寰椎椎弓根骨性标志的应用解剖学研究

　　作者：张华, 甘子明, 盛伟斌, 胡英江 作者单位：第一附属医院脊柱外科, 新疆乌鲁木齐830054

　　【摘要】 研究寰、枢椎旋转脱位或二者间有较大移位时确定寰椎椎弓相关骨性标志，为术中定位寰椎椎弓根提供解剖学依据。方法：100具寰椎干燥标本，标记寰椎椎弓根轴线(M线)，采用游标卡尺和量角器测量M线与寰椎椎弓根上方及内外侧骨性标志的各相关参数，并采用尸体标本进一步验证寰椎椎弓根骨性标志的定位效果。结果：寰椎椎弓根轴线内倾角平均(17.67°±4.21°)，进钉点距寰椎后弓后侧皮质与后正中线的交点间距平均(25.00±2.33) mm，距横突外缘平均(22.33±2.77) mm。寰椎上关节突后凸尖较为突出，其下的骨质弧形隆起，经此弧形隆起顶点的垂线与上关节突后凸尖的垂线基本重叠，上关节突后凸尖的垂线与M线在后弓处的重叠率左侧为48%，右侧为65%，其余的垂线均位于M线外(0.89±1.16) mm。出钉点位于M线与侧块前缘相交处的侧块前缘垂线的中点，左右出钉点连线(BB线)与前结节顶点有36%的重叠率，其余前结节顶点大部位于BB线下(3.37±1.80) mm。结论：寰椎后结节中点及上关节突后凸尖下的骨质隆起的顶点可作为寰椎椎弓根螺钉进钉点的准确标志，上关节突后凸尖及横突尖可作为寰椎椎弓根螺钉进钉点的大体标志;沿寰椎椎弓根轴线进钉较为安全，内倾17.67°，仰角变异大，出钉参照寰椎前结节顶点。

　　【关键词】 寰椎;椎弓根;骨性标志;解剖学

　　Anatomical study of bone landmark of atlas pedicle

　　ZHANG Hua, GAN Ziming, SHENG Weibin, et al

　　(Department of Orthopaedics, Fifth Affiliated Hospital, Xinjiang Medical University, Urumqi 830054, China)

　　Abstract： Objective： To set up a safe axes (M line) of atlas pedicle when an atlas pedicle was inserted a screw and to provide the anatomical basis about anatomical landmark of atlas pedicle in the course of operation when atlantoaxis existed a rotatory dislocation or obvious separation from each other. Methods： One hundred dry atlas specimens were measured to get the parameters about the M line and the superior,medial and lateral anatomic landmarks of the atlas pedicle by using a digital caliper and a goniometer after marked M line. The results of the measurement were checked by experiment of cadaveric specimens. Results： The angulation of the pedicle axes of atlas relative to sagittal plan was 17.67°±4.21°. The entrance point of screw was (25.00±2.33) mm to the junction of the posterior arch and posterior median line. The entrance point of screw was (22.33±2.77) mm to the lateral edge of transverse process. The posterior convexity of superior articular surface of atlas was protrusion and a bulge of bone cortex under the posterior convexity was protrusion. The peak of the bulge accorded with the vertical line through the posterior convexity of the superior articular surface of atlas. The superimpose rate of the vertical line with the M line were 48% to left and 65% to right. The surplus existed in 0.89±1.16 mm to the M line. The exit point of screw was in the median point of vertical line of lateral mass. The superimpose rate of the line (BB line) linked the exit points of screw with anterior tubercle was 36%.The surplus of anterior tuberle existed in 3.37±1.80 mm under BB line. Conclusions： The median point of posterior tubercle and the peak of the bulge can be as accurate landmarks. The posterior convexity of the superior articular surface of atlas and transverse process of atlas can be as relative landmarks. It was safe that inserting a screw accorded with the atlas axes relative to sagittal plane 17.67°. The exit point of screw should refer to anterior tubercle because the angle relative to the coronal plane existed variation.

