经皮骶骨后路螺钉固定的应用解剖

孙建军，许楠健，舒帆，杨荣，李跃红，张浩，陈卫，童军

经皮骶骨后路螺钉固定的应用解剖

孙建军，许楠健，舒帆，杨荣，李跃红，张浩，陈卫，童军

目的应用优化计算机辅助解剖测量技术，为经皮骶骨后路螺钉内固定术提供解剖学基础。方法取30具骨盆标本，经CT扫描后进行精确的三维重建得到骶骨模型。模拟置入虚拟圆柱体，并调整方向，找到螺饤的最佳钉道。在重建后的骶骨模型上运用软件测量各个节段的螺钉在矢状面的尾倾角度、在横断面的外倾角度、螺钉在骨内的实际深度。分别测量S1～4螺钉进钉点到骶正中嵴的距离oa、到骶外侧嵴的距离ob及oa/ob。S1螺钉进钉点到上关节突基底部距离oc、S2～4螺钉进钉点到上位骶后孔的垂直距离od、到下位骶后孔的垂直距离oe及od/oe。结果S1～4螺钉的钉道长度由S1向S4呈逐渐减小趋势，差异均有统计学意义（均＜0.01）。测量发现螺钉在横断面的外倾角度，在各节段间略有不同，但差异均无统计学意义（均＞0.05）。螺钉在矢状面的尾倾角度，由S1向S4呈逐渐增大趋势，差异均有统计学意义（均＜0.01）。测量S1～4螺钉进钉点到骶正中嵴的距离oa，由S1向S4呈逐渐减小趋势，差异均有统计学意义（均＜0.01）；S1～4螺钉进钉点到骶外侧嵴的距离ob，由S1向S4呈逐渐增大趋势，差异均有统计学意义（均＜0.01）。S1螺钉进钉点到上关节突基底部距离oc，左侧为（1.2±0.9）mm、右侧为（1.6±1.0）mm。S2～4螺钉进钉点到上位骶后孔的垂直距离od在各节段间略有不同，但差异均无统计学意义（均＞0.05）。S2～4螺钉进钉点到到下位骶后孔的垂直距离oe在各节段间略有不同，但差异均无统计学意义（均＞0.05）。结论优化计算机辅助解剖测量是一种非常有效的测量技术，克服了传统手工实物解剖测量的很多缺点，便于设计解剖测量参考体系和制定临床手术方案。

骶骨；计算机辅助测量；三维重建

骶骨骨折发病率不高，在临床诊治中很容易漏诊。作为骨盆环的重要组成部分，骶骨骨折可能对骨盆的稳定性产生损害，其治疗效果对骨盆功能的恢复有重要意义。骶骨骨折的治疗选择一直存在有争议[1]，其手术治疗方式很多，但开放手术均存在暴露困难，剥离过多，甚至有误伤骶神经和马尾神经的风险。本研究采用优化计算机辅助解剖测量技术，为经皮骶骨后路螺钉内固定术提供解剖学基础，报道如下。

1 材料与方法

1.1 材料由甲醛溶液保存的成人尸体骨盆标本30具，其中男23具，女7具。由浙江大学医学院、宁波大学和浙江中医药大学解剖教研室提供，均排除大体上的骨质病变和解剖异常。

1.2 方法

1.2.1 标本准备剔除骶骨周围的大部分软组织，清楚地暴露骶前区和骶后区的神经及血管。用5 m l针筒抽取碘海醇注射液，注入血管内和神经周围，从而标记骶前区和骶后区的神经及血管走行。

1.2.2 三维模型重建利用64排多层螺旋CT扫描机（siemens somatom volumezoom,德国，120 kV，250mAs）对30具骨盆标本进行扫描，采用层厚1 mm，准直1.0～2.5 mm,斜度2.5～5.0，重建间隔1mm，行骨重建。将收集到的30例骨盆CT原始数据传入Sgi02工作站后处理，分别采用多平面重建法（MPR）和容积再现法（VR）行二维和三维CT重建。以Dicom格式导入浙江大学计算机科学与技术学院自主开发的新一代计算机辅助医疗系统Universal Surgical Integration System(USIS)软件，进行模型再次重建，并提取所需骶骨模块，得到30个成人骶骨模型（封三彩图11～12)。

