青少年中上胸椎的影像解剖学特点

背景：处于发育高峰的青少年和成人骨骼情况存在较大差异,若以成人的标准去置钉青少年群体则有较大危险性。 目的：观测青少年中上胸椎影像解剖学特点,为青少年中上胸椎经椎弓根置钉及经椎弓根-肋头单元置钉提供实验依据。 方法：将30例无脊柱区病变青少年(13-18周岁)T₁-T₁₂节段行CT扫描(0.625-1.25 mm)后,原始数据以DICOM格式导入三维重建软件进行相关指标测量,按不同节段进行统计分析。 结果与结论：椎弓根宽和椎弓根-肋头单元宽的总体走势接近,均呈“V”型,最小值位于T₄处,并且两者之间相对应椎体的差异有显著性意义(P < 0.05);椎弓根钉道长度和椎弓根-肋头单元钉道长度之间其走势基本一致,均呈逐渐递增趋势,最小值为T₁,最大值位于T₁₀处,二者之间相对应的椎体间差异均有显著性意义(P < 0.05);椎弓根横断面角与椎弓根-肋头单元横断面角的走势相似,T₁-T₁₀总体也呈下降趋势,并且与各相应椎骨间差异均有显著性意义(P < 0.05);椎弓根矢状面角与椎弓根-肋头单元矢状面角的曲线走势基本相近,均呈波浪型,并且与各相应椎骨间差异均有显著性意义(P < 0.05)。提示相同节段的椎弓根-肋头单元可以提供较椎弓根相对安全的置钉钉道。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程全文链接：     

胸椎钉棒系统置入方式的生物力学特征

背景：有研究表明胸椎骨折椎弓根螺钉的置入方式、进针点、角度、长度已经有统一定论,单个螺钉的轴向拔出力及生物力学行为报道也很多,但关于3种螺钉置入并连接钉棒后的生物力学行为研究较少。 目的：通过生物力学测试来进一步观察并比较3种胸椎螺钉置入并连接钉棒后的生物力学行为,从而了解胸椎置钉并连接钉棒后的强度,及其拔出后对胸椎置钉周围骨质的应力影响。 方法：实验将新鲜冰冻胸椎标本随机分3组,经椎弓根固定组,经横突-椎体固定组,经改良肋横突法固定组,每组照标准胸椎置钉法分别置入胸椎钉棒系统,在力学仪器上测试,动态曲线描述拔出过程中钉棒系统及胸椎置钉周围骨质所承受力量,并进行统计学分析,比较3种置钉方法在胸椎上把持力的差异性。 结果与结论：3种伤椎置钉方式中,经椎弓根固定组拔持力明显大于经横突-椎体法及经改良肋横突法组的把持力(P < 0.01),经横突-椎体法及经改良肋横突法组的把持力差异无显著性意义。结果证实,经椎弓根固定法固定节段的胸椎置钉周围骨质所承受力稳定性明显优于经横突-椎体法及经改良肋横突法组。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程      

12～14岁青少年第1～10胸椎经椎弓根和肋椎单元固定相关解剖学指标测量及临床意义

目的：探讨12～14 岁青少年经“椎弓根- 肋椎单元”螺钉固定、经“椎弓根”螺钉内固定在解剖学上置钉 的可行性。方法：选取12～14 岁青少年胸椎行螺旋CT扫描后三维重建,观测经肋椎单元固定和经椎弓根固定的 形态结构,测量其横径、长度、内倾角、置钉安全角度范围,并进行统计分析。结果：胸椎经“椎弓根固定”相 关指标如下：横径随椎序的增加呈先减少后增加趋势,左右两侧无显著性差异;螺钉钉道长度随椎序的增加呈逐 渐增大的趋势,左右两侧无显著性差异;螺钉内倾角随椎序的增加呈逐渐减小的趋势,左右两侧无显著性差异; 置钉最小和最大内倾角得出安全角度范围为17°～42°,其中置钉安全范围最大位于第1 胸椎,左右两侧无显著性 差异。胸椎经“椎弓根- 肋椎单元固定”相关指标如下：横径随椎序的增加呈先减少后增加趋势,左右两侧无显 著性差异;钉道长度随椎序的增加呈逐渐增大的趋势,左右两侧无显著性差异;内倾角随椎序的增加呈逐渐减小 的趋势,左右无显著差异;最小和最大内倾角得出安全角度范围为28°～50°,其中置钉安全范围最大位于第1 胸椎, 左右两侧无显著性差异。胸椎经“椎弓根固定”和胸椎经“椎弓根- 肋椎单元固定”2 种方式测量的各项数据均 有显著性差异,且胸椎经“椎弓根- 肋椎单元固定”的各项测量数据明显宽于胸椎经“椎弓根固定”的各项测量 数据。结论：在手术前置钉时,应根据患者术前CT结果,优先选择胸椎经“椎弓根- 肋椎单元固定”。     

