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下颈椎后路侧块螺钉固定安全性的解剖学研究

  [摘要] 目的 通过解剖学研究,了解下颈椎侧块螺钉植入方向与神经根、椎动脉之间的关系。 方法 取 28具C 3~7 标本,年龄28~79岁。分别进行入、出钉点安全性的解剖学研究和摄取C 3-7 各椎体的横断面X线片,测量X线片上C 3~6 横突孔外缘与入钉点连线在横断面上与矢状轴之间的成角。 结果 侧块背面中心内侧1mm处是安全的入钉点,横突与关节突相交处是安全的出钉点。C 3~6 横突孔外缘与侧块背面中心内侧1mm处的连线在横断面上与矢状轴成外偏5~12 度 ,椎体间差异无显著性( P>0.05)。 结论 颈椎侧块外上象限是螺钉植入的安全区,横突与关节突相交处是安全的出钉点。颈椎侧块螺钉置入时保持外倾15°以上,不会损伤椎动脉。

[关键词] 颈椎;侧块;钢板螺钉;解剖;椎动脉

    1970年Roy-Camille等首先报道应用颈椎后路侧块钢板螺钉治疗颈椎骨折脱位以来 [1] ,这种内固定方法已经越来越多地应用到颈椎外伤和退变病人中 [2-5] 。由于侧块毗邻椎动脉、神经根,螺钉植入有一定的危险性,本研究旨在通过颈椎标本的解剖学研究,获得螺钉植入的安全途径。

材料与方法  

     实验标本 取28具福尔马林浸泡尸体的C 3-7 段作为解剖标本,共计140个椎体;年龄28~79岁,平均59.6岁。剔除肌肉、韧带等软组织,暴露颈椎后部结构:棘突、双侧椎板、关节突(侧块)、椎间孔、神经根、横突孔(不保留椎动脉)。

    解剖学研究 以侧块最外缘为外界,侧块与椎板交界处为内界,侧块下缘的水平线为上、下界;四条边界的中点连线相交处即为侧块中心点(图1)。以该点把侧块划分为四个象限,解剖神经根与椎动脉在侧块各象限的投影位置及侧块远侧皮质上的安全出钉点。

    摄片和测量 分解标本每个椎体,摄取椎体的横断面片。在横断面X线片上测量C 3-6 横突孔外缘与相应侧块背面中心点内侧1mm处(入钉点)的连线与矢状轴之间的成角(图2),分别测量左右侧,取平均值。

    统计学处理 角度用量角器测量,精确到1度。数据以均数±标准差表示 ,对各颈椎节段之间数据进行随机区组方差分析。

结 果

    确定安全的入、出钉点及方向 解剖发现神经根自内上象限经内下象限行于外下象限,而椎动脉则行于侧块前方中央,所以侧块的外上象限是螺钉安全的植入区。根据文献报道 [6] ,侧块中心点是安全的入钉点,而入钉点略偏内侧可增加钉道长度,遂以侧块中心点内侧1mm处作为安全的入钉点。解剖中又可见颈椎横突与关节突侧方相交处后下缘有一凹陷(图3中黑点),此处位于侧块的外上象限安全区。另外,螺钉尖在此处即使超出侧块远侧皮质,与神经根还以横突后结节相隔,距离椎动脉更远,遂以此处定为安全的出钉点。

    横突孔外缘与入钉点连线的成角 28具标本,因椎动脉大多不经C 7 横突孔,只测量C 3~6 ,共112个椎体。实验中发现C 3~6 横突孔最外缘与入钉点连线在横断面上与矢状轴均成外偏角,其中 C 3 :(7.7 ± 1.5) 度 , C 4 :(7.7 ± 1.7)度,C 5 :(8.4 ± 1.7)度,C 6 :(8.0 ± 1.5)度。 外偏角最小值为 5度 ( C 3 ),最大值为12度(C 5 )。随机区组方差分析显示F 椎体间 =2.09,P=0.108,结果显示椎体间差异无显著性(P>0.05)。 

讨 论 

    颈椎侧块钢板螺钉固定系统自问世以来已有多种置钉技术,它们的入钉点均在侧块背面中心点或其附近,植入方向大多朝外上方,其中包括( 1)Roy—Camille法:入钉点为侧块背面中心,外倾10°、垂直于侧块进钉 [1] 。(2)Magerl法:入钉点为侧块背面中心内上方1~2mm处,外倾20°~30°、平行关节面(或头倾40~60 ° )进钉 [ 7] 。( 3)An法:入钉点为侧块背面中心内侧1mm处,外倾30 ° - 33°、头倾15 ° - 18°进钉 [8] 。有体外实验证实,Roy-Camille法损伤神经根较少,但可能损伤关节面;Magerl法不易损伤关节面,但神经根损伤的可能性较大 [9、10] 。 [Page]

