髂骨翼宽度与高度对L5椎弓根置钉遮挡的三维CT评估

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2560

中国组织工程研究 ›› 2020, Vol. 24 ›› Issue (18): 2873-2878.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2560

• 骨与关节图像与影像Bone and joint imaging • 上一篇下一篇

髂骨翼宽度与高度对L₅椎弓根置钉遮挡的三维CT评估

张帅¹，欧阳建元¹，彭雪莲²，王松¹，王清¹

西南医科大学附属医院，¹脊柱外科，²超声科，四川省泸州市 646000

收稿日期:2019-09-03 修回日期:2019-09-05 接受日期:2019-10-19 出版日期:2020-06-28 发布日期:2020-04-03
通讯作者: 王清，硕士，主任医师，西南医科大学附属医院脊柱外科，四川省泸州市 646000
作者简介:张帅，男，1992年生，四川省巴中市人，汉族，2018年西南医科大学毕业，硕士，医师，主要从事脊柱外科方面的研究。共同第一作者：欧阳建元，男，1991年生，四川省绵阳市人，汉族，西南医科大学在读硕士，医师，主要从事脊柱外科方面的研究。

Three-dimensional computed tomography evaluation of L₅ pedicle screw fixation shielding by iliac wing width and height

Zhang Shuai¹, Ouyang Jianyuan¹, Peng Xuelian², Wang Song¹, Wang Qing¹

¹Department of Spinal Surgery, ²Department of Ultrasound, Affiliated Hospital of Southwest Medical University, Luzhou 646000, Sichuan Province, China

Received:2019-09-03 Revised:2019-09-05 Accepted:2019-10-19 Online:2020-06-28 Published:2020-04-03
Contact: Wang Qing, Master, Chief physician, Department of Spinal Surgery, Affiliated Hospital of Southwest Medical University, Luzhou 646000, Sichuan Province, China
About author:Zhang Shuai, Master, Physician, Department of Spinal Surgery, Affiliated Hospital of Southwest Medical University, Luzhou 646000, Sichuan Province, China Ouyang Jianyuan, Master candidate, Physician, Department of Spinal Surgery, Affiliated Hospital of Southwest Medical University, Luzhou 646000, Sichuan Province, China Zhang Shuai and Ouyang Jianyuan contributed equally to this paper.

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

高髂棘：由于先天发育、创伤、退变等原因导致的双侧髂骨翼达到或超过L₄椎弓根下缘称之为高髂棘。

背景：既往学者常根据X射线片对髂棘的高度进行分级。X射线片质量受摄片设备和体位影响大，同时X射线片将髂骨翼与L₅椎弓根之间的三维立体关系转变为平面关系，骨性结构重叠使解剖标志辨识困难，尤其老年人常合并骨质疏松、椎旁动脉钙化、肠腔内容物瘀滞等会进一步影响X射线片骨性结构观察。

目的：利用CT三维重建技术观察髂骨翼的宽度和高度对L₅椎弓根置钉的遮挡程度。

方法：根据纳入和排除标准，选择行L₁-S₂ CT扫描的350例CT影像资料作为研究对象。所有患者对试验方案均知情同意，且得到医院伦理委员会批准。采用CT三维重建技术在L₅椎弓根横轴位中轴层面测量髂骨翼宽度对L₅椎弓根螺钉进钉点的遮挡程度，并分为0，Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ级；在L₅椎弓根斜矢状位中轴层面测量髂骨翼高度对L₅椎弓根螺钉进钉点的遮挡程度，同样分为0，Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ级。其中0级表示对L₅椎弓根螺钉进钉点无遮挡，Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ级表示对L₅椎弓根螺钉进钉点遮挡程度逐步递增。比较男女之间髂骨翼宽度和高度分别对L₅椎弓根螺钉进钉点的遮挡程度是否存在差异。

结果与结论：①髂骨翼宽度对L₅椎弓根螺钉置钉无遮挡占80.0%(280/350)。阻碍L₅椎弓根螺钉置钉占20.0%(70/350)，男占27.3%(49/179)，其中Ⅰ级27例，Ⅱ级14例，Ⅲ级8例；女占12.3%(21/171)，其中Ⅰ级12例，Ⅱ级7例，Ⅲ级2例。②髂骨翼高度对L₅椎弓根螺钉置钉无遮挡占80.6%(68/350)。阻碍L₅椎弓根螺钉置钉占19.4%(68/350)，男占24.0%(43/179)，其中Ⅰ级23例，Ⅱ级16例，Ⅲ级4例；女占14.6%(25/171)，其中Ⅰ级13例，Ⅱ级8例，Ⅲ级4例。③同一患者髂骨翼宽度对L₅椎弓根螺钉横轴位的遮挡和髂骨翼高度对L₅椎弓根螺钉矢状位的遮挡程度不完全一致。此组患者中共70例宽髂骨翼，68例高髂骨翼，髂骨翼宽度和高度分级一致共35例，分级不一致达44例；④男性髂骨翼宽度和高度对L₅椎弓根螺钉进钉点的遮挡程度均大于女性。⑤结果证实，髂骨翼宽度和高度对L₅椎弓根螺钉置钉遮挡发生率分别为20.0%和19.4%。男性髂骨翼宽度和高度对L₅椎弓根螺钉进钉点的遮挡程度均大于女性。髂骨翼宽度在横轴位对L₅椎弓根螺钉进钉点的遮挡程度与髂骨翼高度在斜矢状位对L₅椎弓根螺钉进钉点的遮挡程度并不完全一致，术前采用CT三维重建技术判断髂骨翼与L₅椎弓根螺钉进钉点的关系对于提高L₅椎弓根置钉安全性及手术决策具有重要意义。

