一、技术简介
胸腰椎前路螺钉内固定术已在临床广泛应用,在胸腰段骨折、侧弯畸形矫正、结核及非特异性感染病灶清除、椎体肿瘤切除等许多疾病发挥重要作用。随着生物力学及内固定的发展,不断出现新型前路内固定系统,总体上分为长节段及短节段两大类,包括钉棒装置、钉板装置及特殊内固定装置。胸腰椎手术前方入路包括开胸入路、胸腰段经胸腔胸膜外入路及腰椎经腹外侧腹膜后入路,腹直肌切口及腹正中入路。
该技术具有直视病灶,更彻底清除病变及有效的重建等优点。鉴于胸腰椎为人体应力集中部,且邻近解剖涉及胸腹腔较多重要脏器及血管,胸腰椎前路手术螺钉的置入需符合脊柱生物力学及安全原则。
二、解剖学测量及数据
鉴于前路内固定置钉方式,置钉长度与椎体横径及置钉角度相关。成人上胸椎、中胸椎、下胸椎及腰椎测量指标见图1。
①上横径(D1):椎体上缘两侧最侧端的投影距离;
②中横径(D2):椎体中段两侧最侧端的投影距离;
③下横径(D3):椎体下缘两侧最侧端的投影距离;其测量结果依次见表1及表2;
④螺钉后倾安全角(α):不同进钉点处螺钉最大后倾钉道轨迹与冠状面的夹角(图2A~C)。胸椎螺钉后倾安全角,其后进钉点为肋凹前缘,中进钉点为距后进钉点5mm处,前进钉点为距后进钉点10mm处。腰椎螺钉后倾安全角,其后进钉点为椎体椎弓根连接处,中进钉点为距后进钉点10mm处,前进钉点为距后进钉点20mm处。后、中、前进钉点的螺钉后倾安全角测量结果依次见表3、表4。
图1 椎体横径测量
表1 胸椎椎体横径测量参数(均数±标准差)
表2 腰椎椎体横径测量参数(均数±标准差)
图2:A椎体不同进钉点螺钉后倾安全角测量(后进钉点);B椎体不同进钉点螺钉后倾安全角测量(中进钉点);C椎体不同进钉点螺钉后倾安全角测量(前进钉点)
表3 胸椎不同进钉点螺钉后倾安全角[干标本,n=470,均数±标准差(最小值~最大值)]
表4 腰椎不同进钉点螺钉后倾安全角[干标本,n=170,均数±标准差(最小值~最大值)]
三、临床意义
(一)进钉点
螺钉应在椎体骨质较密集并且为应力集中处进入,每个螺钉均须放置在椎体相同的解剖位置,故椎弓根基底部前方区域常作为进钉点。鉴于胸椎肋骨小头及肋凹解剖位置在术中易分辨,常将其作为进钉点参考,但须注意肋凹自身存在一定的变异。临床中常在T10、T11、T12椎体选择肋骨小头前方3~5mm进钉,其余胸椎椎体则可平肋骨小头进钉,腰椎则常选择椎弓根基底部作为恒定参照位置,同一椎体上位螺钉需在椎弓根上缘的延长线,下位螺钉需在椎弓根下缘的延长线,离椎体后缘5~10mm较为合适(图3)。对于单椎体双螺钉内固定系统,其前进钉点则需根据后进钉点及内固定规格适当前移,平行终板置钉。
图3 进钉点示意图
(二)进钉角度
螺钉始终平行上、下终板,进钉角度与进钉点相关。椎体单螺钉置钉,主进钉点位于肋凹前缘或椎弓根根部前缘处时,常以平行冠状位水平或自后向前与冠状面水平呈5°~10°置钉。对于单节段需置入双螺钉的前路内固定系统,后方螺钉常自后向前以5°~10°置钉,前方螺钉则自前向后以0~10°攻入。进钉点越靠前,螺钉前倾的角度越小,甚至需要后倾。螺钉向后置钉时,需注意螺钉后倾安全角(图4A~C)。胸椎进钉点在肋凹处、远离肋凹5mm及10mm处时,其螺钉后倾安全角均值范围分别为10.7°~14.0°、19.9°~23.6°、28.5°~34.4°。腰椎进钉点在椎弓根基底部、远离椎弓根基底部10mm及20mm处时,其螺钉后倾安全角均值范围分别为2.4°~14.4°、22.2°~33.2°、43.3°~52.4°。但螺钉后倾安全角个体差异较大,且不同椎体存在差异,故螺钉后倾置钉时,需避免角度过大而突破椎管。
图4:A不同进钉点螺钉后倾最大角钉道横截面示意图(后进钉点);B不同进钉点螺钉后倾最大角钉道横截面示意图(中进钉点);C不同进钉点螺钉后倾最大角钉道横截面示意图(前进钉点)
(三)进钉深度
进钉深度取决于椎体横径及进钉角度,不同椎体、同一椎体不同层次其横径存在差异。选择合适螺钉长度,使螺钉末端攻入并突破椎体对侧皮质1~2mm,但需避免螺钉过长,损伤椎前血管及交感神经。脊柱侧弯患者常存在主动脉与椎体相对位置的改变,更需谨慎。椎体横径测量差异较大,且置钉角度不同时,其长度相应改变,故解剖数据只提供参考,一般上胸椎选择20~25mm,中胸椎25~30mm,下胸椎30~35mm,腰椎40~45mm。
(四)螺钉直径
目前应用于临床的前路内固定系统较多,不同的内固定系统,其规格不尽相同。上胸段及中胸段常选择直径4.5mm螺钉,可适当增大。下胸段及腰椎常选择直径6.5mm螺钉。避免螺钉直径过小导致内固定失败。
螺钉直径:螺钉的直径一般为4.5~6.5mm。
进钉点:在胸椎常以肋椎关节为参照,于肋凹前缘处作为进钉点。腰椎以椎弓根为参照,主进钉点需位于椎弓根延长线上,上位进钉点需位于椎弓根延长线上缘,下位进钉点需位于椎弓根延长线下缘,距离椎体后缘5~10mm。
进钉角度:螺钉后置入钉自后向前呈5°~10°,前置入钉自前向后以0~10°置钉。
进钉深度:螺钉长度上胸椎选择20~25mm,中胸椎25~30mm,下胸椎30~35mm,腰椎40~45mm。
四、影像学标准
理想的螺钉位置在平片侧位中(图5-A),螺钉中心应置于椎弓根上缘或下缘水平延长线上,钉尾不超过椎体后缘线,避免进入椎间隙及椎管,不同椎体节段的螺钉需置于相同的解剖位置。正位片中(图5-B),螺钉平行于终板,可适当攻破椎体对侧皮质,使每个椎体至少有2点的双皮质固定,以保证能够重建足够的稳定性(图5-C),但需权衡血管损伤增加的风险。
图5:A双螺钉钉板系统术后CT侧位平片;B双螺钉钉板系统术后CT正位平片;C双螺钉钉板系统术后CT横断面片
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