腰椎间盘及髓核结构的解剖学测量与探究

石 勇

（锦州市卫生学校，辽宁 锦州 121000）

脊柱的运动主要依赖于椎间盘的弹性压缩与复原。其中，以腰椎间盘活动度最大，腰椎间盘高度占腰段长度的31%～35%，比脊柱各段所占比例大。腰椎间盘位于脊柱最大的活动区与下段不活动骶骨之间，此处具有独特的生物力学特点，故容易受损，病变集中在脊柱腰部下段L 3～S 1，此区的退行性改变常常导致腰腿痛，特别是25～45岁伏案或弯腰工作人群，而此年龄段也是腰椎间盘开始退化的阶段。目前，国内的相关调查报道极其有限，笔者通过测量尸体标本L 3/4、L 4/5、L 5/S 1椎间盘、髓核的解剖结构数据，进行分析，同时综述近几年对L 3～S 1椎间盘解剖学研究的进展，为此区损伤机制研究及根据我国人口腰椎解剖结构特征制造假体提供参考资料。

1 对象与方法

1.1 对象

用福尔马林固定的成年新鲜尸体标本108具，其中男性66具，女性42具，年龄23～64岁，平均42.8岁。

1.2 入选标准

脊柱腰曲、骶曲生理弯曲度正常存在，排除以下病例：脊柱外观先天性畸形、破损、肿瘤、结核、严重的骨质疏松、外伤（骨折、脱位等）、曾手术、脊柱明显的退行性改变等。

1.3 方法

1.3.1 标本制作方法 按常规程序解剖分离出脊柱标本，于L 2～L 3椎间盘之间横断脊柱，取L 3～L 5腰椎及骶骨标本。将椎弓根后方结构去除，仔细剔除椎体周围的肌肉、筋膜及脂肪、前纵韧带、后纵韧带和周边软组织，充分暴露椎间盘、上下椎体，再沿L 3～S 1相邻椎体上下表面用刀将椎间盘与椎体分离，注意保留软骨板。

1.3.2 标本测量方法 沿椎间盘的正中矢状面做出矢状径，取其中点做出横径，两径线形成相互垂直的“+”字线形，沿两径边缘4点测量椎间盘前缘、后缘、左缘、右缘的高度，横径及矢状径的长度。仔细剔除软骨板、纤维环，取出髓核，沿上述两径边缘4点测量髓核前缘、后缘、左缘、右缘的高度，横径及矢状径的长度。测量工具：电子显示游标卡尺（精确度0.01m m）。椎体表面稍有凹陷，采取标本时会有很少的椎间盘结构残留，测量数据结果已经包括这部分数值。

1.4 统计学方法

使用SPSS 16.0软件对测量数据进行统计分析，结果以（±s）表示。

2 结果

2.1 数据分析

全部数据以直方图表示呈正态分布，具有显著性差异。

2.2 性别比较

数据在性别间比较差异无显著性，因此综合所有数据进行统计。

2.3 数据统计结果（见表1～4）

表1 腰椎间盘高度的测量结果（±s，mm）

表1 腰椎间盘高度的测量结果（±s，mm）

序数 前缘 后缘 左缘 右缘±s 95%C I ±s 95%C I ±s 95%C I ±s 95%C I L 3/4L 4/5L 5/S 113.7615.2316.78±1.93±2.61±2.429.98～17.5410.12～20.3412.03～21.538.679.347.81±1.47±1.49±1.185.78～11.566.42～12.265.50～10.1212.4712.9511.66±1.76±1.83±1.649.02～15.929.37～16.538.44～14.8812.6313.0211.57±2.20±1.59±1.318.32～16.949.91～16.139.00～14.14

表2 腰椎髓核高度的测量结果（±s，mm）

表2 腰椎髓核高度的测量结果（±s，mm）

序数 前缘 后缘 左缘 右缘±s 95%C I ±s 95%C I ±s 95%C I ±s 95%C I L 3/4L 4/5L 5/S 19.579.669.17±1.09±1.13±1.207.43～11.717.44～11.886.82～11.526.646.235.69±0.95±0.90±0.794.77～8.514.47～7.994.15～7.238.338.297.60±1.18±1.16±0.926.01～10.656.01～10.575.79～9.418.378.287.64±1.14±1.21±0.976.13～10.615.91～10.655.73～9.55

表3 腰椎间盘横径、矢状径的测量结果（±s，mm）

表3 腰椎间盘横径、矢状径的测量结果（±s，mm）

序数 横径 矢状径±s 95%C I ±s 95%C I L 3/4L 4/5L 5/S 150.5252.3653.85±4.16±4.25±4.3442.36～58.6844.03～60.6945.34～62.3636.4337.1837.63±2.98±3.07±3.1730.59～42.2731.17～43.1931.41～43.85

表4 腰椎髓核横径、矢状径的测量结果（±s，mm）

表4 腰椎髓核横径、矢状径的测量结果（±s，mm）

序数 横径 矢状径±s 95%C I ±s 95%C I L 3/4L 4/5L 5/S 134.1234.7733.63±3.68±3.82±3.5526.91～41.3327.28～42.2626.68～40.5823.7524.9123.22±3.83±4.04±3.6016.25～31.2517.00～32.8216.16～30.28

2.3.1 腰椎间盘高度 表1显示，成人腰椎间盘高度（L 3～S 1）呈现前缘依次增大，后缘、左缘、右缘先增大后减小，且L 4/5>L 3/4>L 5/S 1；左缘、右缘数值几乎相等，约61.4%的L 3～S 1椎间盘高度为11.5～13.0m m。L 3/4与L 4/5的前缘∶左缘（右缘）∶后缘为 1.6∶1.4∶1，L 5/S 1的前缘∶左缘（右缘）∶后缘为 2.1∶1.5∶1。

