等[14]进行128 枚椎弓根螺钉的置入，采用椎弓根螺钉的个体化置入技术。手术前对患者颈椎的正侧位X 线片进行研究，通过椎弓根纵轴在颈椎侧位像上的投射， 确定椎弓根螺钉进钉点的横向进钉线（X 线），通过对CT 的研究， 确定椎弓根纵轴在颈椎侧块上投射的点位， 确定椎弓根螺钉进钉点的纵向定位线（Y线），在手术中通过两线的交点确定椎弓根螺钉的进钉点（O 点），通过术前的X 线确定椎弓根螺钉的头倾角和尾倾角，通过CT 确定椎弓根螺钉的内倾角，最终确定椎弓根螺钉的进钉方向，结合手术中一定的操作技术，完成椎弓根螺钉的个体化置钉。傅一山等[15]认为不同个体的相同节段，同一个体的不同节段，椎弓根的高、宽、椎弓的轴向投射点和轴线角度、椎弓根螺钉的进钉点和进钉方向均有较大的差异。因此，需要根据术前各个颈椎椎弓根的测量结果，选择进钉点和进钉方向，实行个体化置钉。术前行CT或斜位X线片提示颈椎弓根发育不良不足以置入直径为3.5mm的螺钉时应考虑用其他内固定方式；颈椎弓根如果有硬化，术中用钝头椎弓根开路器困难可考虑用丝椎或较小直径的克氏针；合并颈椎后凸畸形术中需要矫形的患者为防止医源性椎间孔狭窄，要考虑预防性椎间孔扩大，尤其是术前斜位X线片上已有椎间孔狭窄的患者。

5总结

使用详尽的术前影像学测量定位；术中运用正位、双斜位X线片评价；全透视下置入螺钉以及计算机辅助导航下置入螺钉等方法都有利于判断颈椎椎弓根螺钉置入位置。但在实际手术操作过程中，全透视下操作给术者及病人带来过大的放射伤害；计算机辅助导航系统价格昂贵难以在我国普及；而术中双斜位片投射角度准确性要求较高，且由于肩部的遮挡，下颈椎特别是C6、7以及颈胸段椎体在双斜位上难以完全显示清楚；而侧位“C”型X线透视是我们置入螺钉后最常使用，最简单易行的判断手段，且在下颈椎下部分能很好的显示椎体前后缘，弥补了双斜位片在下颈椎成像的局限。相信随着骨科内固定技术及理念的进步，随着国产自主研发的计算机导航系统的发展，颈椎椎弓根螺钉内固定技术会更加普及，为越来越多的患者带来福音。

参考文献

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[14]孙韶华，马维虎，黄雷，应江炜，蒋伟宇，徐荣明，颈椎椎弓根螺钉个体化置钉技术的研究. 中国骨与关节损伤杂志， 2009， 24 （1）： 14

[15]傅一山，陈正形，个体化颈推弓根螺钉置钉技术的实验研究 中国矫形外科杂志 2003 11（3 、4）：223-225