颈椎弓根周围神经组织MRI的指标测量及临床意义

背景：在颈椎内固定方法中,经椎弓根固定的稳定性最强,由于椎弓根周围紧密伴随着椎动脉、脊髓、硬膜囊和神经等重要组织,损伤这些组织的结果是危险或致命的,颈椎椎弓根螺钉固定技术的应用和推广受到限制,MRI有较高的软组织分辨率,可以作为颈椎弓根周围神经组织研究的有益检查手段。 目的：评价MRI测量颈椎椎弓根周围神经组织在颈椎弓根内固定的临床意义。 方法：随机选择62例健康受检者行颈段MRI扫描后进行测量与观察。测量指标包括7项：椎管矢径、椎管横径、椎孔指数、脊髓矢径、脊髓横径、椎弓根与上位神经根的距离和椎弓根与下位神经根的距离。 结果与结论：椎管矢径从C1~C4下降速度比较快,从C3~C7呈缓慢上升状态。椎管横径C1~C2明显下降,C3~C7上升趋势缓慢且明显,C1最大,在C2最小。脊髓矢径和横径在C5和C6都有明显增大。椎弓根与上位神经根的距离明显小于与下位神经根的距离。提示通过MRI测量可较好显示颈椎椎弓根周围神经组织的影像特征,为颈椎弓根内安全置钉提供参考。     

框架立体定向图像引导颈椎弓根螺钉个体化置钉的实验研究

目的探索一种基于虚拟现实可视化技术的颈椎弓根螺钉置钉方法。方法选取6例成人颅-颈椎标本，改进的四柱式定位框架以螺钉固定于枕颈部，使颅-颈-肩形成统一刚性结构，保持空间位置恒定。CT薄层扫描获取60个椎弓根的空间定位数据，Aero—tech手术规划系统三维建模，设计安全、个体化的置钉路径，导向弓把持下经皮细钻钻孔，套管针导引下置入攻丝，复查CT评价置钉的准确性。结果60个椎弓根置钉中，攻丝与规划路径有偏差者8个，失败率为13％，横突孔方向突破5个，椎管骨皮质突破3个；6例位于C（3-5）（占75％）；2例位于C1、C2椎体（占25％）。结论框架立体定向图像引导的颈椎弓根螺钉个体化置入方向精确，减少置钉的并发症，置钉过程直观、简单，能术前虚拟演示，有临床应用前景。     

下颈椎经椎弓根内固定的生物力学稳定性分析*★

经椎弓根固定是目前能提供三柱生物力学稳定性最可靠的脊柱后路内固定，具有很高的临床应用价值，但颈椎椎弓根毗邻结构复杂，螺钉置入风险很高，限制了其在临床的广泛应用。文章从颈椎椎弓根的形态，生物力学性能，椎弓根螺钉内固定技术和固定系统，手术导航，手术的适应证、禁忌证及并发症等不同研究侧面，总结国内外学者在以上相关领域，有关椎弓根固定在下颈椎疾病治疗方面的应用和进展，认为椎弓根固定虽然有很高风险，但通过术前精确测量椎弓根形态、术中结合各种新辅助技术、配合手感，下颈椎经椎弓根内固定的风险将降低，其在临床应用将越来越广泛。     

以CT三维重建技术测量颈椎椎弓根螺钉的置入参数

背景：因颈椎椎弓根细小,走行方向复杂,个体变异大,椎弓根钉置入时易误伤脊髓、椎动脉及神经根,颈椎节段椎弓根螺钉固定技术的应用和推广受到限制,术前测量椎弓根螺钉置入参数的准确度有待提高。 目的：应用CT三维重建技术模拟颈椎椎弓根螺钉置入,获取预植螺钉的椎弓根三维定量解剖数据及置钉参数的方法。 方法：将颈椎16排CT扫描的Dicom数据导入Mimics软件和GE后处理工作站,进行颈椎三维重建和图像处理,测量在置入椎弓根螺钉情况下的置钉参数。 结果与结论：应用CT三维重建技术可以获得清晰颈椎三维图像,使用软件测量功能可精确地获取预置螺钉的椎弓根管宽度、轴线长度、α及β角;在颈椎椎弓螺钉置入情况下,可测量置钉的水平角度安全范围。通过本方法可模拟手术过程,进行常规方法难以完成的三维测量,获取椎弓根螺钉置入个体化数据,为研究颈椎椎弓根螺钉置入的安全性提供了一种可靠的研究方法。     

