螺旋CT扫描下颈椎为下颈椎椎弓根螺钉的置入提供依据

【目的】通过测量颈椎椎弓根尺寸、进钉点和进钉角度为置入椎弓根螺钉提供依据。【方法】选择2004年12月-2005年10月惠州市中心人民医院骨科收治怀疑颈椎损伤患者60例,男30例,年龄(42.9±18.9)岁,女30例,年龄(42.2±14.9)岁。排除颈椎病理改变。60例患者行颈椎CT扫描,扫描范围C2～T1,扫描电压140kV,200～250mA。【结果】颈椎椎弓根平均内径为1.3～3.3mm,颈椎椎弓根平均外径为4.0～7.0mm,最小的椎弓根宽度在女性颈3椎体,最小的椎弓根外径为3.2mm,最大椎弓根宽为C7,男性为11.1mm,女性为6.6mm。平均内壁皮质骨厚度为1.5～1.9mm,平均椎弓根轴长度29.3～33.7mm,平均椎弓根长轴与中线的夹角40.6°～49.6°,颈椎弓根钉进钉点到中线的垂直距离平均为20.2～23.7mm。【结论】颈椎椎弓根螺钉的置入应行CT测量,螺钉角度接近50°,椎钉角度尽可能侧块的外侧。     

下颈椎前路椎弓根螺钉置入的实验研究

目的 探讨下颈椎前路椎弓根螺钉置入技术的可行性.方法 取18具成人尸体正常颈椎标本,剔除其周围软组织至清楚显露椎体前壁.CT扫描后,用Mimics软件重建三维模型,并测量C3～C7个体化置钉参数,包括进钉点(即椎弓根中轴线在椎体前壁投影点)、置钉方向(螺钉在横断面和矢状面上的倾斜角度)以及螺钉长度.严格按照测量结果,直视下置入椎弓根螺钉.术后作CT扫描,评价置钉效果.结果 进针点:C3、C4位于置钉椎弓根对侧,正中矢状面旁2～3 mm,距上终板6～7 mm;C5～ C7与置钉椎弓根同侧,其中C5位于正中矢状面旁1～2 mm,距上终板7.0～7.5 mm,C6、C7则为4～5 mm和7.5 ～8.5 mm.置钉方向:理想角度在C3、C4为外倾角46°～47°,头倾角-11°～-7°;在C5外倾角约48°,头倾角接近0°;C6、C7为36°～40°和8～13°.螺钉长度:可选择28、30、32 mm,其直径为3.5 mm.本组共置钉144枚.术后CT示,全部螺钉均经椎体前方置入椎弓根内抵达侧块.其中,有16枚胀破椎弓根外侧皮质,3枚穿破外侧皮质(均发生在C3、C4节段).结论 下颈椎前路椎弓根螺钉置入技术是可行的.     

Mimics及颈椎模型用于下颈椎椎弓根个体化置钉的应用研究

目的利用快速成型技术及Mimics软件设计一种新的下颈椎椎弓根钉个体化置入技术,并探讨其临床应用意义。方法对16例成人下颈椎标本行CT扫描收集数据,导入Mimics软件对标本进行三维重建。利用Mimics相关功能在三维重建图像上寻找下颈椎椎弓根最佳轴线并测量椎弓根相关参数,制定椎弓根螺钉个体化置入方案。然后将三维重建图像以STL格式导入三维打印机,制作出下颈椎的实体模型,根据个体化置钉角度置入导向针。依照制定的个体化指定参数,并配合实体模型的直观指导,在标本上进行置钉。置钉后标本行CT扫描,判断置入准确性。利用上述方法对2例患者进行个体化置钉,术后通过CT扫描验证螺钉位置准确性。结果成功建立了与标本相似度极高的下颈椎三维重建图像和实物模型,通过测量结果设计了每个椎弓根的置钉参数。共在标本上置入148枚椎弓根螺钉,140枚位于椎弓根骨皮质之内,8枚稍穿破椎弓根骨皮质。对患者置入10枚椎弓根螺钉,CT示螺钉位置满意。结论用Mimics软件对下颈椎进行三维重建,制定个体化置钉参数,同时配合实物模型的直观指导,提供了一种下颈椎椎弓根钉个体化置钉的方法,利用该法能提高置钉安全性。     