1.2.3 经皮骶骨后路螺钉进钉点的确定及参数测量在USIS软件重建出的骶骨模型上，经S1～4椎弓根纵轴模拟置入虚拟圆柱体，并调整方向，找到螺饤的最佳钉道，标记出螺钉进钉点和出钉点的大致合理区域，并标记左侧S1～4螺钉为钉11～14，右侧S1～4螺钉为钉21～24（封三彩图13)。在重建后的骶骨模型上运用软件测量各个节段的螺钉在矢状面的尾倾角度(封三彩图14～15)、在横断面的外倾角度、螺钉在骨内的实际深度（螺钉握持距离，Bone purchase）。分别测量S1～4螺钉进钉点到骶正中嵴的距离oa、到骶外侧嵴的距离ob。S1螺钉进钉点到上关节突基底部距离oc、S2～4螺钉进钉点到上位骶后孔的垂直距离od、到下位骶后孔的垂直距离oe。分别测量左右侧数值（线性参数精确到0.1mm，角度精确到0.1°）。

1.3 统计方法数据采用SPSS13.0软件分析，计量资料以均数±标准差表示，多重比较采用检验。＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

钉道长度由S1向S4呈逐渐减小趋势，差异均有统计学意义（q≥4.69，均P＜0.01）。测量发现，螺钉在横断面的外倾角度，在各节段间略有不同，但差异均无统计学意义（q≤1.03，均P＞0.05）。螺钉在矢状面的尾倾角，由S1向S4呈逐渐增大趋势，差异有统计学意义（q≥3.37，均P＜0.01）。测量S1～4螺钉进钉点到骶正中嵴的距离oa，由S1向S4呈逐渐减小趋势，差异有统计学意义（q≥5.64，均P＜0.01）；S1～4螺钉进钉点到骶外侧嵴的距离ob，由S1向S4呈逐渐增大趋势，差异有统计学意义（q≥3.11，均P＜0.01）。S1螺钉进钉点到上关节突基底部距离oc，左侧为（1.2±0.9）mm，右侧为（1.6±1.0）mm。S2～4螺钉进钉点到上位骶后孔的垂直距离od在各节段间略有不同，但差异均无统计学意义（q≤1.07，均P＞0.05）。S2～4螺钉进钉点到下位骶后孔的垂直距离oe在各节段间略有不同，但差异均无统计学意义（q≤7.33，均P＞0.05）。见表1。

表1 S1～4螺钉的尾倾角、外倾角、钉道长度及相关距离（=60）

3 讨论

3.1 骶骨后路螺钉的进钉点目前文献中有许多种后路确定骶骨螺钉进钉定位点的方法。Edwards等[2]提出以L5/S1关节突关节的下缘作为进钉点；Guger等[3]则将S1上关节突的外下缘作为进钉点；Louis等[4]则以L5/S1关节突和S1骶后孔的外侧作为进钉点；Steffee等[5]提出以S1上关节突的下缘作为进钉点。

龙源深等[6]提出S1的进钉点在冠状位上为S1上关节突关节面下缘水平线与上关节突外缘线的交点，而在斜位和矢状位上为关节面下缘水平线与关节外缘外1～3mm的垂线交点；黄宗文等[7]提出以S1上关节突下缘以上1.5mm为进钉点；杨凯等[8]提出在腰骶关节突中点下(10.0±2.0)mm，棘突中线外(32.2±3.3)mm作为进钉点；严军等[9]认为应在第1骶后孔上缘中点进钉。国内外学者所采用的进钉点并不一致，在临床应用中产生了混乱。

3.2 骶骨后路螺钉的进钉角度由于上述各家推荐的进钉点定位方法不同，造成进钉角度也不相同。Edwards等[2]提出进钉时水平面上要指向L5棘突，而对矢状面角度并未提及；Guger等[3]则提出内倾25°；Louis等[4]则提出外倾35°～45°，在矢状面上尾倾35°～45°，钉端指向骶髂关节；Steffee等[5]提出在横断面和矢状面的角度均为0°。龙源深等[6]提出进钉角度在横断面上内倾25°～30°，而在矢状面上尾倾25°～30°；黄宗文等[7]提出内倾15°～20°，尾倾35°～40°方向置入。杨凯等[8]提出内倾（39.6±4.7）°，而没有提出在矢状面上的夹角；严军等[9]则提出内倾10°，在矢状面上的角度则结合X线侧位透视决定。