颈椎椎弓根螺钉置入内固定：影像学测量与临床应用

目的：评价椎弓根螺钉置入内固定技术修复脊柱骨折影像学测量参数和临床应用情况,寻找合理的技术方法。方法：采用电子检索的方式,在万方数据库、Medline数据库中检索2000-01/2010-06有关椎弓根螺钉置入内固定技术应用于脊柱骨折的研究文章,关键词为“颈椎椎弓根,螺钉,置入参数,cervical pedicle ,cervical pedicle ,set screw, parameter”。排除重复研究、普通综述或Meta分析类文章,筛选纳入20篇文献进行评价。结果：椎弓根螺钉大小的选择应依据术前影像学测量所得到的事实参数,选择合适的螺钉。通过椎弓根螺钉贯穿前、中、后三柱,对整个脊柱都有固定作用,而且两侧椎弓根相互成近似直角,这种立体结构是后路椎弓根螺钉置入内固定具有较强的抗侧弯和轴向扭转作用,此即颈椎椎弓根螺钉固定的生物力学基础。术前传统的普通X射线片测量手段已经被目前的CT三维扫描替代。随着计算机和材料工程技术的发展,越来越精细的三维成像技术辅助了内固定的发展。结论：虽然计算机导航系统指导的颈椎置钉效果较好,但在国内尚难普遍开展应用,这就要求临床医生有丰富的置钉经验,选择合适的置钉方法和完善的术前计划减少并发症。     

利用图像存储传输系统数据库构建下颈椎椎弓根模型及其临床意义

背景：下颈椎椎弓根钉内固定技术具有良好的生物力学强度、三维稳定性和植骨融合率。然而,由于下颈椎解剖结构复杂且个体差异性大,常导致螺钉置入困难,复位风险高。 目的：利用图像存储传输系统结合64排CT片及X射线片于内固定前精确测量下颈椎后方解剖学结构,指导下颈椎内固定过程中椎弓根置钉。 方法：51例下颈椎疾患病例利用图像存储传输系统测量定位法行颈椎椎弓根内固定。同时对比同期开展治疗的两种不同方案的颈椎内固定患者：解剖置钉法26例,管道疏通法17例。以Andrew椎弓根螺钉CT位置分级标准评价3组患者的置钉准确率。 结果与结论：图像存储传输系统测量定位组置钉准确率显著高于其他两组(P < 0.05),图像存储传输系统测量定位组病例均未发现脊髓、椎动脉、神经等组织损伤。提示应用图像存储传输系统结合64排CT及X射线片内固定前测量,能够指导内固定过程中安全置入颈椎椎弓根螺钉,置钉效果明显强于传统的解剖置钉法及管道疏通法。     

成人颈椎椎弓根螺钉在儿童腰椎应用的可行性*

背景：由于1~3岁幼年儿童椎体发育未完全成熟,各种解剖径线相对较成人小得多,尚无幼儿专用的椎弓根螺钉固定器械,现有能够利用的直径最小的椎弓根螺钉是用于成人颈椎侧块或椎弓根固定的钉棒系统。 目的：观察将成人颈椎椎弓根螺钉应用到成年猪颈椎与幼猪腰椎固定后的生物力学对比。 方法：将6具完整新鲜成年猪颈段C3~C6脊椎标本和6具完整8周龄新鲜幼猪腰段脊柱标本自椎间盘及关节处离断,游离成单个椎体,共54个椎体108侧椎弓根。按照标准操作将成人颈椎椎弓根螺钉分别安置在成年猪颈椎标本和幼猪腰椎标本的椎弓根上,应用生物力学方法测试螺钉的最大轴向拔出力。 结果与结论：颈椎标本最大轴向拔出力高于腰椎标本,但差异无显著性意义(P > 0.05);L1椎弓根螺钉的拔出力均值明显小于L3椎弓根螺钉的拔出力均值(P < 0.05);C5椎弓根螺钉的拔出力均值明显大于C3椎弓根螺钉的拔出力均值(P < 0.05);颈椎和腰椎标的骨密度差异有显著性意义(P < 0.01),椎体椎弓根力学数值与椎体骨密度之间存在线性正相关。说明取得了成人颈椎椎弓根螺钉在轴向拉力方面适应于幼儿腰椎的初步实验依据。     

