三维CT测量骶2椎弓根螺钉置钉角度的影像学研究

宋显吉,毕明超,刘昊川,孙嘉阳,武云涛*

(1.吉林大学中日联谊医院,吉林 长春130033；2.吉林大学第一医院)

三维CT测量骶2椎弓根螺钉置钉角度的影像学研究

宋显吉1,毕明超2,刘昊川1,孙嘉阳1,武云涛1*

(1.吉林大学中日联谊医院,吉林 长春130033；2.吉林大学第一医院)

椎弓根螺钉固定技术当前广泛应用于临床，对脊柱疾病患者重建稳定的骨骼结构具有明显和确实的临床意义。骶骨与胸、腰椎的椎弓根在解剖特征上存在明显不同，由于没有明显的椎弓根，在行椎弓根螺钉固定时，往往进钉角度的选择上较为困难。同时腰骶部脊柱序列稳定性重建的研究多集中在S1椎弓根上，但若S1椎体出现骨折、畸形、炎症等病变，而又需要重建腰骶部稳定性时，则应在S2椎体置入椎弓根螺钉，目前关于S2椎弓根螺钉置钉角度的研究报道较少。笔者在前期解剖学研究的基础上[1]，进一步应用三维CT对S2椎弓根螺钉置钉角度范围进行测量研究。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

随机选取我院门诊行骶椎CT检查病人，按照排除标准严格筛选后，得到检查结果其中男35例、女15例。共50例。年龄28-73岁，平均46.73岁。排除标准:(1)CT提示骶椎缺失、先天性畸形、外伤或病理性骨质破坏等。(2)CT扫描层数过少,影响测量准确性者。

1.2 测量工具及内容

利用西门子64排CT对成眠患者骶骨进行扫描，扫描参数：120-140 kV，240-300 mAs，螺旋准直64层×0.625 mm，重建层厚1.25 mm，采用骨算法。扫描完毕图像数据传输到工作站应用多平面重建(Multi-planar Reconstruction，MPR)技术进行图像后期处理。MPR技术是应用图像后处理软件将解剖位置横轴位图像进行冠状位、矢状位或任意平面重建。重建图像完成后，测量每例左右两侧α、β角(所进螺钉与矢状面所成夹角)，γ、θ角(所进螺钉与横轴面所成夹角)的角度范围测量，角度精确至0.01°。

1.3 测量方法

1.3.1 进钉点的选择：通过前期研究，将进钉点确定为骶外侧嵴与第一骶后孔下缘最低切迹水平面交点位置，设为X点[1](图1)。

1.3.2 角度的测量：经过X点平行骶骨底平面做骶管切线交点为A点，与耳状面前缘(即骶髂关节处)的交点为B点，应用三维CT测量每例左右两侧XA线、XB线与矢状面夹角α角、β角(α角和β角分别代表螺钉在横轴面上与矢状面内侧的最大角度和外侧的最大角度)。取第一骶前孔下缘最低点为C点，第二骶前孔上缘最高点为D点，XC线、XD线与横轴面夹角γ角、θ角(γ角和θ角分别代表螺钉向头侧的最大安全角度和向尾侧的最大安全角度)(图2)。术中行骶2椎弓根钉固定时置钉小于此四个最大安全角度，则较为安全。

1.4 统计学方法

2 结果

每例用三维CT对双侧进行测量，所得数据进行双侧对比，左右两侧无统计学意义(P>0.05)。因此对双侧数据合并计算均值(表1)，具体数据见表1。螺钉在进钉点处进钉：向骶骨内侧与矢状面夹角范围为0°-46.52°，向外侧与矢状面夹角范围为0°-32.79°；向头侧与横轴面夹角范围为0°-14.38°，向尾侧与横轴面夹角范围为0°-9.24°。

