引用本文： 刘卫华, 唐曦, 王智, 李鑫. 微型CT扫描测量国人成年男性腰椎峡部厚度显微影像解剖学研究. 华西医学, 2014, 29(7): 1293-1296. doi: 10.7507/1002-0179.20140395 复制
脊柱椎体峡部是构成脊柱三关节复合体和脊柱后柱的重要结构，脊柱椎体峡部由于长期反复承受来自躯体不同方向的剪切力，或遭受瞬间的暴力存在断裂的可能[1-3]。临床上以腰椎峡部断裂就医的患者常见[4]。针对腰椎峡部裂患者临床多采用手术治疗，至于采取何种手术方式，临床医生看法不一[4, 5]。其主要原因在于临床医生缺少有关腰椎峡部完整系统的临床应用解剖学资料。尽管国内外学者有报道关于腰椎峡部的解剖学参数[6-9]，但由于测量数据误差，研究结果存在差异，且测量数据缺乏系统性、完整性，而对国人成年男性第1-5腰椎（L1-L5） 峡部进行微型CT（Micro CT）扫描显微影像解剖研究，国内外文献尚未见相关报道。本实验应用Micro CT对60套成年国人干燥L1-L5标本逐一扫描，分别构建相应标本三维模型，并逐一测量L1-L5左、右侧峡部上、下、内、外缘厚度等显微影像解剖参数。并将所测量的数据与以往学者所报道的相关椎体的解剖学数据作对照分析，以期为临床手术治疗腰椎峡部断裂提供显微影像解剖学参数。
1 材料和方法
1.1 材料
2013年9月－2014年1月从成都医学院局部解剖实验室随机选取60套国人成年男性干燥、无破损腰椎标本，应用Micro CT（ZKKS-MCT-Sharp，广州中科恺盛医疗科技有限公司）逐一扫描L1-L5标本，分别构建相应标本三维模型，参考徐洪海等[10]定位腰椎峡部上、下、内、外缘四边的方法，测量L1-L5左、右侧峡部各部分厚度等显微影像解剖参数（图 1）：① L1-L5左、右侧峡部上缘厚度（上下关节突之间椎弓狭窄部上缘中点的厚度）；② L1-L5侧峡部下缘厚度（上下关节突之间椎弓狭窄部下缘中点处厚度）；③ L1-L5左、右侧峡部内缘厚度（棘突基底部上缘与下关节突外上缘连线中点的厚度）；④ L1-L5左、右侧峡部外缘厚度（上关节突内缘与上关节突外缘连线中点的厚度）。
图1
Micro CT重建L1-L5三维模型以及L1-L5峡部上、下、内、外缘厚度测量示意图 a. L1三维模型 b. L2三维模型 c. L3三维模型 d. L4三维模型 e. L5三维模型 f. 示峡部上缘厚度（A） g. 示峡部下缘厚度（B） h. 示峡部内缘厚度（C） i. 示峡部外缘厚度（D）
1.2 统计学方法
采用SPSS 10.0软件进行数据处理，计量资料用均数±标准差表示，组间行t检验，检验水准α=0.05。
2 结果
2.1 L1-L5峡部上、下、内、外缘厚度测量结果
L1-L5峡部上缘厚度：L1＞L2＞L3＞L5＞L4，逐渐变薄，变化幅度在（4.31 ± 0.95）～（4.88 ± 0.75） mm 之间；L1-L5峡部下缘厚度：L1＜L2＜L3＜L4 ＜L5，逐渐变厚，变化幅度在（6.03 ± 1.01）～（7.27 ± 1.27）mm之间；L1-L5峡部内缘厚度：在（6.33 ± 1.21）～（6.57 ± 1.27） mm之间；L1-L5峡部外缘厚度：L1＜L2＜L3＜L4＜L5，逐渐变厚，变化幅度在（8.44 ± 1.21）～（10.27 ± 1.28） mm之间。L1-L5峡部左右侧上、下、内、外缘Micro CT三维成像厚度测量结果见表 1。Micro CT所测得的L1-L5峡部左右侧上、下、内、外缘厚度测量值差异无统计学意义（P＞0.05）。
表1
L1-L5峡部左右侧上、下、内、外缘Micro CT三维成像厚度测量值（n=60，2.2 L1-L5峡部上、下、内、外缘厚度曲线
