引用本文： 劉衛華, 唐曦, 王智, 李鑫. 微型CT掃描測量國人成年男性腰椎峽部厚度顯微影像解剖學研究. 華西醫學, 2014, 29(7): 1293-1296. doi: 10.7507/1002-0179.20140395 復制
脊柱椎體峽部是構成脊柱三關節復合體和脊柱后柱的重要結構，脊柱椎體峽部由于長期反復承受來自軀體不同方向的剪切力，或遭受瞬間的暴力存在斷裂的可能[1-3]。臨床上以腰椎峽部斷裂就醫的患者常見[4]。針對腰椎峽部裂患者臨床多采用手術治療，至于采取何種手術方式，臨床醫生看法不一[4, 5]。其主要原因在于臨床醫生缺少有關腰椎峽部完整系統的臨床應用解剖學資料。盡管國內外學者有報道關于腰椎峽部的解剖學參數[6-9]，但由于測量數據誤差，研究結果存在差異，且測量數據缺乏系統性、完整性，而對國人成年男性第1-5腰椎（L1-L5） 峽部進行微型CT（Micro CT）掃描顯微影像解剖研究，國內外文獻尚未見相關報道。本實驗應用Micro CT對60套成年國人干燥L1-L5標本逐一掃描，分別構建相應標本三維模型，并逐一測量L1-L5左、右側峽部上、下、內、外緣厚度等顯微影像解剖參數。并將所測量的數據與以往學者所報道的相關椎體的解剖學數據作對照分析，以期為臨床手術治療腰椎峽部斷裂提供顯微影像解剖學參數。
1 材料和方法
1.1 材料
2013年9月－2014年1月從成都醫學院局部解剖實驗室隨機選取60套國人成年男性干燥、無破損腰椎標本，應用Micro CT（ZKKS-MCT-Sharp，廣州中科愷盛醫療科技有限公司）逐一掃描L1-L5標本，分別構建相應標本三維模型，參考徐洪海等[10]定位腰椎峽部上、下、內、外緣四邊的方法，測量L1-L5左、右側峽部各部分厚度等顯微影像解剖參數（圖 1）：① L1-L5左、右側峽部上緣厚度（上下關節突之間椎弓狹窄部上緣中點的厚度）；② L1-L5側峽部下緣厚度（上下關節突之間椎弓狹窄部下緣中點處厚度）；③ L1-L5左、右側峽部內緣厚度（棘突基底部上緣與下關節突外上緣連線中點的厚度）；④ L1-L5左、右側峽部外緣厚度（上關節突內緣與上關節突外緣連線中點的厚度）。
圖1
Micro CT重建L1-L5三維模型以及L1-L5峽部上、下、內、外緣厚度測量示意圖 a. L1三維模型 b. L2三維模型 c. L3三維模型 d. L4三維模型 e. L5三維模型 f. 示峽部上緣厚度（A） g. 示峽部下緣厚度（B） h. 示峽部內緣厚度（C） i. 示峽部外緣厚度（D）
1.2 統計學方法
采用SPSS 10.0軟件進行數據處理，計量資料用均數±標準差表示，組間行t檢驗，檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 L1-L5峽部上、下、內、外緣厚度測量結果
L1-L5峽部上緣厚度：L1＞L2＞L3＞L5＞L4，逐漸變薄，變化幅度在（4.31 ± 0.95）～（4.88 ± 0.75） mm 之間；L1-L5峽部下緣厚度：L1＜L2＜L3＜L4 ＜L5，逐漸變厚，變化幅度在（6.03 ± 1.01）～（7.27 ± 1.27）mm之間；L1-L5峽部內緣厚度：在（6.33 ± 1.21）～（6.57 ± 1.27） mm之間；L1-L5峽部外緣厚度：L1＜L2＜L3＜L4＜L5，逐漸變厚，變化幅度在（8.44 ± 1.21）～（10.27 ± 1.28） mm之間。L1-L5峽部左右側上、下、內、外緣Micro CT三維成像厚度測量結果見表 1。Micro CT所測得的L1-L5峽部左右側上、下、內、外緣厚度測量值差異無統計學意義（P＞0.05）。
