椎下切跡的測量分析對經(jīng)椎間孔入路的脊柱內(nèi)鏡技術的意義

甄瑞鑫，李玉波，宋有鑫，安永勝，陳賓

(承德醫(yī)學院附屬醫(yī)院脊柱外二科，河北 承德 067000)

椎下切跡的測量分析對經(jīng)椎間孔入路的脊柱內(nèi)鏡技術的意義

甄瑞鑫，李玉波，宋有鑫，安永勝，陳賓*

(承德醫(yī)學院附屬醫(yī)院脊柱外二科，河北 承德 067000)

目的明確出行神經(jīng)根在椎體下切跡內(nèi)走行區(qū)域?qū)嵤┙?jīng)椎間孔脊柱內(nèi)鏡技術的意義。方法以25～35歲，45～55歲，65～75歲年齡段分為A、B、C三組，每組隨機抽取40例，共120例，男女比例1︰1。通過觀察腰椎側(cè)位X線片、腰椎MRI等常規(guī)術前影像學資料，描述L3～4、L4～5、L5S1椎間孔結(jié)構(gòu)與神經(jīng)根的空間幾何關系；測量椎下切跡高度、寬度，用以描述椎下切跡隨椎間孔退變的特征變化，并通過SPSS 19.0進行單因素方差分析。結(jié)果共觀測720個椎間孔，每個年齡組240個。神經(jīng)根在下腰椎椎間孔內(nèi)走行于椎體下切跡內(nèi)。測得椎下切跡寬度均值A組(1.514 6±0.013 8)mm，B組(1.493 3±0.019 0)mm，C組(1.487 5±0.018 4)mm；測得椎下切跡高度均值A組(1.016 7±0.028 7)mm，B組(0.884 2±0.014 05)mm，C組(0.993 8±0.015 05)mm。單因素方差分析結(jié)果椎下切跡寬度各年齡組測量值差異無統(tǒng)計學意義(P=0.071)；椎體下切跡高度各年齡組測量值差異有統(tǒng)計學意義(P=0.000)。結(jié)論術前影像學分析神經(jīng)根在椎下切跡的走行部位，可以為經(jīng)椎間孔脊柱內(nèi)鏡技術提供避免損傷出口神經(jīng)根的影像學參考。

內(nèi)窺鏡；椎下切跡；神經(jīng)根；椎間孔影像學

目前國內(nèi)外較多學者從尸體解剖、影像測量等不同方面對椎間孔的特點做出了大量的前期研究[5-10]。這些研究使人們對椎間孔的解剖結(jié)構(gòu)及形態(tài)特征有了一定認識，但這些研究并未闡明椎間孔與出行神經(jīng)根的空間特點，對于借助術中C型臂指導置入內(nèi)鏡工作套筒的脊柱外科醫(yī)生而言，經(jīng)過椎間孔時如何避免損傷出行神經(jīng)根仍然缺乏實際指導意義。

本研究旨在通過不同年齡段患者的術前X線片、MRI等影像學資料觀測分析，闡明出行神經(jīng)根在椎間孔內(nèi)的空間位置特點，進而使脊柱外科醫(yī)生可根據(jù)術前影像學等資料進行分析，制定個體化手術入路，進而在術中C型臂指導下，規(guī)避損傷出行神經(jīng)根的風險，安全經(jīng)過椎間孔置入工作通道。

1 資料與方法

1.1 一般資料 以25～35歲、45～55歲、65～75歲年齡段分為A、B、C三組，在我院就診的各年齡段腰椎間盤突出癥患者中篩選無發(fā)育畸形，并同時在我院接受過術前腰椎X線片、椎間盤CT、腰椎MRI檢查的患者。每個年齡組隨機抽取40例，共120例，男女比例1︰1。每例患者觀測L3～S1雙側(cè)6個椎間孔，共720個椎間孔，每組240個。