ORCID: 0000-0001-5579-4783(张帅)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

关键词: 髂骨翼宽度, 髂骨翼高度, L₅椎弓根螺钉, CT三维重建, 遮挡

Abstract:

BACKGROUND: Previous scholars often graded the height of iliac spine according to X-ray films. The quality of X-ray images is greatly affected by the photographic equipment and position. Simultaneously, X-ray film transforms the three-dimensional relationship between the iliac wing and the L₅ pedicle into a planar relationship. The overlap of bone structure makes it difficult to identify anatomic markers. Especially, the combination with osteoporosis, calcification of paravertebral artery, and stasis of intestinal contents in the elderly will further affect the observation of bone structure on X-ray films.

OBJECTIVE: To observe the degree of the entry point in L₅ pedicle screw fixation shielded by the width and height of the iliac wing using the three-dimensional computed tomography reconstruction technique.

METHODS: According to the inclusion and exclusion criteria, 350 CT images of L₁-S₂ region were selected as the study object. All patients signed the informed consent. This study was approved by the Hospital Ethics Committee. The degree of the entry point in L₅ pedicle screw fixation shielded by the width of the iliac wing in central axis layer of the horizontal axis was analyzed using the three-dimensional computed tomography reconstruction technique and divided into levels 0, I, II, and III. The degree of the entry point in L₅ pedicle screw fixation shielded by the height of the iliac wing in central axis layer of the oblique sagittal plane was analyzed and also divided into levels 0, I, II, and III. Level 0 indicates that the entry point of L₅ pedicle screw is not shielded by the iliac wing, and levels I, II, and III indicate increasing degrees of entry point of L₅ pedicle screw shielding by the iliac wing. The difference in the effect of width and height of the iliac wing on the shielding degree of entry point in L₅ pedicle screw was compared between males and females.

RESULTS AND CONCLUSION: (1) In 80.0% of patients (280/350), the entry point of L₅ pedicle screw was not shielded by the width of the iliac wing. In 20.0% (70/350) of patients, the entry point of L₅ pedicle screw was shielded by the width of the iliac wing. In all, 27.3% (49/179) were male, including 27 with level I shielding, 14 with level II shielding, and 8 with level III shielding; 12.3% (21/171) were female, including 12 with level I shielding, 7 with level II shielding, and 2 with level III shielding. (2) In 80.6% (68/350) of patients, the entry point of L₅ pedicle screw was not shielded by the height of the iliac wing. In 19.4% (68/350) of patients, the entry point of L₅ pedicle screw was shielded by the height of the iliac wing. In all, 24.0% (43/179) of these patients were male, including 23 cases with level I shielding, 16 cases with level II shielding, and 4 with level III shielding; 14.6% (25/171) were female, including 13 with level I shielding, 8 with level II shielding, and 4 with level III shielding. (3) The degree of entry point of L₅ pedicle screw shielding by the width of the iliac wing on the horizontal axis was not exactly the same as that of the height of the iliac wing on the sagittal axis of the L₅ pedicle screw in the same patient. In this study, there were 70 patients with wide iliac wings and 68 patients with high iliac wings; the degrees of shielding by the width and height of the iliac wing were the same in 35 cases and different in 44 cases. (4) The degree of entry point of L₅pedicle screw shielding by the width and height of the iliac wing was greater in males than in females. (5) The results confirmed that the incidence of entry point of L₅pedicle screw shielding by the iliac wing width and height was 20.0% and 19.4%, respectively. The degree of entry point of L₅ pedicle screw shielding by the width and height of the iliac wing was greater in males than females. The degree of entry point of L₅ pedicle screw shielding by the iliac wing width along the horizontal axis was not completely consistent with that of L₅ pedicle screw shielding on the oblique sagittal plane. It is of great significance to evaluate the relationship between iliac wing and L₅ pedicle screw entry point by three-dimensional computed tomography reconstruction before operation for improving the safety of L₅ pedicle screw placement and decision-making of operation.

Key words: iliac wing width, iliac wing height, L₅ pedicle screw, three-dimensional computed tomography reconstruction, shielding

中图分类号:

张帅, 欧阳建元, 彭雪莲, 王松, 王清. 髂骨翼宽度与高度对L₅椎弓根置钉遮挡的三维CT评估[J]. 中国组织工程研究, 2020, 24(18): 2873-2878.

Zhang Shuai, Ouyang Jianyuan, Peng Xuelian, Wang Song, Wang Qing. Three-dimensional computed tomography evaluation of L₅ pedicle screw fixation shielding by iliac wing width and height [J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2020, 24(18): 2873-2878.

