胸腰椎经皮椎体成形术单侧穿刺外展角的测量

杨智贤，彭小忠，武振国，韦涵渝，那孟奇，雷成刚，陈 明，胡自强

经皮穿刺椎体成形术（percutaneous vertebroplasty，PVP）目前主要用于治疗老年骨质疏松性压缩骨折（osteoporoticvertebral compression fracture，OVCF）[1-2]或转移性肿瘤引起的疼痛[3]。该技术通过注入骨水泥对压缩的椎体起到机械支撑作用，止痛有效率达90%[4]，但亦存在骨水泥渗漏、神经症状及再次骨折等并发症[5-7]，多与穿刺技术有关[8-9]。因此，正确把握穿刺点和穿刺角度，使注入的骨水泥达到最佳成形效果，对提高PVP的临床疗效、降低并发症发生率具有重要意义。本研究根据80例OVCF患者的胸腰椎CT影像学资料，分别测量患者胸椎、腰椎各节段的穿刺外展角，旨在探讨胸腰椎PVP术中经椎弓根穿刺的安全有效的穿刺范围。

1 资料与方法

1.1 影像学资料

收集2011年1月1日至2012年1月1日符合纳入标准的老年胸腰椎OVCF患者的胸椎、腰椎CT扫描片，随机选择胸椎、腰椎患者各40例（男、女各20例）共520张CT扫描片（胸椎320张、腰椎200张）。

纳入标准：（1）60岁以上老年患者；（2）X线片显示有明显骨密度降低并明显退变；（3）双能X线吸收仪（dual enerny X-ray absorptiometry，DEXA）测量骨密度（bone mineral density，BMD）T≤-2.5 SD；（4）胸腰椎有1处或1处以上骨折，需行PVP治疗者；（5）经椎弓根轴线平面的CT平扫片完整；（6）断面图像显示椎体及附件对称。

排除标准：（1）脊柱先天或严重退变畸形；（2）椎体广泛性骨质破坏，后2/3不完整或后侧皮质不完整；（3）椎体压缩程度超过75%；（4）肿瘤扩散至硬膜囊及神经根压迫者；（5）成骨性转移瘤累及椎弓根。

1.2 测量方法

将所有CT扫描图层保存为DCM格式，采用DICOM Medical Image Viewer Ver 1.01软件对椎体断面相关数据进行测量。测量前需明确胸腰椎各椎体的正确标识。

1.3 测量穿刺角度

首先对椎体正中线及前、中1/3处进行标注，确定椎体正中线前、中1/3交界点为穿刺终点。经椎弓根外缘至终点连线与正中线之间的夹角为最大角度，经椎弓根内缘至终点连线与正中线之间的夹角为最小角度，经椎弓根轴线至终点与正中线之间的夹角为轴向角度；位于最大角和最小角之间为安全角度。

1.4 选择椎弓根

所有断面对称，以右侧椎弓根为测量对象。

1.5 统计学处理

采用SPSS 17.0软件进行分析。数据以均数±标准差（±s）表示。男、女两组最大、最小穿刺角度及轴向角度的差异采用两独立样本t检验进行比较，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

测量结果如表1～3所示。从胸椎到腰椎，穿刺最大角度以及轴向角度整体上基本呈现逐渐增大的趋势，穿刺最小角度则在L1～L5随椎体节段变化而逐渐增大。胸椎最大、最小穿刺角度和轴向 角 度 分 别 为 28.3°～37.4°、17.2°～23.1°和19.2°～29.9°；腰椎最大、最小穿刺角度和轴向角度分别为 31.9°～44.8°、14.2°～26.5°和 23.5°～35.4°。男性最大、最小穿刺角度及轴向角度分别为28.3°～44.5°、14.2°～25.7°和19.2°～35.4°；女性最大、最小穿刺角度及轴向角度分别为29.3°～44.8°、17.2°～26.5°和23.2°～35.9°。对男性、女性各指标进行比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。