1.2 影像學觀測方法及測量指標

1.2.1 腰椎X線、MRI觀測方法 本研究采用X線機拍攝腰椎側(cè)位X線片，選取L3～4至L5S1節(jié)段進行分析。采用(MAGNETOM，ATim+Dot system，西門子，美國)3.0T掃描。TR=3 000 ms，TE=93.0 ms，層厚=4 mm，F(xiàn)OV 18 cm×18 cm。對獲取的MRI資料，選取L3～4到L5S1節(jié)段，選取椎間盤上緣層面橫斷面，以及椎間孔內(nèi)緣、中間、椎間孔外緣的矢狀面分別觀察出行神經(jīng)根在椎間孔內(nèi)的空間位置。

1.2.2 腰椎MRI測量 所有腰椎MRI的測量均通過PACS臨床瀏覽系統(tǒng)在椎板峽部外側(cè)緣矢狀位T2加權(quán)相上進行。首先在椎板峽部外側(cè)緣選取矢狀面的位置，進而在位置圖像上顯示同節(jié)段椎間孔椎下切跡的測量位置，測量L3、L4、L5雙側(cè)椎體下切跡的寬度a(椎弓根、橫突下緣與椎板峽部外緣結(jié)合部H點到達椎體后緣的最大距離)，椎體下切跡的高度b(椎弓根下緣到達椎體下緣平面的最大距離)(見圖1)。

1.3 統(tǒng)計分析 比較各年齡組椎間孔退變后椎體下切跡的寬度與高度變化。所有測量數(shù)據(jù)通過SPSS 19.0進行單因素方差分析，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 腰椎側(cè)位X線片 L3～4、L4～5、L5S1椎間孔由上到下逐漸減小；椎間孔由椎體下切跡、椎板峽部外側(cè)、上關節(jié)突腹側(cè)、椎體上切跡、椎間盤后緣組成。各組椎間孔特點：A組患者上關節(jié)突尖部位于椎體下緣平面稍下方，隨年齡增長，B組患者上關節(jié)突逐漸上移，到達椎體平面開始進入椎體下切跡，C組患者上關節(jié)突進入椎體下切跡后部，相應椎間孔的空間減小。

注：橫斷面MRI中的藍線表示矢狀面的選取位置；H點-椎弓根、橫突下緣與椎板峽部外緣結(jié)合部；a-椎體下切跡的寬度；b-椎體下切跡的高度

圖1 椎下切跡測量位置示意圖

2.2 腰椎MRI 我們觀察到3個年齡組的神經(jīng)根在L3～4、L4～5、L5S1椎間孔內(nèi)走行特點：患者神經(jīng)根緊貼椎弓根內(nèi)下緣進入椎間孔內(nèi)，然后在椎體下切跡前部，靠近椎體后緣由內(nèi)上向外下走行，神經(jīng)根走行過程中到達椎體下緣水平時，亦同時到達椎間孔外緣附近，即神經(jīng)根在椎間孔內(nèi)由內(nèi)上向外下走行于椎體后緣、椎弓根下緣所組成的類三角形空間區(qū)域內(nèi)(見圖2)；椎間孔變化所示A組組成椎間孔結(jié)構(gòu)清晰，椎間孔邊界清晰、圓潤，成橢圓形或倒梨形；B組觀察到了椎體下緣出現(xiàn)骨贅，椎體下切跡前部的椎體后緣鄰近神經(jīng)根部表現(xiàn)為向前方的“凹陷”，而上關節(jié)突尖部、增生骨贅以及小關節(jié)囊逐漸進入椎體下切跡后部，到達神經(jīng)根后方；C組上關節(jié)突尖部、增生骨贅以及小關節(jié)囊進一步占據(jù)了椎體下切跡后部，椎體后緣“凹陷”進一步增大，椎弓根下緣出現(xiàn)了向上方“凹陷”。即在MRI的椎間孔矢狀面上觀測到，椎弓根下緣與椎體后緣組成的類三角形區(qū)域隨年齡增長，逐漸變?yōu)椤癈”形，神經(jīng)根固定走行于該區(qū)域內(nèi)(見圖3)。

