皮質(zhì)骨軌跡螺釘在骶S1椎體上的影像解剖學(xué)研究

李章獻(xiàn)，陳泰祥，王 慶，胡鵬展，謝 衡，李美云

(1.南華大學(xué)附屬第三醫(yī)院：1.脊柱外科；2.骨科；3.影像科，湖南 衡陽(yáng) 421900)

據(jù)報(bào)道，非骨質(zhì)疏松患者的椎弓根釘松動(dòng)率為1%～15%，而骨質(zhì)疏松患者則超過(guò)60%[1]，尋找一種更加簡(jiǎn)單、穩(wěn)固、安全的骶骨螺釘固定方法已經(jīng)成為臨床骨科學(xué)領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。2009年，皮質(zhì)骨軌跡(CBT)螺釘植入被提出，用以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的椎弓根釘植入軌跡，減少骨質(zhì)疏松患者椎弓根內(nèi)固定系統(tǒng)常見(jiàn)的高松動(dòng)率并發(fā)癥[2-3]。2014年，國(guó)外學(xué)者設(shè)計(jì)了一種穿透骶S1椎體上終板的CBT螺釘技術(shù)，發(fā)現(xiàn)其與傳統(tǒng)經(jīng)椎弓根置釘比較，旋入扭矩增加了140%，置釘強(qiáng)度增大[4]。但關(guān)于CBT螺釘在骶S1椎體上的應(yīng)用還停留在生物力學(xué)研究及臨床嘗試階段，相關(guān)研究報(bào)道較少。本研究將通過(guò)分析CBT螺釘應(yīng)用于骶S1椎體上的影像解剖學(xué)參數(shù)，以期為今后的臨床應(yīng)用提供一定的依據(jù)。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取由南華大學(xué)解剖教研室提供的14具成人尸體標(biāo)本，14具尸體標(biāo)本均先切取并分離出含腰骶段的脊柱標(biāo)本，將完整包含腰骶段濕潤(rùn)的脊柱標(biāo)本行影像學(xué)X線片檢查，摒除有腰骶段畸形、骨折等病變的脊柱標(biāo)本。該試驗(yàn)獲得了南華大學(xué)第三附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)的審批。

1.2方法

1.2.1螺釘置入與掃描 納入試驗(yàn)的腰5椎體及骶骨脊柱標(biāo)本細(xì)致分離附著肌肉并去除周圍軟組織，制出游離的單個(gè)腰5椎體及骶骨，標(biāo)本逐一編號(hào)(1～14號(hào))。將標(biāo)本放入-10 ℃低溫冰箱，待行三維計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)前20 h取出，并在27 ℃室溫下復(fù)溫20 h。使用GE公司MEDICAL SYSTEMS16排螺旋CT、GE公司ADW4.2圖像工作站，對(duì)標(biāo)本行三維CT。選擇骶1上關(guān)節(jié)突中心與L5下關(guān)節(jié)突最下緣下方約3 mm的結(jié)合點(diǎn)為CBT釘?shù)雷罴堰M(jìn)針點(diǎn)，從進(jìn)針點(diǎn)在橫截面及矢狀面都通過(guò)椎弓根最狹窄部位中心確定的一個(gè)釘?shù)馈⒄５镊維1椎體用、直徑為2.5 mm的磨鉆頭開(kāi)口，用2.5 mm直徑開(kāi)口器進(jìn)行擴(kuò)張開(kāi)口，并逐漸增加開(kāi)口器直徑直至預(yù)計(jì)大小的螺釘直徑，按已經(jīng)確定的釘?shù)罃Q入相應(yīng)規(guī)格的骶S椎體CBT螺釘(深圳市斯瑪儀器有限公司)。CBT螺釘置入后再次行三維CT。

1.2.2觀察指標(biāo) 在CT處理工作站上行三維重建，測(cè)量骶S1椎弓根峽部高度、峽部寬度、釘?shù)篱L(zhǎng)度、釘?shù)雷畲笾睆健⒙葆斖夥羌邦^傾角。峽部高度：骶S1椎弓根峽部上下緣皮質(zhì)的距離；峽部寬度：骶S1椎弓根峽部?jī)?nèi)外側(cè)緣皮質(zhì)的距離；釘?shù)篱L(zhǎng)度：從進(jìn)針點(diǎn)沿確定的皮質(zhì)骨釘?shù)乐磷刁w外側(cè)緣皮質(zhì)的距離；釘?shù)雷畲笾睆剑貉刈倒鶅?nèi)外緣做已確定釘?shù)?條平行線之間的距離；外翻角：從進(jìn)針點(diǎn)通過(guò)橫截面上椎弓根最狹窄部位中心確定一條直線，該直線直至骶1椎體的外側(cè)緣皮質(zhì)骨，該直線與矢狀面之間形成的夾角；頭傾角：從進(jìn)針點(diǎn)通過(guò)矢狀面上椎弓根最狹窄部位中心確定一條直線，該直線直至骶S1椎體的上終板皮質(zhì)骨，該直線與骶1上終板平面之間形成的夾角。比較骶S1椎弓根左右兩側(cè)峽部高度、峽部寬度、釘?shù)篱L(zhǎng)度、釘?shù)雷畲笾睆健⒙葆斖夥羌邦^傾角。

