L5～S1椎前路經椎弓根安全置釘的解剖學研究

盧笛 徐衛星 徐彬 丁偉國 許新偉 盛紅楓

脊柱的腰骶段是脊柱疾患的好發部位，其中腰椎間盤退行性病變、腰椎滑脫、腰骶椎感染、腰骶椎腫瘤等疾病的治療常需要進行前路手術，手術包括前路椎間植骨融合、或前路病灶清除等。目前臨床應用的脊柱腰骶段前路內固定裝置包括帶有前方交叉螺釘的FRA（femoral ring allografts）［1］、帶有前方鋼板的椎間融合器［2-3］、單獨前路鋼板內固定裝置［4-5］、前路椎弓根螺釘內固定［6］，而生物力學研究發現椎弓根釘棒系統更為穩定。脊柱腰骶段解剖毗鄰關系復雜，前方有髂總動、靜脈，髂內動、靜脈，骶正中動、靜脈，交感神經干，腰骶干和乙狀結腸等重要結構［7］。這些結構均緊鄰腰骶椎走行，可能在行椎間融合手術時被器械損傷［8］。因此，研究腰骶段解剖結構對置入L5～S1前路椎弓根螺釘非常必要。本研究通過對正常成人L5～S1脊椎標本進行解剖學測量，評價成年人L5～S1前路經椎弓根固定的可行性，為臨床應用提供依據。

1 資料與方法

1.1 測量標本與測量工具 取30套正常成人L5～S1脊椎骨架標本（由浙江中醫藥大學解剖教研室提供），取30具甲醛浸泡的腰椎及其前后、側方附屬韌帶軟組織結構完整的成人尸體標本（由浙江中醫藥大學解剖教研室和浙江大學醫學院解剖教研室提供）。

1.2 測量方法 （1）骨性結構測量：取30套正常成人L5～S1脊椎骨架標本，分解出單個椎體。排除外觀畸形和破損標本。測量L5～S1椎體高度、寬度、長度，椎弓根寬度、高度。L5椎體按照Ebraheim法［13］確定椎弓根軸線及前后方投影點，即在椎弓根水平面與垂直面上平分椎弓根的面面相交線為椎弓根軸線，分別沿椎弓根長軸上緣及側緣的中分線畫X、Y兩條線，兩線在椎弓根的前后端皮質上的交點為椎弓根軸線前后端的投影點，前后投影點的連線為L5前路經椎弓根置釘骨螺釘通道，前方投影點即為L5前路經椎弓根置釘的進釘點，測量該進釘點距椎體上下終板、椎體中線的距離，椎骨螺釘通道長度（BSPL）。由于患者在手術中需采用仰臥位，置入螺釘的操作會受到骨盆恥骨的阻擋，S1前路進釘點應盡量靠近骶骨岬，同時考慮椎弓根螺釘的直徑，因此，進釘點距離上終板以4～5mm為宜。S1前路經椎弓根置釘的進釘點為椎弓根長軸水平面上中分線與垂直面上后方椎弓根螺釘進釘點和骶骨岬下4mm點連線在椎弓根前端皮質上的交點，前后方進釘點的連線為S1置入椎骨螺釘的通道。測量前方進釘點與中線、骶孔的距離，S1椎骨螺釘通道長度（BSPL）。見圖1。（2）軟組織結構測量：取30具腰椎及其前面附屬結構完整的尸體標本，男性12具，女性18具，身高156～180cm，測量主動脈分叉與髂總靜脈匯合點至L5椎體下緣的距離，髂總靜脈內緣在L5～S1椎間盤水平的距離（見圖2A），觀察計算腰骶前路手術“安全工作區”區域面積（見圖2B）。