AutoCAD对ImageViewer界面完成的颈椎多平面重建CT图像行定量测量*☆

背景：Silver-PACS系统的功能尚不完善，其图像浏览软件ImageViewer可对序列原始横断面CT图像实施多平面重建，但对重建图像不具有定量电子测量功能。 目的：探索利用AutoCAD2006对ImageViewer重建的下颈椎多平面重建CT图像行定量测量，以弥补现有ImageViewer版本的功能不足。 设计、时间及地点：定量测量试验，2007-06/08在解放军海军总医院放射科完成原始图像扫描，后续定量测量在骨科实验室完成。 材料：8具自愿捐献新鲜下颈椎标本，GE公司的Lightspeed 16排螺旋CT。 方法：螺旋CT对俯卧位颈椎标本行5 mm层厚连续容积扫描，标本纵轴需同CT扫描轴相平行，在AW工作站以0.625 mm层厚、0.625 mm间隔内插法获得原始连续横断面图像。以Dicom格式存储后在ImageViewer界面打开，重建出满意的多平面重建CT图像；利用电脑的Prt Sc功能，在Adobe Photoshop软件中将重建好的带刻度标示的MPR图像转化为*. JPG格式保存；以光栅图像格式在AutoCAD软件中打开，完成定量电子测量。 主要观察指标：重建颈椎弓根内、外、上、下壁及上、下关节突前壁皮质厚度。 结果：在ImageViewer界面成功重建了下颈椎多平面重建CT图像，利用AutoCAD对重建图像成功进行颈椎弓根四壁皮质厚度及上下关节突前壁厚度的电子定量测量，发现颈椎弓根外壁皮质明显薄于其他各壁（P < 0.05）。 结论：以序列原始横断面CT图像为基础，ImageViewer界面可重建出满意的多平面重建CT图像，在AutoCAD中可对重建图像精确定量测量，弥补了ImageViewer软件现有版本的不足。     

多层螺旋CT三维重建国人下颈椎椎弓根的临床解剖学意义

背景：因颈椎解剖结构复杂以及个体化差异较大,导致颈椎弓根钉置入内固定技术应用受到很大限制。 目的：应用螺旋CT三维重建国人的下颈椎椎弓根,并对重建图像进行测量评估。 方法：对60例需行颈椎CT扫描的患者C3~C7进行颈椎CT扫描,使用Syngo应用软件对原始CT图像进行所需面的重建,测量CT重建后的椎弓根各项指标。 结果与结论：颈椎绝大部分椎弓根峡部的宽度小于高度,男性高度和宽度C4~C7逐渐增大,女性则从C3开始逐渐增大。C3~C7椎弓根侧块投射点到上关节突下缘的距离并无规律性,而到侧块外缘的距离从头端到尾端是不断增大的。男性与女性的椎弓根水平角在C7均最小。结果提示,国人女性患者的C3及C4椎体行经颈椎椎弓根内固定应谨慎,大部分国人的C5到C7椎体是适合行椎弓根内固定的,但考虑到颈椎弓根个体的差异较大,内固定前颈椎弓根的CT扫描及重建后的评估是必要的。     

术中CT导航在上颈椎螺钉固定手术中的应用

目的 为降低椎动脉、神经损伤和螺钉位置偏差等风险,探索应用术中CT实时导航技术完成上颈椎螺钉置入.方法 应用术中CT实时导航技术完成螺钉置入,9例患者中7例颅颈交界区畸形,1例C1～2巨大神经鞘瘤,1例C1～3椎板巨大血管性病变行上颈段螺钉固定,共置钉42枚.结果 根据Madawi定义的合理螺钉位置,9例共置钉42枚,位置满意,其中1例颅颈交界畸形患者二侧高跨椎动脉,1例-侧高跨椎动脉,共3枚C2螺钉为以往螺钉技术的相对禁忌证.所有患者无椎动脉、脊髓或神经损伤,没有穿破骨皮质,复位满意,固定牢靠.结论 使用术中CT三维影像实时导航,可以安全、准确地完成上颈段螺钉固定.