3 讨论

3.1 应用解剖

3.1.1 PVP穿刺入路 PVP穿刺入路是根据脊柱以及脊柱旁的解剖结构，如椎管、椎旁软组织及骨性结构来决定的。就骨性结构而言，典型的颈椎椎体小而宽，椎弓根的高度和宽度比胸、腰椎的椎弓根小，所以颈椎PVP采取经前外侧[10]或经口入路；胸椎椎体从上至下逐渐增大，除关节突关节面外，还与肋骨形成关节面，肋骨与横突关系紧邻，故胸椎PVP可经椎弓根[11]或椎弓根旁入路；腰椎椎弓根比颈椎、胸椎的椎弓根都要粗大，因此腰椎PVP多采用椎弓根途径或后外侧入路[12]。

3.1.2 椎弓根各指标的测量 椎弓根是一个复杂的三维立体、圆柱状结构，周边是薄的皮质骨，内部容纳松质骨，其上、下缘皮质厚度基本相同，但中段胸椎上缘皮质骨厚度大于下缘，内侧皮质骨厚度是外侧的2～3倍[13]。颈椎椎弓根最细小，胸椎次之，腰椎最大。胸椎椎弓根在X线正位片上为前后走向；腰椎椎弓根内倾角由L1至L5逐渐增大，X线正位片上呈一椭圆形，椎弓根通过这一椭圆形的相连。椎弓根大小通过于椎弓根峡部最窄点来测量确定，X线片上的椎弓根即对应椎弓根狭窄的腰部。椎弓根长度为椎弓根椎板移行点到椎体后缘的距离。椎弓根的走向在两个平面上进行描述，内倾角（轴向角）由经椎弓根中心轴的斜线和经棘突与正中线平行的直线交叉所形成，矢向角则由经椎弓根轴的直线与椎体上终板平面或下终板平面或椎体赤道平面所形成。椎弓根由T4～L5渐次增大。

3.1.3 动脉血供 脊柱的动脉血供为节段性[13]，且与椎体及椎旁肌肉结构有关。在胸椎和腰椎，分别由腰动脉及肋间动脉、骶动脉供血。椎体静脉系统由相互交通的无瓣膜静脉网，即骨间、硬膜外、椎旁静脉网组成。PVP操作中骨水泥容易直接进入静脉系统和肺部，从而引起并发症，因此，当穿刺针置于椎体外侧部分时，为了避开骨间静脉系，针尖应置于椎体上部或下部，而不可进入赤道平面。

表1 经皮胸腰椎椎弓根穿刺最大角度（n=20，±s，°）

表1 经皮胸腰椎椎弓根穿刺最大角度（n=20，±s，°）

T5T6T7T8T9T10T11男女t值P值30.3±1.531.3±1.20.7360.46631.0±1.330.6±1.30.3080.76031.4±1.430.3±1.70.7060.48430.0±1.731.2±1.40.7710.44631.3±1.131.8±1.10.4550.65231.0±1.232.5±1.41.1500.25734.0±1.635.1±1.20.7780.441 T12L1L2L3L4L5男女t值P值36.3±1.135.2±1.60.8010.42834.6±2.735.8±2.40.4700.64136.7±2.237.1±2.30.1570.87640.7±2.141.3±2.80.2420.81041.8±2.240.9±2.10.4180.67842.8±1.743.6±1.20.5440.590

表2 经皮胸腰椎椎弓根穿刺最小角度（n=20，±s，°）

表2 经皮胸腰椎椎弓根穿刺最小角度（n=20，±s，°）

T5T6T7T8T9T10T11男女t值P值20.0±1.121.5±1.41.1910.24119.3±1.219.2±1.10.0870.9319.2±1.319.1±1.50.0710.94418.4±1.119.4±1.20.8690.39019.2±1.819.0±1.80.1110.91218.6±1.319.0±1.30.3080.76020.0±1.320.3±1.70.1980.844 T12L1L2L3L4L5男女t值P值21.6±1.321.8±1.30.1540.87918.4±4.220.2±2.20.5370.59421.9±2.620.6±2.10.5500.58523.1±1.722.8±2.00.1620.87222.3±1.621.7±4.10.1930.84823.4±2.324.2±2.30.3480.730

