陳作喜，黃義星，黃皆和，張軍，黃其杉

（溫州醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院 脊柱外科，浙江 溫州 325027）

脊柱頸胸段通常指C7～T4椎節(jié)，因其處于頸椎前曲向胸椎后凸的過渡處，是生物力學和解剖學的薄弱區(qū)[1]。由于發(fā)生于頸胸段的絕大部分病變?nèi)缒[瘤、感染以及退變性疾病通常導致前方結(jié)構(gòu)破壞，因此，需要直接從前方進行手術(shù)減壓[3]。受其解剖位置的影響，現(xiàn)國內(nèi)外還較少有專門符合其解剖特點及生物力學的前路內(nèi)固定器械，這也限制了頸胸段前路內(nèi)固定技術(shù)的發(fā)展。本研究目的在于利用MRI圖像對頸胸段的一些影像學數(shù)據(jù)進行測量，為頸胸段前路內(nèi)固定器械的研發(fā)、手術(shù)時的器械選擇提供參考。

1 資料和方法

1.1 一般資料 自2012年8月至2013年4月間，從溫州醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院圖像存貯及傳輸系統(tǒng)（PACS）影像工作站中隨機選取100份包含頸胸段的正常頸椎MRI圖像（GE公司磁共振儀，1.5T），排除頸胸段椎體及椎弓根骨折、腫瘤，椎體側(cè)彎及椎體畸形等。其中男46例，女54例；年齡18～72歲，平均（43.31±13.25）歲。

1.2 影像學測量 利用醫(yī)院PACS影像工作站自帶測量工具進行測量（距離精確度0.01 mm，角度精確度0.01°）。測量正中矢狀位T2加權(quán)影像上頸胸段各椎體上矢狀徑、中矢狀徑及下矢狀徑，椎體前高、中高及后高（示意圖見圖1和圖2），頸胸段各節(jié)段的節(jié)段長度及Cobb角度，各椎體螺釘?shù)拈L度。測量螺釘長度時，將椎體在正中矢狀位平面上分為上、中、下3等份，測量上位椎體前緣中下1/3分界點至椎體后上緣的距離定義為頭端椎體螺釘，測量下位椎體前緣中上1/3分界點至椎體后下緣的距離定義為尾端椎體螺釘（見圖3）。

1.3 統(tǒng)計學處理方法 采用SPSS 20.0統(tǒng)計學軟件。計量資料以 ±s表示，各指標采用單樣本t檢驗分析。P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。椎體垂直指數(shù)[2]=椎體后高/椎體前高×100，數(shù)值小于97.9的為背楔型；在98.0～101.9之間為平正型；大于102.0為腹楔型。

圖1 測量頸胸段各椎體上、中、下矢狀徑

圖2 測量頸胸段各椎體前高、中高、后高

圖3 測量頸胸段各節(jié)段固定時頭端、尾端椎體螺釘?shù)拈L度

2 結(jié)果

頸胸段各椎體上、中、下矢狀徑測量結(jié)果見表1。由表1發(fā)現(xiàn)椎體矢狀徑從C7到T4逐漸增大，最小為12.03 mm，最大24.36 mm，頸胸段椎體上下兩端的矢狀徑較大，而椎體中段的矢狀徑相對較小，同一椎體下矢狀徑大于該椎體上矢狀徑（P＜0.05）。男女之間的差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.01），男性測量值在總體上大于女性的測量指標。男性平均（15.53±1.44）mm到（21.26±1.31）mm，女性平均（14.26±1.11）mm到（19.91±1.44）mm。

頸胸段各椎體前高、中高、后高測量結(jié)果見表2。由表2可知，脊柱頸胸段各椎體的前高、中高、后高從頭端向尾端也逐漸變大，各椎體的中高＜前高＜后高（P＜0.05）。頸胸段各椎體后高大于椎體前高，從而維持了頸胸段脊柱的生理性后凸。前高、中高、后高各數(shù)值在男女之間的差異有統(tǒng)計學意義，男性測量值在總體上大于女性的測量值。椎體垂直指數(shù)C7為99.3，為平正型。T1～T4椎體垂直指數(shù)為102.1～111.2，屬腹楔型。

頸胸段各節(jié)段長度及節(jié)段Cobb角度見表3。雙節(jié)段長度平均從（33.79±2.26 ）mm到（36.06±1.48）mm；三節(jié)段長度為（52.35±2.65）mm到（54.86±2.15）mm；四節(jié)段長度為（71.63±3.08）mm到（73.19±2.94）mm；C7～T4節(jié)段的長度為（90.89±3.66）mm。C7～T4節(jié)段Cobb角為（6.99±5.52）°。