表1 50例骶椎三维CT测量结果

注：①与左侧比较P>0.05

3 讨论

随着现代医疗技术的发展及受伤方式的改变，腰骶部外伤治疗的策略也随之发生了变化，有些病例S1节段存在病变(骨折、畸形、炎症)，而不能置入螺钉或只行S1置钉强度不够，或者腰骶部水平骨折时，应考虑行S2水平的椎弓根螺钉固定，增加固定的稳定性。S2椎弓根螺钉的置钉方法于1991年Mirkovic[2]最先设计。1997年Ebraheim[3]设计了一种新型的进钉方法，进钉的区域选为从椎弓根中轴平面进钉。2002年孙贺等[4]则报道了S2椎弓根的内侧区置钉法和外侧区置钉法。这三种置钉方法提出的都是一个区域，而不是一个明确的解剖位点，由此，我们的前期工作中，在骨标本上对S2“椎弓根”进行解剖学研究，找出一明确的解剖位点，此进钉点术中解剖标志明显，钉棒固定易于连接，最大的优势在于以此位点进钉螺钉不易进入椎管而损伤其中的神经及血管。同时也进行了S2椎弓根前内侧置钉的应用解剖学研究，进行了实验性置钉及生物力学测试，结果令人满意，证实了S2椎弓根置钉的生物力学的可行性[5]。在临床工作中，我们应用此种方法治疗了多例病人，均取得良好的效果。

骶椎互相融合在一起，解剖学意义上的椎弓根并不明显。我们把S2椎体和后方椎板之间的部分称为椎弓根，呈扇形分布，S2椎弓根宽大，周围毗邻骶神经并有血管伴行，虽有足够的空间置钉，但由于患者的个体差异较大，术中置钉角度的选择尤为重要，因此术前应用三维CT对S2的置钉角度进行测量，需要进一步研究。

通过本文数据结果可知，向骶骨内侧置钉时角度应小于46.52°，向外侧置钉应小于32.37°，此角度范围较大，置钉较为安全。但术中仍需谨慎，防止螺钉进入骶管伤及神经或进入骶髂关节造成术后疼痛。而在矢状面上，置钉角度则相对较小，向头侧置钉角度应小于14.38°，向尾侧角度更小为9.24°，因此在行S2内侧置钉时应严格遵循此角度范围，防止螺钉进入骶孔损伤其内神经，造成神经功能损害。同时从50例结果数据中发现，α角最大者为49.32°，最小者为40.56°，β角最大者为35.23°，最小者为25.39°，个体差异较大，术前行精确测量更为必要。在掌握好上述角度基础上，选择合适的螺钉长度，可进一步降低手术风险。

术前应用三维CT对成人S2椎弓根置钉角度进行测量，能在手术前优化手术设计，使术前设计准确，确定正确的手术入路，确定内固定物型号，节省手术时间，使术中操作更加安全，节省手术时间，降低患者的手术风险，并进一步节省患者手术费用，提高患者的治愈率。随着三维CT在各级医院的普及，该技术将更广泛的应用于临床，这是社会效益和经济效益的双赢，应用前景非常广阔。

[1]刘景臣，李 野，武云涛，等.骶2椎弓根置钉的应用解剖学研究[J].中国脊柱脊髓杂志，2010，20(2)：152.

[2]Mirkovic S,Abitobol JJ,Steinman J,et al. Anatomic considera-tions for sacral screw placement [J].Spine，1991，16 (Suppl):289.

[3]Ehraheim NA,Lu J,Yang H,et al. Anatomic considerations ofthe second sacral vertebra and dorsal screw placement[J].Surg Radiol Anat,1997,19(6):353.

[4]孙 贺，徐达传，仇恒志，等.经后路第2骶椎螺钉进钉方法的应用解剖[J].中国临床解剖学杂志，2002,20(3):181.

[5]吴丹凯，刘景臣，李 博，等.骶2椎弓根钉内进钉固定拧力与骶骨的应变分布规律[J].中国组织工程与临床康复，2009,13 (26):5052.

吉林省卫生计生委科研计划(2011S031)

*通讯作者

1007-4287(2017)09-1409-02

2016-06-25)