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1、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12/12/20221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12/12/20222椎弓根钉技术的发展史12/12/20223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。12/12/20224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
2、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。12/12/20225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12/12/20226脊柱的解剖颈椎椎 7 7 胸椎胸椎 12 12腰椎腰椎 5 5骶椎骶椎 1 1（5 5）尾椎尾椎 1 1（3-43-4）12/12/20227横突孔横突孔椎体椎体上关节突上关节突椎弓椎弓
3、椎孔椎孔棘突棘突一、一、颈椎椎 椎体椎体较小小颈椎有横突孔，椎有横突孔，第第2-62-6颈椎棘突短而分叉。椎棘突短而分叉。第第3-73-7颈椎椎 椎体椎体钩 前结节前结节横突孔横突孔上关节凹上关节凹后弓后弓前弓前弓后结节后结节椎孔椎孔第第1 1颈椎呈椎呈环状状 寰椎寰椎 椎动脉沟椎动脉沟钩椎关椎关节（luschkaluschka关关节）椎体椎体钩与上位与上位椎体下面椎体下面的两的两侧唇唇缘相接形成相接形成。前弓前弓后弓后弓侧块齿关关节凹（凹（齿突凹）突凹）椎椎动脉沟脉沟 齿突凹齿突凹12/12/20228齿突齿突上关节面上关节面横突孔横突孔椎弓椎弓椎孔椎孔棘突棘突第第2 2颈椎有椎有齿突突 枢
4、椎枢椎 椎体椎体椎弓根椎弓根上关节突上关节突横突横突下关节突下关节突椎体钩椎体钩第第7 7颈椎棘突椎棘突长 隆椎隆椎 棘突棘突12/12/20229上关节突上关节突横突横突棘突棘突棘突棘突横突横突上肋凹上肋凹下肋凹下肋凹上关节突上关节突横突肋凹横突肋凹下关节突下关节突二、胸椎二、胸椎 肋凹肋凹与肋与肋头相关相关节。横突肋凹横突肋凹与肋与肋结节相关相关节。棘突棘突较长，向后下方，向后下方倾斜，呈斜，呈叠瓦状排列。叠瓦状排列。12/12/202210横突横突 三、腰椎三、腰椎 椎椎体大体大棘突棘突宽而短，呈板状，而短，呈板状，水平方向后伸水平方向后伸棘突棘突间隙隙较宽，可作腰，可作腰椎穿刺椎穿刺术
5、。12/12/202211骶前孔骶前孔岬岬横线横线尾骨尾骨骶后孔骶后孔尾骨尾骨骶骶管管骶角骶角耳状面耳状面骶管裂孔骶管裂孔上关节突上关节突四、骶骨四、骶骨 岬岬 骶前孔骶前孔骶后孔骶后孔骶管骶管骶角骶角 骶管裂孔骶管裂孔 （5 5）尾骨）尾骨 由由3 34 4块退化的尾椎退化的尾椎长合而成。合而成。上接骶骨，下端游离上接骶骨，下端游离为尾骨尖。尾骨尖。12/12/20221212/12/20221312/12/202214椎弓根的应用解剖椎弓根起自椎体两侧的后上端后上端，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
6、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。12/12/202215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
7、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12/12/202216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cm。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。12/12/202217胸、腰椎椎弓根解剖12/12/202218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（SagtialSectio
8、nAngle,SSA）；3、对进钉深度有一定要求。4、对螺钉的长度有一定要求。12/12/2022191、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%。12/12/20222012/12/20222112/12/202222上颈椎寰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
