颈椎后结构的影像学测量及其临床意义
作者：谢宁 李家顺 贾连顺 贾宁阳 熊林平
单位：谢 宁 李家顺 贾连顺(上海第二军医大学长征医院骨科 200003)；贾宁阳(影像科)；熊林平(上海第二军医大学卫勤系统计学教研室)
关键词：
中国脊柱脊髓杂志990508 学强度明显优于传统的颈椎后路钢丝〔1〕，但由于颈椎解剖结构复杂，周围重要结构多，手术有一定的危险性。国内外已有一些下颈椎后结构的解剖学测量〔2、3〕，但影像学测量尚不多见。作者测量了100套正常成人颈椎X线片及CT片，旨在为颈椎后路钢板内固定的设计和手术方式提供参考。
1 材料和方法
1.1 影像学测量
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1.1.1 CT片测量 随机抽取100套正常成人颈椎CT片(男50套，女50套)，用游标卡尺(精确度0.02mm)和量角器(精确度1°)分别于C3～C7经椎弓根平面测量双侧的椎弓根宽度(W1)，椎弓根轴线与侧块后壁交点(O)、与侧块外缘的距离(D1)，O点与侧块椎弓根连接处的距离(L1)、与椎弓根椎体连接处的距离(L2)、与椎弓根轴线与椎体前缘交点的距离(L3)，椎弓根轴线与椎体矢状面的夹角(α1)、与侧块后壁在横截面内的夹角(α2)，侧块宽度(W2)，左右两侧块后壁中心点(S)连线的距离(D3)、S点与棘突基底部的距离(D4)、与横突孔后壁的距离(DT)、与横突孔外壁的夹角(γ)。
1.1.2 斜位X线片测量 随机抽取100套正常成人颈椎斜位片(男50套，女50套)，测量椎弓根高度(H1)，O点与上关节突下缘的距离(D2)，椎弓根轴线与椎体横截面的夹角(β1)、与侧块后壁在矢状面内的夹角(β2)。规定与横截面的夹角位于第四象限时为负，位于第一象限时为正。
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1.1.3 侧位X线片测量 随机抽取100套正常成人颈椎侧位片(男50套，女50套)，测量侧块后壁高度(H2)，侧块厚度(T)，上关节突关节面与椎体横截面的夹角(δ)，小关节对合深度(D5)，上下相邻侧块后壁中心点间距(D6)。示意图见图1,2。
图1 颈椎后结构的径线及角度(横截面)
图2 颈椎后结构的径线及角度(矢状面)
1.2 统计学处理
将每块颈椎骨左右两侧的测量数据进行配对资料t检验。将测量指标按男女不同性别分别统计，进行分组资料t检验。对每一测量指标的不同序数椎体间的差异进行单因素方差分析(One-way ANOVA)，并统计两两间差异(SNK法)。
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2 结果
颈椎骨左右两侧的测量数据经检验无明显统计学差异(p>0.05)，遂将两侧的测量结果一并统计。测量结果存在明显的性别间差异。
2.1 颈椎椎弓根有关指标的测量
颈椎椎弓根宽度明显小于高度(p<0.05)，其值均由上位颈椎向下逐渐增加，其中椎弓根宽度C34,5(p<0.05)，C4,56,7(p<0.01)，椎弓根高度间无明显差异。椎弓根轴线在侧块后壁的投影点(O)的位置变异较大，O点与上关节突下缘的距离无明显差异，与侧块后壁外缘的距离C3,4,56,7(p<0.01)。沿椎弓根轴线上的三个长度L1、L2、L3均由上位颈椎向下逐渐减小，其中L1的C3,5>C4,6>C7(p<0.05)，L2的C3,5>C4,6,7(p<0.05) ，L3无明显统计学差异。椎弓根轴线与椎体矢状面的夹角由上位颈椎向下逐渐减小，C4>C3,5>C6>C7(p<0.01)，与椎体横截面的夹角C3为向上倾斜，C4～7为向下倾斜，且逐渐增大，C45,6,7(p<0.01)。
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2.2 颈椎侧块有关指标的测量
颈椎侧块的宽度由上位颈椎向下逐渐减小，但C3～7间无明显统计学差异。侧块高度由上位颈椎向下逐渐增加，C43,5,67(p<0.01)。侧块厚度则由上而下逐渐减小，C3,4>C5,6,7(p<0.01)。左右两侧块中心点(S)间距C3,4，75,6(p<0.01)，S点距棘突基底部距离C43,5,6,7(p<0.05)。S点与横突孔后壁的距离C3,4,56,7(p<0.01) ，S点与横突孔外壁的夹角变异较大，C3,4,56,7(p<0.01)。上关节突关节面与椎体横截面夹角为C3,4,567(p<0.01)。小关节对合深度由上而下逐渐减小，C3/4,C4/5>C5/6,C6/7(p<0.01) ，上下相邻侧块后壁中心点间距逐渐增大，C3/4,C4/55/6,C6/7(p<0.01)。