2.3 椎體下切跡寬度與高度測量結(jié)果 共測量720個椎間孔，每個年齡組240個。測得椎體下切跡寬度均值A組(1.514 6±0.013 8)mm，B組(1.493 3±0.019 0)mm，C組(1.487 5±0.018 4)mm；各年齡組椎體下切跡寬度極小值出現(xiàn)在B組為1.19 mm，極大值出現(xiàn)在C組為1.91 mm。測得椎體下切跡高度均值A組(1.016 7±0.028 7)mm；B組(0.884 2±0.0140 5)mm；C組(0.993 8±0.0150 5)mm；椎體下切跡高度極小值出現(xiàn)在B組為0.66 mm，極大值出現(xiàn)在C組為1.19 mm。

2.4 SPSS分析結(jié)果 單因素方差分析結(jié)果見表1，椎體下切跡寬度各年齡組測量值比較，差異無統(tǒng)計學意義(P=0.071)；椎體下切跡高度各年齡組測量值比較，差異有統(tǒng)計學意義(P=0.000)；椎體下切跡高度各年齡組測得值進一步進行S-N-K檢驗，A、B、C三組之間差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，A組椎體下切跡高度最大，B組最小，C組椎體下切跡高度比A組小，比B組大。

表1 椎體下切跡的寬度與高度的單因素方差分析

3 討 論

在我們的研究中，各年齡組間隔10年，這樣可以使觀測到的影像學表現(xiàn)和測量數(shù)據(jù)更具有特征性，在一定程度上避免了因個體差異所引起的隨年齡增長而個體退變速度不同所產(chǎn)生的重疊現(xiàn)象。

較多的解剖學研究報道了椎間孔區(qū)域的解剖特點[5-7，11-12]，L1～4的橫孔韌帶、L5的體橫韌帶是椎間孔內(nèi)正常的解剖結(jié)構(gòu)，其起始位置為椎間孔上位橫突根部或峽部外側(cè)緣向內(nèi)下止于同位椎體下緣、后縱韌帶外側(cè)，將走行于椎間孔內(nèi)的神經(jīng)根固定于椎間孔上部相對寬大的空間內(nèi)。我們在腰椎MRI上同樣觀察到了類似的現(xiàn)象。在各年齡組椎間孔3個矢狀面圖像中，神經(jīng)根影像均位于椎體后緣、椎弓根下緣及藍線所組成的空間區(qū)域內(nèi)，而藍線的起點位于橫突下緣、椎弓根下緣(橫突和椎弓根在解剖學上位于同一水平)與椎板峽部外緣結(jié)合部，止點位于同位椎體后下緣，如果3個矢狀位的藍線組成一個平面，上述椎間孔橫韌帶與體橫韌帶起止方向剛好與藍線一致，因此我們將連接橫突根部及椎板峽部外緣結(jié)合部與同位椎體后下緣的藍線視為孔橫韌帶與體橫韌帶在側(cè)位平面的投影(見圖4)，并將椎間孔大致分為兩個空間區(qū)域，以藍線為界，前上方容納神經(jīng)根及血管，后下方無重要組織結(jié)構(gòu)走行。術中在C型臂的指導下經(jīng)椎間孔脊柱內(nèi)鏡技術工作通道經(jīng)過椎間孔時，通過椎間孔成形技術適當磨除關節(jié)突腹側(cè)骨質(zhì)，調(diào)節(jié)通道在無神經(jīng)根走行的椎間孔區(qū)域通過，可在很大程度上避免出口根損傷。雖然上述分區(qū)受個體差異、發(fā)育畸形以及腰椎間孔的退變影響，可能產(chǎn)生較大變化，但術前通過MRI評估神經(jīng)根在椎間孔內(nèi)的走行位置，劃分神經(jīng)根走行的椎間孔區(qū)域，具有積極的參考價值。

注：圖a中藍色虛線表示在MRI矢狀面椎體下終板水平選取平掃圖像位置，得到圖b；圖b中紅、黃、藍三條線分別代表椎間孔外、中、內(nèi)三個被觀察的矢狀面位置，即圖b1、b2、b3；圖b1、b2中，藍線與椎弓根下緣、椎體后緣組成三角形空間，神經(jīng)根走形于其中；圖b3可觀察到神經(jīng)根進入側(cè)隱窩