上胸椎椎弓根螺钉钉道与椎前重要结构解剖位置的CT评价

背景：上胸椎周围结构复杂,椎弓根横径相对较小,椎体前方存在重要组织脏器,螺钉偏离轴线或螺钉过长,置钉的安全性和有效性得不到保障,有必要对其周围重要结构做一了解。 目的：分析上胸椎椎弓根螺钉轴线与椎体前重要毗邻结构的解剖位置关系。 方法：对30例健康成人志愿者进行T₁-T₄平行椎弓根轴线CT扫描,观察椎弓根螺钉沿椎弓根轴线置入时椎体前方食管、气管、主动脉弓、颈动脉、椎动脉等结构的位置,测量每一椎体两侧椎弓根轴线与这些结构的最短距离。采用配对t检验进行分析。 结果与结论：共240个测量参数被分析,T _1-3左侧椎弓根轴线与食管距离小,T₂左侧椎弓根最小;T _2-4右侧椎弓根轴线与气管距离小;T₃,T₄右侧椎弓根轴线与右主支气管距离小;颈动脉和椎动脉无损伤的危险性。62%的患者主动脉弓在T₄平面,且无损伤危险性。提示左侧椎弓根螺钉易损伤食管,右侧椎弓根易损伤气管,颈动脉、椎动脉和主动脉弓不易损伤。上胸椎椎弓根螺钉置入前仔细分析CT数据可以确定易损伤结构的解剖位置。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程全文链接：     

椎弓根外胸椎后路螺钉安全置入途径:肋横突沟的解剖学与放射学测量

背景:为探寻除椎弓根外胸椎后路安全的螺钉进钉途径,现在国内外许多学者们对胸椎肋横突结合区的解剖结构进行了大量研究,结论尚不一致。目的:进行成人肋横突沟的解剖学与放射学测量,以探寻椎弓根外胸椎后路螺钉置入安全途径。方法:取8具成人防腐胸椎标本及相连的一段长5.0-6.0 cm的肋骨,保留肋间软组织和壁胸膜,去除其他软组织。对标本进行CT扫描,并进行三维重建,测量肋横突沟角度,对标本进行解剖学分析,测量肋横突上缘距离和肋横突下缘距离。结果与结论:成人肋横突结合区内存在1肋横突沟,直达椎体。肋骨上缘至横突上缘距离和肋骨下缘至横突下缘距离在第6-10胸椎节段最大,和其他节段比较差异有显著性意义(P0.05),肋横突沟在第6-10胸椎节段最明显。结果证实,成人肋横突沟可直达椎体,为椎弓根外胸椎后路安全螺钉置入途径提供了新的思路。     

经胸腰段伤椎单节段椎弓根螺钉固定后的生物力学特性

背景：临床常采用经伤椎椎弓根螺钉内固定治疗胸腰椎骨折,研究已证实经伤椎双侧椎弓根螺钉固定后脊柱稳定性加强,但也有研究认为经伤椎单节段椎弓根螺钉固定足以增加脊柱的稳定性,但此结论缺乏生物力学结果支持。 目的：观察胸腰段椎体骨折经伤椎单节段固定的相关生物力学特性。 方法：取扬州大学医学院解剖教研室提供8具中国人新鲜胸腰段标本(T₁₁ -L₃),锯条横断2/3椎体,制成完整胸腰段椎体实验标本,将8具标本等分成跨伤椎固定组和单节段经伤椎固定组,分别在跨伤椎临近椎体四钉固定和临近椎体四钉固定+经伤椎单侧椎弓根固定。 结果与结论：胸腰段椎体骨折后经跨伤椎固定与经单节段伤椎固定的载荷-应变关系相差12%、载荷-位移关系相差11%、强度相差18%、轴向刚度相差11%、扭转力相差11%及拔出力相差1.8%,两组差异有显著性意义(P < 0.05),说明经伤椎单节段固定胸腰段椎体骨折的生物力学性能更好。     

