椎弓根螺钉的定位方式

椎弓根螺钉多种定位方式解放军总医院骨科创伤病区张如意2020/5/192概述椎弓根螺钉技术的发展史脊柱的应用解剖椎弓根螺钉置入术椎弓根螺钉技术的并发症和相应措施2020/5/193椎弓根钉技术的发展史2020/5/194椎弓根钉技术的发展史通过椎弓根螺丝钉固定脊椎，是近年来脊柱固定方法的一个明显进展。早在1959年Boucher首先描述了用长螺丝通过椎板、椎弓根至椎体，以固定L4、L5以至S1进行融合，获得成功。2020/5/195椎弓根钉技术的发展史DICK钉是在脊柱骨外固定系统的基础上做了改良，是一种后路经椎弓根的AO脊柱内固定系统。Dick钉是通过两对Schanz螺钉经椎弓根拧入椎体，并以固定夹、螺纹连接杆连接固定，通过杆和Schanz钉稳定角度固定，从而控制脊柱的前后凸和旋转。RF系统是在Dick钉的基础上紧凑了器械结构，简化了操作步骤，同时具有较强的轴向撑开力。但对椎体的提拉效果不理想。AF系统是在RF钉的基础上增加了提拉功能。2020/5/196椎弓根钉系统总结椎弓根钉：直钉、U型钉椎弓根钉的开口方向：上开口、侧开口杆和钉的连接：钉杆直接连接、通过侧块连接2020/5/197脊柱的解剖颈椎7胸椎12腰椎5骶椎1（5）尾椎1（3-4）2020/5/198横突孔椎体上关节突椎弓椎孔棘突一、颈椎•椎体较小•颈椎有横突孔，•第2-6颈椎棘突短而分叉。•第3-7颈椎椎体钩前结节横突孔上关节凹后弓前弓后结节椎孔第1颈椎呈环状—寰椎椎动脉沟钩椎关节（luschka关节）椎体钩与上位椎体下面的两侧唇缘相接形成。•前弓•后弓•侧块•齿关节凹（齿突凹）•椎动脉沟齿突凹2020/5/199齿突上关节面横突孔椎弓椎孔棘突第2颈椎有齿突—枢椎椎体椎弓根上关节突横突下关节突椎体钩第7颈椎棘突长—隆椎棘突2020/5/1910上关节突横突棘突棘突横突上肋凹下肋凹上关节突横突肋凹下关节突二、胸椎肋凹—与肋头相关节。横突肋凹—与肋结节相关节。棘突较长，向后下方倾斜，呈叠瓦状排列。2020/5/1911横突三、腰椎•椎体大•棘突宽而短，呈板状，水平方向后伸•棘突间隙较宽，可作腰椎穿刺术。2020/5/1912骶前孔岬横线尾骨骶后孔尾骨骶管骶角耳状面骶管裂孔上关节突四、骶骨岬骶前孔骶后孔骶管骶角骶管裂孔（5）尾骨由3～4块退化的尾椎长合而成。上接骶骨，下端游离为尾骨尖。2020/5/19132020/5/19142020/5/1915椎弓根的应用解剖椎弓根起自椎体两侧的后上端，向后突出构成椎管的侧壁，椎弓根的上下缘称为椎弓根上下切迹，与相邻上下椎弓根切迹相连形成椎间孔。孔内有脊神经及血管通过。腰神根仅占腰椎间孔的前上1/3，椎间孔内有脂肪组织；腰骶及下胸部脂肪组织较多且疏松；上胸部脂肪较少且混有纤维组织；颈部几乎全是纤维组织，很少脂肪。2020/5/1916椎弓根剖面呈现椭圆形，周围是皮质骨，中心有少许松质骨，后部几乎全是皮质骨，该处骨性坚固。故有的学者将其理解为后柱连结前柱的三维性坚强的钳夹，有的称之为力核，说明了椎弓根的重要意义。脊椎的横突、椎板、上下关节突均会合在椎弓根的同一点上，所有从脊柱后方传递到椎体的力均通过此点。椎弓根的后面是乳突和副突，分别有腰多裂肌及最长肌起止。这些肌肉具有轴向旋转、侧弯及后伸脊柱的功能。这更进一步说明了椎弓根具有传递力到前方椎体上的功能，并能控制一定方向的运动。因此，通过椎弓根将螺钉拧入椎体，能够控制脊柱整个“三柱”的复合结构，达到较好的三维固定2020/5/1917椎弓根内侧与脊髓相邻，二者借脊髓被膜及脑脊液相隔，其间距为0.2-0.3cm。在腰段，神经根恰在椎弓根下面，是钻孔最易损伤部位，椎弓根的上方及外侧无重要结构。较为安全。2020/5/1918胸、腰椎椎弓根解剖2020/5/1919椎弓根钉的植入术椎弓根螺钉（PedicleScrews,PS）不同一般骨螺钉，三维空间通过一狭小空间。