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国人枢椎侧方椎弓内固定的解剖学基础
作者：侯黎升， 贾连顺，谭军，阮狄克，叶晓健，王人鹏
【关键词】 ,脊柱
【Abstract】 AIM: To provide the anatomical basis for lateral arch screw fixation in C2 vertebra of Chinese. METHODS: Fiftyseven dry C2 vertebra of Chinese were measured. RESULTS: The parameters obtained of anterior portion of lateral arch were (including Left/Right): Medial inclination from superior view ［ αs = (38±8)°/(40±8)°］, superior inclination ［γ = (63±9)°/(62±8)°］, and the superior, middle and inferior width ［bs = (7.4±1.7) mm/(6.9±1.7) mm, bm = 5.2±1.4 mm/5.2±1.4 mm. bi = (4.2±1.1) mm/(4.2±1.0) mm］, height of superior articular process ［dsa = (2.1±0.9) mm/(2.0±0.9) mm］, superior and inferior height ［hup=(5.1±1.4) mm/(5.0±1.4) mm, hip=(6.1±1.5) mm/(5.8±1.2) mm］. Other parameters were (including Left/Right ): Horizontal distance from standard screw entrance point (O) to lateral edge of inferior articular process ［lla= (4.2±1.2) mm/(3.9±1.1) mm］, posterior edge of superior articular process ［los= (6.4±1.5) mm/(5.0±1.5) mm］ and midposition of isthmus on superior aspect ［loi = (4.4±1.3) mm /(2.6±1.3) mm］, and vertical distance from O to inferior edge of inferior articular process ［hia=(9.4±1.6) mm/(9.4±1.8) mm］. bm in 26 （45.61%）left and 27（47.37%）right sides was less than 5.00 mm. If set αs as medial inclination of lateral screw insertion, 36 left screws and 40 right ones would penetrate into the corresponding side of anterior structure of C2 vertebra, and if set γ as superior angle, all screws would violate the superior facet of axis. CONCLUSION: Neither αs nor γ can guarantee safe and applicable screw insertion of lateral arch. If set 5.0 mm width of middle part of anterior portion of lateral arch as the technical difficult limit, almost one half of C2 vertebra will not be suitable for 3.5 mm screw insertion.
【Keywords】 vertebra; lateral arch; internal fixation; anatomical measurement
【摘要】 目的： 对国人枢椎侧弓进行应用解剖学测量,为临床行侧弓螺钉植入提供依据. 方法： 用游标卡尺和量角器测量57例干燥枢椎. 结果： 左/右侧弓前部（前弓）内倾角（上面观）αs=(38±8)°/(40±8)°，上倾角γ=(63±9)°/(62±8)°，上宽bs=(7.4±1.7) mm/(6.9±1.7) mm, 中宽bm=(5.2±1.5) mm/(5.2±1.4) mm, 下宽bi=(4.2±1.1) mm/(4.2±1.0) mm, 上关节突厚度dsa=(2.1±0.9) mm/(2.0±0.9) mm,前弓上高hup=(5.1±1.4) mm/(5.0±1.4) mm, 下高hip=(6.1±1.5) mm/(5.8±1.2) mm,进针点距下关节突外缘lla =(4.2±1.2) mm/(3.9±1.1) mm，距下关节突下缘hia=(9.4±1.6) mm/(9.4±1.8) mm, 距上关节突后缘los=(6.4±1.5) mm/(5.0±1.5) mm, 距椎弓峡部loi=(4.4±1.3) mm /(2.6±1.3) mm. 26（46%）例左侧及27（47%）例右侧bm<5.0 mm. 结论： 国人枢椎前弓bm比欧美人小，3.5 mm螺钉进钉风险大. 标准进针点偏前、内、上，进针方向内倾角偏大、上倾角偏小.
【关键词】 脊柱；侧弓；内固定；解剖学测量
0引言
上颈椎的内固定融合术是治疗枕颈区疾患的重要方法［1］. 近年来经枢椎侧弓螺钉内固定在国内开展逐渐增多［2,3］. 我们对国人干燥枢椎侧弓进行角度和线性测量，为临床枢椎侧弓螺钉植入提供依据.