2 結(jié) 果

2.1骶S1椎體左右兩側(cè)峽部高度、峽部寬度、釘?shù)篱L(zhǎng)度及釘?shù)雷畲笾睆椒治?骶S1椎體左右兩側(cè)之間峽部高度、峽部寬度、釘?shù)篱L(zhǎng)度、釘?shù)雷畲笾睆奖容^，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。

表1 骶S1椎體左右兩側(cè)峽部高度、峽部寬度、釘?shù)篱L(zhǎng)度及釘?shù)雷畲笾睆椒治?/p>

2.2骶S1椎體左右兩側(cè)CBT螺釘外翻角及頭傾角的比較 骶S1椎體左右兩側(cè)之間CBT螺釘外翻角及頭傾角比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表2。

表2 骶S1椎體左右兩側(cè)CBT螺釘外翻角及頭傾角的比較

3 討 論

CBT螺釘在腰椎上已經(jīng)得了廣泛應(yīng)用，并取得了較好效果，而腰骶段具有特殊的解剖結(jié)構(gòu)，主要由松質(zhì)骨構(gòu)成，無(wú)典型椎弓根結(jié)構(gòu)，對(duì)螺釘?shù)陌殉至Σ粔颍魴C(jī)械應(yīng)力過(guò)度，則容易導(dǎo)致螺釘固定失敗[5-6]，因此，螺釘松動(dòng)是骶骨螺釘固定的一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)。以往研究結(jié)果顯示[7]，骨質(zhì)疏松范圍包括骶骨翼到骶骨體，主要對(duì)骶骨松質(zhì)骨產(chǎn)生影響，而對(duì)皮質(zhì)骨的影響較小。CBT螺釘正是利用這種骶骨解剖學(xué)優(yōu)勢(shì)，獲取較好的螺釘把持力。

自CBT螺釘問(wèn)世以來(lái)，各種研究被陸續(xù)報(bào)道。MATSUKAWA等[8]對(duì)骶骨CBT螺釘進(jìn)行了測(cè)量，顯示螺釘頭傾角為(30.7±5.1)°，平均釘?shù)篱L(zhǎng)度為(31.5±3.5)mm，骶骨終板穿透最大距離為(27.1±3.4)mm，骨上終板前后徑為(34.8±2.8)mm。本研究通過(guò)三維CT技術(shù)重建了14例骶S1椎體三維模型，獲取了CBT螺釘置入前的解剖學(xué)及影像學(xué)參數(shù)：骶S1椎體左右兩側(cè)的峽部高度分別為(21.22±1.95)mm、(21.17±1.87)mm，峽部寬度分別為(23.15±1.69)mm、(23.32±1.52)mm，最大螺釘長(zhǎng)度分別為(32.98±1.40)mm、(32.88±1.70)mm，螺釘外翻角分別為(6.40±1.28)°、(6.37±1.28)°，螺釘頭傾角分別為(28.55±1.52)°、(28.50±1.40)°，左右兩側(cè)各項(xiàng)參數(shù)無(wú)明顯差異，與以往學(xué)者的研究結(jié)果基本相符。SHENG等[9]研究結(jié)果顯示，直接使用6.5 mm直徑的CBT螺釘能夠獲取較好的把持力。雖然增加螺釘直徑能在一定程度上增加螺釘把持力，但螺釘有可能會(huì)突破骶骨岬，對(duì)血管神經(jīng)造成損傷，建議螺釘直徑不超過(guò)6.5 mm。本研究中，骶S1椎體左右兩側(cè)的最大螺釘直徑分別為(5.98±0.37)mm、(5.96±0.33)mm，在以上研究的建議范圍內(nèi)。根據(jù)本研究結(jié)果，作者建議在臨床實(shí)踐過(guò)程中，螺釘頭傾角寧大勿小，盡可能讓CBT止于上終板中后部。若是螺釘頭傾角過(guò)小，容易突破骶骨前緣，對(duì)血管神經(jīng)造成損傷[10-11]。對(duì)于螺釘長(zhǎng)度，以螺釘尖端突破上終板止于椎間隙為準(zhǔn)，螺釘過(guò)長(zhǎng)容易穿破腰5椎體下終板，對(duì)植骨融合產(chǎn)生影響。置釘軌跡需和矢狀面平行，因?yàn)轺維1椎體皮質(zhì)骨進(jìn)釘點(diǎn)已經(jīng)靠?jī)?nèi)，若置釘過(guò)程又存在外展角，螺釘很有可能穿破骶管，對(duì)馬尾神經(jīng)造成損傷[12-13]；若行外展置釘，螺釘會(huì)穿破骶S1椎體上終板，然后向中央?yún)R聚，對(duì)骶部椎間融合器置入起到阻擋作用，對(duì)融合器位置產(chǎn)生影響，降低融合率[14-15]。

綜上所述，本研究測(cè)量的骶S1椎體影像解剖學(xué)參數(shù)，能作為CBT螺釘技術(shù)臨床應(yīng)用的研究基礎(chǔ)。此后作者還將進(jìn)行生物力學(xué)及穩(wěn)定性研究，助力CBT螺釘技術(shù)在腰骶椎融合中的應(yīng)用。