表3 经皮胸腰椎椎弓根穿刺轴向角度（n=20，±s，°）

表3 经皮胸腰椎椎弓根穿刺轴向角度（n=20，±s，°）

T5T6T7T8T9T10T11男女t值P值26.4±1.327.2±1.90.4910.62624.7±2.624.6±1.10.0500.96024.0±1.825.3±2.10.6650.51023.0±3.826.2±1.51.1080.27524.7±2.625.8±2.30.4480.65725.4±2.525.7±1.60.1430.88727.1±1.026.0±2.50.5780.567 T12L1L2L3L4L5男女t值P值27.2±1.328.2±1.70.6610.51327.1±3.627.2±1.80.0350.97228.4±4.328.0±2.40.1150.90929.8±2.529.9±6.00.0220.98330.2±2.130.1±4.40.0290.97731.2±4.232.6±1.30.4500.655

3.2 PVP进针点的选择

随着年龄的增长，脊柱逐渐发生退行性改变，椎体高度降低，椎弓根投影相对升高，尤其是在发生胸椎压缩性骨折后，椎弓根投影高度远高于椎体高度，因此在PVP的操作过程中，正确掌握穿刺角度（包括外展角和轴向角），是保证手术治疗成功的关键[14-15]。

本研究选择胸腰椎PVP的主要入路，即经椎弓根入路，对OVCF患者CT断层平面进行测量分析。（1）进针点的选择确定：包括入针点与进针终点，本研究中进针终点确定在椎体正中线前、中1/3交界处。进一步研究表明，进针入点位于椎弓根正位像外缘处，在侧位像上选择椎弓根轴向，保持外展平面上平行上终板进针到达进针终点处。该进针入点位于最小角度和最大角度之间。（2）外展角的确定：根据本研究设计，确定经椎弓根内壁至进针终点、与后正中线产生的夹角为最小角；经椎弓根外壁至进针终点、与后正中线产生的夹角为最大角；轴向角度为经椎弓根轴线至终点与正中线的角度；位于最大角和最小角之间的为进针安全角度。从本研究的测量数据来看，胸椎最大、最小穿刺角度和轴向角度分别为28.3°～37.4°、17.2°～23.1°和19.2°～29.9°；腰椎最大、最小穿刺角度和轴向角度分别为 31.9°～44.8°、14.2°～26.5°、和23.5°～35.4°。女性穿刺角度和轴向角度较男性稍稍偏大，主要与男女椎体之间的大小差异有关，但这种差异并无统计学意义；安全角度（∠BOC角）范围方面，从胸椎至腰椎为10°～15°。这些数据与史亚民等[16]关于胸椎椎弓根形态测量研究的结果基本一致，只是轴向穿刺角较本研究中的轴向角度略大一些。

3.3 单侧穿刺治疗

单侧PVP治疗OCVF或脊柱转移肿瘤，从其疗效和临床操作的实用性方面已经被国内外同行认可。行单侧PVP时，若骨水泥填充不超过椎体中线时，则非穿刺侧刚度明显低于穿刺侧；而骨水泥填充超过中线时，则两侧椎体刚度可同时得到显著强化[17]。隆全利和宓士军[18]应用有限元模型对比分析椎体成形过程中单侧与双侧入路在骨水泥的生物力学分布方面的差异，结果表明，差异无统计学意义。潘丞中等[19]比较单、双侧椎体成形术骨水泥渗漏情况，单侧较双侧为少。我们认为，与双侧穿刺比较，单侧穿刺PVP具有以下优点：（1）骨水泥用量少；（2）疗效确切；（3）缩短手术时间及放射暴露时间；（4）可完成对一侧塌陷严重或椎弓根破坏、进针困难者的治疗；（5）骨水泥在椎体内弥散点数量减少、位置前移，减小了骨水泥渗漏，尤其是骨水泥向椎管内的渗漏。

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