1材料和方法
1.1材料
57例国人干燥枢椎，不分种族、性别及年龄，外观排除畸形及破损.
1.2方法
采用游标卡尺测量长度(精确度0.02 mm),用量角器测量角度(精确度1°). 测量上面观或下面观数据时，取在水平面上的投影进行. 测量侧视位数据时，取矢状面上的投影. 测量时，以横突孔后结节为界，将侧弓分为前方的侧弓前部（简称前弓）和后方的峡部分开测量. 指标包括：
1.2.1角度测量① 上面观角度测量（Fig 1）： 测量前弓内倾角αs、峡部内倾角βs. 前弓走行的延长线与下关节突后界交点为螺钉的进针点O； ② 侧视位角度测量（Fig 2）： 测量前弓及峡部同冠状面的上倾角γ和δ； ③ 下面观角度测量（Fig 3）： 测量前弓内倾角αi.
1.2.2距离测量① 前弓宽度测量. 上宽bs： 横突孔上口内侧缘至前弓内侧缘距离，于前弓的上方最宽处测量；中宽bm： 前弓中部的宽度，从枢椎横突孔下口进行测量；下宽bi： 枢椎横突孔下口内侧缘至前弓内侧缘的距离，测量点设在距侧弓前下缘2 mm处；峡部宽度测量： 测量峡部的上宽bui与下宽bli. 测量O点距下关节突外侧缘的距离lla. ② 高度测量（Fig 2）： 测量上关节突的厚度dsa、前弓的上高hup、下高hip（中宽与下宽的总高度）、峡部的高度hi、椎板的高度hl, O点距下关节突下缘的垂直距离hia. ③ 前后距离测量： 上面观测量前弓钉道表观长度ls（前弓投影与椎体前缘的交点距O点的距离）、钉道实际长度la（前弓投影与正中矢状面的交点距O点的距离）、O点距上关节突后缘的距离los, O点距峡部中份的距离loi（Fig 1）. 下面观测量下关节突前缘距横突孔后缘的距离lit（Fig 3）.
统计学处理： 采用SPSS11.5统计软件，数据以x±s表示，并列出参考值范围（95% CI）. 将每块标本左右两侧的测量数据进行配对t检验，同侧的上宽、中宽与下宽采用随机区组的方差分析，P<0.05为差别有统计学意义.
2结果
2.1角度测量结果见Tab 1，左右侧上面观前弓内倾角αs、侧面观峡部上倾角δ及下面观前弓内倾角αi左右侧进行配对t检验，P<0.05,故分开记录. 而上面观峡部内倾角以及侧面观前弓上倾角左右侧进行配对t检验，P>0.05，将其合并计算. αs与αi进行配对t检验，差别有统计学意义（左右侧P均为0.001）. 以αs作为侧弓螺钉进钉内倾角，左右侧分别有36例（63%）与40例（70%）跨越椎体正中线到达对侧半. 以αi作为螺钉进钉内倾角，则分别有35例（61%）和40例（70%）. 从侧视位看，如果完全按照前弓在矢状面上的投影作为进钉方向，则所有的前弓钉都面临着穿透上关节面的危险，除非内倾角够大使螺钉在穿出上关节面前已进入齿状突内（Fig 2）.表1枢椎侧方椎弓角度测量（略）
2.2距离测量结果前弓及峡部的宽度测量结果见Tab 2. 表2枢椎侧弓宽度测量（略）
同侧的上宽、中宽与下宽采用随机区组的方差分析，上宽与中宽、中宽与下宽、上宽与下宽差别均十分显著（P<0.01）. 峡部上宽bui与下宽bli进行配对t检验，差别十分显著（P<0.01）. 峡部的宽度明显大于bs（P<0.01）. 左侧bm有9例（18%）<4.0 mm，14例（25%）<4.5 mm，26例<5.0 mm（46%）；右侧bm有16例（18%）<4.0 mm，22例（39%）<4.5 mm. 27例（47%）<5.0 mm. 高度测量结果见Tab 3.
