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

桑迪医生致力于医学教育信息化、智能化，携手医学教育界，构建智慧医学教育平台，推动医学教育模式的革新与革命。

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。

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，「AO」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 T11、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 Gaines 2000 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 1 cm 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 打印个体化导航模版技术是近年来的一种新兴趋势，综合了多个学科和专业，术前通过收集患者的影像学资料，设计和打印个体化导航模块并模拟置钉，术中暴露出局部解剖部位后在模版的引导下置钉。

理想的经椎弓根内固定置钉技术应具有操作简单易行、可行性强、定位准确迅速等优点。

    在临床具体实践中没有一种置钉技术普遍适用于所有椎弓根, 有时甚至是同一种椎体左右的两侧椎弓根的置钉方法都有差异，因此置钉技术并不是一成不变的，也是相对变化和调整的。

本文仅代表作者个人观点，不代桑迪医生官方立场。希望大家理性判断，有针对性地应用。

致力于中国医教新模式，开创中国虚拟医学教育的未来。