椎弓根螺钉选择进钉点方法、进钉方向、进钉深度和植入技术变化

椎弓根螺钉选择进钉点方法、进钉方向、进钉深度和植入技术变化椎弓根螺钉内固定技术最早起源于欧洲，随后逐渐被熟知，目前已成熟且广泛应用于治疗诸如脊柱侧弯矫形、脊柱骨折、椎体肿瘤和结核及各种退变性疾病等诸多脊柱外科手术中，极大地推动了脊柱外科的发展。选择进钉点21种方法1、Roy-Cam订le法：以上下关节突关节间隙的延长线为垂线，并以横突中轴线作为水平线，两条线的交点即为进钉点。2、 Weinstein法：为减少关节突关节损伤和避免影响非固定节段的运动，在选取进钉点时，他推荐上关节突的外下角作为椎弓根钉的进钉点，并称其为「上关节突的项部」。3、 Magerl法：与Roy-Camille方法相类似，水平线为横突的中轴线，垂线稍偏外，为椎体上关节突外缘的纵垂线，两线的交汇点即为进钉点。4、 Krag法：相比Magerl的定位方法，其进钉点较Magerl法更为靠外，其水平线则演变为横突上2/3与下1/3的交线。5、 AO法：AO推荐的进钉点为上关节突外缘的切线与横突中轴线的交点，该点位于横突基底与上关节突之间的交角处。6、 Louis法：若上下关节突间隙呈矢状，则经关节间隙最外缘的垂线作为垂直线，如呈额状，则取关节突外1/3；而水平线为经关节突关节面下缘上方 1mm的直线；两者的交点则为进钉点。7、 以下关节面纵向连线与横突中轴线的交点作为腰椎的定位点。8、 以上关节突外下缘交点之下外1mm处，作为L1~3椎弓根进钉点。9、 单云官「十字定位法」：四象限腰椎弓根定位的方法，在L1~4节段以腰椎关节突间隙作一垂直线，沿横突起始部的上缘作一水平线，以交叉的十字线分四象限，然后根据解剖结构特点L1~4椎弓根的进钉点位于外下象限，L5椎弓根的进钉点位于内下象限椎弓根中心点绝大多数集中在关节突中点及其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所围成的四边形之内。L1~4采用横突平分线与关节突外缘垂线的交点，L5则在关节突外缘以外5mm与横突平分线的交点上。11、 腰椎椎弓根进钉点在副突、乳突和下关节突关节面的外上缘连线形成的三角形顶角角分线的中点处，此处与椎弓根的轴线吻合较好。12、 Muller法：以乳副突间凹的小桥接韧带作定位点，在下胸椎及腰椎，其副突和乳突之间的凹陷可作为椎弓根螺钉的进钉点，该定位标志恰好位于椎弓根轴线的投影点，位置相对表浅易于辨认且创伤较小。13、 人字嵴定位法：在上关节突根部右外侧存在一纵嵴，称为副突嵴；而在腰椎峡部又有一隆起的纵嵴，为峡部嵴；两嵴斜行并向上汇合，形成了「人字嵴」结构。通过对人字嵴及其毗邻结构进行解剖学研究后，提出了以人字嵴的顶点作为腰椎进钉点。14、 椎板边缘定位法：以椎板边缘作为腰椎椎弓根螺钉定位标志的个体化置钉方法，通过术前正位腰椎X线片上固定椎板上缘和外缘与椎弓根中心的距离确定椎弓根中心点，在其椎弓根中心点水平外移2mm确定为椎弓根螺钉的实际进钉点。15、 乳突结节定位法：以腰椎乳突结节最低点作为椎弓根螺钉的进钉点。16、 崔新刚等建议：在L1~4节段，以棘突上缘根部水平线与关节突关节中央垂线的交点作为定位标志，L5椎弓根螺钉的进钉点则位于该点下方约5mm处。17、 陈茂林法：T12~L4定在乳突和副突间凹的中点，L5定在乳突外缘所引垂线与横突中轴线的交点。18、 椎弓根螺钉下关节突定位定位方法：即通过测量病人术前胸腰椎正侧位X线平片上病变椎体椎弓根椭圆形的投影与上位椎体同侧下关节突的下缘投影的相互位置关系，以确定椎弓根螺钉的入钉点。19、腰椎椎弓根螺钉几何投影轴心点进钉法：即根据术前X线片测量和术中阅X线片，首先依照上位椎体下关节突尖端作为参照点，确定胸腰椎弓根的几何投影轴心点，再向外偏1~2mm作为进针点，然后进针时保持螺钉与矢状面的夹角5°至10°，并且结合X线片上椎弓根在椎体后凸、脱位等病理状态下与冠状面的夹角来决定术中螺钉尾端向头侧或尾侧的偏角。20、以腰椎峡部裂快速定位椎弓根螺钉的进钉位置：即通过解剖影像学正侧位测量，分析峡部裂部位与椎弓根中心的位置关系，以椎弓根中心向峡部裂作一垂线，测量L4及L5根弓根中心与峡部裂的距离，进一步确定进针点。21、以腰椎棘突作为腰椎各种手术的参考标志：以棘突根部上缘水平线与关节突关节外缘垂线交点为基本定位点，L1~L4选此点，L5选此点下方5mm进钉。椎弓根螺钉进钉方向进钉方向对椎弓根螺钉的准确植入有关键性作用。目前各种成熟的置钉方法较多，因而在进钉角度的选择上也存在不同。