圖2 神經(jīng)根在椎間孔內(nèi)走行示意圖

注：藍線為圖4中椎間孔分區(qū)界線，工作套筒走行于椎間孔后下方，無重要組織結(jié)構(gòu)走行，相對安全

圖5 內(nèi)鏡工作套筒在椎間孔內(nèi)位置示意圖

目前已有較多文獻報道[13-17]椎間孔狹窄與椎間隙退變、上關節(jié)突上移有關，椎間隙高度丟失導致椎間孔高度丟失；上關節(jié)突上移、關節(jié)突骨贅形成及小關節(jié)囊增生肥厚導致椎間孔狹窄，并壓迫相應出口神經(jīng)根。Senoo等[8]利用計算機斷層三維重建與椎間孔鑄模測量研究亦證明上述結(jié)果。目前大量文獻報道[18-21]了經(jīng)椎間孔脊柱內(nèi)鏡技術是一種成功的術式，脊柱內(nèi)鏡的工作套筒可以安全通過椎間孔區(qū)域，但損傷出口神經(jīng)根的發(fā)生率為1%～8.9%。在經(jīng)椎間孔這一手術入路出現(xiàn)后，較多的研究報道了椎間孔與出口神經(jīng)根的形態(tài)學特征[22-26]，但由于椎間隙退變狹窄、關節(jié)突上移等因素，各報道之間椎間孔高度和寬度差異較大，但即便是最狹窄節(jié)段的椎間孔，常見于L4～5和L5S1節(jié)段，相應的出口神經(jīng)根仍然有一定的活動空間，具備一定的躲避能力，這些研究支持適當磨除上關節(jié)突腹側(cè)骨質(zhì)可以在椎間孔內(nèi)獲得足夠的空間以放置內(nèi)鏡工作套筒，但是由于無明確的影像學標志指導，導致手術醫(yī)師出現(xiàn)損傷出口神經(jīng)根的情況。

椎體下切跡是一個由椎體后緣、椎弓根下緣、椎板峽部外緣構(gòu)成的骨性空間。本研究中根據(jù)腰椎X線、MRI觀察結(jié)果，隨著年齡增長，椎間孔內(nèi)鄰近出口神經(jīng)根走行的骨面即椎間孔內(nèi)椎體下部后緣出現(xiàn)“凹陷”，容納出口神經(jīng)根走行，而單因素方差分析椎體下切跡寬度時，最后結(jié)果各年齡組椎體下切跡的寬度差異無統(tǒng)計學意義，因而推斷椎體后緣出現(xiàn)的向前方的“凹陷”是由于以下兩種原因形成：a)椎體后緣骨質(zhì)由于神經(jīng)根的壓迫向前方退變凹陷；b)椎體下緣骨贅使這一凹陷更加明顯。而椎體下跡高度測量包含了椎體下緣的骨贅在內(nèi)，各年齡組有明顯差異(P<0.05)，并且隨著年齡增加首先減小，然后再進一步隨著年齡增加而有所增大。作者觀察到這一結(jié)果與椎體下緣骨贅增生以及椎弓根下緣出現(xiàn)了向上方的凹陷退變有關。上述分析說明：椎間孔狹窄是由于上關節(jié)突上移、小關節(jié)囊增生突入椎體下切跡造成，而椎體下切跡實際寬度并未減小；第二，椎體下切跡內(nèi)的“凹陷”退變也為神經(jīng)根躲避壓迫提供了空間。因此，作者認為術前MRI及腰椎側(cè)位X線片上分析得到的椎間孔神經(jīng)根走行區(qū)域作為個體化手術策略的參考指標，可以為經(jīng)椎間孔置入內(nèi)鏡工作套管的工作提供影像學指導，如果C型臂指導下置入工作套筒過程中有進入這一區(qū)域的可能，提醒術者可能會出現(xiàn)出口神經(jīng)根受壓的情況，提前通過適當磨除關節(jié)突腹側(cè)骨質(zhì)調(diào)整方向，規(guī)避出口神經(jīng)根的損傷(見圖5)。