　　Key words： atlas; pedicle; bone landmark; anatomy

　　寰椎椎弓根螺钉固定术是螺钉经寰椎后弓及后弓峡部至寰椎侧块内的螺钉固定术，其有别于经后弓下部的侧块螺钉固定术[1,2]。目前关于寰椎椎弓根螺钉进钉时所参照的骨性标志的报道较少，马向阳等[3]提出以枢椎侧块中点作为寰椎椎弓根螺钉进钉点的标志。本文研究当寰、枢椎旋转脱位或二者间有较大移位时，确定寰椎椎弓根相关骨性标志，为术中定位寰椎椎弓根提供解剖学依据。

　　1材料与方法

　　1.1标本来源和测量工具寰椎干燥标本100具，由新疆医科大学解剖学教研室提供，外观排除畸形和破损。尸体标本10具。采用精度为0.02 mm国产游标卡尺进行线性测量，采用精度为1°量角器进行角度测量。电钻，直径3.5 mm钻头，骨锯，3.5 mm×200 mm螺丝刀3根。

　　1.2测量指标与方法(1)寰椎椎弓根安全轴线(M线)：寰椎后弓内缘与侧块移行处的交点为E点，由E点引直线垂直于横突孔内侧切线的交点为F点，EF间距为椎弓根宽度(L1)，EF连线的中垂线为M线，M线与矢状面的夹角为α角(图1)。(2)进钉点与寰椎骨性标志的相关参数：M线与后弓相交处的后弓上下缘的中点为进钉点(A点)，M线与侧块前缘相交处的侧块前缘垂线的中点为标准出钉点(B点)，由A点经M线出B点为螺钉通道。测量AB间距为寰椎椎弓根轴线的长度(L2)，进钉点处后弓高度为L3(图2)。经两侧进钉点引水平线与寰椎后弓后侧皮质所在后正中线及横突外缘的交点分别为P点和T点，测量AP间距为L5，AT间距为L6(图1)。由上关节突后凸尖经其下方的骨质弧形隆起的顶点引一垂线，测定此垂线与M线在后弓处的重叠率，如两线不重叠则测定两线间距L7(图3)。(3)出钉点及出钉点连线与前结节顶点的参数：出钉点(B点)处的侧块前缘的高度为L4，两侧出钉点连线为BB线，BB线与前结节顶点的垂直间距为L8(图4)。(4)寰椎椎弓根上仰角：随机抽取寰椎标本15具，以直径3.5 mm钻头经进钉点沿寰椎椎弓根轴线至出钉点垂直钻透，置直长针观察上仰角。(5)其它：观察寰椎后小桥、外小桥、吻突出现率;解剖尸体标本，观察寰椎椎弓根来自上方及内外侧骨性标志的定位效果。

　　2结果

　　2.1标本测量结果寰椎椎弓根宽度、长度分别为(10.78±1.40)、(25.57±2.00) mm，轴线内倾角为(17.67±4.21)°，进钉点处后弓高度为(4.70±1.01) mm，出钉点处侧块前缘高度为(16.48±1.92) mm。L5平均为(25.00±2.33) mm，后结节中点与P点基本一致。进钉点距寰椎横突外缘为(22.33±2.77) mm。上关节突后凸尖经其下方的骨质弧形隆起的顶点引一垂线，此垂线与M线在后弓处的重叠率左侧为48%，右侧为65%，其余垂线均居M线外，在排除重叠例数后，其余垂线与M线的距离左侧为(1.99±0.85) mm,右侧为(2.15±0.80) mm。BB线与前结节顶点重叠率为36%，前结节顶点距BB线垂直间距为(2.16±2.17) mm，此为100具标本的平均距离，在排除重叠例数后，其余前结节顶点大部分位于BB线下(3.37±1.80) mm，仅一例位于BB线上3.1 mm，见表1。表1寰椎标本各指标测量结果(略)