9、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。12/12/202223上颈椎枢椎枢椎等通过解剖研究，将进钉点为枢椎椎板上缘水平线下5与椎管内侧缘外7的交点处；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26与枢椎下关节突的最下缘上方9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1.38。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5，则建议改为侧块螺钉固定。12/
10、12/202224枢椎椎弓根钉置入法12/12/202225下颈椎进针方向示意图12/12/202226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，C3C6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
11、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。12/12/202227颈椎椎弓根螺钉进钉方法颈椎进钉点颈椎进钉点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颈椎选螺钉C1C5需螺钉直径35mm，深度20mm螺钉12/12/20222812/12
12、/20222912/12/20223012/12/20223112/12/20223212/12/202233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5，则建议改为侧块螺钉固定。12/12/202234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。RoyCamille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、
13、头倾2030钻孔，钻透对侧皮质；测深后拧入3.5mm皮质骨螺钉。12/12/20223512/12/202236颈椎侧块螺钉置入法（Magerl法）12/12/20223712/12/202238胸椎解剖图谱胸椎解剖图谱(上面观）上面观）12/12/202239胸椎解剖图谱（右侧面观）胸椎解剖图谱（右侧面观）12/12/20224012/12/202241胸椎椎弓根螺钉进钉方法进针点：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T1T2椎弓根中心位于上关节突外缘内78mm，横突中线上34mm，T3T12：位于上关节突外
14、缘内45mm，横突中线上58mm。3、自下关节中点外侧3mm划一垂线，自横突基底部上方13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。12/12/202242胸椎椎弓根螺钉置入方法胸椎进钉角度胸椎进钉角度从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1020的内倾夹角，中下段胸椎的椎弓根螺钉应与矢状面呈010的内倾夹角。而Ebraheim提出T1、T2椎弓根螺钉应与矢状面呈3040内倾夹角，T3T11呈2025，T12呈10。水平面应与上下终板平行
15、。胸椎选螺钉胸椎选螺钉T1T5需螺钉直径3540mm，T6T10需4050mm，T11、T12需55mm。12/12/202243胸椎椎弓根螺钉置入方法12/12/20224412/12/20224512/12/202246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2540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
16、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。12/12/20224712/12/20224812/12/202249腰椎示意图（右侧面观）12/12/202250腰椎示意图（上面观）12/12/202251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，其水平线为横突上与
17、下的交界线。（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。12/12/202252螺钉进钉点图示（1）12/12/202253（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
18、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线形成的三角形顶角角分线中点处，此处与椎弓根
