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C2、C3椎弓根内倾角范围的MSCT研究及其临床意义

2019-07-25梁卡丽何其舟戴贵东

中国医疗设备 2019年7期
关键词:后处理椎弓倾角

梁卡丽,何其舟,戴贵东

1. 西南医科大学附属中医医院 放射影像科,四川 泸州 646000;2. 西南医科大学附属医院 放射科,四川 泸州 646000

引言

随着现代社会的发展,生活工作环境的改变以及社会老龄化的演变,加之各类事故所致的脊柱、脊髓损伤造成的骨折,使得上颈椎病变病人数量逐年上升,造成了严重的家庭和社会负担。后路内固定手术是目前治疗上颈椎损伤较为理想的手术方法之一。为提高手术安全性,术前进行椎弓根钉道设计进行评估已成为公认的不可或缺的方法之一[1]。MSCT扫描及三维后处理技术可提高经椎弓根置钉的准确性,多平面重组(Multi-Planar Reconstruction,MPR)可清晰显示椎弓根任意剖面形态,测量术中所需参数,对螺钉置入评价准确,有利于术前全面评估和规划[2]。由于寰椎的解剖及位置等的特殊性,已有相当数量的学者对其进行了细致的研究,本文仅选取了活体C2、C3椎体作为研究对象,测量螺钉偏转的角度,经统计处理,得出一个角度偏转范围,以期为上颈椎区域后路内固定手术提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 研究对象

选取2016年9月至2017年3月在我院放射科行颈椎CT扫描排查的正常成人影像资料120例,其中男性64例,女性56例,年龄42~56岁,平均年龄48.3岁。

1.2 CT检查设备及扫描技术

采用德国西门子双源CT机对患者进行扫描,扫描范围从颅底至颈根部;管电压120 kV,采用自动管电流技术,层厚和层间隔均为0.6 mm,螺距比0.8:1,球管单周旋转时间0.6 s,标准函数重建,SFOV:Head,DFOV:12 cm,矩阵512×512。

1.3 图像重建及测量方法

将颈椎CT薄层数据导入后处理工作站中,由一名主管技师在不同的时间分三次对同一数据进行后处理,通过MPR不同方向显示C2、C3椎弓根。首先,在矢状面影像上,平行于椎弓根走行的方向,进行椎弓根横轴位断层重组;然后,在重组的影像中,选择椎弓根中份层面作为测量层面;最后,利用后处理工具栏中的长度测量工具,在椎弓根中份层面上测量椎弓根最窄处的距离,作为椎弓根宽度(PW),经过PW做一条经椎弓根长轴的垂直线,该直线与椎体后缘相交的点即为最佳进钉点,该条直线的路径即为最佳进钉路线,二者同时作为颈椎椎弓根内倾角角度测量的参考标准(图1a)。测得螺钉最佳进钉路线与椎体正中矢状面所成夹角(图1b),此夹角为最佳内倾角;进钉点不变,测得钉道通过椎弓根最内侧壁外侧,但不突破椎管,与椎体正中矢状面所成角度,该夹角为最大内倾角(图1c);进钉点不变,测得钉道通过椎弓根最外侧壁内侧,但不突破横突孔,与椎体正中矢状面所成角度,为最小内倾角(图1d)。三者在测量时,均以最佳进钉点为起点。

图1 各参数及其测量示意图

1.4 统计学分析

将每组数据的三次测量结果取均值纳入统计,并利用SPSS 20.0软件对所得数据进行统计学分析,计算出以上测量指标的均数与标准差(±s)。对同一椎体左、右两侧相对应的参数,采用配对t检验。对不同椎体,采用独立样本t检验。P<0.05认为差异有统计学意义。

2 结果

所有病例均取得较清晰的MPR图像及测量数据,对C2椎体左右两侧而言,采用配对t检验的统计学检验方法,其P值均大于0.05,得出左右两侧椎弓根的内倾角差异不大,且内倾角的范围大概一致,左右可以相互参考,见表1。

表1 C2左右侧椎弓根内倾角范围(°)

对C3椎体左右两侧而言,采用配对t检验的统计学检验方法,其P值均小于0.05,左右椎弓根内倾角差异显著,同时内倾角的范围相差较大,两侧相对独立,无相互参考价值,见表2。

表2 C3左右侧椎弓根内倾角范围(°)

对不同椎体,采用独立样本t检验的统计学方法,上下做垂直对照,同样观测其P值,结果显示,C2与C3之间,P值均远小于0.05,得出在不同椎体之间,椎弓根的内倾角不一致,相差较大,不可互做参考,见表3。

表3 C2、C3椎弓根内倾角角度范围(°)

