枢椎正常解剖的MSCT三维影像学评价

陈君蓉，高 志，夏 琴，谈 伟

（四川省骨科医院，四川 成都610041）

枢椎是指枕颈部复合体与下位颈椎的连接部，具有独特的解剖结构，故其相关疾病的诊治必须建立在准确的解剖几何形态学基础上。国内外对寰枢椎的几何形态学作了大量尸体标本研究，取得了显著成果。但是，各种离体研究方式尚不能完全真实再现枢椎的几何形态学特征。本研究拟采用MSCT薄层扫描枕寰枢复合体，经MPR后处理技术，测定枢椎径线、角度等几何形态学数据，为寰枢椎失稳的临床评价和治疗提供可靠的基础数据。

1 资料与方法

1．1 一般资料 纳入自2011年1月～2012年5月在我院行头颈部CT检查并符合研究要求的受试者193例，其中男107例，女86例；年龄18～70岁，平均（37．2±18．5）岁。纳入标准：①年龄大于18岁的正常健康查体者；②因颈部疾患行CT检查，但寰枢椎结构正常者。排除标准：①不能配合检查者；②图像有伪影影响分析者；③图像质量不符合观察要求者。

1．2 仪器与方法 采用德国西门子MSCT扫描仪（Sensation Duo，4，16），行连续容积扫描。扫描条件：100kV，160mAs，矩阵512×512，FOV 150mm×150mm，准直和重建间隔均为3mm。在工作站（Leonordo Workstation）上对源数据进行后处理：重建层厚3mm，间距3mm，软组织窗（窗宽350 HU，窗位40HU）和骨窗（窗宽2 500HU，窗位500HU）分别显示。利用MPR分别于矢状面、冠状面、横断面及不同角度斜面任意观察寰枢椎情况，直观显示椎体及附近的解剖细节，并进一步测量分析。

1．3 图像分析 由2名经验丰富的影像科高年资医师共同阅片，分析193例正常枢椎的MSCT矢状面、冠状面、横断面及不同角度斜面图像，并记录以下观察指标：①齿状突后倾角（见图1）：在MPR正中矢状位图像上，通过齿状突基底中点作枢椎椎体下缘连线的垂线，该线与齿状突中心轴的夹角即为齿状突的后倾角；②枢椎双侧椎弓根（含以下指标）：a．椎弓根高度：在清晰显示枢椎椎弓根的矢状MPR图像上，测量椎弓根上下缘间的距离即为枢椎椎弓根的高度（见图2）；b．椎弓根上倾角（标准角）：在MPR矢状位图像上，旋转图像至清晰显示枢椎椎弓根，其椎弓根中轴线与水平面成角，即为枢椎椎弓根的上倾角（见图3）；c．椎弓根宽度：在 MPR轴位图像上，旋转图像至清晰显示枢椎椎弓根，测量横突孔内侧壁至椎弓根内壁之间的距离即为枢椎椎弓根的宽度（见图4）；d．椎弓根内斜角，包括安全角：在清晰显示枢椎椎弓根层面的轴位图像上，以枢椎前缘顶点为起点，分别通过同侧椎弓根内、外侧壁连线所形成的夹角，即为安全角（见图5）；标准角：在清晰显示枢椎椎弓根层面的轴位图像上，通过枢椎前缘顶点作枢椎椎弓根的中轴线，该线与水平面的夹角即为标准角（见图6）。

以上测值均采用仪器自带的电子标尺，每一个值均测2次，取所得均值为最后测值。

2 结果

2．1 基本情况 本组193例，MSCT对枢椎各骨性结构的显示率为100%，其中92．3%双侧对称（见图3）。不同方位及层面上，枢椎的形态有所不同。枢椎均属于非典型椎骨，解剖结构较复杂。枢椎自椎体向上有一柱状突起，即齿状突，长约14～16mm，分尖、体、基底3部分。枢椎棘突在颈椎序列中最大。

2．2 本研究中，齿突后倾角的均值为13．5°±3．7°，范围7°～23°，男女比较差异无统计学意义（P＝0．47）。枢 椎 左 侧 椎 弓 根 的 高 度 约 （0．71±0．12）cm，宽度为（0．45±0．09）cm；右侧椎弓根的高度约（0．72±0．11）cm，宽度为（0．43±0．10）cm。左侧平均上倾角（标准角）、内斜角的标准角和安全角分别为：23．4°±6．3°、40．6°±3．4°和12．4°±3．2°；右侧平均上倾角（标准角）、内斜角的标准角和安全角分 别 为：24．8°±5．3°、41．9°±4．8°和 12．0°±2．7°；其径值在性别、侧别间的分布见表1，统计分析其差异均无统计学意义。