胸椎经横突-椎体固定术在脊柱侧凸治疗中的应用

目的：探讨胸椎经横突-椎体固定术治疗脊柱侧凸的临床价值.方法：对53例脊柱侧凸患者行术前CT扫描,观测椎弓根形态变化及椎体旋转程度,对过窄或变形严重的胸椎椎弓根行经横突-椎体内固定术,并观察其手术疗效.结果：53例脊柱侧凸患者共86个胸椎弓根过窄或严重变形不适合经椎弓根内固定,其中椎弓根窄细39个、椎弓根风吹样变28个、椎弓根不规则变形19个.均行经横突-椎体内固定术,侧凸畸形矫正良好,无神经并发症发生.术后3个月、6个月及1年随访,未见明显矫正度丢失,未见断钉断棒及螺钉松动.结论：应用经横突-椎体内固定技术治疗脊柱侧凸,手术操作简单安全、固定牢固可靠,尤其适用于胸椎椎弓根过窄或变形严重的侧凸患者.     

C2/3经关节突经椎弓根螺钉固定的影像学测量及可行性分析

目的 测量C_2/3经关节突经椎弓根螺钉相关影像学指标,并分析该置钉技术的可行性。方法 收集120例全颈椎CT薄层扫描数据,其中男性75例,女性45例。设定C_2/3经关节突经椎弓根螺钉的进钉点,即进钉点在枢椎侧块的水平中线与中外1/3垂线交点处,螺钉自枢椎侧块穿C_2/3关节突关节、C₃侧块止于C₃椎弓根下缘。测量C_2/3经关节突经椎弓根螺钉相关影像学数据,包括C₃椎弓根宽度与高度,螺钉通道长度,内倾角度,头倾角度,最狭窄处宽度。并分析各项测量结果之间的关系。结果 C₃椎弓根平均宽度5.48 mm,平均高度6.82 mm,螺钉通道平均长度18.68 mm,平均内倾角度20.46°,平均头倾角度50.1°,最狭窄处平均宽度2.80 mm。C₃椎弓根宽度与高度呈正相关(P=0.000),螺钉通道长度与C₃椎弓根宽度、高度呈正相关(P=0.000;P=0.000),螺钉通道最狭窄...     

微创L5椎弓根钉进钉点的有效性分析

背景：在临床应用中,第5腰椎人字嵴结构不清,往往需扩大显露范围,通过横突、上下关节突等结构明确进钉点,增加了创伤和医源性上位椎间退变的风险。因此有必明确一个微创的L₅椎弓根钉进钉点。 目的：通过影像学评价以L5乳突“斜坡”作为进钉点的L₅椎弓根螺钉置入准确性。 方法：第5腰椎上关节突基底部的乳突向后突起的最高点向内下方延伸过程中形成一斜面,将其定义为乳突“斜坡”;其内侧为椎弓根部内上缘,向外比邻横突根部,位于人字嵴结构顶点的略上方,“斜坡”是椎旁肌间隙入路时可最先触及且显露的骨性部位。以乳突“斜坡”为进钉点,对50例腰椎退行性疾病患者行L5椎弓根螺钉置入内固定,根据术前CT和X射线透视确定椎弓根钉矢状面和横断面的进钉方向。椎弓根钉直径均为6.5 mm。修复过程中评价其一次性置钉成功率,置钉后行腰椎正侧位X射线片和CT检查,评价置钉准确率。 结果与结论：应用乳突“斜坡”定位法的一次性置钉成功率为96%(96/100);于L₅椎体内共置入100枚椎弓根螺钉,根据Gertzbein等推荐的标准,95枚(95%)螺钉完全位于椎弓根内,5枚(5%)螺钉均向内侧穿透椎弓根皮质,其中3枚(3%)螺钉穿透距离< 2 mm,2枚(2%)螺钉穿透距离为2-4 mm,均未出现神经根损伤等并发症。提示L5乳突“斜坡”定位法的一次性置钉成功率高,结合置钉前的X射线片和CT评价可获得较高的置钉准确率。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

徒手胸椎椎弓根螺钉技术在特发性脊柱侧凸中的临床应用

[摘要]目的 探讨徒手胸椎椎弓根螺钉技术治疗特发性脊柱侧凸的方法、安全性及疗效。方法 对18例特发性脊柱侧凸患者采用全脊柱椎弓根螺钉技术行脊柱侧凸矫形术，通过徒手置钉技术、器械矫形原理对侧凸进行矫形。结果 共置入衍射172枚胸椎椎弓根螺钉，经术后CT检查，除13枚胸椎螺钉通过横突肋骨复合体进入椎体，8枚螺钉穿破椎弓根内侧壁进入椎体外，其余151枚胸椎椎弓根螺钉完全通过椎弓根进入椎体，术前平均冠状位胸主弯Cobb角为（72.80±7.98）°，术后平均Cobb角为（20.85 ±7.25）°，畸形矫正率为71.4%，均未发生神经、血管并发症。结论 徒手胸椎椎弓根螺钉技术治疗特发性脊柱侧凸是一种安全、可靠的置钉方法，值得推广。     