2.3.2 腰椎髓核高度 表2显示，成人腰椎髓核高度（L 3～S 1）呈现前缘先增大后减小，且L 4/5>L 3/4>L 5/S 1；后缘，左缘、右缘依次减小；左缘、右缘数值几乎相等，约73.6%的L 3～S 1髓核高度为 7.5～8.5m m。L 3/4的前缘∶左缘（右缘）∶后缘为 1.4∶1.3∶1，L 4/5与 L 5/S 1的前缘：左缘（右缘）∶后缘均为 1.6∶1.3∶1。

2.3.3 腰椎间盘、髓核高度比较 表1、表2显示，成人腰椎间盘及髓核高度均为前缘>左缘=右缘>后缘，且左缘、右缘变化趋势一致。

2.3.4 腰椎间盘横径与矢状径 表3显示，腰椎间盘横径与矢状径自L 3～S 1依次增大。横径与矢状径比值基本恒定，约为1.4∶1。2.3.5腰椎髓核横径与矢状径 表4显示，腰椎髓核横径与矢状径均先增大，后减小，且L 4/5>L 3/4>L 5/S 1。横径与矢状径比值基本恒定，约为 1.4∶1。

2.3.6 腰椎间盘及髓核的高度、横径、矢状径 表1～4显示，腰椎间盘与髓核的高度、横径、矢状径大多呈先增大后减小趋势，均为L 4/5>L 3/4>L 5/S 1。

3 讨论

本实验采用新鲜L 3～S 1腰椎标本，利用电子显示游标卡尺进行实物测量，因此测量数值基本符合正常人体状态，主观误差很小，且样本量较多，分析结果可靠。

3.1 人工髓核的背景

腰腿痛是临床多发病、常见病，发病率约为17%，腰椎退行性疾病是临床上引起腰腿痛的主要原因[1]，约占腰腿痛的23%，其中95%集中在L 3～S 1节段。传统的单纯髓核摘除术往往导致脊柱的生物力学结构破坏，因此严重的椎间盘退行性病变是人工髓核置换术的适应证[2]。人工髓核置换术不但能治疗腰椎疾病，同时可以维持椎间隙高度，恢复腰椎节段原来的生物力学稳定性及运动功能，因此近年来成为研究的重点。1988年C h a r l e s研制出人工髓核假体（P D N）原型，1990年定型，是现代人工髓核的开端[3]，二十多年来，产品已有数十种，全球接受人工髓核植入的患者已达五千余例，从跟踪随访的结果来看，取得了令人瞩目的近、中期效果。

3.2 前瞻性探究符合我国人口的人工髓核

目前，关于我国人口椎间盘假体的解剖基础研究尚不完善[4]。临床上应用的人工髓核大多数来自发达国家，是针对西方人的腰椎特点设计完成的，并不完全适合我国人口的腰椎结构特征。

人工髓核的厚度分别有5、7、9m m3种型号[5]，如果置换的型号不符，可能引起假体移位或脱出等手术并发症。因此，选择合适的假体至关重要[5]。按照本实验统计分析，60%的腰椎髓核厚为6～7m m，实际上，我国人口最适宜设计5、6、7、8m m4种型号，且适合单枚置入，人工髓核的横径与矢状径之比为1.4∶1，取L 3/4、L 4/5与L 5/S 1髓核高度的前缘∶左缘（右缘）∶后缘的平均值1.5∶1.3∶1最适宜。腰椎间盘与腰椎髓核横径与矢状径比值基本恒定，且保持一致，因此，设计与手术只需考虑人工髓核要适应腰椎间盘L 3/4、L 4/5与L 5/S 1前缘∶左缘（右缘）∶后缘的平均值 1.8∶1.5∶1的特点即可。

3.3 人工髓核的置换中心位置

人工髓核的适宜位置为：正位位于腰椎间盘中央，侧位位于腰椎间盘的前中1/3。如表3所示，L 3～S 1腰椎间盘横径平均值约为52.24m m，矢状径平均值约为37.08m m，正位时中心即为二者垂直交点；根据椎间盘形态接近椭圆形计算，侧位时的人工髓核放置位置中心约为腰椎间盘横径17.40m m，矢状径13.40m m垂直交点处。

4 结论

人工髓核置换术是一项很有前途的新方法、新技术，我们需要用发展的眼光去客观认识、关注，通过性别、节段的测量数据分析结果显示，我国成年男性与女性L 3～S 1腰椎间盘及髓核形态无明显异常，但节段序数之间的数值存在显著性差异，因此希望人工假体设计者参照本实验的研究结果，设计出相应规格的人工假体以适应不同的患者。

[1]刘瑞，张元智，徐林，等.腰椎棘突及其间隙的解剖学测量[J].生物骨科材料与临床研究，2012，9（2）：2-7.

[2]王子轩，单涛.与人工髓核置换相关的国人腰椎间盘结构测量[J].中国组织工程研究，2012，16（22）：4035-4038.

[3]张强，邹德威.人工髓核的研究进展 [J].山东医药，2009，49（48）：1-3.

[4]王子轩，单涛.中国人腰椎间盘结构与人工椎间盘置换相关的参数测量 [J].中国组织工程研究与临床康复，2011，48（15）：8973-8976.

[5]彭勇骏，李绍刚，朱建明.髓核假体（PDN）的临床应用[J].中华临床医学卫生杂志，2006，4（8）：15-16.