表1
L1-L5峽部左右側上、下、內、外緣Micro CT三維成像厚度測量值（n=60，2.2 L1-L5峽部上、下、內、外緣厚度曲線
L1-L5峽部上緣厚度呈兩端高中間低凹形曲線，從L1-L4，上緣厚度逐漸下降，最小值出現在L4，根據測量結果顯示L5＞L4；L1-L5峽部下緣、外緣厚度呈逐漸上升的趨勢，兩條曲線近似平行走行，差值約為2 mm；L1-L3峽部內緣厚度逐漸上升，爾后轉向下降趨勢，峰值出現在L3；L1-L5峽部上緣、外緣厚度兩條曲線之間差值明顯，最大差值約6 mm；L1-L5峽部下緣、內緣厚度兩條曲線近似重疊。L1-L5峽部左右側上、下、內、外緣厚度測量數值曲線圖（圖 2）。
圖2
L1-L5峽部左右側上、下、內、外緣厚度測量數值曲線圖
3 討論
3.1 腰椎峽部厚度解剖學測量結果與Micro CT測量結果對照分析
郝毅等[11]報道L1峽部上緣厚度平均值為（1.85 ± 0.64） mm，L1-L5下緣厚度逐漸增大，變化幅度在（6.57 ± 1.24）～（7.57 ± 1.16）mm之間。其L1峽部上緣厚度與本實驗通過Micro CT掃描并三維重建測量結果存在較大差異，其下緣厚度與本實驗測量結果基本一致。本實驗實際測量發現，L1-L5相應椎弓峽部的上、下、內、外緣厚度各不相同，此結果也與以往學者的報道存在差異[9, 12-14]，究其原因，可能是由于以往學者測量數據誤差所致。本實驗運用高分辨率、高精度的Micro CT三維重建L1-L5圖像數據，可獲取所測量標本的精確信息，避免人為測量所造成的數據誤差。
L1-L5相應椎弓峽部下緣要比上緣厚約2.00 mm，此結果與李志軍等[9]測量結果不同，此外，本實驗還將L1-L5峽部的上、下、內、外緣厚度分別作了對比分析：從L1到L5，L4上緣最薄；L5峽部下緣、外緣厚度最厚； L3內緣最厚；L1-L5峽部上緣、外緣厚度最大差值約6 mm。
3.2 L1-L5峽部厚度與椎弓峽部裂根螺釘內固定術關系
腰椎峽部斷裂可能改變患者腰椎的穩定性，臨床手術治療腰椎峽部裂峽部主要采用椎弓根螺釘內固定。資料顯示，腰椎厚度與椎弓根螺釘內固定峽部裂有密切的關系，使用螺釘固定的進入點剛好位于腰椎峽部[5, 9, 15]。因此，臨床上在對腰椎峽部裂患者采用椎板關節突螺釘內固定術時，應當考慮螺釘的尺寸范圍，以避免術后螺釘松動、斷裂，造成腰椎骨不愈合等并發癥出現。本實驗通過Micro CT三維重建L1-L5圖像數據測得：從L1到L5，相應腰椎上、下、內、外緣厚度范圍依次分別位于（4.31 ± 0.95）～（4.88 ± 0.75） mm、（6.03 ± 1.01） ～（7.27 ± 1.27） mm、（6.33 ± 1.21）～（7.26 ± 1.19） mm、（8.44 ± 1.21）～（10.27 ± 1.28）mm之間。臨床醫生在施行腰椎峽部裂或腰椎滑脫手術時，建議選用尺寸范圍小于相應腰椎峽部對應邊緣厚度的螺釘，以確保手術安全。
