李章獻,陳泰祥,王 慶,胡鵬展,謝 衡,李美云
(1.南華大學附屬第三醫(yī)院:1.脊柱外科;2.骨科;3.影像科,湖南 衡陽 421900)
據報道,非骨質疏松患者的椎弓根釘松動率為1%~15%,而骨質疏松患者則超過60%[1],尋找一種更加簡單、穩(wěn)固、安全的骶骨螺釘固定方法已經成為臨床骨科學領域關注的重點內容。2009年,皮質骨軌跡(CBT)螺釘植入被提出,用以代替?zhèn)鹘y的椎弓根釘植入軌跡,減少骨質疏松患者椎弓根內固定系統常見的高松動率并發(fā)癥[2-3]。2014年,國外學者設計了一種穿透骶S1椎體上終板的CBT螺釘技術,發(fā)現其與傳統經椎弓根置釘比較,旋入扭矩增加了140%,置釘強度增大[4]。但關于CBT螺釘在骶S1椎體上的應用還停留在生物力學研究及臨床嘗試階段,相關研究報道較少。本研究將通過分析CBT螺釘應用于骶S1椎體上的影像解剖學參數,以期為今后的臨床應用提供一定的依據。
1.1一般資料 選取由南華大學解剖教研室提供的14具成人尸體標本,14具尸體標本均先切取并分離出含腰骶段的脊柱標本,將完整包含腰骶段濕潤的脊柱標本行影像學X線片檢查,摒除有腰骶段畸形、骨折等病變的脊柱標本。該試驗獲得了南華大學第三附屬醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會的審批。
1.2方法
1.2.1螺釘置入與掃描 納入試驗的腰5椎體及骶骨脊柱標本細致分離附著肌肉并去除周圍軟組織,制出游離的單個腰5椎體及骶骨,標本逐一編號(1~14號)。將標本放入-10 ℃低溫冰箱,待行三維計算機斷層掃描(CT)前20 h取出,并在27 ℃室溫下復溫20 h。使用GE公司MEDICAL SYSTEMS16排螺旋CT、GE公司ADW4.2圖像工作站,對標本行三維CT。選擇骶1上關節(jié)突中心與L5下關節(jié)突最下緣下方約3 mm的結合點為CBT釘道最佳進針點,從進針點在橫截面及矢狀面都通過椎弓根最狹窄部位中心確定的一個釘道。將正常的骶S1椎體用、直徑為2.5 mm的磨鉆頭開口,用2.5 mm直徑開口器進行擴張開口,并逐漸增加開口器直徑直至預計大小的螺釘直徑,按已經確定的釘道擰入相應規(guī)格的骶S椎體CBT螺釘(深圳市斯瑪儀器有限公司)。CBT螺釘置入后再次行三維CT。
1.2.2觀察指標 在CT處理工作站上行三維重建,測量骶S1椎弓根峽部高度、峽部寬度、釘道長度、釘道最大直徑、螺釘外翻角及頭傾角。峽部高度:骶S1椎弓根峽部上下緣皮質的距離;峽部寬度:骶S1椎弓根峽部內外側緣皮質的距離;釘道長度:從進針點沿確定的皮質骨釘道至椎體外側緣皮質的距離;釘道最大直徑:沿椎弓根內外緣做已確定釘道2條平行線之間的距離;外翻角:從進針點通過橫截面上椎弓根最狹窄部位中心確定一條直線,該直線直至骶1椎體的外側緣皮質骨,該直線與矢狀面之間形成的夾角;頭傾角:從進針點通過矢狀面上椎弓根最狹窄部位中心確定一條直線,該直線直至骶S1椎體的上終板皮質骨,該直線與骶1上終板平面之間形成的夾角。比較骶S1椎弓根左右兩側峽部高度、峽部寬度、釘道長度、釘道最大直徑、螺釘外翻角及頭傾角。