　　2.2寰椎变异性及寰椎椎弓根上仰角的观察寰椎变异：左侧后小桥、外小桥、双吻突分别出现4%、5%、3%;右侧后小桥、外小桥、双吻突分别出现5%、5%和3%。随机抽取寰椎标本15具，用3.5 mm钻头经进钉点(A点)沿寰椎椎弓根轴线垂直钻入，自侧块前缘垂线的中点(B点)出钉，置直长针观察上仰角，结果当进针由A、B两点准确置入时上仰角为0°，当实际出钉点位于侧块前缘中点的上部时，可产生约5°上仰角，当实际出钉点位于侧块前缘中点的下部时，可产生下倾角。

　　2.3尸体标本观察结果解剖10具尸体标本，观察枕下三角底部为寰枕后膜所覆盖，未直接见椎动脉，沿后弓骨质中下部向外侧分离时，有时可见较粗大的静脉，钝性分离椎动脉沟缘所覆盖的寰椎后膜，并向上牵开后可见椎动脉，拉钩少许牵开椎动脉后，用神经剥离子可清晰触及上关节突后凸尖下骨质隆起的顶点，手指可明确触及上关节突后凸尖及横突尖。

　　3讨论

　　3.1M线的确定有关寰椎侧块螺钉的固定，即弓下的固定研究较多[4,5]，此进钉点深在，在显露过程中可能因大静脉出血而无法进行手术，部分病人尚需切断颈2神经根才能完成置钉操作[4]，因此进钉点位于后弓的椎弓根螺钉固定技术随即产生。2002年Resnick等[6]报道1例经寰椎后弓的寰椎椎弓根螺钉固定术。根据寰椎椎弓根螺钉进钉点及内倾角的不同，目前主要有2种方法：(1)谭明生等[1]提出进钉点位于寰椎后结节中点旁开18～20 mm，与后弓下缘向上2 mm的交点，垂直于冠状面，上仰5°进钉。Tan等[7]报道用CT冠状位测量寰椎椎动脉沟的厚度小于4 mm 的比例为8%，Currier等[8]采用CT矢状位测量寰椎椎动脉沟的厚度小于4 mm 的比例较前者为多。郝定均等[9]将Tan等[7]的方法应用于临床。(2)马向阳等[2]以寰椎侧块与寰椎后弓连接部的内缘为寰椎椎弓根内界，寰椎横突孔的内壁为寰椎椎弓根外界;并提出以枢椎侧块内外缘的中点作纵垂线与寰椎后弓上缘交点的正下方3 mm为寰椎椎弓根螺钉进钉点，内倾10°，上仰5°进钉[3]。本研究以寰椎后弓内缘与侧块的交点为寰椎椎弓根内界，由此点引直线垂直于横突孔内侧切线的交点为寰椎椎弓根外界，此直线长度为椎弓根宽度，该直线的中垂线为寰椎椎弓根轴线，因其位于椎孔、横突孔的中点，损伤椎动脉、脊髓的几率相对较小，故称之为寰椎椎弓根安全轴线(M线)，M线内倾17°，出钉点为寰椎椎弓根轴线与侧块前缘相交处的侧块前缘垂线的中点，当螺钉由进钉点及出钉点准确置入时上仰角为0°，实际出钉点位于侧块前缘中点上方时可产生约5°上仰角，实际出钉点位于侧块前缘中点下方时可产生下倾角。我们研究了标准出钉点两侧连线(BB线)与前结节顶点的关系，发现两者间有36%的重叠率，其余前结节顶点大部分位于BB线下(3.37±1.80) mm。并且寰椎随脱位、颈椎屈伸角度及术中体位而有较大非固定性的变化，提示临床应用寰椎椎弓根螺钉固定时，螺钉置入的仰角不应拘泥于固定的角度，而应侧位X线透视下以寰椎前结节顶点为参照，出钉位于前结节顶点的中部或中上部。