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3 讨论
3.1 颈椎后结构影像学测量的意义
对于颈椎后结构的测量现有的报道多集中于干燥骨标本的解剖形态学测量〔2、3〕。干燥骨标本测量的优点是直观、可靠，但是干燥骨标本收集困难，测量时人为误差较大，而且干燥骨标本由于脱水、萎缩等原因与活体的真实形态尚存在一定差异。影像学测量可以收集到大样本资料，而且由于可以直接在胶片上划线测量，误差较小。同时影像学资料反映的是活体的情况，测量结果更真实，临床应用较多的也是影像学资料，因此建立影像学数据库也更有指导意义。
3.2 测量结果与颈椎侧块螺钉钢板的选择
颈椎侧块螺钉钢板最早由法国医师Roy-Camille于1970年首先使用，是目前国外应用最多的颈椎后路内固定方法，主要应用于颈椎创伤性不稳、广泛椎板切除减压术可能发生颈椎反曲危险者，其力学特性明显强于传统的颈椎后路钢丝固定加植骨的方法。但同时颈椎侧块周围重要解剖结构较多，其前内方有颈髓，前方为椎动脉和颈神经根，使用侧块螺钉有发生严重的神经血管损伤的危险性，这也是制约侧块螺钉在国内推广的重要原因之一。文献报道由置入螺钉引起的重要结构(主要是颈神经根和小关节面)的损伤率为2.7%～28.6%〔4、5〕，因而置钉方法成为其关键性技术。本文测量结果显示，侧块后壁中心点与横突孔外壁夹角最大为22°，因此螺钉以向外侧倾斜25°左右为宜，可以避开颈髓和椎动脉；同时为防止损伤颈神经根和避免破坏小关节面而造成创伤性关节炎以致术后长期颈痛，螺钉还要向头侧倾斜50°，与上关节突关节面平行(上关节突关节面与椎体横截面的平均夹角范围为46.73°～57.23°)。这与Pait〔6〕通过尸体解剖后认为侧块的外上象限是安全的观点一致。由于侧块的平均宽度范围介于9.74～10.16mm之间，以选用直径3.5mm的螺钉为宜。为增加钉道长度，以增加骨质对螺钉的握持力，入钉点可以在侧块后壁中心点略偏内侧。由于侧块厚度变化较大(厚度范围为7.33～17.56mm)，建议术中测深，而不是使用固定长度的螺钉。同时本文测量发现上下相邻两个侧块中心点间距变化较大(10.70～24.51 mm)，而钢板上钉孔的位置是基本固定的，限制了螺钉在最佳位置打入侧块，因此建议使用钉棒系统，以使螺钉位置可调，可以选择最佳的入钉点。
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3.3 测量结果与颈椎椎弓根螺钉钢板的选择
胸腰椎椎弓根螺钉已广泛应用，但颈椎椎弓根螺钉的使用直到1994 年才有报道〔7〕，至今尚无大宗病例报道。其优点是三柱固定，力学强度是所有颈椎内固定中最好的，但颈椎椎弓根太细，周围重要结构多，其危险性极大，对技术要求极高。颈椎椎弓根宽度小于高度，因此选用螺钉直径以宽度为准。本文测得椎弓根宽度范围为2.95～8.85mm，则选用螺钉直径为3.0mm或2.7 mm。同时本文测量结果显示椎弓根轴线在侧块后壁投影点的位置、椎弓根轴线与椎体矢状面和横截面的夹角变异很大，如果按固定角度置入椎弓根螺钉，极易穿透椎弓根壁而损伤周围重要结构。Miller〔8〕报道在尸体上直视下置入椎弓根螺钉仍有25%～47.3%的椎弓根穿透率。建议颈椎椎弓根螺钉的适应证选择一定要严格，如限制在严重的颈椎不稳以及其它内固定器械无法使用时等。C7侧块较薄(C3,4>C5,6,7)，对侧块螺钉的握持力不足，而其椎弓根宽度较大(C7>C5,6>C3,4)，可以考虑使用椎弓根螺钉〔9〕。使用前一定要测量患者的X线片及CT片，以了解椎弓根的角度及长度，指导术中置钉。而椎弓根太细小者，尤其是女性应慎重考虑使用椎弓根螺钉。
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参考文献
1 Ulrich C, Woersdoerfer O, Kalff R, et al. Biomechanics of fixation systems to the cervical spine. Spine,1991,16(3s):4.