上关节突厚度最小，前弓上高与中高均小于峡部高度. 前后方向距离测量结果见Tab 4.表3枢椎侧弓高度测量（略）表4前后距离测量结果（略）
峡部中份是Hangman骨折最好发的部位，在横断面上此点距O点的距离左右侧分别为2.6 mm及2.8 mm, O点距关节外侧缘左右侧分别为4.2 mm及3.1 mm，距下关节突下缘的距离分别为9.4 mm及9.4 mm.
3.1枢椎侧弓螺钉内固定的优点枢椎侧弓螺钉内固定由Leconte(1964)首先用于治疗枢椎创伤性滑脱并取得成功，20世纪80～90年代在国外才开始有了比较广泛的应用. 除用于发生在枢椎侧弓本身的骨折外［4］，近来还更多地被用来治疗枕颈区畸形和不稳［3］. 对于陈旧性环寰枢椎脱位伴高位脊髓压迫症的患者，前路减压后往往遗留前方骨性结构的缺损，无法行前路固定手术，后路枕颈区的内固定便成为选择. 以往常用的钢丝固定术（如Gallie和Brooks法）和椎板夹固定术（如Apofix）固定效果有限，而后路的枢椎侧弓螺钉固定坚固可靠，能维持复位直至融合［3,5］. 对于发生在枢椎侧弓本身的骨折来讲，枢椎侧弓螺钉内固定可以保留C1~2间的旋转功能及C2~3间盘的大部分运动功能，并可让韧带结构自行愈合，优于前路钢板内固定. 但此时侧弓螺钉是为了修复侧弓的损伤，其所起的是拉力螺钉的作用［4］.
3.2国人行枢椎侧弓螺钉内固定的可行性欧美人的身材普遍偏高，其枢椎普遍偏大，因此，行枢椎侧弓螺钉固定比较安全［6，7］. 但国人身材相对矮小,相关的枢椎侧弓偏细，面临的手术风险要大［8］. Mandel等［6］认为,要保证3.5 mm的侧弓螺钉行径于侧弓内，前弓的中宽或高度安全界限应该为5 mm. 如果以此为安全界限，我们则发现左侧有54.39%、右侧有52.63%满足要求. 如以4 mm宽度为安全限度,则左侧有84.21%，右侧有71.93%满足要求.
不仅如此，我们尚发现： 枢椎前弓两侧的内倾角并不完全对称，而是存在统计学差异. 且个体间差异较大. 同样的进钉内倾角度,一侧是安全的，对另一侧来讲，或许就面临着很大风险. 如果完全按照枢椎前弓的解剖投影确定前弓螺钉的进针点及进针方向，则大多数的螺钉将向内存在打入对侧椎体的可能，向上存在穿透上关节面的危险(Fig 1，2).
从进针点讲，标准进针点O距峡部仅2.64~4.62 mm，距下关节突外侧缘仅4 mm左右. 此进针点对于治疗枕颈区畸形和不稳时或许可以接受，但对于发生在枢椎侧弓本身的骨折来讲，标准进针点便显得偏上、偏外了. 我们利用计算机模拟技术寻找枢椎侧弓的安全钉道，发现螺钉进针点、进针的内倾角与上倾角与枢椎侧弓任一部分的内倾角或上倾角均不平行（Fig 4，5）.
Ebraheim等［9］发现直视下根据前弓的内缘及上缘的外形特点选择进针方向及角度,可使成功率明显提高. 本研究却发现，由于上面观测得的前弓上部内倾角与下面观测得的前弓中下部的内倾角有显著差异，而侧弓螺钉的安全性主要同下面观测得的内倾角相关（Fig 3）. 加之前弓外侧骨皮质薄，螺钉经过时容易涨破外侧皮质挤压到椎动脉［10］. 对国人来讲，仅根据枢椎前弓上部的特点来选择进针方向是否足够安全，有待于进一步验证.
总之,国人枢椎前弓的中部宽度偏小，用3.5 mm侧弓前部螺钉内固定存在一定的风险. 标准进针角度存在与正中线的夹角偏大、与冠状面的夹角偏小的弊端. 要对Hangman骨折进行椎弓钉内固定时，标准进针点从位置上讲存在偏前、偏内、偏上的不足. 尚需要对螺钉的粗细、进针点的位置及角度进行相应调整以保证安全.
【参考文献】
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