行頸胸段內(nèi)固定時，各節(jié)段的頭端及尾端螺釘測量結(jié)果見表4。正中矢狀位上頭端螺釘?shù)拈L度女性為14.22～22.78 mm，男性為14.37～23.52 mm。女性尾端螺釘長度為15.29～25.9 mm，男性為16.73～26.13 mm。經(jīng)統(tǒng)計分析脊柱頸胸段前路螺釘釘?shù)篱L度從C7到T4也逐漸增大。男女之間差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.01），男性檢查者螺釘長度要大于女性檢查者。

表1 100例成人男女頸胸段正中矢狀位MRI圖像矢狀徑測量結(jié)果（ ±s，mm，男=46，女=54）

表2 100例成人男女頸胸段正中矢狀位MRI圖像椎體高度測量結(jié)果（ ±s，mm，男=46，女=54）

表3 100例成人頸胸段正中矢狀位MRI圖像節(jié)段高度及角度測量結(jié)果（ ±s，男=46，女=54）

表4 100例成人頸胸段正中矢狀位MRI圖像頭端、尾端椎體螺釘測量結(jié)果（ ±s，mm，男=46，女=54）

3 討論

3.1 脊柱頸胸段的特殊性 脊柱頸胸段椎節(jié)（C7～T4）相對C3～6椎節(jié)活動度較小，是靈活的頸椎和相對固定的胸椎的交界處，是頭顱和頸椎的重量從后柱逐漸轉(zhuǎn)為前柱應力增加的部位[1]。因發(fā)生該部位的絕大部分病變?nèi)缒[瘤、感染及退變性疾病通常導致前方結(jié)構(gòu)破壞或脊髓壓迫，故需直接從前方進行手術(shù)減壓。但該處處于頸椎前曲向胸椎后凸的過渡處，其位置較深，加上前方骨性組織（胸骨、肋骨、鎖骨等）及上縱隔內(nèi)軟組織(大血管、神經(jīng)、氣管、食管等)的遮擋，不僅增加了前方入路顯露的困難，同時也增加了手術(shù)的危險性。所以經(jīng)前路暴露脊柱頸胸段一直是對骨科醫(yī)生的挑戰(zhàn)[3-6]。

隨著CT的重建技術(shù)及MRI檢查在臨床上的廣泛應用，如今脊柱頸胸段疾病的發(fā)現(xiàn)率有所增高，可以預見頸胸段手術(shù)的開展必將會更加廣泛。但脊柱頸胸段結(jié)構(gòu)的特殊性及復雜性[7]，在一定程度上限制了其前路手術(shù)的開展，所以國內(nèi)外尚缺乏有專門符合其解剖特點及生物力學的前路內(nèi)固定器械，在已有文獻報道的頸胸段病變前方入路行內(nèi)固定重建時常選用頸前路相關(guān)鈦板。頸胸段椎體周圍有重要的血管神經(jīng)通過，椎管內(nèi)脊髓充盈飽滿，椎管空間相對狹小[8]，所以在選擇置入內(nèi)固定螺釘或鋼板的長度、方向等稍有偏差，將會造成嚴重的并發(fā)癥。而對于頸胸段前路內(nèi)固定器械選擇的參考范圍，國內(nèi)外少見相關(guān)報道。CT影像學測量是一種較為準確的研究方法，但臨床上較少有專門拍攝頸胸段矢狀位CT及二維重建，而在拍攝頸椎MRI時常常有包括頸胸段。因此，本研究利用MRI圖像對頸胸段的一些相關(guān)影像解剖學數(shù)據(jù)進行測量，以期為頸胸段前路內(nèi)固定器械的研發(fā)、手術(shù)時的選擇提供參考。