螺钉平行于椎体上下终板置入椎弓根，并与矢状面呈0°，不向内侧成角。螺钉应与椎体矢状面呈15。的夹角，并沿着椎弓根向内倾斜进钉，直至椎体前缘的皮质，同时螺钉与椎体上下终板互相平行。与Magerl法相类似，Weinstein等认为螺钉应向内倾斜10°~15°。与上述方法不同的是，Krag等提出了螺钉不需平行于椎体上下终板的观点，进钉方向应向内上方倾斜，以不穿破椎体上终板为限。由于椎体存在节段性的差异，因而不同的节段进钉点的选择也不尽相同。在胸腰联合部，「A0」推荐螺钉应向中线倾斜5°,在L2~L5节段则倾斜2°~5°。在上胸椎，进钉角度与矢状面呈10°~20°的内倾角，而在中下段胸腰节段，螺钉应直向前方。单云官「十」字定位法以L1~L4向外侧倾斜5°~10°L5进钉方向相对偏大，向外侧倾斜10°~15°，由此可见因为进钉点不同进钉角度变化就很显著。进钉角度在L1~4介于5°~10°，而在L5水平一般为10°左右，最大应不超过15°。因为过于向内倾斜，可能增加穿透椎弓根内外侧皮质的风险，进而引起神经根损伤等相关并发症。椎弓根轴线与椎体正中矢状面之间的角度存在节段差异，在L1~L5节段时，其又进行性地增大。就胸腰椎的椎弓根形态学也进行了相关研究，并发现进钉角度在不同的椎体应选择不同的方向，在水平面的内倾角上T9~L5逐渐增大，自3.8°至30.5，值得注意的是在Til、T12及L1水平，进钉角不应向内倾斜进针，进钉点该稍向椎弓根中点偏外侧，垂直椎体前缘置钉。椎弓根螺钉进钉深度骨-螺钉的通道长度，即椎弓根轴线长度（包括上下关节突的厚度）和椎弓根轴线在椎体内延长线的长度之和，也称为椎弓根的延长深度。生物力学研究表明，椎弓根钉越长那其固定强度就越大，在椎体内力学稳定性就越好。但是随着螺钉的增长，穿透椎体前壁从而损伤血管、脏器的风险也相应增大，螺钉若过短又影响着其固定的强度。因而，选择合适的螺钉长度对手术成败起到重要作用。既往Roy-Camille推荐螺钉深度为椎体前后径长度的50%~60%。而Magerl则将螺钉经椎弓根进钉至椎体前缘皮质之下。Weinstein的相关生物力学研究表明，椎弓根结构为椎弓根螺钉固定系统提供了约60%的固定强度，若进入椎体内的松质骨则增加15%,到达椎体前方的骨皮质而又未穿透时又可相应增加16%，若皮质被穿破则可增加20%~25%。其实，最佳的螺钉植入位置为椎体前缘骨皮质下，这既为椎弓根螺钉提供了坚强的固定，同时又避免了损伤椎体前缘的血管或者重要脏器。然而，若固定长度达通道总长80%时，螺钉固定强度其实已经足够，再增加进钉的深度对其固定强度的增加并不明显。可通过腰椎侧位片预测术中使用螺钉的最佳长度，其认为在腰椎侧位片上测量的自关节突关节间隙下缘至椎体前缘的距离乘以0.83即为最佳的置钉长度。在腰椎侧位片上，椎弓根螺钉为椎体前后径约 50%时，螺钉几乎未穿破椎体前缘骨皮质，而80%时在L1~L5可能已穿透，若达到100%，螺钉肯定已穿破前方骨皮质。因而，临床上常建议以80%的骨螺钉通道长度作为适宜的进钉深度。椎弓根螺钉生物材料变化1、 传统松质骨螺钉：主要分类有两种，根据钉尾部的差别有万向螺钉和非万向螺钉之分。传统的松质骨螺钉主要与椎弓根和椎体内的松质骨接触，依靠骨小梁的支撑起到相应的生物力学作用。2、 皮质骨螺钉：皮质骨通道技术以下关节突为标志，使得螺钉最大程度上贴近钉道走行中的骨皮质，螺钉置入的方向是从内侧至外侧，从尾侧到头侧，进钉方向为与横断面夹角为10°，矢状面的夹角为25°~30°。3、 膨胀性骨水泥螺钉：其设计的主要目的就是防止螺钉的拔出和松动，通过在螺钉与骨接触界面之间填充固定材料增加螺钉的抗拔出力起到加强支撑固定作用而设计的。椎弓根螺钉植入技术变化1、 徒手置钉方法：徒手置钉方法进钉点的确定主要分为以横突和椎间关节做为定位标志和以腰椎其他解剖结构作为定位标志两种方法。2、 球尖技术：球尖装置由直径不等的球形尖端和金属杆两部分组成，最大的功能是帮助探查螺钉通道，确保手术安全。应用球探技术辅助置钉技术使得螺钉穿破骨皮质的发生率大幅降低，与徒手技术相比更加准确和安全。3、漏斗技术：自从Gaines2000年首次对漏斗技术详尽阐述后，该技术逐渐被熟知和运用，手术过程中确定合适的进钉点后，用咬骨钳、凿子等手术器械去除进钉点附近直径约1cm范围的皮质骨，用小刮匙刮去部分松质骨，使进钉点的入口结构类似漏斗状，然后进行置钉操作。4、 计算机辅助手术导航系统：计算机辅助导航系统是在影像技术的基础上,充分利用三维立体定位和虚拟成像技术来显示螺钉在椎弓根中的相对位置关系。5、 3D打印个体化导航模版技术：3D打印个体化导航模