本研究結(jié)果目前只能作為制定個體化穿刺策略的參考指標，術前分析劃定這一區(qū)域時需同時滿足：a)術前MRI檢查能夠獲得手術節(jié)段椎間孔3個矢狀位掃描圖像，并有清晰的神經(jīng)根信號；b)腰椎側(cè)位X線片可以清晰顯示手術節(jié)段椎間孔，并能辨識椎弓根、橫突下緣、椎板峽部結(jié)合部與椎體后下緣等骨性標志。

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TheSignificanceoftheInferiorVertebralIncisureAnalysisontheTransformationalSpinalEndoscopyTechnique

Zhen Ruixin，Li Yubo，Song Youxin，et al

(Department of Spinal Surgery，Affiliated Hospital Chengde Medical University，Chengde 067000，China)

ObjectiveTo study the division of the travel nerve root in the inferior vertebral incisure in order to guide the implementation of the spinal endoscopic technique via the intervertebral foramen.MethodsThree groups (A，B，C) were divided by the age：25～35 years old，45～55 years old，and 65～75 years old.Each group were randomly selected 40 people，with a total of 120 people and the ratio of male and female 1︰1.Describe the spatial geometric relationships between L3～4，L4～5，L5S1intervertebral foramen structures and nerve roots by observing the lumbar lateral position X-ray，lumbar MRI and other conventional preoperative imaging data.Measure the height and width of the Inferior vertebral incisure and analyze the testing data in SPSS 19.0 by using one-way analysis of variance.ResultsA total of 720 intervertebral foramen were observed，with 240 in each group.Nerve roots within the Intervertebral foramen direction in the Inferior vertebral incisure.The mean value of the width of the measured inferior vertebral incisure is： Group A (1.514 6±0.013 8)mm；Group B (1.493 3±0.019 0)mm；Group C (1.487 5±0.018 4)mm.The mean value of the height is：Group A (1.016 7±0.028 7)mm；Group B (0.884 2±0.014 05)mm；Group C (0.993 8±0.015 05)mm.The one-way ANOVA results showed：there was no significant difference between the measured values of the inferior vertebral incisure width in each group (P=0.071)，while the differences of the (measured values of the inferior vertebral incisure) height in each group was statistically significant(P=0.000).ConclusionPreoperative imaging analysis of nerve root in vertebral incised trace of course place，can offer the reference for the Transformational spinal endoscopy technique to avoid damage nerve root imaging.

endoscopes；inferior vertebral incisure；nerve root；intervertebral foramen imageology

1008-5572(2017)10-0879-05

R681.5+3

B

河北省2015年度醫(yī)學科學研究重點課題(20150419)；*本文通訊作者：陳賓

甄瑞鑫，李玉波，宋有鑫，等.椎下切跡的測量分析對經(jīng)椎間孔入路的脊柱內(nèi)鏡技術的意義[J].實用骨科雜志，2017，23(10)：879-883.

2017-05-23

甄瑞鑫(1984- )，男，主治醫(yī)師，承德醫(yī)學院附屬醫(yī)院脊柱外二科，067000。

經(jīng)椎間孔路的脊柱內(nèi)鏡技術是近年來比較流行的一種側(cè)后路經(jīng)皮脊柱內(nèi)鏡技術。2005年Hoogland[1]詳細介紹了這一入路的技術特點，于上關節(jié)突尖部經(jīng)椎間孔到達椎管內(nèi)突出髓核表面，直接去除壓迫神經(jīng)根的突出髓核。隨后，國內(nèi)外學者分別報道[2-3]采用經(jīng)椎間孔入路脊柱內(nèi)鏡技術，滿意率都在85%以上，甚至高達93.1%。這些報道結(jié)果接近開放融合手術的有效率。

如此有效且微創(chuàng)的手術技術，因工作通道通過椎間孔時有損傷出行神經(jīng)根的風險[4]，需要較長的學習曲線，進而在技術推廣過程中受到了一定限制。