3 讨论

枢椎是活动度较大的上颈椎与稳定性较好的下颈椎之间的解剖移行区域,应力集中,很容易受到损伤,且因其独特的解剖形态及其与邻近结构连接关系的特异性,决定了枢椎损伤后的临床表现与下颈椎完全不同。对上颈椎骨折患者,临床需要进行颈椎减压治疗,通过手术固定方式增加颈椎稳定性。椎弓根结构完整的患者均可符合椎弓根螺钉内固定手术治疗[3-4]。椎弓根螺钉内固定因具有三柱稳定性,目前已成为颈椎减压增加稳定性常用固定方法,颈椎椎弓毗邻关系重要,毗邻椎动脉、神经根、脊髓等重要结构,徒手脊柱椎弓根内固定术,特别是在上颈椎中,螺钉穿出骨皮质的几率有29%~47%[5],因此术前对患者行颈椎个性化置钉变得尤为重要。相关研究[6]指出,MSCT结合图像后处理在上颈椎病变患者的解剖学测量和手术方案的选择、术后评估等具有重要的指导意义。Tao等[7]对99例患者进行C2后路螺钉内固定术的研究,在置入的64枚C2螺钉中,有57枚螺钉完全位于椎弓根内,因此认为术前个性化钉道设计是精确、有效的。王清等[8]认为,C2和C3椎体分别有13%和12%的患者存在置钉困难和风险,CT扫描及后处理技术较好的观察椎体置钉的影响因素,有利于术前置钉的选择,减少后路椎弓根置钉的手术风险。各椎体椎弓根的内倾角不同,螺钉偏向内侧可能损伤颈髓,偏向外侧可能损伤椎动脉,本次研究测量C2、C3双侧椎弓根内倾角范围,术者对上颈椎椎弓根内倾角有大致的概念,对术中置钉是有必要的。由于颈椎椎弓根内倾角较大、进针点定位误差、内倾角估计不足,均容易引起颈椎内外侧壁穿破而损伤脊髓或椎动脉,颈椎螺钉穿破外侧壁最常见[9-10]。上颈椎损伤患者,大多采用C2椎体置钉,但对于部分C2置钉有困难的患者,或者由于患者自身损伤原因,选择C3椎弓根置钉是不能避免的。修鹏等[11]发现C2椎弓根螺钉与金属连接棒的头倾角较大,而C3椎弓根螺钉则相对水平,理论上固定于C3对螺钉的剪切应力更小,发生螺钉松动断裂的风险更低。而本次研究同时也发现两个椎体的内倾角差异值达到了15次左右。术前行三维CT重建测量、术中个性化置钉选择就显得非常必要的。

本次研究所测得数据均在MPR图像椎弓根中心层面上测得,使得测量结果和参考数据与临床路径更加接近[12]。在测量中,首先要求确定椎弓根中轴层面,对于测量技术和经验有一定要求,同时,双侧椎弓根内倾角需分开测量。此外MPR图像层面薄、图像信息有限、操作者对椎体及椎弓根整体形态,椎弓根中轴层面把握不强等都会导致测量难度、测量时间、测量误差的增加,本次研究通过同一名主管技师的三次测量取均值的方法可以将测量误差降到较低的水平。由于采用了模拟手术路径,以固定进钉点来测量最大、最小内倾角的方法,使得C2内倾角范围在23°~38°之间,摆角范围±8°,相较于陈晓陇等[13]以椎弓根中份为旋转中心进行测量的内倾角摆角的测量方法和结果(-6.8°~15.3°)相比较更加精准,进钉点左右位置不发生位移,与临床手术实践更加一致。由于采用了相同的测量方法,因为与戴贵东等[14]的测量的上颈椎结果表现得很一致。而相较张建华等[15]测得的数据和李志国[16]通过MPR法测量的上颈椎数据,均有有一定差距,考虑是CT后处理在椎弓根层面选择的不同和测量方法的差异所导致的。在测量时,本研究以最佳进针点及最佳置钉路线为参照的原因有:第一,相对定测量位置,尽量减小测量误差,保证测量的准确性;第二,避免在为临床提供相应参数时,因体位的不一致而造成误差,减小因误差导致的手术失误;第三,参考手术内固定方法和路径,方便快速确定手术或测量位置,减少复位或术中透视的次数,缩短时间,保障患者与临床工作者安全。本文仅仅对C2、C3的内倾角进行了相关测量和比较分析,对其他椎体和椎弓根参数未进行讨论分析,同时样本量还不够多,后期将增加样本量,同时对其他参数也给予手术路径进行分析,以全面了解上颈椎的椎弓根数据,为临床手术提供全面和准确的数据参考[17]。

综上所述,MSCT基于临床路径的上颈椎内倾角测量方法是一种无创、安全有积极临床参考价值的活体检查和测量方法,对于上颈椎后路内固定术及其他手术术前术后的评估及影响因素都具有重要参考价值,在临床应用中值得推广。

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