下颈椎前路椎弓根螺钉置入相关的解剖学观察

目的：观察成人下颈椎前路椎弓根螺钉（Anterior pedicle screw,ＡＰＳ）置入相关的径线和角度,为该术的临床应用提供相关解剖学参数。方法：成人干燥尸体下颈椎（C3～C7）标本22具,分别用手工和CT测量椎弓根最窄处的高度、宽度及内外侧皮质厚度,椎弓根中轴线全长,轴线夹角,并进行统计学分析。随机在CT室资料库中抽取100例成人活体颈椎CT图像,用Mimics软件行三维重建,除以上参数外,还测量进钉点位置的相关数据,计算置钉参数的95%CI。结果：22具标本的相关径线及角度,其手工测量值与CT测量值间无统计学差异。成人活体下颈椎CT图像测量结果通过95%CI的计算,可以得出：C3、C4进钉点位于椎体正中矢状面受术椎弓根对侧 2~3 mm,距椎体上终板平面 6~7 mm,进钉角度为外倾角 46°~ 48°,头倾角 C3：-11°~-12°,C4 -6°~-7°。C5 进钉点位于椎体正中矢状面受术椎弓根同侧旁 1~2 mm,距椎体上终板平面 7~8 mm,进钉角度为外倾角 47°~49°,头倾角 1°~2°。C6、C7 进钉点位于受术椎弓根同侧,正中矢状面旁 4~5 mm,距椎体上终板平面 7.5~8.5 mm,进钉角度为外倾角 C6：40°~42°,C7：36°~38°,头倾角 C6：6°~7°,C7：11°~13°。置钉长度选择 30、32、34 mm 较为适宜,螺钉直径可选择 3.5 mm 或 4.0 mm。结论：本实验证实了CT测量下颈椎APS置入技术相关参数的准确性,同时在国内首次利用大样本研究对该技术置钉参数进行了探索。     

后路寰椎侧块结合枢椎椎弓根螺钉固定治疗上颈椎不稳的临床研究

目的探讨应用寰椎侧块螺钉与枢椎椎弓根螺钉固定融合治疗上颈椎不稳的疗效。方法2006年2月至2008年9月,采用寰椎侧块螺钉结合枢椎椎弓根螺钉技术治疗寰枢椎不稳l0例,其中齿突陈旧性骨折3例,新鲜齿突骨折7例(Aderson ⅡC型)。所有患者均伴有寰枢椎脱位或不稳,表现为不同程度的颈枕区疼痛,活动受限。寰椎侧块螺钉进钉点选择在寰椎后结节中点旁l8～20mm与后弓下缘以上2mm的交点处,钉道与冠状面垂直,矢状面上螺钉向头侧倾斜约5°。枢椎椎弓根螺钉进钉点为枢椎下关节突根部中点,钉道与矢状面夹角约l5°,与横断面夹角约30°。螺钉直径3.5mm,寰椎侧块螺钉长28～32mm,枢椎椎弓根螺钉长22～30mm。均用Oasys固定。结果l0例患者共置入寰椎侧块螺钉和枢椎椎弓根螺钉各20枚。无一例患者发生脊髓和椎动脉损伤。所有患者均获随访,随访3～15月,平均8个月。术后3个月JOA评分13.2～16.8分,平均l4.8分,改善率为87.5%。植骨块全部融合,无内固定断裂、松动。结论后路寰椎侧块螺钉结合枢椎椎弓根螺钉固定具有稳定的三维固定效果,可用于治疗上颈椎不稳。     