3.3 L1-L5峽部各面厚度與腰椎間盤手術的關系
本研究發現腰椎峽部冠狀切面近似一梯形，上緣徑線最短，外緣徑線最長，內緣和下緣徑線居中且厚度相仿，且相鄰峽部的下緣厚度總比上緣厚度寬。峽部位于椎間孔的后上、后下份，突出/游離的椎間盤髓核從椎間孔上緣突出距離增大，從椎間孔的下緣突出行進的距離較小，因此椎間盤突出的位置位于椎間孔的下方，這與相關研究顯示椎突出間盤會壓迫脊神經向上、背、外側移位有一定的解剖關系[16]。
臨床提出了“手術窗”的概念，其定義“手術窗”邊界為：上位橫突根部下緣；關節突關節上緣；腰椎峽部外緣；橫突間韌帶及橫突間肌內側增厚形成的鐮狀緣。腰椎峽部的外緣覆蓋了“手術窗”的內側部。因此要切除突出的椎間盤需切除部分峽部外緣及其深面的黃韌帶，必要時切除部分上關節突，才能展現病變的椎間盤。而正常腰椎呈前凸弧弓，故L1-L2、L2-L3間盤多尾側傾，因此L1-L2、L2-L3間盤在“手術窗”稍向尾側區，L5-第1骶椎（S1）關節突關節上移，覆蓋了椎間盤間隙，要到達椎間盤間隙需要較多地切除峽部和L5-S1關節突關節[17]。腰椎椎板的逐漸增寬，“手術窗”的橫徑逐漸變小，椎小關節與橫突逐漸靠攏，“手術窗”的縱徑逐漸減小，術中需切除“手術窗”周邊更多的骨質，包括峽部。正確預判切除的峽部骨質量有助于保持腰椎的穩定性。
綜上，Micro CT具有高分辨率、高精度等特點[18, 19]，可以獲取腰椎峽部厚度的精確信息，為觀測腰椎峽部提供了可靠的研究平臺。本研究利用Micro CT掃描并三維重建國人成年男性干燥、無破損腰椎標本，得到的腰椎三維模型圖像清晰，數據準確，為腰椎峽部裂螺釘內固定術手術設計、螺釘尺寸大小等提供更直接、更準確的顯微影像解剖學理論依據。
脊柱椎體峽部是構成脊柱三關節復合體和脊柱后柱的重要結構，脊柱椎體峽部由于長期反復承受來自軀體不同方向的剪切力，或遭受瞬間的暴力存在斷裂的可能[1-3]。臨床上以腰椎峽部斷裂就醫的患者常見[4]。針對腰椎峽部裂患者臨床多采用手術治療，至于采取何種手術方式，臨床醫生看法不一[4, 5]。其主要原因在于臨床醫生缺少有關腰椎峽部完整系統的臨床應用解剖學資料。盡管國內外學者有報道關于腰椎峽部的解剖學參數[6-9]，但由于測量數據誤差，研究結果存在差異，且測量數據缺乏系統性、完整性，而對國人成年男性第1-5腰椎（L1-L5） 峽部進行微型CT（Micro CT）掃描顯微影像解剖研究，國內外文獻尚未見相關報道。本實驗應用Micro CT對60套成年國人干燥L1-L5標本逐一掃描，分別構建相應標本三維模型，并逐一測量L1-L5左、右側峽部上、下、內、外緣厚度等顯微影像解剖參數。并將所測量的數據與以往學者所報道的相關椎體的解剖學數據作對照分析，以期為臨床手術治療腰椎峽部斷裂提供顯微影像解剖學參數。
1 材料和方法
1.1 材料
2013年9月－2014年1月從成都醫學院局部解剖實驗室隨機選取60套國人成年男性干燥、無破損腰椎標本，應用Micro CT（ZKKS-MCT-Sharp，廣州中科愷盛醫療科技有限公司）逐一掃描L1-L5標本，分別構建相應標本三維模型，參考徐洪海等[10]定位腰椎峽部上、下、內、外緣四邊的方法，測量L1-L5左、右側峽部各部分厚度等顯微影像解剖參數（圖 1）：① L1-L5左、右側峽部上緣厚度（上下關節突之間椎弓狹窄部上緣中點的厚度）；② L1-L5側峽部下緣厚度（上下關節突之間椎弓狹窄部下緣中點處厚度）；③ L1-L5左、右側峽部內緣厚度（棘突基底部上緣與下關節突外上緣連線中點的厚度）；④ L1-L5左、右側峽部外緣厚度（上關節突內緣與上關節突外緣連線中點的厚度）。