PS置入一般有三个步骤：1、确定进钉点；2、把握进钉水平面角度（TransverseSectionAngle,TSA）和矢状面角（SagtialSectionAngle,SSA）；3、对进钉深度有一定要求。4、对螺钉的长度有一定要求。2020/5/19201、进钉点：颈胸腰各有不同。2、TSA、SSA：TSA角度可以从CT片子上测量，SSA与体位有一定关系，可以在术中用C型臂临控。3、深度：螺钉长度达到椎弓根轴线长度的80%已获得足够的生物力学强度，过长易穿透骨皮质损伤血管等。4、长度：进针点至椎体前侧皮质总长度的83%。2020/5/19212020/5/19222020/5/1923上颈椎寰椎马向阳发现寰椎椎弓根宽度为7.78mm。建议以寰椎下关节突中心点的纵垂线与经过寰椎后弓上缘下方3.0mm的水平线的交点作为螺钉的进针点，内倾10°，上倾5°钻孔便可，无须显露寰枢间的血管神经丛，也避开了椎动脉。进行寰椎椎弓根螺钉固定是可行的,其决定因素是椎动脉沟处的寰椎后弓高度，小于4mm则改为侧块螺钉。2020/5/1924上颈椎枢椎Ｘｕ等通过解剖研究，将进钉点为枢椎椎板上缘水平线下5ｍｍ与椎管内侧缘外7ｍｍ的交点处；Ｈｏｗｉｎｇｔｏｎ等也通过解剖研究，确定了另一种进钉点定位方法:枢椎棘突正中垂线外侧26ｍｍ与枢椎下关节突的最下缘上方9ｍｍ的交点处。若术中枢椎关节突外侧的椎动脉得以显露，则该进钉点与椎动脉内缘的垂直距离为1.38ｍｍ。李志军等则将进钉点确定为枢椎横突下缘水平线与关节突的中外1/4垂线的交点处。枢椎椎弓根的高度或宽度小于5ｍｍ，则建议改为侧块螺钉固定。2020/5/1925枢椎椎弓根钉置入法2020/5/1926下颈椎进针方向示意图2020/5/1927下颈椎目前进针方法主要有:Abumi法、解剖标志定位法、计算机辅助成像定位法等。Abumi等最早报道了应用磨钻打磨穿椎板外侧块骨皮质后,X线透视下将小探针经椎弓根髓腔插入椎体中,扩髓后,结合术前CT扫描可见经椎板外侧块骨皮质、椎弓根到椎体前沿的长度及椎弓根髓腔内径大小,再置入合适的椎弓根钉。王东来等进钉点定位是以下关节中点划纵线，两关节间隙中点划横线，C3～C6位于关节突背面外上象限的中点,C7位于关节突中垂线接近上关节面的下缘。闫德强等发现上下关节突间侧凹、关节突后平面为下颈椎定位标志。垂直于关节突后平面的椎弓后上缘高度水平线与上下关节突间侧凹外缘的矢状线的交点为进钉点。从解剖可知，操作时应靠下靠内，以减少突破的可能。2020/5/1928颈椎椎弓根螺钉进钉方法颈椎进钉点C2枢椎椎板上缘水平线下5mm与椎管内侧缘外7mm交点处。C3-C6侧块背面中上1/4水平线与中外1/4垂直线的交点。C7侧块垂直中线与中上1/4水平线交点偏上方颈椎进钉角度C2内倾20-25上倾10-15。C3-C6内倾40-45。水平面与上下终板平行C7内倾30-40。水平面与上下终板平行颈椎选螺钉C1～C5需螺钉直径3．5mm，深度20mm螺钉2020/5/19292020/5/19302020/5/19312020/5/1934寰椎后弓高度，小于4mm则改为侧块螺钉。枢椎椎弓根的高度或宽度小于5ｍｍ，则建议改为侧块螺钉固定。2020/5/1935颈椎侧块螺钉置入法Magerl法：进钉点位于侧块后壁中点内上方1-2mm；进钉方向外倾25-30°、头倾30°（平行上关节面）钻孔，钻透对侧皮质；测深后拧入3.5mm皮质骨螺钉。Roy—Camille法：进钉点位于侧块背面中心；进钉方向外倾10°、垂直后皮质钻孔，钻透对侧皮质；测深后拧入3.5mm皮质骨螺钉。Anderson法：进钉点位于侧块中心内侧1mm处，进钉方向外倾20°、头倾20°～30°钻孔，钻透对侧皮质；测深后拧入3.5mm皮质骨螺钉。