两种下颈椎经关节固定技术的静力学比较

目的 比较两种下颈椎经关节固定技术的静力学拔出强度。方法 10具新鲜尸体颈椎标本（C3-T1）,游离成3个颈椎运动节段（C3-C4,C5-C6,C7-T1）,在椎体两侧随机进行经关节椎弓根螺钉（TPS）固定和经关节螺钉（TAS）固定,置入直径为3．5mm的皮质骨螺钉。经关节椎弓根螺钉以上位节段侧块外下象限中心点为进钉点,螺钉在横断面内倾约45°,在矢状面尾倾约50°,由上位节段下关节突经关节突关节、下位节段的椎弓根,置入下位节段的椎体内;经关节螺钉以上位节段侧块中心点内侧1mm为进钉点,进钉角度为尾倾35—40°,外倾15～20°,螺钉向前下方固定关节突关节复合体。置钉后行拔出强度试验,比较二种螺钉的最大轴向拔出强度。结果 下颈椎经关节椎弓根螺钉平均拔出强度为668kg·m·s^-2,而经关节螺钉的平均拔出强度为414kg·m·s^-2,两者间差异有统计学意义（t=23．09,P〈0．05）．经关节椎弓根螺钉与经关节螺钉在颈椎各节段间差异无统计学意义（TPS和TAS组的F值分别为F=2．17,2．03,P〉0．05）。结论 下颈椎经关节椎弓根螺钉的静力学拔出强度明显优于经关节螺钉,在生物力学上具有应用可行性。     

椎弓根螺钉在后路下颈椎重建手术中的应用

目的:探讨应用颈椎椎弓根螺钉后路重建治疗下颈椎疾患的疗效。方法:2001年11月至2003年7月,采用后路椎弓根螺钉内固定治疗下颈椎疾患31例,颈椎椎弓根螺钉进钉点为上位椎体下关节突下端略下方,椎间小关节中央部的略外方(即由侧块的外缘向内约3~5mm),矢状面上内倾30°~45°,钉长为18~26(平均22.3)mm。结果:本组病例置钉193枚,未发生椎动脉和脊髓损伤,术后改善率为84.5%。随访9~28(平均17)月,X线、CT复查示螺钉位置良好,无松动、无断钉,植骨9~12个月左右达到满意的融合。采用日本骨科学会(JOA)评分,由术前平均9.7分提高到术后平均16.3分。结论:颈椎椎弓根螺钉后路重建治疗下颈椎疾患稳定性良好,是可供选择的术式之一。     

寰椎椎弓根螺钉置入Axis M钉道进钉点与 椎动脉相互关系的CTA研究

目的 研究寰椎椎弓根Axis M钉道进钉点与椎动脉V3段的空间位置关系。方法 采用后处理工作站对影像存档与传输系统内60例头颈部CT血管造影患者进行回顾性重建,测量以下参数：A.Axis M钉道进钉点对应C1后弓上缘皮质与椎动脉的距离。B.Axis M钉道进钉点对应C1后弓上缘皮质与椎动脉和寰椎椎动脉沟外缘交界处的距离。C.Axis M钉道进钉点与寰椎横突孔外层皮质的最短距离。D.Axis M钉道进钉点与椎动脉和寰椎椎动脉沟内缘交界处的距离。结果 Axis M钉道进钉点对应寰椎后弓上缘皮质与椎动脉的距离为（2.2±1.1）mm。Axis M钉道进钉点对应寰椎后弓上缘皮质与椎动脉和寰椎椎动脉沟外缘交界处的距离为（2.1±1.1）mm。Axis M钉道进钉点与寰椎横突孔外层皮质最短距离为（9.1±1.9）mm。Axis M钉道进钉点与椎动脉和寰椎椎动脉沟内缘交界处的距离为（9.4±1.5）mm。结论 测量C1椎弓根螺钉置入Axis M钉道进钉点与椎动脉的距离,有助于理解寰椎经椎弓根螺钉置入进钉点与椎动脉的相对空间位置关系。     

颈椎椎弓根螺钉瞄准器的研制与实验

目的探讨在颈椎椎弓根螺钉内固定中使用瞄准器的准确性与可行性.方法8具颈椎标本,经CT平扫测量C3～C7各椎弓根轴线的内偏角度及在关节突上的投射点,X线双斜位片测量椎弓根轴线的头/尾偏角度及在关节突上的投射点.将标本分为两组,用2.8 mm×30 mm的螺钉置入,第1组用手工按定位点及角度直接置入,第2组采用自行研制的可三维调节角度并可术中矫正的颈椎椎弓根螺钉瞄准器置入螺钉.结果第1组C3～C7共40枚螺钉,13枚螺钉位于椎弓根内,9枚穿破椎弓根,但未侵犯临近结构,18枚有脊髓、神经根或椎动脉损伤;第2组C3～C7共40枚螺钉,36枚位于椎弓根内,4枚穿破椎弓根,但未侵犯临近结构.两组比较差异具有显著性(P＜0.01).结论在颈椎椎弓根螺钉的置钉过程中使用瞄准器有利于提高置钉的准确性,可进入临床使用.     