圖1
Micro CT重建L1-L5三維模型以及L1-L5峽部上、下、內、外緣厚度測量示意圖 a. L1三維模型 b. L2三維模型 c. L3三維模型 d. L4三維模型 e. L5三維模型 f. 示峽部上緣厚度（A） g. 示峽部下緣厚度（B） h. 示峽部內緣厚度（C） i. 示峽部外緣厚度（D）
1.2 統計學方法
采用SPSS 10.0軟件進行數據處理，計量資料用均數±標準差表示，組間行t檢驗，檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 L1-L5峽部上、下、內、外緣厚度測量結果
L1-L5峽部上緣厚度：L1＞L2＞L3＞L5＞L4，逐漸變薄，變化幅度在（4.31 ± 0.95）～（4.88 ± 0.75） mm 之間；L1-L5峽部下緣厚度：L1＜L2＜L3＜L4 ＜L5，逐漸變厚，變化幅度在（6.03 ± 1.01）～（7.27 ± 1.27）mm之間；L1-L5峽部內緣厚度：在（6.33 ± 1.21）～（6.57 ± 1.27） mm之間；L1-L5峽部外緣厚度：L1＜L2＜L3＜L4＜L5，逐漸變厚，變化幅度在（8.44 ± 1.21）～（10.27 ± 1.28） mm之間。L1-L5峽部左右側上、下、內、外緣Micro CT三維成像厚度測量結果見表 1。Micro CT所測得的L1-L5峽部左右側上、下、內、外緣厚度測量值差異無統計學意義（P＞0.05）。
表1
L1-L5峽部左右側上、下、內、外緣Micro CT三維成像厚度測量值（n=60，2.2 L1-L5峽部上、下、內、外緣厚度曲線
L1-L5峽部上緣厚度呈兩端高中間低凹形曲線，從L1-L4，上緣厚度逐漸下降，最小值出現在L4，根據測量結果顯示L5＞L4；L1-L5峽部下緣、外緣厚度呈逐漸上升的趨勢，兩條曲線近似平行走行，差值約為2 mm；L1-L3峽部內緣厚度逐漸上升，爾后轉向下降趨勢，峰值出現在L3；L1-L5峽部上緣、外緣厚度兩條曲線之間差值明顯，最大差值約6 mm；L1-L5峽部下緣、內緣厚度兩條曲線近似重疊。L1-L5峽部左右側上、下、內、外緣厚度測量數值曲線圖（圖 2）。
圖2
L1-L5峽部左右側上、下、內、外緣厚度測量數值曲線圖
3 討論
3.1 腰椎峽部厚度解剖學測量結果與Micro CT測量結果對照分析
郝毅等[11]報道L1峽部上緣厚度平均值為（1.85 ± 0.64） mm，L1-L5下緣厚度逐漸增大，變化幅度在（6.57 ± 1.24）～（7.57 ± 1.16）mm之間。其L1峽部上緣厚度與本實驗通過Micro CT掃描并三維重建測量結果存在較大差異，其下緣厚度與本實驗測量結果基本一致。本實驗實際測量發現，L1-L5相應椎弓峽部的上、下、內、外緣厚度各不相同，此結果也與以往學者的報道存在差異[9, 12-14]，究其原因，可能是由于以往學者測量數據誤差所致。本實驗運用高分辨率、高精度的Micro CT三維重建L1-L5圖像數據，可獲取所測量標本的精確信息，避免人為測量所造成的數據誤差。