圖1 L5及S1骨性測量

圖2 軟組織結構測量

1.3 統計學方法 采用SPSS 22.0統計學軟件。計量資料以（±s）表示。

2 結果

2.1 骨性結構測量 見表1～3。

表1 椎體解剖學測量結果［mm，（±s）］

表1 椎體解剖學測量結果［mm，（±s）］

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表2 L5～S1前路進釘點［mm，（±s）］

表2 L5～S1前路進釘點［mm，（±s）］

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表3 不同性別L5～S1前路進釘點［mm，（±s）］

表3 不同性別L5～S1前路進釘點［mm，（±s）］

平均 男（n=12） 女（n=18）進釘點與上終板距離 L5 12.4±1.3 12.7±1.4 12.2±1.3 S1 4.0 4.0 4.0進釘點與下終板距離 L5 17.5±1.5 17.9±1.6 17.2±1.4 S1 26.6±1.3 27.2±1.3 26.2±1.3進釘點與中線距離 L5 6.4±0.7 6.7±0.6 6.2±0.7 S1 6.6±0.7 6.9±0.7 6.4±0.8骨釘道長度 L5 48.2±4.4 52.8±4.8 45.1±4.2 S1 45.4±4.3 47.9±4.6 43.7±4.1

2.2 軟組織結構測量 腹主動脈分叉至L5椎體下緣的距離為（40.5±9.4）mm，髂總靜脈匯合點至L5椎體下緣的距離為（27.8±8.6）mm，髂總靜脈內緣在L5椎體下緣水平的距離為（37.5±1.3）mm，第一骶孔間距離為（29.3±1.3）mm，安全工作區面積為（2058.2±84.3）mm2。

3 討論

由于腰骶段常見疾病如腰椎間盤退行性病變、腰椎滑脫、腰骶椎感染、腰骶椎腫瘤等疾病的治療時常需要進行前路病灶清除手術的同時行脊柱內固定重建手術，前路病灶清除Ⅰ期前路內固定手術近幾年來文獻報道逐漸增加。相對于傳統后路手術而言，前路手術具有病灶顯露清楚、易徹底清除，脊柱后方結構破壞少等優點。目前L5～S1前路內固定系統多為椎體釘固定，由于椎體系松質骨，對骨質疏松患者易出現內固定松動，甚至失效；因此L5～S1前路經椎弓根螺釘內固定值得研究。同時隨著腰骶椎前路內固定手術的增多，手術并發癥也隨之增多，并發癥中尤以血管損傷的發生率最高［9-10］，其主要原因是腰骶椎前方大血管及其分支影響術野的顯露和限制了手術的可操作空間。本資料結果顯示，L5前路椎弓根螺釘進釘點距上終板距離為（12.4±1.3）mm，距中線距離為（6.4±0.7）mm，螺釘長度以40～50mm為宜；S1前路進釘點距骶骨岬下4mm，距中線距離為（6.6±0.7）mm，螺釘長度以40～50mm為宜。

作者認為，L5～S1前路經椎弓根置釘操作一般均在髂總動靜脈分叉點的下方，因此前路置釘操作是可行的。L5～S1前路手術安全工作區的頂點為髂總靜脈匯合點，此工作區域內有骶正中動靜脈走行，但可以在術中給予結扎，不會影響手術操作，故本實驗未對此進一步深入研究。此外，手術時輸尿管也可隨后腹膜一起牽開，因此也未對其走行情況進行觀察分析，骶前交感神經叢結構細微，對其測量統計比較困難，相關數據還需進一步研究完善。根據實驗中觀察L5～S1前路的安全工作區是上方呈三角形，下方呈倒梯形的形狀，該安全工作區面積為（2058.2±84.3）mm2，由于標本為甲醛固定標本，血管移動性差，實際手術中血管還可以向兩邊牽開，故實際的安全操作區域應比測得的面積大。在該面積內進行經椎弓根螺釘置釘是安全的，同時有足夠的手術操作空間。然而較多研究也表明腰骶椎前方血管解剖位置具有多樣性；術前應常規行腰椎MRI檢查以明確血管解剖位置的定位，為手術設計提供可靠依據，提高手術安全性［11］。