2 Stanescu S, Ebraheim NA, Yeasting R, et al. Morphometric evaluation of the cervico-thoracic junction. Practical considerations for posterior fixation of the spine. Spine , 1994,19(18):2082.
3 Xu RM, Ebraheim NA, Yeasting R, et al. Anatomy of C7 lateral mass and projection of pedicle axis on its posterior aspect. J Spinal Disord, 1995,8(2):116.
, http://www.100md.com
4 Heller JG, Silcox D, Sutterlin CE. Complications of posterior cervical plating. Spine ,1995,20(22):2442.
5 Ebraheim NA, Rupp RE, Savolaine ER, et al. Posterior plating of the cervical spine. J Spine Disord,1995,8(2):111.
6 Pait TG, Mc Allister PV, Kaufen HH. Quadrant anatomy of the articular pillars (lateral cervical mass) of the cervical spine. J Neurosurg,1995,82:1011.
7 Abumi K, Itoh H, Taneichi H, et al. Transpedicular screw fixation for traumatic lesions of the middle and lower cervical spine: description of the techniques and preliminary report. J Spinal Disord,1994,7(1):19.
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8 Miller RM, Ebraheim NA, Xu RM, et al. Anatomic consideration of transpedicular screw placement in the cervical spine. An analysis of two approaches. Spine ,1996,21(20):2317.
9 Jonsson H Jr, Rawschuing W. Anatomical and morphometric studies in posterior cervical spinal screw-plate systems. J Spinal Disord,1994,7(5):429.
收稿日期：1999-01-26 修回日期：1999-09-08, http://www.100md.com
单位：谢 宁 李家顺 贾连顺(上海第二军医大学长征医院骨科 200003)；贾宁阳(影像科)；熊林平(上海第二军医大学卫勤系统计学教研室)
关键词：
中国脊柱脊髓杂志990508 学强度明显优于传统的颈椎后路钢丝〔1〕，但由于颈椎解剖结构复杂，周围重要结构多，手术有一定的危险性。国内外已有一些下颈椎后结构的解剖学测量〔2、3〕，但影像学测量尚不多见。作者测量了100套正常成人颈椎X线片及CT片，旨在为颈椎后路钢板内固定的设计和手术方式提供参考。
1 材料和方法
1.1 影像学测量
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1.1.1 CT片测量 随机抽取100套正常成人颈椎CT片(男50套，女50套)，用游标卡尺(精确度0.02mm)和量角器(精确度1°)分别于C3～C7经椎弓根平面测量双侧的椎弓根宽度(W1)，椎弓根轴线与侧块后壁交点(O)、与侧块外缘的距离(D1)，O点与侧块椎弓根连接处的距离(L1)、与椎弓根椎体连接处的距离(L2)、与椎弓根轴线与椎体前缘交点的距离(L3)，椎弓根轴线与椎体矢状面的夹角(α1)、与侧块后壁在横截面内的夹角(α2)，侧块宽度(W2)，左右两侧块后壁中心点(S)连线的距离(D3)、S点与棘突基底部的距离(D4)、与横突孔后壁的距离(DT)、与横突孔外壁的夹角(γ)。