后路经椎弓根螺钉治疗颈椎疾病的临床应用

目的:探讨后路经椎弓根螺钉治疗颈椎疾病的临床应用。方法:2008年7月—2010年7月,治疗颈椎疾病患者共计16例。术前脊髓神经功能按Frankel分级:A级1例,B级2例,C级4例,D级4例,E级5例。上颈椎采用直视下经椎弓根螺钉内固定术;下颈椎选择侧块外缘内5mm,上关节突关节面基底部下方3mm处为进钉点,手钻开路并探子确认四周骨壁及底壁完整,保持上终板平行并呈(40o～45o)内倾角,不攻丝置入3.5mm皮质骨螺钉。结果:72枚螺钉均成功置入,复位固定满意。术后两年Frankel分级:B级1例,C级2例,D级4例,E级9例,末次随访时复片,螺钉位置良好,无钉棒断裂及变形。结论:颈椎椎弓根螺钉徒手置入是安全可行的;置钉的关键是进钉点和进钉角度的选择,术中强调手感。     

下颈椎前路椎弓根螺钉植入的相关解剖学及影像学研究

目的通过测量成人下颈椎椎弓根的解剖学及CT图像相关参数,为临床应用下颈椎前路椎弓根螺钉内固定（ATPS）提供相关数据。方法成人干燥下颈椎标本24具及随机在CT室保存的34例成人患者的颈椎CT三维重建图像,测量C3-C7椎体的椎弓根宽（OPW）、椎弓根高（OPH）、椎弓根的中轴全长（PAL）、椎弓根外倾角（sPA）、椎弓根头倾角（tPA）、椎弓根投影中距（DtIP）、椎弓根投影上距（DsIP）,进行统计学分析,制定ATPS置钉参数。结果解剖学测量值与影像学测量值比较无统计学差异（P均〉0.05）。本研究提示：C3、C4进针点位于椎体正中矢状面受术椎弓根的对侧2-3 mm,距椎体上终板平面1-4 mm;C5进针点位于椎体正中矢状面受术椎弓根的同侧或对侧1-2 mm,距椎体上终板平面4-5 mm;C6、C7进针点位于椎体正中矢状面受术椎弓根的同侧3-5 mm,距椎体上终板平面5-8 mm。椎弓根中轴外倾角平均分别为C348°,C448°,C540°,C634°,C731°。椎弓根中轴头倾角平均分别为C384°,C489°,C5107°,C6114°,C7100°。置钉长度选择28、30、32、34 mm,螺钉的直径可选择3.0、3.5、4.0 mm。结论通过对下颈椎标本及成人下颈椎CT三维重建测量,并总结出进钉参数,证明下颈椎ATPS技术的可行性。     

寰枢椎椎弓根螺钉技术的应用解剖研究

目的：对寰枢椎进行应用解剖学测量,为临床提供寰枢椎椎弓根螺钉技术的解剖学参数。方法：采用游标卡尺和量角器测量60例120侧寰椎和枢椎防腐湿骨标本。结果：寰椎侧块宽度为（12．72±1．56）mm,侧块长度为（23．60±1．66）mm,侧块高度为（12．46±1．62）mm,椎弓根中点至侧块前缘的距离为（29．34±2．02）mm;中线至寰椎椎管外缘的距离为（13．81±1．06） mm,中线至寰椎椎弓根中点的距离为（18．02±1．74）mm,中线至寰椎横突孔内壁的距离为（22．06±1．96）mm;椎管外缘至横突孔内壁的距离为（8．25±1．62）mm;寰椎椎弓根中点至枢椎神经根上缘的垂直距离为（5．23±0．56）mm;寰椎后弓最薄处的宽度为（9．66±1．44）mm,高度为（4．60±1．11）mm,其中38侧的寰椎后弓最薄处高度〈4mm,占31．3％,17侧〈3．5mm,占14．2％;寰椎侧块角为（24．6±1．1）°。枢椎椎弓根宽度为（7．60±1．20）mm,椎弓根高度为（7．82±1．22）mm,椎弓根＋侧块的长度为（28．33±2．14）mm,内斜角为（14．2±2．0）°,上倾角为（40．1±2．1）°。结论：解剖学测量可提供寰枢椎椎弓根螺钉技术的可行性、进针点、进针方向和进针深度。     