    解剖中发现了横突与关节突的相交处是安全的出钉点(图 3),该点相对于Roy-Camille法的出钉点要偏上,不易损伤关节面,而相当于Magerl法则偏下,不易损伤神经根。另外,即使螺钉是双皮质固定(钻出侧块远侧皮质),钉尖与神经根之间还隔以横突后结节,离椎动脉更远。研究中还证实了侧块的外上象限是安全区,结合国外的技术和解剖学研究螺钉的入钉点选择侧块背面中心内侧1mm处,这是因为考虑术中螺钉植入需有一定的外倾角,用力置钉时容易造成钉尖向外偏移,取其偏内侧是期望增加钉道长度和咬合力。以上述安全的入、出钉点而获得的螺钉植入角度也应该是安全的,这有待于进一步的研究。

    横突孔代表了椎动脉的位置,它位于椎体的外侧,侧块的前方,其后面紧邻神经根管。熟悉横突孔的位置十分重要,如果钻孔方向错误,螺钉置入时则可能损伤椎动脉。实验结果显示 C 3-6 横突孔外缘与侧块背面中心内侧1mm处连线与矢状轴之间均成外偏角,平均7~8 ° ,最大角度是 12.1°。这就是说如果垂直或仅外倾10°于侧块中心内侧1mm处进钉,螺钉太长的话可能穿入横突孔内损伤椎动脉。只要进钉时保持外倾15°以上,可避免损伤椎动脉。Xu等 [6] 和Ebraheim等 [11] 发现横断面上C 3~5 的横突孔外缘与侧块中心点连线成内偏角,而C 6 的横突孔外缘则成外偏角,两种角度大小均在5°~6°。他们认为在C 3~5 置钉可垂直侧块中心,在C 6 则只需外偏10°。本实验测量结果的不同可能除了人种不同的原因外,还和侧块上测量点的不同有关。

     本实验研究了侧块螺钉固定与横突孔、神经根的关系,获得了客观数据,有助于提高手术的安全性。 

参考文献

1  Roy-Camille R, Saillant G, Mazel C. Internal fixation of the unstable cervical spine by a posterior osteosynthesis with plates and screws.In: Sherk HH, Dunn EJ, et al. eds. The Cervical Spine,2nd ed. Philadelphia : JB Lippincott,1989:

390-403.

2  Fehlings MG, Cooper PR, Errico TJ. Posterior plates in the management of cervical instability: long term results in 44 patients. J Neurosurg, 1994, 81:341-349.

3  Heller JG, Silcox D, Sutterlin CE. Complications of posterior cervical plating. Spine,1995, 20:2442-2448.

4  Levine Am, Matei C, Roy-Camille R. Management of fracture separations of the articular mass using posterior cervical plating. Spine,1992,17(10suppl):447-454.

5  Ebraheim NA, An HS, Jackson WT, et al. Internal fixation of the unstable cercical spine using posterior Roy-Camille plates: preliminary report .J Orthop Trauma, 1989,3:23-28.

6  Xu R, Ebraheim NA, Nadaud MC, et al. The location of the cervical nerve roots on the posterior aspect of the cervical spine. Spine, 1995,20:2267-2271

7  Jeannert B, Magerl F, Ward EW, et al. Posterior stabilization of the cervical spine with hook plates.Spine,1991,16(3suppl):56-65.

8  Jonsson H Jr, Rauschning W. Anatomical and morphometric studies in posterior cervical spinal screw-plate systems. J Spinal Disord,1994,7:429-438.

9  Heller JG, Carlson GD, Abitbol JJ, et al. Anatomic comparison of the Roy-Camille and Magerl techniques for screw placement in the lower cervical spine.Spine,1991,16(10suppl):552-557.

10  Pait TG, McAllister PV, Ksufen HH. Quadrant anatomy of the articular pillars (lateral cervical mass) of the cervical spine. J Neurosurg,1995,82:1011-1014. [Page]

11  Ebraheim NA,Xu R,Yeasting RA.. The location of the vertebral artery foramen and its relationship to posterior lateral mass screw fixation.Spine,1996,21:1291-1295.