L1-L5峡部上缘厚度呈两端高中间低凹形曲线，从L1-L4，上缘厚度逐渐下降，最小值出现在L4，根据测量结果显示L5＞L4；L1-L5峡部下缘、外缘厚度呈逐渐上升的趋势，两条曲线近似平行走行，差值约为2 mm；L1-L3峡部内缘厚度逐渐上升，尔后转向下降趋势，峰值出现在L3；L1-L5峡部上缘、外缘厚度两条曲线之间差值明显，最大差值约6 mm；L1-L5峡部下缘、内缘厚度两条曲线近似重叠。L1-L5峡部左右侧上、下、内、外缘厚度测量数值曲线图（图 2）。
图2
L1-L5峡部左右侧上、下、内、外缘厚度测量数值曲线图
3 讨论
3.1 腰椎峡部厚度解剖学测量结果与Micro CT测量结果对照分析
郝毅等[11]报道L1峡部上缘厚度平均值为（1.85 ± 0.64） mm，L1-L5下缘厚度逐渐增大，变化幅度在（6.57 ± 1.24）～（7.57 ± 1.16）mm之间。其L1峡部上缘厚度与本实验通过Micro CT扫描并三维重建测量结果存在较大差异，其下缘厚度与本实验测量结果基本一致。本实验实际测量发现，L1-L5相应椎弓峡部的上、下、内、外缘厚度各不相同，此结果也与以往学者的报道存在差异[9, 12-14]，究其原因，可能是由于以往学者测量数据误差所致。本实验运用高分辨率、高精度的Micro CT三维重建L1-L5图像数据，可获取所测量标本的精确信息，避免人为测量所造成的数据误差。
L1-L5相应椎弓峡部下缘要比上缘厚约2.00 mm，此结果与李志军等[9]测量结果不同，此外，本实验还将L1-L5峡部的上、下、内、外缘厚度分别作了对比分析：从L1到L5，L4上缘最薄；L5峡部下缘、外缘厚度最厚； L3内缘最厚；L1-L5峡部上缘、外缘厚度最大差值约6 mm。
3.2 L1-L5峡部厚度与椎弓峡部裂根螺钉内固定术关系
腰椎峡部断裂可能改变患者腰椎的稳定性，临床手术治疗腰椎峡部裂峡部主要采用椎弓根螺钉内固定。资料显示，腰椎厚度与椎弓根螺钉内固定峡部裂有密切的关系，使用螺钉固定的进入点刚好位于腰椎峡部[5, 9, 15]。因此，临床上在对腰椎峡部裂患者采用椎板关节突螺钉内固定术时，应当考虑螺钉的尺寸范围，以避免术后螺钉松动、断裂，造成腰椎骨不愈合等并发症出现。本实验通过Micro CT三维重建L1-L5图像数据测得：从L1到L5，相应腰椎上、下、内、外缘厚度范围依次分别位于（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之间。临床医生在施行腰椎峡部裂或腰椎滑脱手术时，建议选用尺寸范围小于相应腰椎峡部对应边缘厚度的螺钉，以确保手术安全。
3.3 L1-L5峡部各面厚度与腰椎间盘手术的关系
本研究发现腰椎峡部冠状切面近似一梯形，上缘径线最短，外缘径线最长，内缘和下缘径线居中且厚度相仿，且相邻峡部的下缘厚度总比上缘厚度宽。峡部位于椎间孔的后上、后下份，突出/游离的椎间盘髓核从椎间孔上缘突出距离增大，从椎间孔的下缘突出行进的距离较小，因此椎间盘突出的位置位于椎间孔的下方，这与相关研究显示椎突出间盘会压迫脊神经向上、背、外侧移位有一定的解剖关系[16]。
临床提出了“手术窗”的概念，其定义“手术窗”边界为：上位横突根部下缘；关节突关节上缘；腰椎峡部外缘；横突间韧带及横突间肌内侧增厚形成的镰状缘。腰椎峡部的外缘覆盖了“手术窗”的内侧部。因此要切除突出的椎间盘需切除部分峡部外缘及其深面的黄韧带，必要时切除部分上关节突，才能展现病变的椎间盘。而正常腰椎呈前凸弧弓，故L1-L2、L2-L3间盘多尾侧倾，因此L1-L2、L2-L3间盘在“手术窗”稍向尾侧区，L5-第1骶椎（S1）关节突关节上移，覆盖了椎间盘间隙，要到达椎间盘间隙需要较多地切除峡部和L5-S1关节突关节[17]。腰椎椎板的逐渐增宽，“手术窗”的横径逐渐变小，椎小关节与横突逐渐靠拢，“手术窗”的纵径逐渐减小，术中需切除“手术窗”周边更多的骨质，包括峡部。正确预判切除的峡部骨质量有助于保持腰椎的稳定性。
综上，Micro CT具有高分辨率、高精度等特点[18, 19]，可以获取腰椎峡部厚度的精确信息，为观测腰椎峡部提供了可靠的研究平台。本研究利用Micro CT扫描并三维重建国人成年男性干燥、无破损腰椎标本，得到的腰椎三维模型图像清晰，数据准确，为腰椎峡部裂螺钉内固定术手术设计、螺钉尺寸大小等提供更直接、更准确的显微影像解剖学理论依据。