3.2 椎體形態(tài)特征 根據(jù)本研究測量可知，頸胸段椎體高度從上向下逐漸增大，各椎體后高均大于椎體前高，中央高度低于前后緣高度，T1～4椎體垂直指數(shù)為102.1～111.2，屬腹楔型，與李偉等[9]和李志君等[10]的研究結(jié)果相一致，從而維持了頸胸段脊柱的生理性后凸。椎體的矢狀面呈上下終板的雙凹形，同一椎體的下矢狀徑均大于上矢狀徑，中矢狀徑最小，這滿足椎體由上而下負重遞增的要求。另外頸胸段椎體間的上位椎體下矢狀徑測量值與下位椎體上矢狀徑的值相接近，這與維持上胸椎的穩(wěn)定性有關(guān)。人體形態(tài)結(jié)構(gòu)存在著明顯的性別差異，從本研究結(jié)果來看椎體的矢狀徑和高度性別差異顯著，并且均為男性大于女性，這與男性一般身體質(zhì)量較重、身材較高大，椎體承受的重量也相對較大有關(guān)。

3.3 前路內(nèi)固定技術(shù)及器械相關(guān)分析 目前，樞法模公司的Z-plate有為胸椎設(shè)計的，比較適用于中下胸椎椎體的固定，對頸胸段椎體來說規(guī)格可能偏大[11]。頸前路鋼板常被用來進行上胸椎的內(nèi)固定，但其彎曲弧度與頸胸段生理曲度相反，且與其匹配的螺釘又可能太短[12]。尤其對上胸椎后凸畸形的病例，練克儉等[11]提出，如果采用Orion鋼板內(nèi)固定，需將鋼板反折成與后凸角度相一致的弧度，這樣將破壞鋼板的強度甚至造成鋼板斷裂。因此，臨床應用中需設(shè)計一套專門用于頸胸段前路內(nèi)固定器械。

脊柱前路內(nèi)固定的固定螺釘一般采用單皮質(zhì)固定螺釘，以不穿過對側(cè)骨皮質(zhì)進入椎管為準。根據(jù)我們的測量結(jié)果，同一椎體的上下矢狀徑較大，中矢狀徑最小，因此在行頸胸段前路內(nèi)固定時，我們建議頭端椎體進釘點在椎體前緣中下1/3分界處，螺釘可向頭端稍傾斜；尾端椎體的進釘點在椎體的中上1/3處，螺釘可稍向尾側(cè)傾斜。這樣既增加了進釘深度、加大了螺釘?shù)陌殉至?，又不容易使螺釘穿破對?cè)骨皮質(zhì)而導致嚴重并發(fā)癥。賀聚良等[8]測量50具成人上胸椎標本，發(fā)現(xiàn)椎體矢狀徑從Tl到T4逐漸增大，與我們的結(jié)果一致，這提示頸胸段前路螺釘釘?shù)篱L度逐漸增大。肖增明等[13]提出上胸椎前路內(nèi)固定采用的皮質(zhì)骨螺釘長度為17 mm，較頸椎皮質(zhì)骨螺釘（15 mm）長2 mm，目的是減少鋼板螺釘松動、脫落的發(fā)生率。根據(jù)本研究矢狀位最長螺釘?shù)臏y量結(jié)果，頭端螺釘長度為14.22～23.52 mm，而尾端螺釘為15.52～26.13 mm。由于本研究測量的螺釘長度只考慮正中矢狀位時上位椎體前緣中下1/3分界點至椎體后上緣的距離，以及下位椎體前緣中上1/3分界點至椎體后下緣的距離，臨床實際中螺釘可以往椎體兩側(cè)適度傾斜，加上鋼板本身的厚度，以及正位的進釘點會有一定的偏離正中線，所以螺釘長度跟我們所測量的值會有偏差。因此，我們建議在行頸胸段前路內(nèi)固定術(shù)前，行MRI測量，根據(jù)進釘位置并參考此測量范圍選擇合適的釘長及進釘深度，為安全起見，應以較小的數(shù)據(jù)為參考值。

頸胸段椎體高度較頸椎椎體高，因此，在治療頸胸段疾患前路手術(shù)時選擇頸前路鋼板并不適合。因頸胸段生理性后凸角度的存在，我們所測量的節(jié)段高度值較實際要短。這些結(jié)果可為日后頸胸段前路內(nèi)固定器械的研發(fā)提供相關(guān)依據(jù)。根據(jù)我們測量的頸胸段不同節(jié)段Cobb角度可知，不同的節(jié)段Cobb角度會有不同，不同個體在相同節(jié)段的Cobb角也有不同。這提示我們在手術(shù)操作中應根據(jù)節(jié)段高度選擇合適長度的鋼板，并根據(jù)節(jié)段角度進行預彎，以確保鋼板與頸胸段節(jié)段后凸弧度相匹配。這樣才符合內(nèi)固定的張力帶原則，在后伸時保持其張力，在屈曲時保持鋼板支撐作用，避免載荷不平衡、壓力不勻稱導致螺釘松動或斷裂，另一方面避免鋼板過長或彎曲過度導致的不適感、食管壓迫、吞咽困難等。不同的個體存在一定的變異，術(shù)前行MRI測量是十分必要的，這樣有利于準備合適長度的前路鋼板，并在術(shù)中根據(jù)術(shù)前測量的節(jié)段Cobb角對鋼板進行適當預彎，使鋼板伏貼，達到最佳固定效果。