1.1.2 斜位X线片测量 随机抽取100套正常成人颈椎斜位片(男50套，女50套)，测量椎弓根高度(H1)，O点与上关节突下缘的距离(D2)，椎弓根轴线与椎体横截面的夹角(β1)、与侧块后壁在矢状面内的夹角(β2)。规定与横截面的夹角位于第四象限时为负，位于第一象限时为正。
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1.1.3 侧位X线片测量 随机抽取100套正常成人颈椎侧位片(男50套，女50套)，测量侧块后壁高度(H2)，侧块厚度(T)，上关节突关节面与椎体横截面的夹角(δ)，小关节对合深度(D5)，上下相邻侧块后壁中心点间距(D6)。示意图见图1,2。
图1 颈椎后结构的径线及角度(横截面)
图2 颈椎后结构的径线及角度(矢状面)
1.2 统计学处理
将每块颈椎骨左右两侧的测量数据进行配对资料t检验。将测量指标按男女不同性别分别统计，进行分组资料t检验。对每一测量指标的不同序数椎体间的差异进行单因素方差分析(One-way ANOVA)，并统计两两间差异(SNK法)。
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2 结果
颈椎骨左右两侧的测量数据经检验无明显统计学差异(p>0.05)，遂将两侧的测量结果一并统计。测量结果存在明显的性别间差异。
2.1 颈椎椎弓根有关指标的测量
颈椎椎弓根宽度明显小于高度(p<0.05)，其值均由上位颈椎向下逐渐增加，其中椎弓根宽度C3
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2.2 颈椎侧块有关指标的测量
颈椎侧块的宽度由上位颈椎向下逐渐减小，但C3～7间无明显统计学差异。侧块高度由上位颈椎向下逐渐增加，C4
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3 讨论
3.1 颈椎后结构影像学测量的意义
对于颈椎后结构的测量现有的报道多集中于干燥骨标本的解剖形态学测量〔2、3〕。干燥骨标本测量的优点是直观、可靠，但是干燥骨标本收集困难，测量时人为误差较大，而且干燥骨标本由于脱水、萎缩等原因与活体的真实形态尚存在一定差异。影像学测量可以收集到大样本资料，而且由于可以直接在胶片上划线测量，误差较小。同时影像学资料反映的是活体的情况，测量结果更真实，临床应用较多的也是影像学资料，因此建立影像学数据库也更有指导意义。
3.2 测量结果与颈椎侧块螺钉钢板的选择
颈椎侧块螺钉钢板最早由法国医师Roy-Camille于1970年首先使用，是目前国外应用最多的颈椎后路内固定方法，主要应用于颈椎创伤性不稳、广泛椎板切除减压术可能发生颈椎反曲危险者，其力学特性明显强于传统的颈椎后路钢丝固定加植骨的方法。但同时颈椎侧块周围重要解剖结构较多，其前内方有颈髓，前方为椎动脉和颈神经根，使用侧块螺钉有发生严重的神经血管损伤的危险性，这也是制约侧块螺钉在国内推广的重要原因之一。文献报道由置入螺钉引起的重要结构(主要是颈神经根和小关节面)的损伤率为2.7%～28.6%〔4、5〕，因而置钉方法成为其关键性技术。本文测量结果显示，侧块后壁中心点与横突孔外壁夹角最大为22°，因此螺钉以向外侧倾斜25°左右为宜，可以避开颈髓和椎动脉；同时为防止损伤颈神经根和避免破坏小关节面而造成创伤性关节炎以致术后长期颈痛，螺钉还要向头侧倾斜50°，与上关节突关节面平行(上关节突关节面与椎体横截面的平均夹角范围为46.73°～57.23°)。这与Pait〔6〕通过尸体解剖后认为侧块的外上象限是安全的观点一致。由于侧块的平均宽度范围介于9.74～10.16mm之间，以选用直径3.5mm的螺钉为宜。为增加钉道长度，以增加骨质对螺钉的握持力，入钉点可以在侧块后壁中心点略偏内侧。由于侧块厚度变化较大(厚度范围为7.33～17.56mm)，建议术中测深，而不是使用固定长度的螺钉。同时本文测量发现上下相邻两个侧块中心点间距变化较大(10.70～24.51 mm)，而钢板上钉孔的位置是基本固定的，限制了螺钉在最佳位置打入侧块，因此建议使用钉棒系统，以使螺钉位置可调，可以选择最佳的入钉点。
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3.3 测量结果与颈椎椎弓根螺钉钢板的选择