19、长轴线重合或极其接近。我国学者通过对国人脊柱标本的研究，提出了以下几种定位方法：12/12/202254总结以上资料可以看出，不管哪一种定位方法，均以横突和关节突为定位标志，大多数以横突平分线与过小关节间隙垂线的交点做为定位点。但是用横突平分线作为椎弓根中心点的横向定位标志欠准确，容易导致进钉位置偏下，造成椎弓根下缘皮质破裂及神经根损伤。而且横突存在着各种变异，如横突缺如可造成定位标志丧失，横突不对称，横突过小及横突肥大均可造成定位错误。特别是L5横突变异性肥大最多见，易造成定位失败。12/12/202255腰椎椎弓根螺钉置入方法腰椎进钉点腰椎进钉点1、人字嵴顶点人字嵴顶点（上关节突根部后外侧
20、的副突脊与峡部脊会合点）进针法，此位置变异小（出现率为98%），定位咬掉副突2、交点法：横突横轴中线与经小关节外侧的纵轴线交点，或者上关节突外缘，3、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。腰椎进钉角度腰椎进钉角度L1-L3有5-10度的内倾，L4-L5有10-15度的内倾。L1-L4水平面应与上下终板平行,L5有10度的夹角。腰椎选螺钉腰椎选螺钉L1L5需螺钉直径65mm，40-45mml螺钉12/12/20225612/12/20225712/12/202258骶骨（前面观）12/12/202259骶骨（后面观）12/12/202260骶椎椎弓根螺钉置入方法在骶椎
21、,通常进钉点为S1关节突外缘纵线与下缘水平切线交点，指向中线或平行于骶髂关节。椎弓根螺钉可以从标准的往前内侧方指向骶骨体或岬部,或者是向前外方进入骶骨翼。发现骶骨螺钉在1处的植入角度在前内侧25,或者在骶骨翼外侧成角35具有最大的拔出力量。发现在2椎弓根螺钉固定的力量最弱,如果要提高螺钉的拔出力量应从偏外侧45角拧入。使用椎弓根螺钉通过骶骨前后两面骨皮质以增强固定时,判定1螺钉放置时易损伤腰骶神经干,髂内静脉和骶髂关节,1螺钉放置有2个安全区域,其中前内侧最为安全。12/12/202261骶椎椎弓根螺钉置入方法骶椎进钉点骶椎进钉点上关节外缘切线与上关节下缘水平线的交点骶椎进钉角度骶椎进钉角度内
22、倾25，头倾25-30，描向骶骨岬，进入软骨下骨。骶椎选螺钉骶椎选螺钉螺钉直径6570mm，深度30-35mm12/12/2022622512/12/20226312/12/202264手术操作步骤常规入路暴露尖嘴钳咬一下进针点的骨嵴，去除软组织及少许骨质定进针点开路锥探针探丝攻攻探针探进钉投照固定钉棒系统12/12/202265手术注意事项1、术前一定要有清晰的腰椎正侧位片，正位片可以提示水平方向上入钉位置，侧位片上可以提示垂直位上入钉位置。2、入点要准确并适当扩大，可用三棱锥开口或者咬骨钳咬除定位点骨皮质。3、确定好大致方向后，适当用力谨慎开路，尖端圆钝探针在进针过程中不应该遭遇明显阻力不
23、能有“落空”感或阻力骤强，在最初的515mm遭遇阻力，应及时调整进针点和角度。如遇到坚强阻力，建议先退出，重新选择方向进入，务必顺应椎弓根方向，椎弓根内部是松质骨，外侧是皮质骨，相对可以自动导向，前提是入点准确并适当扩大；向中线倾斜1015，注意与椎体上缘平面平行，掌握大概深度3cm。手感很重要。12/12/202266手术注意事项4、用椎弓根探子探四壁很管理重要，特别是内、下、底壁。5、下胸椎和腰椎解剖分辨不清楚时把副突、下关节突咬掉，再部分咬除上关节突，直视椎弓根内壁和椎弓根入口。6、宁外勿内，宁上勿下；旋转为主，前进为辅；边进边探，见硬就停，及时调整，仅用指力，切忌强拧。7、螺钉直径以不
24、超过椎弓根外皮质直径的83%为宜12/12/202267椎弓根螺钉固定并发症植入位置不良(5.4-40%)皮质穿透92%位置不良案例都是太靠中线了椎弓根骨折/断裂(2.7%)神经根刺激导致的肌肉无力，放射样疼痛(1-10%)，螺钉过于偏头端或尾端。硬膜撕裂，螺钉过于偏内侧。血管或内脏损伤，螺钉过长。椎弓根螺钉断裂/弯折(1-11%)12/12/20226812/12/202269椎弓根螺钉植入的辅助手段影像方法影像方法透视CTC-arm电生理方法电生理方法脊髓监护神经根监护对于螺钉放置位置不良的监测敏感度对于螺钉放置位置不良的监测敏感度电生理方法能检出98%放射影像63%12/12/20227
25、0神经监护的作用在椎弓根螺钉准备和植入阶段提供最大限度保护神经功能术中对工具与神经相对位置提供参考对脊髓传导功能损伤提供早期预警实时确认神经根刺激在手术切口闭合之前就能对神经功能进行综合鉴定。12/12/202271电生理监护脊髓监护SSEP(体感诱发电位)MEP(运动诱发电位)神经根监护DSEP(DermatomalSensoryEvokedPotential)术中EMG诱发EMG刺激EMG12/12/202272展望经皮椎弓根置入等微创技术正逐步开展，给椎弓根技术带来了新思路。如何置钉时更准确的定位，如何避免突破椎弓根，成为椎弓根技术的关键，采用柔性钻技术将有望解决此问题。C臂型CT三维计算机定位系统、虚拟X线导航等技术，为椎弓根准确置钉提供了保障。脊髓和神经根术中监护等电生理方法的护航。12/12/20227312/12/202274