Abstract：

Objective For improvement of safety, avoiding the risk of injury of vertebral artery and nerve tissue, intraoperative CT guided placement of screws in upper cervical spine were performed.Methods Brain LAB Vector Vision system in conjunction with iCT were used for image guidance.42 screws were placed at C1, C2 levels using this technique in 9 patients, including 7 cases of craniovertebral junction malformation, 1 case of C1～2 giant schwannoma, and 1 case of C1-3 giant lamina vascular lesion.Results According to Madawi's definition of rational placement of screw, all 42 screws were placed satisfactorily.For 3 C2 screws, including 1 case of both side and 1 case of one side of high riding vertebral arteries, the placement of them was relative contraindication for traditional techniques.There was no injury of vertebral artery, spinal cord or nerves resulted from the placement of screws.There was no bony breach.Conclusions Intraoperative navigation by 3 -dimensional CT image guidance is helpful for safe and accurate placement of screws in upper cervical spine.     

三种置钉方法在下颈椎经椎弓根螺钉置入过程中的比较

背景：目前各种下颈椎椎弓根置钉方法的准确率报道不一,特别是国内常用的椎板部分切除置钉法、Abumi法、管道疏通法缺乏比较。 目的：探讨下颈椎(C3~7)经椎弓根螺钉内固定的可行性,比较椎板部分切除置钉法、Abumi法、管道疏通法在置钉满意率、出血量、置钉时间、并发症等方面的差异。 方法：选择60例需颈后路经椎弓根螺钉内固定治疗的下颈椎疾患病例,随机分成3组,各置入椎弓根螺钉80枚,分别采用椎板部分切除置钉法、Abumi法及管道疏通法。术中计算各方法置钉时间、出血量;出院前观察置钉满意率及在颈椎椎弓根四壁损伤例数的构成比;比较C3~7每一节段的椎弓根外侧壁损伤发生率。 结果与结论：椎板部分切除组、Abumi组及管道疏通组置钉时间依次递减(P < 0.05),置钉满意率依次递增(P < 0.05)。3组间置钉出血量及颈椎椎弓根四壁损伤例数的构成比差异无显著性意义(P > 0.05),椎弓根损伤好发生于外壁。C4、C5节段外壁损伤发生率明显高于C3、C6、C7。提示管道疏通法在经颈后路椎弓根螺钉内固定常规置钉法中优势明显。     

Chondromyxoid fibroma of the seventh cervical vertebra

Chondromyxoid fibroma is a rare benign bone tumor representing less than 0.5% of all bone tumors. It commonly involves the long tubular bones. Involvement of the spine is rare. A 35-year-old man presented with history of neck pain, restriction of neck movements, pain and numbness along the medial aspect of the left forearm and weakness with wasting of the left hand. A presumptive diagnosis of a bony tumor such as an aneurysmal bone cyst or a giant cell tumor involving the seventh vertebral body was made on plain X-rays, MRI and bone scan. He underwent C7 central corpectomy, incomplete intralesional curettage with iliac bone grafting and C6 to T1 interspinous wiring. The histological diagnosis was chondromyxoid fibroma. On eight years' follow-up, CT scan showed no progression of the tumor with good alignment and fusion of the graft at the site of the corpectomy. The authors conclude that corpectomy and iliac bone grafting for chondromyxoid fibroma has a good outcome on long-term follow-up.     

Congenital absence of a cervical spine pedicle. Incidental finding in patient with cervical pain. Diagnostic approach by helical CT

Congenital absence of a cervical pedicle is usually an incidental finding in radiological studies made after trauma in patients with cervical pain. We report the case of a patient with congenital absence of the right pedicle in a cervical vertebra. Recognition of this anomaly is important to avoid confusion with more clinically significant anomalies, such as unilateral facet dislocation, that may result in inappropriate surgical intervention.     