文献中骶骨螺钉进钉点及角度不同，所推荐的深度亦不相同。龙源深等[6]和黄宗文等[7]认为深度在40～45 mm较为合适；杨凯等[8]认为进钉深度为(51.8±3.0)mm；严军等[9]提出0°时为4.2～5.6 cm，内倾10°时为5.0～7.3 cm；Xu等[10]提出螺钉长度不应超过40mm。由于种族、性别、年龄及个体差异等因素，使这些数据均有不同程度的偏差。根据本组结果骶骨进钉深度差异较大，所以用均数的方法不足取，应根据CT片所测数据决定进钉深度。

以上资料显示由于进钉点、进钉角度选取的差异，骶骨后路螺钉钉尾与上位的L4、L5螺钉的方向存在太远或太近的情况，常常引起棒的安放特别困难，有时甚至失败。所以选择进钉角度时不但要考虑到术中暴露方便，螺钉置入方便，螺钉不进入骶管，不损伤骶前结构及符合生物力学要求，还要兼顾到与上位螺钉钉尾方向保持一致，并尽可能在一条直线上，以便棒的安放。

3.3 计算机辅助优化方法的优点（1）无需借助任何物理测量仪器，并且计算精确度极高；（2）只需要进行虚拟的切割操作，模型可以无数次重复使用，节约实验成本；（3）无需在标本上手工置钉，通过优化技术，可动态调整螺钉以达到最佳的位置；（4）能够更好地结合临床，进行准确画线及测量，对于临床手术方案的制定具有较高的参考意义。

3.4 计算机辅助解剖测量技术的意义

随着微创治疗理念的逐步推广应用，因导航技术相关设备难以普及，因此其应用受到限制。计算机辅助解剖测量是一种非常有效的测量技术，对于临床手术方案的制定有较好的实际应用价值和科学参考意义，相对于尚未普及的计算机辅助导航技术而言，也具有较高的社会经济效益。

[1]戴力扬.骶骨骨折的诊断与治疗方法选择[J].临床骨科杂志,2000,3(3):177-178.

[2]EdwardsCC.Spinalscrew fixation of the lumbar spine:early results treating the first50 cases[J].Orthop Trans,1987,11(1):99.

[3]GuyerDW,Wiltse LL,Peek RD.TheWil tsepediclescrew fixationsystem[J].Orthopedics,1988,11(10):1455-1460.

[4]Louis R.Fusion of the lumbar and sacral spineby internal fixation with screw plates [J].Clin Orthop,1986,203:18-33.

[5]SteffeeAD,Biscup RS,SitkowskiDJ.Segmentalspineplates with pediclescrew fixation:anew internal fixation device fordisorders of the lumbar and thoracolumbar spine[J].Clin Orthop,1986,203:45-53.

[6]龙源深,梁锦,詹世强,等.改进第1骶椎椎弓根螺钉进入法的解剖学研究与临床应用[J].中华骨科杂志,1999,19(9):537-540.

[7]黄宗文,饶书城.脊柱腰骶段经椎弓根固定的应用解剖学研究[J].中国脊柱脊髓杂志,1996,6(3):119-122.

[8]杨凯,赵海,刘强,等.正常成人骶1椎弓根解剖学测量与临床应用[J].中国矫形外科杂志,1998,5(4):320-321.

[9]严军,郭春,唐天驷,等.经椎弓根椎体间内固定治疗腰椎滑脱症的应用解剖学研究[J].骨与关节损伤杂志,1996,11(5):278-281.

[10]Xu R,Ebraheim NA,Yeasting RA,etal. Morphometric evaluation of the first sacralvertebraand theprojectionof itspedicle on theposterioraspectof thesacrum[J].Spine,1995,20(8):936-940.

10.3969/j.issn.1671-0800.2016.10.017

R602

A

1671-0800(2016)10-1295-02

2016-05-14

（本文编辑：钟美春）

315020宁波，宁波市第九医院

孙建军，Email:aaron 39454190@qq.com