脊柱椎体峡部是构成脊柱三关节复合体和脊柱后柱的重要结构，脊柱椎体峡部由于长期反复承受来自躯体不同方向的剪切力，或遭受瞬间的暴力存在断裂的可能[1-3]。临床上以腰椎峡部断裂就医的患者常见[4]。针对腰椎峡部裂患者临床多采用手术治疗，至于采取何种手术方式，临床医生看法不一[4, 5]。其主要原因在于临床医生缺少有关腰椎峡部完整系统的临床应用解剖学资料。尽管国内外学者有报道关于腰椎峡部的解剖学参数[6-9]，但由于测量数据误差，研究结果存在差异，且测量数据缺乏系统性、完整性，而对国人成年男性第1-5腰椎（L1-L5） 峡部进行微型CT（Micro CT）扫描显微影像解剖研究，国内外文献尚未见相关报道。本实验应用Micro CT对60套成年国人干燥L1-L5标本逐一扫描，分别构建相应标本三维模型，并逐一测量L1-L5左、右侧峡部上、下、内、外缘厚度等显微影像解剖参数。并将所测量的数据与以往学者所报道的相关椎体的解剖学数据作对照分析，以期为临床手术治疗腰椎峡部断裂提供显微影像解剖学参数。
1 材料和方法
1.1 材料
2013年9月－2014年1月从成都医学院局部解剖实验室随机选取60套国人成年男性干燥、无破损腰椎标本，应用Micro CT（ZKKS-MCT-Sharp，广州中科恺盛医疗科技有限公司）逐一扫描L1-L5标本，分别构建相应标本三维模型，参考徐洪海等[10]定位腰椎峡部上、下、内、外缘四边的方法，测量L1-L5左、右侧峡部各部分厚度等显微影像解剖参数（图 1）：① L1-L5左、右侧峡部上缘厚度（上下关节突之间椎弓狭窄部上缘中点的厚度）；② L1-L5侧峡部下缘厚度（上下关节突之间椎弓狭窄部下缘中点处厚度）；③ L1-L5左、右侧峡部内缘厚度（棘突基底部上缘与下关节突外上缘连线中点的厚度）；④ L1-L5左、右侧峡部外缘厚度（上关节突内缘与上关节突外缘连线中点的厚度）。
图1
Micro CT重建L1-L5三维模型以及L1-L5峡部上、下、内、外缘厚度测量示意图 a. L1三维模型 b. L2三维模型 c. L3三维模型 d. L4三维模型 e. L5三维模型 f. 示峡部上缘厚度（A） g. 示峡部下缘厚度（B） h. 示峡部内缘厚度（C） i. 示峡部外缘厚度（D）
1.2 统计学方法
采用SPSS 10.0软件进行数据处理，计量资料用均数±标准差表示，组间行t检验，检验水准α=0.05。
2 结果
2.1 L1-L5峡部上、下、内、外缘厚度测量结果
L1-L5峡部上缘厚度：L1＞L2＞L3＞L5＞L4，逐渐变薄，变化幅度在（4.31 ± 0.95）～（4.88 ± 0.75） mm 之间；L1-L5峡部下缘厚度：L1＜L2＜L3＜L4 ＜L5，逐渐变厚，变化幅度在（6.03 ± 1.01）～（7.27 ± 1.27）mm之间；L1-L5峡部内缘厚度：在（6.33 ± 1.21）～（6.57 ± 1.27） mm之间；L1-L5峡部外缘厚度：L1＜L2＜L3＜L4＜L5，逐渐变厚，变化幅度在（8.44 ± 1.21）～（10.27 ± 1.28） mm之间。L1-L5峡部左右侧上、下、内、外缘Micro CT三维成像厚度测量结果见表 1。Micro CT所测得的L1-L5峡部左右侧上、下、内、外缘厚度测量值差异无统计学意义（P＞0.05）。
表1
L1-L5峡部左右侧上、下、内、外缘Micro CT三维成像厚度测量值（n=60，2.2 L1-L5峡部上、下、内、外缘厚度曲线
L1-L5峡部上缘厚度呈两端高中间低凹形曲线，从L1-L4，上缘厚度逐渐下降，最小值出现在L4，根据测量结果显示L5＞L4；L1-L5峡部下缘、外缘厚度呈逐渐上升的趋势，两条曲线近似平行走行，差值约为2 mm；L1-L3峡部内缘厚度逐渐上升，尔后转向下降趋势，峰值出现在L3；L1-L5峡部上缘、外缘厚度两条曲线之间差值明显，最大差值约6 mm；L1-L5峡部下缘、内缘厚度两条曲线近似重叠。L1-L5峡部左右侧上、下、内、外缘厚度测量数值曲线图（图 2）。