Neurovascular complications of cervical pedicle screw fixation

We rarely use the cervical transpedicular fixation (CPF) technique in the neurosurgery departments of the authors' institutions because the pedicle is thin and there is a risk of neurovascular damage. In this study we investigated postoperative neurovascular injury caused by the transpedicular screws of 210 pedicles in 45 patients on whom we performed CPF for various cervical pathologies. Fixation was performed between C3 and C7, and the iliac crest and lamina were used as autografts for fusion. In 205 of 210 pedicles (97.6%), the screws were in the correct position, while a non-critical lateral orientation was detected in three pedicles (1.4%). Two screws (one in each of two patients) were positioned inappropriately (0.9%, Grade 3), unilaterally and directly in the vertebral foramen, as shown on postoperative CT scans; blood circulation was normal on angiography. The fusion rate was 100%. The average screw length used for C3 to C7 was 32 mm. The patients were followed up for an average of 35.7 months (range: 17-60 months). There was no morbidity or mortality in our study. We concluded that CPF provides very strong cervical spine fixation but also carries a risk of pedicle perforation without neurovascular injury. However, a free-hand technique performed by an experienced surgeon is acceptable for CPF for various cervical pathologies.     

纳米羟基磷灰石增强聚酰胺66颈椎仿生骨块材料生物力学分析

背景：颈椎前路次全椎体减压后形成的椎体骨骼缺损,需要相关的脊柱支撑物。临床上有自体髂骨和钛合金椎间融合器应用,但均有相关的并发症和不适现象。 目的：自行研发的生物型颈椎仿生骨块在尸体标本上进行相关的生物力学分析,验证其生物学强度和稳定性。 设计、时间及地点：对比观察实验,于2008-09/10在上海大学生物力学实验室完成。 材料：南京航空航天大学材料科学与技术学院制备的纳米羟基磷灰石增强聚酰胺66颈椎仿生骨块,尺寸为1.2 cm×1.4 cm×2 cm的中空柱状物,中空为直径0.5 cm（2 cm为植入物长度可以根据实际骨槽的长度进行缩短）,其内填塞在前路手术中磨碎的骨渣。 方法：16具新鲜男性冰冻尸体C1~T1部位颈椎标本及自体髂骨条,先期测量未侵入操作颈椎的生物应力作为正常组,测试后行颈椎前路次全椎体切除,一组植入自体髂骨条,钢板螺钉固定;另一组植入仿生椎体填塞骨渣,同样钢板螺钉固定。将待测标本安装在WD-5电子万能试验机上进行生物力学测量。 主要观察指标：颈椎的轴向刚度、颈椎强度、颈椎旋转能力。 结果：自体髂骨组的轴向刚度、颈椎强度、扭转力均明显低于正常组和颈椎仿生骨块植入组（P < 0.05）。颈椎仿生骨块植入组的生物力学特性与正常组比较,差异无显著性意义（P > 0.05）。 结论：纳米羟基磷灰石增强聚酰胺66颈椎仿生骨块强度大、刚度高、颈椎稳定性好。     

椎弓根螺钉在胸腰椎骨折置入内固定治疗中的应用及其生物相容性

目的：阐述椎弓根螺钉在胸腰椎骨折内固定治疗中的应用进展,并评价其生物相容性。 方法：由第一作者用计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI：1989/2009)和Medline (1989/2009)数据库,检索词分别为“椎弓根螺钉、胸腰椎、骨折、生物相容性”和 “Pedicle screws, thoracolumbar, fractures, biocompatibility”,语言分别设定为中文和英文。共检索到57篇文章,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入32篇文章。从椎弓根螺钉治疗胸腰椎骨折和椎弓根螺钉并发症的防治2方面进行总结,对椎弓根螺钉临床应用进展,生物相容性,预防椎弓根螺钉断裂3方面进行探讨。 结果：后路椎弓根螺钉内固定系统是治疗胸腰椎骨折的有效方法,但内固定后易发生椎弓根螺钉断裂。联合椎弓根螺钉系统和向伤椎空腔内置入自体骨或人工材料,可以有效减少置入物的松动、断裂等并发症,但价格昂贵。内固定时充分植骨,骨折愈合后适时取出置入物能有效的防止脊柱内固定器的断裂。不锈钢材料的椎弓根螺钉强度较大,但组织相容性差。钛类内固定材料的生物相容性较好,但其刚度较小,容易断裂。 结论：椎弓根螺钉内固定系统是治疗胸腰椎骨折的最有效手段。各种椎弓根螺钉的生物相容性均有待提高,钛类椎弓根螺钉组织相容性较好,其刚度需要提高,不锈钢材料椎弓根螺钉刚度较好,但其生物相容性较差。