CT薄层扫描枢椎椎动脉孔术前评估方法的临床应用

王建华，尹庆水，夏 虹，吴增晖，马向阳，艾福志，章 凯，乔国庆

枢椎椎弓根螺钉技术是临床上常用的一种上颈椎内固定技术，目前已成为寰枢椎内固定的“金标准”[1]。但由于枢椎椎弓根解剖结构特殊，变异较多[2-3]，因此并不是任何枢椎都适合采用该技术。枢椎椎动脉走行的解剖变异增大了椎弓根螺钉的置钉风险，因此，如何能够在术前及时发现枢椎结构变异情况，准确判定其是否适合置钉，并采取相应的替代措施，是脊柱外科医生普遍关心的问题[4]。我们在枢椎椎动脉解剖学观察研究的基础上，根据椎动脉孔形态变异建立一套椎动脉孔分型方法，以帮助判断是否适合置钉[5]。我们通过薄层CT扫描技术对枢椎椎弓根的类型进行判断并用于指导临床，效果良好，现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料

本组病例选择2008年3月到2010年3月在我院实施寰枢椎手术的80例患者。男43例，女37例；年龄11～65岁，平均33岁。其中寰枢椎脱位45例，枢椎椎弓骨折10例，寰枢椎肿瘤14例，寰枢椎结核11例。

1.2方法

图1 枢椎椎弓根连续薄层扫描方法

1.2.1 枢椎椎弓根薄层CT扫描方法 患者俯卧位，对所有患者的枢椎顺枢椎椎弓根方向进行CT扫描（德国西门子SOMATOM Definition CT扫描仪），仰角约20°（图1）。扫描参数：层厚1 mm，层距0.7 mm，螺距0.8，重建函数H30s，电压120 kV，电流300 mA。每个枢椎可获得10层左右的连续断层图像。

1.2.2 椎动脉孔解剖分型方法 枢椎椎动脉孔参数测量如图2所示，根据椎动脉入口与椎管外壁的距离（a），将椎动脉孔区分为松散型（a＞4.5 mm）和紧密型（a≤4.5 mm）；根据椎动脉孔球顶部与侧块上关节面的距离（球顶距e），将椎动脉孔区分为高拐型（e＜4.5mm）和低拐型（e≥4.5 mm）。这样枢椎椎动脉孔就被分为4种类型（表1，图3）：分别是松散低拐型（Ⅰ型）、紧密高拐型（Ⅱ型）、紧密低拐型（Ⅲ型）和松散高拐型（Ⅳ型）。

1.2.3 薄层CT扫描与枢椎椎动脉孔类型的判读方法 骨科医师借助PACS工作站调用图像，椎动脉孔的球顶距（e值）可以通过以下方法进行推算：观察椎动脉孔球顶部出现在第几层，然后根据层厚与层数进行计算。球顶距（e）＝层厚×椎动脉孔球顶部出现的平面数。如图4所示，该患者CT扫描层厚为1 mm，椎动脉孔球顶部在第7层开始出现，故e＝1×7＝7 mm；在最后一个扫描平面测量椎动脉孔入口距椎管外壁的距离a=6.8 mm，根据a/e两者数值即可确定该侧椎动脉孔的解剖类型（图3～4）。

图2 枢椎椎动脉孔参数测量示意图

表1 枢椎椎动脉孔分型标准

图3 椎动脉孔解剖类型

图4 枢椎椎弓根螺旋CT薄层扫描图像（层厚1 mm，完整扫描整个枢椎椎弓根后共获得9层图像）

1.2.4 手术方法的选择 对Ⅰ/Ⅲ/Ⅳ型实施椎弓根螺钉固定，Ⅱ型改用椎板螺钉固定或椎板构固定。

2 结果

本组共160个枢椎椎弓根，CT扫描测量结果如表2所示，其中Ⅰ型102个，Ⅱ型26个，Ⅲ型21个，Ⅳ型11个。134侧Ⅰ/Ⅲ/Ⅳ型椎弓根实施椎弓根螺钉内固定，26侧Ⅱ型椎弓根被判断不适合椎弓根螺钉固定，放弃该技术而改用其他技术，包括椎板螺钉15枚，椎板钩11枚。手术后的病例采用CT钉道扫描复查，结果显示130侧次椎弓根螺钉位置良好，4侧次偏外穿入椎动脉孔，但未造成严重后果。