表1 193例正常成人枢椎椎弓根的几何学测量

3 讨论

枢椎形态结构复杂，功能特殊［1］。任何原因所致的枢椎骨折与脱位，均可引起上颈椎失稳，进而压迫脊髓、甚至危及生命，即“上颈椎危象”。了解枕寰枢区形态几何学特征是进行临床治疗和随访观察的解剖基础。

国内外选用尸体标本对正常枢椎几何形态学作了大量研究，为手术方式的制定提供了相关科学数据。解剖学定义椎弓根是指连接于椎体侧后方和椎板之间的部分，而目前有关枢椎的应用解剖和临床研究中，所指的椎弓根则为“狭义椎弓根”，特指枢椎上关节面和下关节突之间的部分，即峡部［2］。枢椎椎弓根由椎体后方起始并向外后下方倾斜，因而行椎弓根螺钉固定时应考虑椎弓根的上倾角（椎弓根轴线与水平横截面的夹角）和内斜角（椎弓根轴线与矢状面的夹角）。Xu等［3］测得上倾角男性平均为20．4°（14°～30°），女性平均为20．0°（13°～25°）；内斜角男性平均为33．3°（26°～40°），女性平均为32．7°（28°～41°）。Howington等［4］测得的上倾角为38．8°（22°～52°），内斜角为35．2°（29°～41°），上倾角明显较Xu［3］的大；内斜角与之相近。曹正霖［5］等测得的上倾角平均42．4°（35°～55°），内斜角为平均9．0°（－3．5°～22°）。不同学者测得的上倾角和内斜角相差较大，由此造成后路椎弓根固定术时进钉角度参数的不确定。因此，有必要进行大样本的无创活体测量，从而建立国人的枢椎正常形态几何学数据库，这将有利于术前评估和决策，也可为人工生物有限元模型的建立提供精确参数。然而，在MSCT的2D和3D图像上对正常活体的寰枢椎几何形态学参数进行测量尚未见报道。我们的研究结果与Howington等［4］相比上倾角较小，内斜角较接近；与曹正霖等［5］比较，其上倾角较小，内斜角明显偏大。这些角度的差异可能与活体测量时机体处在不同的功能状态有关。本研究测得枢椎齿状突后倾角平均为13．5°±3．7°，范围7°～23°，未发现有前倾，与国内文献［5］报道相近，超过此界限即可视作枢椎齿状突畸形或提示骨折可能。Xu等［3］测得男性椎弓根高度平均为0．77cm，女性0．69cm；宽度：男性平均0．86cm，女性平均0．79cm。相比较而言，本组枢椎椎弓根的高度一般大于宽度，其高度径值与Xu等［3］相近，而宽度小于 Xu等［3］测值，可能是不同标本之间的个体差异所致。而椎弓根宽度是衡量是否适合螺钉固定、固定螺钉类型及大小的主要指标，故术前必须对每位患者进行精确的三维测量，尽可能做到手术设计的个体化，避免损伤椎动脉及相关邻近结构。

综上所述，MSCT是全面评价枢椎几何形态学的可靠检查方法，结合MPR及3D重建成像可以清楚显示椎体、齿状突及附件的大小、形态、角度及变异情况。通过对枢椎几何形态学的三维影像学全面评价，获得的国人活体枢椎的几何学数据，可为今后的临床和研究工作奠定解剖学基础。

［1］曹正霖，钟世镇，朱青安 ．寰枢椎的生物力学［J］．中国脊柱脊髓杂志，2000，10（6）：365－367．

［2］Benzel EC．Anatomic consideration of C2pedicle screw placement［J］．Spine，1996，21：2301－2302．

［3］Xu R，Nadaud MC，Ebraheim NA，et al．Morphology of the sec－ond cervical vertebra and the posterior projection of the C2pedicle axis［J］．Spine，1995，20：259－263．

［4］Howington JU，Kruse JJ，Awasthi D．Surgical anatomy of the C2 pedicle［J］．J Neurosurg，2001，95：88－92．

［5］曹正霖，钟世镇，徐达传 ．寰枢椎的解剖学测量及其临床意义［J］．中国临床解剖学杂志，2000，18（4）：299－301．

图1 齿状突后倾角的测量，在MPR正中矢状位上，通过齿状突基底中点作枢椎椎体下缘连线的垂线，该线与齿状突中心轴的夹角即为齿状突后倾角 图2，3 在清晰显示枢椎椎弓根的矢状MPR图像上，椎弓根上下缘间的距离即为枢椎椎弓根的高度；其椎弓根中轴线与水平面成角即为枢椎椎弓根的上倾角 图4～6 在清晰显示枢椎椎弓根层面的轴位图像上，横突孔内侧壁至椎弓根内壁之间的距离即为枢椎椎弓根的宽度（图4）；以枢椎前缘顶点为起点，分别通过同侧椎弓根内、外侧壁连线所形成的夹角，即为安全角（图5）；通过枢椎前缘顶点作枢椎椎弓根的中轴线，该线与水平面的夹角即为标准角（图6）