中下胸椎肋凹位置的研究及侧前方置钉数字化模拟

目的 为临床提供中下胸椎侧前方固定以肋凹为参照物的解剖学数据。 方法　在25～60岁（平均43岁）40例完整的中下胸椎(T4～12)标本中测量肋凹前缘与椎孔前缘间距离(DCFC),椎孔前缘与椎间孔前缘间距离(DCF),肋凹下缘与上终板上缘的距离(DIFSP);对6例T4～12非脊柱疾患CT资料三维重建,模拟置钉并测量其钉道长。 结果　肋凹前缘与椎孔前缘间距离,在胸椎中下段由正变负;椎孔前缘与椎间孔前缘间距离,在胸椎中下段变化不大,最小值出现在T6,最大值出现在T4。肋凹下缘与上终板上缘的距离由T4到T12逐渐增大,呈直线上升的趋势。随着椎序的增加,置钉点坐标逐渐移向椎体前上方,钉道也逐渐增长。 结论　随着椎序的增加,肋凹逐渐向后下方移动,其位置有规律可循,可以作为胸椎中下段侧前方置钉的参照点,其钉道长随椎序逐渐增大,可参考本文数据进行置钉点和螺钉长度的选择。     

Accuracy and efficacy of thoracic pedicle screws in scoliosis with patient-specific drill template

With the rapid increase in the use of thoracic pedicle screws in scoliosis, accurate and safe placement of screw within the pedicle is a crucial step during the scoliosis surgery. To make thoracic pedicle screw placement safer various techniques are used, Patient-specific drill template with pre-planned trajectory has been thought as a promising solution, it is critical to assess the efficacy, safety profile with this technique. In this paper, we develop and validate the accuracy and safety of thoracic transpedicular screw placement with patient-specific drill template technique in scoliosis. Patients with scoliosis requiring instrumentation were recruited. Volumetric CT scan was performed on each desired thoracic vertebra and a 3-D reconstruction model was generated from the CT scan data. The optimal screw size and orientation were determined and a drill template was designed with a surface that is the inverse of the posterior vertebral surface. The drill template and its corresponding vertebra were manufactured using rapid prototyping technique and tested for violations. The navigational template was sterilized and used intraoperatively to assist with the placement of thoracic screws. After surgery, the positions of the pedicle screws were evaluated using CT scan and graded for validation. This method showed its ability to customize the placement and the size of each pedicle screw based on the unique morphology of the thoracic vertebra. In all the cases, it was relatively very easy to manually place the drill template on the lamina of the vertebral body during the surgery. This method significantly reduces the operation time and radiation exposure for the members of the surgical team, making it a practical, simple and safe method. The potential use of such a navigational template to insert thoracic pedicle screws in scoliosis is promising. The use of surgical navigation system successfully reduced the perforation rate and insertion angle errors, demonstrating the clear advantage in safe and accurate pedicle screw placement of scoliosis surgery.     

胸椎椎弓根-肋骨复合体螺钉置入内固定的应用解剖学特征

背景：上、中胸椎周围结构复杂,椎弓根的横径相对窄小,如再合并发育畸形,导致螺钉不能置入,或者置入后造成副损伤,置钉安全性和有效性得不到保证。 目的：提出“椎弓根-肋骨复合体”的概念,观察其形态结构,分析其在解剖学上置入螺钉的可行性。 方法：观察6具成人尸体胸椎标本(T1~12)椎弓根及椎弓根-肋骨复合体的形态结构,测量下列参数：横径、纵径、椎弓根-肋骨复合体轴线螺钉置入最长值、椎弓根-肋骨复合体轴线螺钉横断面角及椎弓根-肋骨复合体轴线螺钉与椎弓板的夹角。 结果与结论：椎弓根-肋骨复合体是一立体结构,椎弓根与肋骨不在同一平面,且两者位置关系随不同节段而发生变化。横径为13.0~17.3 mm,纵径为5.8~8.0 mm,椎弓根-肋骨复合体轴线螺钉置入最长值为43.4~60.5 mm,椎弓根-肋骨复合体轴线螺钉横断面角为15.4°~36.7°,椎弓根-肋骨复合体轴线螺钉与椎弓板的夹角为76.2°~85.4°。提示沿胸椎经椎弓根-肋骨复合体轴线置入螺钉内固定时,安全范围较大。应用于临床时,可作为椎弓根螺钉内固定的一种补充,特别是在无法完成椎弓根螺钉置入的胸椎平面。     