3 讨论

3.1 枢椎椎动脉孔解剖变异对椎弓根置钉的影响

枢椎椎动脉孔的解剖变异是影响椎弓根置钉的重要因素[6-8]，主要与椎动脉孔的形态、位置等因素有关。枢椎椎弓根置钉时，应选择合理的钉道方向，以避免对椎动脉造成损伤。由于椎动脉孔与椎弓根的外壁相邻，椎动脉孔的形态差异导致椎弓根外壁的变异性，其中椎动脉入口与椎弓根的距离以及椎动脉孔球顶部的高度是影响两者位置关系的重要变量。Abumi等[9]观察发现，大部分枢椎的椎动脉孔球顶部位于椎弓根外下方，并认为通过枢椎椎弓根置钉是安全的。但椎动脉孔存在变异时，椎动脉孔球顶部与椎弓根的关系可能变为内外关系，椎动脉将严重挤压椎弓根，从而造成置钉困难。

表2 160个枢椎椎弓根CT扫描分型结果

我们的研究发现，在4种类型的枢椎中，Ⅰ、Ⅳ型椎动脉孔入口和上升段距离椎管外壁较远，枢椎椎弓根上、中、下宽均很宽大，比较适合置钉。Ⅱ型枢椎椎动脉孔明显向内挤压椎弓根，且其球顶部位置高，椎弓根的上、中、下宽均小于椎弓根螺钉的直径，难以寻找到螺钉的置钉空间，不适合置钉；Ⅲ型枢椎椎动脉孔入口靠近椎管外壁，椎弓根下宽变窄；但其球顶部水平较低，椎动脉孔上升一小段距离后很快水平向外拐出，椎动脉球顶部位于椎弓根的外下方，椎弓根的上宽和中宽仍较宽大，椎动脉球顶部内上方的置钉安全“三角区”仍有足够空间可以容纳螺钉，可以在合理掌握行钉方向的情况下实施置钉。由此可见，这一分型方法对于判断枢椎椎弓根类型、选择合理的手术方法具有十分重要的临床意义。

3.2 螺旋CT薄层扫描对枢椎椎弓根置钉术前评估的意义

CT扫描技术已广泛应用于脊柱外科手术的术前手术设计，尤其是颈椎椎弓根螺钉技术[1,10]。通过螺旋CT薄层扫描获取的断层图像，不仅可以提供椎弓根宽度、钉道内倾角等量化指标作为手术的参考，还可以有效判读枢椎的结构类型，为手术适应证的选择提供依据。本研究中，我们采用64排高速螺旋CT对患者的枢椎进行薄层扫描采样，获得枢椎椎动脉孔的连续薄层图片；图像直接传输到医生工作站的PACS图像系统，术者通过层厚与层数的关系来推算e值，并结合测量获得的a值，对枢椎的类型进行判读。其中Ⅰ/Ⅲ/Ⅳ型共134侧，均采用椎弓根螺钉固定；Ⅱ型26侧，因椎动脉孔球顶部位置内挤且高拱，椎弓根的上下区域均狭窄，不适合置钉，遂改用椎板螺钉和椎板钩。术后CT扫描结果提示，枢椎椎弓根置钉成功率为97%，仅4枚椎弓根钉方向欠满意，但未造成严重后果。

综上所述，术前应用螺旋CT薄层扫描技术可以有效判读枢椎椎弓根的类型，从而选择合理的手术方式，将手术的风险降到最低。

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