2.1骶S1椎體左右兩側峽部高度、峽部寬度、釘道長度及釘道最大直徑分析 骶S1椎體左右兩側之間峽部高度、峽部寬度、釘道長度、釘道最大直徑比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。
表1 骶S1椎體左右兩側峽部高度、峽部寬度、釘道長度及釘道最大直徑分析
2.2骶S1椎體左右兩側CBT螺釘外翻角及頭傾角的比較 骶S1椎體左右兩側之間CBT螺釘外翻角及頭傾角比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。見表2。
表2 骶S1椎體左右兩側CBT螺釘外翻角及頭傾角的比較
CBT螺釘在腰椎上已經得了廣泛應用,并取得了較好效果,而腰骶段具有特殊的解剖結構,主要由松質骨構成,無典型椎弓根結構,對螺釘的把持力不夠,若機械應力過度,則容易導致螺釘固定失敗[5-6],因此,螺釘松動是骶骨螺釘固定的一項重要挑戰(zhàn)。以往研究結果顯示[7],骨質疏松范圍包括骶骨翼到骶骨體,主要對骶骨松質骨產生影響,而對皮質骨的影響較小。CBT螺釘正是利用這種骶骨解剖學優(yōu)勢,獲取較好的螺釘把持力。
自CBT螺釘問世以來,各種研究被陸續(xù)報道。MATSUKAWA等[8]對骶骨CBT螺釘進行了測量,顯示螺釘頭傾角為(30.7±5.1)°,平均釘道長度為(31.5±3.5)mm,骶骨終板穿透最大距離為(27.1±3.4)mm,骨上終板前后徑為(34.8±2.8)mm。本研究通過三維CT技術重建了14例骶S1椎體三維模型,獲取了CBT螺釘置入前的解剖學及影像學參數:骶S1椎體左右兩側的峽部高度分別為(21.22±1.95)mm、(21.17±1.87)mm,峽部寬度分別為(23.15±1.69)mm、(23.32±1.52)mm,最大螺釘長度分別為(32.98±1.40)mm、(32.88±1.70)mm,螺釘外翻角分別為(6.40±1.28)°、(6.37±1.28)°,螺釘頭傾角分別為(28.55±1.52)°、(28.50±1.40)°,左右兩側各項參數無明顯差異,與以往學者的研究結果基本相符。SHENG等[9]研究結果顯示,直接使用6.5 mm直徑的CBT螺釘能夠獲取較好的把持力。雖然增加螺釘直徑能在一定程度上增加螺釘把持力,但螺釘有可能會突破骶骨岬,對血管神經造成損傷,建議螺釘直徑不超過6.5 mm。本研究中,骶S1椎體左右兩側的最大螺釘直徑分別為(5.98±0.37)mm、(5.96±0.33)mm,在以上研究的建議范圍內。根據本研究結果,作者建議在臨床實踐過程中,螺釘頭傾角寧大勿小,盡可能讓CBT止于上終板中后部。若是螺釘頭傾角過小,容易突破骶骨前緣,對血管神經造成損傷[10-11]。對于螺釘長度,以螺釘尖端突破上終板止于椎間隙為準,螺釘過長容易穿破腰5椎體下終板,對植骨融合產生影響。置釘軌跡需和矢狀面平行,因為骶S1椎體皮質骨進釘點已經靠內,若置釘過程又存在外展角,螺釘很有可能穿破骶管,對馬尾神經造成損傷[12-13];若行外展置釘,螺釘會穿破骶S1椎體上終板,然后向中央匯聚,對骶部椎間融合器置入起到阻擋作用,對融合器位置產生影響,降低融合率[14-15]。
綜上所述,本研究測量的骶S1椎體影像解剖學參數,能作為CBT螺釘技術臨床應用的研究基礎。此后作者還將進行生物力學及穩(wěn)定性研究,助力CBT螺釘技術在腰骶椎融合中的應用。