Comparison of the clinical accuracy of cervical (C2–C7) pedicle screw insertion assisted by fluoroscopy, computed tomography- based navigation, and intraoperative three-dimensional C-arm navigation

Background The complicated anatomy of the cervical spine and the variation among pedicles reduces the accuracy and increases the risk of neurovascular complications associated with screw implantation in this region. In this study, we compared the accuracy of cervical （C2-C7） pedicle screw fixation assisted by X-ray fluoroscopy, computed tomography （CT）-based navigation, or intraoperative three-dimensional （3D） C-arm navigation.Methods This prospective cohort study was performed in 82 consecutive patients who underwent cervical pedicle screw fixation. The accuracy of screw insertion was assessed by postoperative CT scan with 3D reconstruction. The accuracy of screw insertion was assessed as： excellent （screw completely within pedicle）; acceptable （≤ 1 mm screw outside pedicle cortex）; poor （〉1 mm screw outside pedicle cortex）.Results A total of 145 screws were inserted in 24 patients who underwent C-arm fluoroscopy. Of these, 96 screws （66.2%） were excellent, 37 （25.5%） were acceptable, and 12 （8.3%） were poor. One hundred and fifty-nine screws were inserted in 29 patients in the CT-based navigation group. Among these, 141 （88.7%） were excellent, 14 （8.8%） were acceptable, and 4 （2.5%） were poor. A total of 140 screws were inserted in 29 patients in the intraoperative 3D C-arm navigation group, of which 127 （90.7%） were excellent, and 13 （9.3%） were acceptable. No severe or permanent neurovascular complications associated with screw insertion were observed in any patient.Conclusione CT-based and intraoperative 3D C-arm navigation were similarly accurate, and were both significantly more accurate than C-arm fluoroscopy for guiding cervical pedicle screw fixation. They were able to accurately guide the angle and depth of screw placement using visual 3D images. These two techniques are therefore preferable for high-risk cervical pedicle screw fixation. The ease and convenience of intraoperative 3D C-arm navigation suggests that it may replace virtual-fluoroscopy and CT-based navigation systems in future clinical applications.     

双侧前路颈椎弓根钉板系统固定的影像学测量

目的 利用CT及MRI横断面图像行距离及角度测量以评价双侧前路颈椎弓根钉板系统(ACPS)固定的可行性.方法 收集2016年2月至2017年1月于海军总医院行颈椎CT检查且排除骨性畸形的50例男性的下颈椎影像学资料及其中38例的颈椎MRI横断面T2WI图像.在CT骨窗图像上测量最佳进针点距椎体正中线(MVB)的水平距离(DOM)、椎弓根轴线长度(CPA)、椎弓根外宽度(OPW)、同侧实际钉道(AST)长度(根据3.5mm直径螺钉的螺帽半径为2.25～2.50 mm得出调整后进钉点在同侧距MVB水平距离为-2.5 mm处)、钉道有效宽度(ATW)、椎弓根外倾角(PTA)、钉道外倾角(TTA).在MRI图像上测量椎动脉-椎弓根距离(DAP)、脊髓-椎弓根距离(DCP)和椎动脉直径(DVA).结果 任一测量值左、右侧差异均无统计学意义,将同序列同一参数的左、右侧测量数据予以合并进行后续分析.在C3～6,OPW大于ATW、PTA大于TTA(P均＜0.05).以4.5mm为界,C3、C4、C5、C6分别有20％、18％、17％、8％的OPW及700％、64％、38％、29％的ATW有椎弓根穿破风险.由于DAP和DCP存在,ACPS非严重移位(分别为2.9和4.4 mm)可无临床症状.G7的ATW最小为5.6mm.结论 使用双侧ACPS时椎弓根穿破率高,非严重穿破时由于DAP和DCP的存在可无临床症状.     