微創(chuàng)技術(shù)及相關(guān)器械的發(fā)展為頸胸段前路手術(shù)提供了一個方向[14]。本研究利用MRI影像學測量的方法，使用醫(yī)院PACS系統(tǒng)內(nèi)自帶的測量長度和Cobb角的工具，準確地測量了頸胸段前路內(nèi)固定相關(guān)的一些影像解剖學數(shù)據(jù)，且對象均是活體，比傳統(tǒng)的測量方法更為精確，數(shù)據(jù)更為可靠，同時可重復多次測量。本研究可為脊柱頸胸段前路內(nèi)固定器械的設(shè)計、研發(fā)提供參考，同時對頸胸段前路內(nèi)固定時器械的選擇提供指導。但本研究測量數(shù)量仍較少，同時由于后凸角度的存在，部分測量的節(jié)段前高度較實際會較短，這些不足仍需進一步研究改善。

[1] Pal GP, Routal RV. A study of weight transmission through the cervical and upper thoracic regions of the vertebral column in man[J]. J Anat, 1986, 148: 245-161.

[2] Vialle R, Dauzac C, Khouri N, et al. Sacral and lumbar-pelvic morphology in high-grade spondylolisthesis[J]. Orthopedics,2007, 30(8): 642-649.

[3] Singh K, Berta SC, Albert T J. Anterior cervicothoracic junction approach[J]. Techniques in Orthopaedics, 2002, 17(3):365-373.

[4] Comey CH, McLaughlin MR, Moossy J. Anterior thoracic

corpectomy without sternotomy: a strategy for malignant disease of the upper thoracic spine[J]. Acta neurochir (Wien),1997, 139(8): 712-718.

[5] Resnick DK. Anterior cervicothoracic junction corpectomy and plate fixation without sternotomy[J]. Neurosurgical Focus, 2002, 12(1): 1-6.

[6] Cohen ZR, Fourney DR, Gokaslan ZL, et al. Anterior stabilization of the upper thoracic spine via an "interaortocaval subinnominate window": case report and description of operative technique[J]. J Spinal Disord Tech, 2004, 17(6): 543-548.

[7] Kaya RA, Türkmenolu ON, Ko? ON, et al. A perspective for the selection of surgical approaches in patients with upper thoracic and cervicothoracic junction instabilities[J].Surg Neurol, 2006, 65(5): 454-463.

[8] 賀聚良, 詹新立, 肖增明, 等. 上胸椎前路金屬植入物內(nèi)固定的相關(guān)解剖學徑路[J]. 中國組織工程研究與臨床康復,2011, 15(48): 9035-9039.

[9] 李偉, 張毅. 國人椎體的測量與分析[J]. 河南醫(yī)學研究, 1999,8(2): 109-112.

[10] 李志君, 李巖, 史常德, 等. 中國北方地區(qū)成人椎體形態(tài)的測量[J]. 中國組織工程研究與臨床康復, 2008, 12(28): 5530-5535.

[11] 練克儉, 林斌, 郭林新, 等. 上胸椎陳舊性后凸畸形并不全癱的外科治療[J]. 中國骨與關(guān)節(jié)損傷雜志, 2005, 20(9): 580-582.

[12] 羅巨利, 詹新立, 肖增明, 等. 體外生物力學評價上胸椎前路鈦板內(nèi)固定裝置的三維運動穩(wěn)定性[J]. 中國組織工程研究與臨床康復, 2011, 15(17): 3119-3123.

[13] 肖增明, 詹新立, 宮德峰, 等. 經(jīng)改良的胸骨柄入路治療上胸椎腫瘤[J]. 中華外科雜志, 2006, 44(12): 817-818.

[14] 黃義星, 池永龍. 脊柱頸胸段前路微創(chuàng)手術(shù)自動拉鉤系統(tǒng)的研制[J]. 溫州醫(yī)學院學報, 2013, 43(2): 98-100.