以三维有限元分析两种方法L4/5椎间融合后的螺钉应力

背景：作者未查及使用三维有限元方法分析椎弓根螺钉内固定并自体髂骨植骨或椎间融合器植骨后螺钉应力情况的相关报道。 目的：在L₄~L₅节段有限元模型上建立椎弓根螺钉内固定并椎间双枚椎间融合器置入和椎弓根螺钉内固定并椎间自体髂骨植骨的模型,分析两种不同方法植骨后螺钉的应力分布情况。 方法：选择1名健康男性,年龄20岁,借助CT扫描和有限元软件,建立L₄~L₅节段的三维有限元模型。在验证有效的模型上建立后路椎弓根钉棒系统内固定+双枚椎间融合器植骨模型(模型A)和后路椎弓根钉棒系统内固定+椎间自体髂骨植骨有限元模型(模型B),然后在各模型上分别施加载荷,观察螺钉应力分布情况。 结果与结论：建立两种不同后路内固定并植骨融合术式三维有限元模型,在不同载荷情况下,发现模型B螺钉应力值均大于模型A,且差异具有显著性意义(P < 0.05),差值最大部位为螺钉尾部。结果提示后路椎弓根钉棒系统内固定+椎间自体髂骨植骨后更容易出现椎弓根螺钉断裂情况。     

Thoracic pedicle screw insertion in Asian cadaveric specimen: does radiological pedicle profile affect outcome?

Purpose  

Pedicle screw instrumentation has superior biomechanical as well as clinical outcome. Thoracic pedicles show great variation in different population groups, particularly in Asians who have been shown to have smaller pedicle dimensions. Although plain radiographs are widely performed prior to spine surgery, no studies have been done so far to investigate whether the thoracic pedicle profile on plain radiographs affect thoracic pedicle screw insertion. Therefore, this is a cadaveric study aimed to determine the relationship between plain radiographic thoracic pedicle profile in Asians and the outcome of pedicle screw insertion in the thoracic spine.     

经皮椎弓根螺钉内固定并伤椎单侧置钉修复单节段胸腰椎骨折

BACKGROUND: Studies have shown that percutaneous pedicle screw internal fixation for treatment of thoracolumbar fracture has got good clinical results, but for the injured vertebra body, whether pedicle screw should be implanted in injured vertebra body and unilateral or bilateral implanting screw is still controversial.     

生物力学评价颈椎前路椎弓根螺钉植入骨质疏松椎骨内的稳定性

背景：前路颈椎间盘切除植骨融合是治疗颈椎病的有效术式,该术式能够提供坚强固定且植骨融合率相对较高。但是,对于2个节段以上同时受累的颈椎,由于植骨跨度较大,内固定和植骨块稳定性较差,容易产生植骨融合失败、假关节形成等并发症,影响疗效。 目的：观察颈椎前路椎弓根螺钉植入骨质疏松椎骨内的生物力学稳定性。 方法：纳入12具人颈椎骨,包括6具骨密度正常颈椎骨和6具骨质疏松颈椎骨,共60个椎骨标本资料进行分析,将30个骨质疏松椎骨标本植入颈椎前路椎弓根螺钉设为颈椎前路椎弓根螺钉组,将30个骨密度正常椎骨标本植入前路椎体螺钉设为前路椎体螺钉组。从上述两组中根据骨密度值抽取40个椎骨,分别设置为即时正常骨密度组、即时骨密度疏松组、疲劳正常骨密度组以及疲劳骨质疏松组,每组10个椎骨。采用双能X射线骨密度仪测定各椎体骨密度值,采用ElectroForce 3510材料试验机对两种螺钉进行生物力学指标测试。 结果与结论：颈椎前路椎弓根螺钉组骨矿盐含量、椎体螺钉拔出力、椎体螺钉拔出刚度、椎弓根螺钉拔出力、椎弓根螺钉拔出刚度均显著高于前路椎体螺钉组(P < 0.05)。颈椎前路椎弓根螺钉即时正常骨密度标本最大轴向拔出力、即时骨质疏松标本最大轴向拔出力、疲劳正常骨密度标本最大轴向拔出力、疲劳骨质疏松标本最大轴向拔出力均显著高于高于前路椎体螺钉(P < 0.05)。结果证实,与颈椎前路椎体螺钉相比,颈椎前路椎弓根螺钉在骨质疏松椎骨内生物力学性能更加稳定。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程