基于影像归档和通信系统下寰椎后弓螺钉安全钉道长度测量及影响因素分析

王 宏，马骏雄，于海龙，王 爽，王洪伟，郑 亮，田百玻，项良碧

北部战区总医院1.骨科；2.放射科，辽宁 沈阳 110016

近年来，寰枢椎不稳的患者逐年增多，先天性发育异常、交通事故伤、炎性疾病等为其主要致病因素[1]。寰椎椎弓根螺钉为目前应用广泛的恢复寰枢椎稳定性的内固定方式[2-4]。但寰椎变异或寰椎骨折等情况可导致寰椎椎弓根螺钉置入困难、风险增加，而置钉失败可导致寰枢椎不稳、颈动脉损伤、枕神经痛等并发症，严重影响手术效果甚至危及患者生命[2,5]。寰椎后弓螺钉是一种新兴的治疗寰枢椎不稳的内固定方式[6-7]。目前,国内外关于寰椎后弓螺钉的研究较少，且多集中于病例报道、可行性研究、解剖学研究、生物力学研究等方面，关于影像学参数测量方面的文献较少[8-11]。影像归档和通信系统(picture archivingcommunication system，PACS)是目前常用的一种影像参数测量工具，通过PACS系统可准确测量颈椎后弓相关参数。本研究基于PACS系统测量颈椎后弓螺钉安全钉道，并分析其影响因素，为临床寰椎后弓置钉提供参考。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018—2019年北部战区总医院骨科住院治疗且行颈椎三维CT检查的140例患者为研究对象。其中，男性99例，女性41例；年龄(56.5±11.3)岁。将患者颈椎三维CT数据导入PACS系统，利用PACS软件测量双侧寰椎后弓螺钉安全钉道长度，取其均值，如为寰椎骨折则测量单侧寰椎后弓螺钉安全钉道长度为其结果。

1.2 纳入与排除标准 纳入标准：患者年龄>18岁；在我院住院治疗且行颈椎三维CT检查；颈椎三维CT数据完整。排除标准：颈椎三维CT数据不完整；肿瘤或炎症引起颈椎病变。

1.3 研究方法 患者均于我院放射诊断科行颈椎三维CT扫描，所用设备为荷兰PHILIPS公司Brilliance64层CT机。扫描参数：120 kV、350 mA、层厚0.9 mm。CT扫描基线与椎管横径平行，从头侧向足侧扫描。扫描完成后进行薄层重建，重建间隔0.67 mm。将薄层数据传输至PACS，完成多角度重建，利用系统软件对解剖学参数测量。手术方法参照文献[12]，寰椎后结节中部外侧约2 mm处为寰椎后弓螺钉进钉点分别将子窗口a、c、d中的绿线、红线、紫线标记为X、Y、Z轴[13]，见图1。调节子窗口c、d中的Y轴，使其与寰椎后弓上下缘中线平行。调节子窗口中的X、Z轴，选取钉道最长切面为测量截面，并在此截面窗口a、c、d中测量相关参数。安全钉道长度为入钉点与横突孔后内侧或后弓外侧皮质骨之间的距离(图2)。典型病例见图3。所有数据测量分别由2位脊柱外科医师和1位放射诊断科医师分别完成，取3组数据的均值为最终测量结果。

图1 PACS操作窗口示意图

图2 安全钉道长度测量示意图

图3 典型病例(患者男性，42岁，术前X线及三维CT显示寰椎爆裂骨折，经左侧寰椎后弓置入螺钉，术后X线显示螺钉位置良好)

1.4 统计学方法 采用SAS 93.0软件对数据进行统计学分析。寰椎后弓螺钉安全钉道长度的影响因素采用多元线性回归分析，以P<0.05为有统计学意义。

2 结果

寰椎后弓螺钉安全钉道长度为(29.55±3.90)mm。将性别、身高、体质量、病因设为自变量，自变量赋值：男=0，女=1，颈椎外伤=0，其他病因=1。以寰椎后弓螺钉安全钉道长度为因变量，进行多元线性回归分析(α=0.05)，结果显示，性别是患者寰椎后弓螺钉安全钉道长度的影响因素(P<0.05)，共解释总变异的29.0%，见表1。

3 讨论

随着医疗技术水平的进步，临床诊断为寰枢椎不稳的患者逐年增多，寰枢椎后路内固定方式正成为一个新兴研究热点。特别是寰椎后弓螺钉内固定作为一种替代方案被广泛应用。

有学者在5例患者中使用C1后弓螺钉在C1～2融合过程中进行伤颈椎融合固定，并取得良好的临床效果[14]。Ono等[6]报道1例Ⅲ型齿状突骨折，因患者合并一侧C1椎弓根断裂、高位椎动脉，置入椎弓根螺钉风险高，故选择后弓螺钉与椎弓根螺钉相结合的方式进行固定，术后恢复患者颈椎稳定性。有研究报道,通过寰椎后弓进行C1固定侵入性更小、操作更简单、并发症更少，并且提供更好的内固定强度[15]。但同时，选择寰椎后弓螺钉作为内固定方式，椎动脉损伤的风险更高，并增加寰椎后弓骨折的可能。有研究表明，寰椎后弓入钉点是螺钉位置是否正确以及是否出现螺钉并发症的独立危险因素[5]。与寰椎后弓螺钉相比，寰椎椎弓根螺钉与术后C2神经病变显著相关。有研究通过对新鲜人体颈椎标本的生物力学测试，发现寰椎后弓螺钉固定简单，对血管和神经损伤风险较小，生物力学稳定，是寰枢椎后路螺钉固定的一种替代方法[16]。

表1 寰椎后弓螺钉安全钉道长度影响因素的多元线性回归分析

本研究对寰椎后弓螺钉安全钉道长度进行测量，并分析其影响因素。基于PACS系统测量具有样本量大、测量方便、数据精准，可在术前精准评估，为患者提供个体化治疗方案，为临床手术提供指导。本研究中，性别是患者寰椎后弓螺钉安全钉道长度的影响因素，即男性寰椎后弓螺钉安全钉道长度大于女性，可为临床手术提供参考。而身高、体质量、病因不是寰椎后弓螺钉安全钉道长度的影响因素，对临床置钉无实际参考价值。术前影像学参数测量可提供个体化治疗方案，针对不同患者，可得到不同的最大安全钉道长度，从而尽量避免置钉失败等情况发生。此外，通过影像学测量，也可发现椎动脉畸形等情况，减少一些术后并发症的发生。

本研究为影像学参数测量，跟实体标本测量可能会有差异。参数测量仅由3名人员完成，难以避免主观判断造成的误差，且研究主要分析性别、身高、体质量、病因等因素对寰椎后弓螺钉最大安全钉道长度的影响，而并未能分析实际操作过程中置钉点、置钉角度不同对螺钉长度的影响，结果存在偏倚，后续需进一步进行大样本、多中心研究。

综上所述，采用 PACS 三维影像系统测量寰椎后弓螺钉安全钉道长度，性别是安全钉道长度的影响因素，可为临床寰椎后弓螺钉置钉提供参考。