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基于CT三维重建数据的L5-S1椎板间隙手术相关形态学参数的测量 2024-09-04

#Thieme未来星计划荣誉推出神经外科专题,我们将与未来星计划的小伙伴们持续推荐解读与神经外科学相关的论文与研究,欢迎关注。同时,欢迎感兴趣的小伙伴加入我们。

本期推荐 & 解读  BY

亚东 | 首都医科大学

↓ 神经外科专题丨127

腰椎椎板间隙是上下椎板、上椎体下关节突和下椎体上关节突所包围的三维空间。在L5-S1水平,腰椎椎板间隙由L5椎板和骶骨形成,被黄韧带包裹,在维持脊柱稳定性方面起重要作用。椎板间隙是腰椎和腰骶椎后路的常见手术通道,如椎板切除术、椎板切开、硬膜外阻滞、硬膜外类固醇注射(ESI)、显微镜下椎间盘切除术(MED)、经皮内镜下椎板间椎间盘切除术(PEID)和单侧双通道内镜下脊柱手术(UBE)。了解椎板间隙形态对手术决策有重要意义。由于腰椎不同节段存在形态差异,手术方式需要调整。近年来,UBE在治疗腰椎间盘突出、腰椎中央管狭窄、退行性腰椎滑脱、远端综合征和症状性硬脊膜外脂肪增多症等方面发挥了重要作用。椎板间隙的精确测量可以为腰椎后路手术提供重要的参数。

但是,关于椎板间隙的解剖参数研究较少。近年来,三维CT及其交互式分割和测量技术在提高包括跟骨和胫骨平台在内的骨折的可视化和定量评估方面逐渐得到认可。目前还没有关于椎体间隙三维测量的研究。本研究的目的是基于CT三维重建数据测量L5-S1椎板间隙参数。

Original Article

Surgically Relevant Morphological Parameters of the L5–S1 Interlaminar Window: A Statistical Analysis Based on 3D Reconstruction of CT Data

Dongdong WangGuoxin FanBangde YinZhi ZhouMinfei QiangJin WangYanxi ChenHailong Zhang

中文内容仅供参考,一切以英文原文为准。

讨论

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图1. 手动分割和三维重建椎板间隙。(A)手动分割目标结构,包括神经、骨骼和椎间盘。(B)三维重建L5-S1椎板间隙。

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图2. 经皮椎板间入路椎间盘切除术(PEID)工作通道的简化模拟和合适入路区域的形态学测量。工作通道由蓝色圆柱体表示。突出的椎间盘由红圈表示。合适的进入区域由白色虚线包围。(A-B)三维重建模型上工作通道简化放置的后视图和侧视图。(C)PEID术中L5-S1椎板间隙的安全区。(D)在工作通道的观察角度上对适宜操作区域的形态学测量。

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表1. 形态参数

讨论

L5-S1椎板间隙是腰椎后路手术的常见通道,尤其是ESI、PEID和MED。形态学测量可为术者提供指导。此外,术前规划和手术决策也需要精确的解剖测量作为参考。本研究通过对多个脊柱结构(包括椎间盘、硬膜囊、神经根和骨)的手工标记、分割和三维重建,重建了L5-S1椎板间隙的三维模型。组内相关系数(ICC)验证了此方法的可靠性和可重复性,观察者内及观察者间一致性ICC获得了满意的结果,表明该三维测量方法具有较高的参考价值。既往关于椎板间隙解剖的研究多基于腰椎X线片、脊柱标本或尸体标本,且多为国内文献。基于腰椎X线片的测量在解剖学上通常认为不如标本测量有价值。临床中X线投射角度和距离没有严格控制,测量结果可能不准确。但尸体标本获取困难,需要进行大样本研究来测量其价值。基于图像存档和通信系统的腰椎CT三维重建也可用于测量,但由于研究者选择的平面不同,其再现性仍然有限。