　　3.2寰椎椎弓根自身骨性标志可行性分析马向阳等[3]提出以枢椎侧块中点作为寰椎椎弓根螺钉进钉的标志。闫德强等[10]以寰椎上关节突后突尖的垂线与寰椎后弓缘的交点为寰椎椎弓根螺钉进钉点，测量寰椎椎弓根外展角为20°。本研究表明，寰椎椎弓根螺钉进钉点距后弓后侧皮质与后正中线的交点(P点)间距平均为(25.00±2.33) mm，后结节中点与P点基本一致，后结节中点可作为寰椎椎弓根进钉点的内侧骨性标志;进钉点距寰椎横突外缘平均为(22.33±2.77) mm，横突外缘可作为寰椎椎弓根进钉点的外侧骨性标志;寰椎上关节突后凸尖较为突出，其下的骨质弧形隆起，此弧形隆起的顶点与上关节突后凸尖的垂线基本重叠，此垂线与M线在后弓处的重叠率左侧为48%，右侧为65%，其余垂线均位于M线外(0.89±1.16) mm，因此寰椎上关节突后凸尖及其下骨质弧形隆起的顶点可作为寰椎椎弓根进钉点上方的骨性标志。尸体标本进一步证实，上关节突后凸尖及横突尖可作为寰椎椎弓根进钉点的大体标志，后结节中点及上关节突后凸尖下的骨质隆起的顶点可作为寰椎椎弓根螺钉进钉点的准确标志。

　　3.3临床应用注意事项(1)寰椎后弓向外侧显露15 mm后需沿后弓骨皮质中下部向外侧钝性分离，注意静脉出血，极外侧常有较粗大的静脉。(2)后弓上缘存在变异，本实验观察有5%后小桥有变异，当椎动脉环、半环遮蔽椎动脉时，谨防椎动脉后侧骨质造成的假象，而于进钉时误伤椎动脉;部分后弓高度小于4 mm时，螺钉可突破后弓下缘，但此时仍至少会有侧块螺钉固定的强度。(3)椎动脉的部分游离和器械间隔开，提供了保护椎动脉的新思路，但需仔细地钝性分离。(4)寰椎存在个体差异，大宗样本的均数对手术有指导意义，但术前需结合X片、CT片等测量,并确定个体化的进钉参数，以增加手术安全性。

　　【参考文献】

　　[1]谭明生，张光铂，李子荣，等. 寰椎测量及其经后弓侧块螺钉固定通道的研究[J].中国脊柱脊髓杂志，2002,12(1):58.

　　[2]马向阳，钟世镇，刘景发，等. 寰椎后路椎弓根螺钉固定的解剖可行性研究[J].中国临床解剖杂志，2003,21(6):554555.

　　[3]马向阳，尹庆水，吴增晖，等. 寰椎椎弓根与枢椎侧块关系的解剖与临床研究[J].中华骨科杂志， 2004, 24(5):295298.

　　[4]Goel A, Desai KI, Muzumdar DP. Atlantoaxial fixation using plate and screw method:a report of 160 treated patients[J]. Neurosurgery,2002,51(6):13511357.

　　[5]Harms J, Melcher RP. Posterior C1C2 fusion with polyaxial screw and rod fixation[J]. Spine,2001,26(22):24672471.

　　[6]Resnick DK, Benzel EC. C1C2 pedicle screw fixation with rigid cantilever beam construct:case report and technical note[J]. Neurosurgery,2002,50(2):426428.

　　[7]Tan MS, Wang HM, Wang YT, et al. Morphometric evaluation of screw fixation in atlas via posterior arch and lateral mass [J]. Spine,2003.28(9):888895.

　　[8]Currier BL, Yaszemski MJ. The use of C1 lateral mass fixation in the cervical spine[J]. Curr Opin Orthop,2004, 15(3):184191.

　　[9]郝定均，贺宝荣，周劲松，等.后路寰椎侧块螺钉结合枢椎椎弓根螺钉固定治疗寰枢椎不稳[J].中华骨科杂志，2005，25(9)：537540.

　　[10]阎德强，谢志军，于有德，等. 颈椎弓根螺钉内固定的解剖学研究[J].中华骨科杂志，2002，22(11)：657661.