图2
L1-L5峡部左右侧上、下、内、外缘厚度测量数值曲线图
3 讨论
3.1 腰椎峡部厚度解剖学测量结果与Micro CT测量结果对照分析
郝毅等[11]报道L1峡部上缘厚度平均值为（1.85 ± 0.64） mm，L1-L5下缘厚度逐渐增大，变化幅度在（6.57 ± 1.24）～（7.57 ± 1.16）mm之间。其L1峡部上缘厚度与本实验通过Micro CT扫描并三维重建测量结果存在较大差异，其下缘厚度与本实验测量结果基本一致。本实验实际测量发现，L1-L5相应椎弓峡部的上、下、内、外缘厚度各不相同，此结果也与以往学者的报道存在差异[9, 12-14]，究其原因，可能是由于以往学者测量数据误差所致。本实验运用高分辨率、高精度的Micro CT三维重建L1-L5图像数据，可获取所测量标本的精确信息，避免人为测量所造成的数据误差。
L1-L5相应椎弓峡部下缘要比上缘厚约2.00 mm，此结果与李志军等[9]测量结果不同，此外，本实验还将L1-L5峡部的上、下、内、外缘厚度分别作了对比分析：从L1到L5，L4上缘最薄；L5峡部下缘、外缘厚度最厚； L3内缘最厚；L1-L5峡部上缘、外缘厚度最大差值约6 mm。
3.2 L1-L5峡部厚度与椎弓峡部裂根螺钉内固定术关系
腰椎峡部断裂可能改变患者腰椎的稳定性，临床手术治疗腰椎峡部裂峡部主要采用椎弓根螺钉内固定。资料显示，腰椎厚度与椎弓根螺钉内固定峡部裂有密切的关系，使用螺钉固定的进入点刚好位于腰椎峡部[5, 9, 15]。因此，临床上在对腰椎峡部裂患者采用椎板关节突螺钉内固定术时，应当考虑螺钉的尺寸范围，以避免术后螺钉松动、断裂，造成腰椎骨不愈合等并发症出现。本实验通过Micro CT三维重建L1-L5图像数据测得：从L1到L5，相应腰椎上、下、内、外缘厚度范围依次分别位于（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之间。临床医生在施行腰椎峡部裂或腰椎滑脱手术时，建议选用尺寸范围小于相应腰椎峡部对应边缘厚度的螺钉，以确保手术安全。
3.3 L1-L5峡部各面厚度与腰椎间盘手术的关系
本研究发现腰椎峡部冠状切面近似一梯形，上缘径线最短，外缘径线最长，内缘和下缘径线居中且厚度相仿，且相邻峡部的下缘厚度总比上缘厚度宽。峡部位于椎间孔的后上、后下份，突出/游离的椎间盘髓核从椎间孔上缘突出距离增大，从椎间孔的下缘突出行进的距离较小，因此椎间盘突出的位置位于椎间孔的下方，这与相关研究显示椎突出间盘会压迫脊神经向上、背、外侧移位有一定的解剖关系[16]。
临床提出了“手术窗”的概念，其定义“手术窗”边界为：上位横突根部下缘；关节突关节上缘；腰椎峡部外缘；横突间韧带及横突间肌内侧增厚形成的镰状缘。腰椎峡部的外缘覆盖了“手术窗”的内侧部。因此要切除突出的椎间盘需切除部分峡部外缘及其深面的黄韧带，必要时切除部分上关节突，才能展现病变的椎间盘。而正常腰椎呈前凸弧弓，故L1-L2、L2-L3间盘多尾侧倾，因此L1-L2、L2-L3间盘在“手术窗”稍向尾侧区，L5-第1骶椎（S1）关节突关节上移，覆盖了椎间盘间隙，要到达椎间盘间隙需要较多地切除峡部和L5-S1关节突关节[17]。腰椎椎板的逐渐增宽，“手术窗”的横径逐渐变小，椎小关节与横突逐渐靠拢，“手术窗”的纵径逐渐减小，术中需切除“手术窗”周边更多的骨质，包括峡部。正确预判切除的峡部骨质量有助于保持腰椎的稳定性。
综上，Micro CT具有高分辨率、高精度等特点[18, 19]，可以获取腰椎峡部厚度的精确信息，为观测腰椎峡部提供了可靠的研究平台。本研究利用Micro CT扫描并三维重建国人成年男性干燥、无破损腰椎标本，得到的腰椎三维模型图像清晰，数据准确，为腰椎峡部裂螺钉内固定术手术设计、螺钉尺寸大小等提供更直接、更准确的显微影像解剖学理论依据。