Boon等分别测量了L2-S1和L3-S1椎板间隙的解剖参数。与此研究结果相似,L5-S1椎板间窗宽度为23.55±4.91mm。Boon等的研究中,30-39岁、40-49岁、50-59岁、60-69岁患者的L5-S1平均水平距离分别为31.89±4.57、28.35±4.89、26.8±4.89、25.75±5.46 mm。Sakçı等研究的侧隐窝间平均宽度为27.7±4.0mm。这些研究结果之间的微小差异可能归因于测量方法。Boon等的测量基于X线,而Sakçı等的测量基于二维冠状位CT图像。Sakçı等测量的椎板间高度平均值为11.1±2.4mm,高于此研究的测量结果(左侧:9.14±2.45mm;右侧:9.55±2.46mm)。这是因为椎板间高度是指上、下椎板中线之间的高度。此研究将高度定义为层间空间左右两侧的最大垂直距离。在三维重建模型中,椎板间隙被L5棘突分隔,这使得在中线测量椎板间高度不合适。Boon等的左、右侧垂直旁正中测量结果高于此研究测量结果,而60-69岁患者亚组的结果相似。

此研究还测量了椎弓根间距(IPD)。IPD大于椎板间隙宽度,故IPD仅显示椎管横径。该宽度测量值可为术者在考虑椎弓根螺钉进钉点时提供解剖学信息。A组下壁IPD (36.69±3.73mm)明显小于B组(39.23±3.01mm),差异有统计学意义(p < 0.05)。这可能是由解剖变异引起的。部分病例存在黄韧带骨化,可能影响椎弓根外侧缘的准确识别。为了获得更准确的数据,可能需要更大样本量的研究。

在L5-S1水平的PEID通常通过两种不同的手术路径进行:经相应神经根的肩部和经相应神经根和硬膜囊的腋窝。穿刺定位方法多基于Rutten法。肩胛型椎间盘疝出的穿刺方向为椎板间外上象限,腋窝型椎间盘疝出的穿刺方向为椎板间内下象限。内镜工作通道位于硬膜囊和神经根之间。此研究定义了合适的入路区域,并测量了两侧肩胛型或腋窝型突出的不同区域。椎间盘不同移位类型、不同侧别间差异无统计学意义。在实际PEID手术中,应根据腰椎间盘突出的类型和L5-S1椎板间隙的形态学特点选择手术路径(经相应神经根的肩侧或腋侧)。对于L5-S1椎板间隙狭窄的病例,可能需要行骨质切除。

了解椎板间隙的形态对手术决策有重要意义。由于腰椎不同节段存在形态差异,手术方式需要调整。例如,PEID更多应用于L5- S1或L4-L5,尤其是高髂骨或椎间盘移位的病例,而经皮内镜下经椎间孔椎间盘切除术(percutaneous endoscopic transforaminal disc ectomy, PETD)更多应用于L1-L2、L2-L3、L3-L4、4- L5椎间盘突出的病例。近年来,UBE在治疗腰椎间盘突出、腰椎中央管狭窄、退行性腰椎滑脱、远端综合征和症状性硬脊膜外脂肪增多症等方面也发挥了重要作用。椎板间隙的精确测量可以为腰椎后路手术提供重要的参数。

临床经验


基于三维重建的L5-S1椎板间隙形态学测量为腰椎后路显微手术、内镜手术及经皮穿刺提供了准确可靠的参考数据。

Journal of Neurological Surgery (JNLS) 为同行评审期刊,发表原创研究、综述论文和涵盖神经外科各个方面的技术说明。JNLS的重点包括显微外科手术以及最新的微创技术,如立体定向引导手术、内窥镜检查和血管内手术。它分为两部分,交替出版。Part A涵盖纯粹的神经外科专题,Part B专门介绍颅底手术技术和方法。

JNLS目前是几个国家和国际神经外科和颅底学会的官方期刊。

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