经中上胸椎肋椎关节内固定的解剖学研究

目的通过测量T1—8节段胸椎肋椎关节的形态学特征,探讨经肋椎关节进钉的可行性及临床意义。方法选择12具国人胸椎标本（男7、女5）共96个椎体,选取T4—5节段,使用康辉6．0mm椎弓根螺钉进行经椎肋关节内固定,并使用X线评估螺钉置人位置,并实体测量T1—8每个椎体肋椎关节及相应节段椎弓根的横径、钉道长度及e角（肋椎关节、椎弓根轴线与矢状线的夹角）。结果各节段肋椎关节的横径均明显大于椎弓根（P〈0．01）;经肋椎关节植入螺钉可提供的钉道长度明显优于椎弓根（P〈0．01）;经肋椎关节植入螺钉的e角普遍大于椎弓根钉（P〈0．01）。影像学结果显示：所有螺钉均处于椎肋关节中未进入椎管及突破外侧肋骨。结论从解剖学研究的角度看,经肋椎关节植入螺钉的安全性优于传统的椎弓根内固定。     

腰椎椎弓根导针轴位透视监测的实验研究

目的通过术中对椎弓根多维透视结果进行比较,探索一种简洁易行的透视角度,减少术中椎弓根钉误置率.方法取8具成年人新鲜L1-5椎骨标本,随机建立偏内、偏外、居中3种模型.分别置入导针和椎弓根钉,依次透视侧位、正位、椎弓根轴位、导针轴位、椎弓根钉轴位.根据导针和椎弓根钉与椎弓根投影的相互位置关系判断导针和椎弓根钉位置.术后CT扫描椎弓根钉道,观察椎弓根内外侧皮质穿透情况.切除椎板直视观察结果作为金标准.结果正位透视准确率为34%.侧位透视不能判断偏内及偏外错误.椎弓根轴位透视误将4枚居中判为偏内,准确率为95%.导针轴位透视准确率为100%.结论导针轴位透视能准确判断椎弓根钉导针位置,可提高置钉准确率,减少椎弓根钉松动的人为因素.     

一种枢椎“椎弓根”进钉技术的建立及其解剖学测量

目的通过研究枢椎的相关解剖学标记,建立枢椎＂椎弓根＂螺钉新的进钉参考标记及进钉技术。方法取40套成人枢椎干骨标本,测量枢椎下关节突、枢椎横突孔内缘与枢椎＂椎弓根＂的位置关系,建立枢椎＂椎弓根＂螺钉新的进钉技术。结果①枢椎横突孔内缘与正中矢面的垂直距离为（18.24±1.34）mm;枢椎下关节突的中点与正中矢面的垂直距离为（17.31±1.35）mm,枢椎横突孔内缘位于枢椎下关节突中点外侧1mm处,枢椎＂椎弓根＂峡部中点位于枢椎下关节突中点内侧2.45mm处。②枢椎＂椎弓根＂新的进钉技术的内倾角为（25.03±3.82）°,上倾角为（20.00±2.34）°,螺钉在枢椎＂椎弓根＂内行走距离为（27.77±1.88mm）。结论可以采用横突孔内缘为进钉解剖学标志,枢椎下关节突中点外侧1mm及枢椎＂椎弓根＂峡部中点作为枢椎＂椎弓根＂螺钉的进钉点和进钉方向。     

成人胸椎椎弓根横径对螺钉植入安全性的影响

目的：评价成人上位、中位胸椎节段（T1～T8）椎弓根形态对螺钉植入安全性的影响。方法：采用大体直接测量方法,测量5具新鲜成人尸体胸椎（T1～T8）椎弓根的横径,比较其与临床应用的胸椎椎弓根螺钉的匹配程度;模拟手术情况,按照个体化原则选择植入螺钉型号,并于直视下植入椎弓根螺钉,肉眼下观察螺钉植入后椎弓根皮质破坏情况。结果：成人胸椎T6～T8节段,椎弓根横径分别为4.53（4.40～4.70）、5.38（5.25～5.60）和5.55（5.50～5.80）mm,均>4.5　mm,可以满足最小直径螺钉植入。T1～T5椎弓根横径分别为4.74（3.85～5.25）、4.47（3.45～5.25）、4.15（3.60～4.65）、3.75（3.10～4.50）和4.25（3.70～4.65）mm。在所有测量胸椎标本中,椎弓根横径<4.5 mm的椎体占标本总体的22.5％。螺钉植入椎弓根后,2个椎体发生椎弓根外侧皮质破坏。结论：成人T3～T4节段椎弓根横径最窄,影响椎弓根螺钉的安全植入,但在上位及中位胸椎的大部分节段,可以安全植入。