胸腰椎椎弓根螺钉已广泛应用，但颈椎椎弓根螺钉的使用直到1994 年才有报道〔7〕，至今尚无大宗病例报道。其优点是三柱固定，力学强度是所有颈椎内固定中最好的，但颈椎椎弓根太细，周围重要结构多，其危险性极大，对技术要求极高。颈椎椎弓根宽度小于高度，因此选用螺钉直径以宽度为准。本文测得椎弓根宽度范围为2.95～8.85mm，则选用螺钉直径为3.0mm或2.7 mm。同时本文测量结果显示椎弓根轴线在侧块后壁投影点的位置、椎弓根轴线与椎体矢状面和横截面的夹角变异很大，如果按固定角度置入椎弓根螺钉，极易穿透椎弓根壁而损伤周围重要结构。Miller〔8〕报道在尸体上直视下置入椎弓根螺钉仍有25%～47.3%的椎弓根穿透率。建议颈椎椎弓根螺钉的适应证选择一定要严格，如限制在严重的颈椎不稳以及其它内固定器械无法使用时等。C7侧块较薄(C3,4>C5,6,7)，对侧块螺钉的握持力不足，而其椎弓根宽度较大(C7>C5,6>C3,4)，可以考虑使用椎弓根螺钉〔9〕。使用前一定要测量患者的X线片及CT片，以了解椎弓根的角度及长度，指导术中置钉。而椎弓根太细小者，尤其是女性应慎重考虑使用椎弓根螺钉。
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参考文献
1 Ulrich C, Woersdoerfer O, Kalff R, et al. Biomechanics of fixation systems to the cervical spine. Spine,1991,16(3s):4.
2 Stanescu S, Ebraheim NA, Yeasting R, et al. Morphometric evaluation of the cervico-thoracic junction. Practical considerations for posterior fixation of the spine. Spine , 1994,19(18):2082.
3 Xu RM, Ebraheim NA, Yeasting R, et al. Anatomy of C7 lateral mass and projection of pedicle axis on its posterior aspect. J Spinal Disord, 1995,8(2):116.
, http://www.100md.com
4 Heller JG, Silcox D, Sutterlin CE. Complications of posterior cervical plating. Spine ,1995,20(22):2442.
5 Ebraheim NA, Rupp RE, Savolaine ER, et al. Posterior plating of the cervical spine. J Spine Disord,1995,8(2):111.
6 Pait TG, Mc Allister PV, Kaufen HH. Quadrant anatomy of the articular pillars (lateral cervical mass) of the cervical spine. J Neurosurg,1995,82:1011.
7 Abumi K, Itoh H, Taneichi H, et al. Transpedicular screw fixation for traumatic lesions of the middle and lower cervical spine: description of the techniques and preliminary report. J Spinal Disord,1994,7(1):19.
, 百拇医药
8 Miller RM, Ebraheim NA, Xu RM, et al. Anatomic consideration of transpedicular screw placement in the cervical spine. An analysis of two approaches. Spine ,1996,21(20):2317.
9 Jonsson H Jr, Rawschuing W. Anatomical and morphometric studies in posterior cervical spinal screw-plate systems. J Spinal Disord,1994,7(5):429.
收稿日期：1999-01-26 修回日期：1999-09-08, http://www.100md.com