2020/5/19362020/5/1937颈椎侧块螺钉置入法（Magerl法）2020/5/19382020/5/1939胸椎解剖图谱(上面观）2020/5/1940胸椎解剖图谱（右侧面观）2020/5/19412020/5/1942胸椎椎弓根螺钉进钉方法进针点：1、Margel和RoyCamille以横突中点水平线与上关节突外缘垂线的交点为进钉点。2、Ebraheim提出T1～T2椎弓根中心位于上关节突外缘内7～8mm，横突中线上3～4mm，T3～T12：位于上关节突外缘内4～5mm，横突中线上5～8mm。3、自下关节中点外侧3mm划一垂线，自横突基底部上方1／3处划一水平线，两线的交点即为进钉点。4、下关节突纵轴中线与横突根部中点水平线的交叉线上，小关节突下1mm；5、复杂病例切除部分椎板，直视下植入椎弓根螺钉也不失为一种安全的选择。2020/5/1943胸椎椎弓根螺钉置入方法胸椎进钉角度从T1到T12椎弓根内倾角度递减。上胸椎椎弓根螺钉应与矢状面呈10～20的内倾夹角，中下段胸椎的椎弓根螺钉应与矢状面呈0～10的内倾夹角。而Ebraheim提出T1、T2椎弓根螺钉应与矢状面呈30～40内倾夹角，T3～T11呈20～25，T12呈10。水平面应与上下终板平行。胸椎选螺钉T1～T5需螺钉直径3．5～4．0mm，T6～T10需4．0—5．0mm，T11、T12需5．5mm。2020/5/1944胸椎椎弓根螺钉置入方法2020/5/19452020/5/19462020/5/1947对于成人，胸椎弓根螺钉直径小于5mm，将有断钉隐患。中胸椎很多情况下，无法置入大于5mm直径螺钉，易导致椎弓根崩裂。有些学者采用椎弓根外侧置入，很好的解决了这个问题。进钉点选横突的尖端，横突中线水平，先转一小洞，锥子的指向与该椎小关节外侧缘相交。与矢状面的夹角为25—40度，自T12向上度数逐渐增加。置入的螺钉将经过横突、部分的肋横突及肋椎关节、椎体的侧壁，由于进钉途径位于小关节外侧，不可能进入椎管，较安全，另外倾角增加使螺钉较长、较粗，固定强度增加，植入角度范围大，螺钉可位于一条线上，装配较方便。2020/5/19482020/5/19492020/5/1950腰椎示意图（右侧面观）2020/5/1951腰椎示意图（上面观）2020/5/1952腰椎椎弓根螺钉置入方法（1）Roy-Camille提出以下述两条线的交点为进针点，垂线为过关节突关节间隙的延长线，水平线为横突平分线。（2）Magerl采用的进钉标志为沿固定椎体上关节突外缘的垂线与横突平分线的交点。（3）Krag对Magerl的方法进行了改进，进钉点较Magerl方法更靠外，其水平线为横突上２／３与下１／３的交界线。（4）Levine和Edwards“上内法”的纵向参考线与Magerl技术相同，但水平参考线为横突下1/3。（5）“AO”推荐的腰椎椎弓根定位点为上关节突外绦的切线和横突平分线的交点，该交点位于上关节突与横突基底之间的交角处。2020/5/1953螺钉进钉点图示（1）2020/5/1954（6）单云官的“十”字定位法，L1-L4在上关节突的乳突后缘中点划垂直线，在横突的副突上划水平线，两线的交点为进钉点。L5的进钉点则在上关节突的乳突和横突副突之间最深处的中点。（7）郑祖根等提出腰椎定位点为横突中心线与上下关节突关节面纵向连线的交点。（8）陈耀然则提出，L1-L3椎弓根进钉点以相应椎骨上关节突外下线交点之下外1mm处为进钉标志。（9）候树勋等提出将椎弓根在关节突上的投影点，其左右定位标志为关节突后部内外侧线间5个等分点的第一线，上下定位标志为横突上、下缘，中轴的水平线及其上下缘分别与中轴线之间的两条平分线。他们得出结论：绝大多数椎弓根中心点集中在关节突中点及外缘所做的两条垂线与横突上缘与中轴线所在的两条水平线围成的四边形内。L1-L4采用关节突外缘垂线与横突平分线的交点，L5则在关节突外缘以外5mm与横突平分线的交点上。不同的椎体应选择不同的定位方法。（10）王景臣等提出腰椎椎弓根定位点在乳突、副突及下关节突关节面外上缘连