L1-L5相應椎弓峽部下緣要比上緣厚約2.00 mm，此結果與李志軍等[9]測量結果不同，此外，本實驗還將L1-L5峽部的上、下、內、外緣厚度分別作了對比分析：從L1到L5，L4上緣最薄；L5峽部下緣、外緣厚度最厚； L3內緣最厚；L1-L5峽部上緣、外緣厚度最大差值約6 mm。
3.2 L1-L5峽部厚度與椎弓峽部裂根螺釘內固定術關系
腰椎峽部斷裂可能改變患者腰椎的穩定性，臨床手術治療腰椎峽部裂峽部主要采用椎弓根螺釘內固定。資料顯示，腰椎厚度與椎弓根螺釘內固定峽部裂有密切的關系，使用螺釘固定的進入點剛好位于腰椎峽部[5, 9, 15]。因此，臨床上在對腰椎峽部裂患者采用椎板關節突螺釘內固定術時，應當考慮螺釘的尺寸范圍，以避免術后螺釘松動、斷裂，造成腰椎骨不愈合等并發癥出現。本實驗通過Micro CT三維重建L1-L5圖像數據測得：從L1到L5，相應腰椎上、下、內、外緣厚度范圍依次分別位于（4.31 ± 0.95）～（4.88 ± 0.75） mm、（6.03 ± 1.01） ～（7.27 ± 1.27） mm、（6.33 ± 1.21）～（7.26 ± 1.19） mm、（8.44 ± 1.21）～（10.27 ± 1.28）mm之間。臨床醫生在施行腰椎峽部裂或腰椎滑脫手術時，建議選用尺寸范圍小于相應腰椎峽部對應邊緣厚度的螺釘，以確保手術安全。
3.3 L1-L5峽部各面厚度與腰椎間盤手術的關系
本研究發現腰椎峽部冠狀切面近似一梯形，上緣徑線最短，外緣徑線最長，內緣和下緣徑線居中且厚度相仿，且相鄰峽部的下緣厚度總比上緣厚度寬。峽部位于椎間孔的后上、后下份，突出/游離的椎間盤髓核從椎間孔上緣突出距離增大，從椎間孔的下緣突出行進的距離較小，因此椎間盤突出的位置位于椎間孔的下方，這與相關研究顯示椎突出間盤會壓迫脊神經向上、背、外側移位有一定的解剖關系[16]。
臨床提出了“手術窗”的概念，其定義“手術窗”邊界為：上位橫突根部下緣；關節突關節上緣；腰椎峽部外緣；橫突間韌帶及橫突間肌內側增厚形成的鐮狀緣。腰椎峽部的外緣覆蓋了“手術窗”的內側部。因此要切除突出的椎間盤需切除部分峽部外緣及其深面的黃韌帶，必要時切除部分上關節突，才能展現病變的椎間盤。而正常腰椎呈前凸弧弓，故L1-L2、L2-L3間盤多尾側傾，因此L1-L2、L2-L3間盤在“手術窗”稍向尾側區，L5-第1骶椎（S1）關節突關節上移，覆蓋了椎間盤間隙，要到達椎間盤間隙需要較多地切除峽部和L5-S1關節突關節[17]。腰椎椎板的逐漸增寬，“手術窗”的橫徑逐漸變小，椎小關節與橫突逐漸靠攏，“手術窗”的縱徑逐漸減小，術中需切除“手術窗”周邊更多的骨質，包括峽部。正確預判切除的峽部骨質量有助于保持腰椎的穩定性。
綜上，Micro CT具有高分辨率、高精度等特點[18, 19]，可以獲取腰椎峽部厚度的精確信息，為觀測腰椎峽部提供了可靠的研究平臺。本研究利用Micro CT掃描并三維重建國人成年男性干燥、無破損腰椎標本，得到的腰椎三維模型圖像清晰，數據準確，為腰椎峽部裂螺釘內固定術手術設計、螺釘尺寸大小等提供更直接、更準確的顯微影像解剖學理論依據。
