研究背景与目的： 胸椎、腰椎的椎弓根螺钉内固定已得到广泛开展应用，无论生物力学检测还是临床效果均显示，椎弓根螺钉内固定具有良好的三维力学性能，优于经棘突、椎板以及经前方的椎体固定。1994年日本学者Abumi和瑞士学者Jeaneret分别报道应用经椎弓根螺钉固定治疗下颈椎损伤，并取得了满意的临床效果，然而十多年以来，该技术并未得到广泛应用，究其原因，一是因为颈椎弓根解剖数据较胸椎、腰椎小得多，二是因为解剖关系复杂，一旦损伤紧邻的椎动脉或颈髓，将会引起严重的后果。然而颈椎椎弓根螺钉良好的生物力学性能促使骨科学者试图使用各种不同的办法来提高颈椎椎弓根螺丝钉内固定的准确性和安全性。CT辅助的导航系统无疑是一良好的方法，可提高椎弓根螺丝钉内固定的准确性，但由于其操作复杂和价格昂贵，不可能在多数医院开展应用。常规的非导航系统互助的椎弓根内固定方法在一定的时间内仍将为主流。基于不同的个体及同一个体不同的颈椎节段其椎弓根的形态差异较大，术前对下颈椎的椎弓根作CT检测，以获取不同个体、不同节段的椎弓根形态参数，以此提高置钉的准确性和安全性已为多数骨科学者所接受。然而不少学者使用瞄准器并严格按CT检测所获的参数置钉，螺钉穿出椎弓根的失败率还非常高，达到20％左右。另一方面，下颈椎椎弓根某些解剖参数非常细小，而CT扫描和多平面重建仅能相隔一定的距离进行扫描和重建，这就要求我们必须考虑CT所获得的椎弓根参数能否真实反映椎弓根形态，也有必要对下颈椎椎弓根的CT测量的可靠性进行研究。 利用人体标本，不少学者对椎弓根的形态及周围结构进行了研究，对置钉的安全角度也提出了不同的意见。从解剖学方面来看，椎弓根内侧为神经根，外侧为椎动脉，椎弓根螺钉一旦穿出椎弓根，就很易伤及神经及椎动脉而引起严重后果，然而临床应用实际情况并非如此。即使使用导航系统，其置钉准确率也仅在95％左右，常规方法置钉其失败率更高，在10-30％左右，然而，损伤椎动脉和脊髓的临床报道非常少见。Abumi报道712枚颈椎弓根螺钉内固定，仅一例出现椎动脉损伤，两例出现神经根损伤，所出现严重并发症并没有预想那么高，其原因是否因为椎动脉并没占据椎动脉孔的全部?亦即椎动脉在椎弓根螺钉穿破椎弓根时有逃逸的空间?在活体，脊髓到椎弓根内侧有多远?从椎弓根轴线在侧块上的投射点向椎动脉的内侧和脊髓前外侧作切线，其角度是多大?有关椎弓根的解剖不少学者已作过研究，但与下颈椎椎弓根螺丝钉内固定安全性密切相关的某些解剖数据还未见研究，如椎动脉与椎弓根及相应横突孔关系，脊髓与椎弓根的关系等，而这些解剖参数将为从事颈椎后路手术的医生提供更加全面的解剖学知识，为避免严重的并发症提供有力的保证。 研究方法： 1.下颈椎椎弓根CT多平面重建的可靠性研究：取23具新鲜冰冻成人颈椎标本，首先作C3-C7轴向平扫，间距1mm，然后在CT工作站重建如下切面：1.重建经C3-C7每一椎体椎弓根轴的斜切面，该切面平行于侧块外侧缘，在该切面测量椎弓根轴与上终板之间的央角，即头倾角或尾倾角，测量椎弓根轴在侧块上的投射点到相应下关节突下缘的距离；2.重建经椎弓根最窄处的垂直切面，测量椎弓根的宽度、高度、内松质骨的宽度和高度；3.重建同时经C3-C7双侧椎弓根轴切面，测量椎弓根轴的长度，外倾角的大小，投射点到侧块外侧缘的距离。4.在3-D图像上标记C3-C7双侧椎弓根轴在侧块上的投射点，上述CT多平面重建测量得椎弓根形态数据一。然后，23具标本作实体解剖，根据CT测量的数据在侧块上确定投射点并作标记，保留椎弓根在侧块上延续部分，去除侧块除延续部分外的骨质，观察由CT测量所确定的投射点是否准确，然后沿椎弓根轴剖开椎弓根，测量椎弓根各组数值，得数据二，以实体解剖为标准，检测CT多平面重建所测量的数据一，判断是否有差异。从而了解下颈椎椎弓根形态的CT多平面重建测量是否能真实反映椎弓根的实际形态。 2.椎动脉与椎弓根螺丝钉内固定的安全性研究：20例30-50岁的患者为研究对象，患者因脑血管病变作脑血管CTA检查及颈部血管CTA检查，颈椎及椎动脉结果显示正常，在CT工作站采用多平面重建方法，重建经下颈椎各节椎动脉孔的横切面，测量椎动脉内径的大小、椎动脉孔的大小、椎弓根轴在侧块上的投射点与椎动脉内侧作连线，测量该连线与正中矢状切面的夹角。 3.脊髓与椎弓根螺丝钉内固定的安全性研究：选取22例30-50岁的患者为研究对象，入选条件为颈椎无明显退变，椎间盘无突出，患者先作常规的颈椎正侧位及双斜位X光检查，根据患者X光所测量的头倾角大小，在作MRI常规平扫时，以头倾角大小为参考，加作平行于每一椎体双侧椎弓根轴的横切面，测量与置钉安全性有关参数：脊髓与椎弓根距离、投射点到向脊髓前外侧作切线与正中矢状面之间的夹角等。 结果： 1.CT多平面重建所测量的数据与实体解剖所获得的数据，两者比较无显著性差异，以CT所测量的数据确定椎弓根轴在侧块上的投射点，与实体解剖相符。 2.椎动脉到椎弓根峡部外侧壁距离从0.19-2.96mm，左侧平均为0.88mm，右侧为1.03mm，椎动脉占横突孔面积从18-100％，左侧平均占62％，右侧50％。螺钉外侧偏离椎弓根轴线最小5°就触及椎动脉，最大20°才触及椎动脉，平均11°会触及椎动脉。 3.椎弓根内侧壁外侧到脊髓距离平均为9.4±1.37mm(-x±s)，最小为6.75mm，最大为13.91mm，螺钉内侧向内偏离椎弓根轴线最小20.1°会引起脊髓损伤，最大偏离椎弓根轴线43.2°才会引起脊髓损伤，平均31.7±4.53°(-x±s)会引起脊髓损伤。 结论： 1.CT多平面重建能准确测量并反映下颈椎椎弓根形态。 2.脊髓距离椎弓根内侧有一定的距离，若定点准确，除非严重偏离轴线，否则不易引起截瘫。 3.椎动脉平均占横突孔面积的56％，内有1-2mm的非骨性空间，外侧皮质破裂(螺丝钉未暴露于椎动脉孔)一般不影响椎动脉的血供，但个体之间差异大。