图/表（结果） 4

2.1 受试者数量分析纳入530例患者L₁-S₂ CT扫描资料，排除L₅/S₁椎间盘突出症43例，腰椎椎管狭窄症31例，年龄小于18岁29例，脊柱侧凸畸形21例，L₅椎体滑脱19例，L₅椎体骨折12例，L₅/S₁化脓性脊柱炎11例，骶骨骨折7例，L₅/S₁脊柱结核3例，L₅/S₁肿瘤2例，强直性脊柱炎2例。符合纳入标准病例共350例。

2.2 试验流程见图3。

2.3 受试者基线分析共纳入350例患者，均为汉族，其中男179例，女171例，年龄(49.4±13.1)岁(18-75岁)，身高(164.6±7.0)cm(150-185 cm)，体质量(65.3±9.4)kg(43- 86 kg)。诊断阑尾炎47例，卵巢囊肿23例，子宫肌瘤59例，慢性前列腺炎34例，臀上皮神经炎28例，肠息肉19例，下腹痛67例，腰痛73例。

2.4 测量结果髂骨翼宽度对L₅椎弓根螺钉置钉无遮挡占80.0%(280/350)。阻碍L₅椎弓根螺钉置钉占20.0% (70/350)，男性发生率27.3%(49/179)，其中Ⅰ级27例，Ⅱ级14例，Ⅲ级8例；女性发生率12.3%(21/171)，其中Ⅰ级12例，Ⅱ级7例，Ⅲ级2例。

髂骨翼高度对L₅椎弓根螺钉置钉无遮挡占80.6% (68/350)。阻碍L₅椎弓根螺钉置钉占19.4%(68/350)，男性发生率24.0%(43/179)，其中Ⅰ级23例，Ⅱ级16例，Ⅲ级4例；女性发生率14.6%(25/171)，其中Ⅰ级13例，Ⅱ级8例，Ⅲ级4例。

同一患者髂骨翼宽度和高度分级不完全一致，共70例宽髂骨翼，68例高髂骨翼，髂骨翼宽度和高度分级一致共35例，分级不一致达44例，表明髂骨翼宽度对L₅椎弓根螺钉横轴位的遮挡和髂骨翼高度对L₅椎弓根螺钉矢状位的遮挡程度并不完全一致，见表1。

髂骨翼宽度对L₅椎弓根螺钉进钉点的遮挡程度男性大于女性，差异有显著性意义(Z=-13.195，P=0.00)，见表2；髂骨翼高度对L₅椎弓根螺钉进钉点的遮挡程度男性大于女性，差异有显著性意义(Z=-12.387，P=0.00)，见表3。

参考文献

[1] CHOI KC, PARK CK. Percutaneous Endoscopic Lumbar Discectomy for L5-S1 Disc Herniation: Consideration of the Relation between the Iliac Crest and L5-S1 Disc. Pain Physician. 2016;19(2):E301-E308.
[2] WANG YL, WANG XY, FANG BD, et al. L5-S1 disc degeneration and the anatomic parameters of the iliac crest: imaging study. Eur Spine J. 2015;24(11):2481-2487.
[3] JIN HM, BAI XQ, PAN XX, et al. Does the iliac wing influence L5 pedicle screw fixation? World Neurosurgery. 2018; 113-120.
[4] MAGERL FP. Stabilization of the lower thoracic and lumbar spine with external skeletal fixation. Clin Orthop. 1984; 189 (189):125-141.
[5] BOUCHER HH. A method of spinal fusion. J Bone Joint Surg Br. 1959;41(2):248-259.
[6] ROY-CAMILLE R, SAILLANT G, MAZEL C. Internal fixation of the lumbar spine with pedicle screw plating. ClinOrthop. 1986; 203(203):7-17.
[7] GAUTSCHI OP, BAWARJAN S, KARL S, et al. Clinically relevant complications related to pedicle screw placement in thoracolumbar surgery and their management: a literature review of 35,630 pedicle screws. Neurosurg Focus. 2011; 31(4):E1-E8.
[8] JUTTE PC, CASTELEIN RM. Complications of pedicle screws in lumbar and lumbosacral fusions in 105 consecutive primary operations. Eur Spine J. 2002;11(6):594-598.
[9] WEINSTEIN JN, RYDEVIK BL, RAUSCHNING W. Anatomic and technical considerations of pedicle screw fixation. Clin Orthop. 1992;284(284):34-46.
[10] XIN RU DU, ZHAO LX, ZHANG YM. Anatomical study of the adjacent structures to the top point of the “∧” shape crest and its relevance. Chin J Spine Spinal Cord. 2001;11(2):89-92.
[11] LAINE T, LUND T, YLIKOSKI M, et al. Accuracy of pedicle screw insertion with and without computer assistance: a randomised controlled clinical study in 100 consecutive patients. Eur Spine J. 2000;9(3):235-240.
[12] LAW M, TENCER AF, ANDERSON PA. Caudo-cephalad loading of pedicle screws: mechanisms of loosening and methods of augmentation. Spine. 1993;18(16):2438-2443.
[13] MATJAZ M, IGOR D, MATJAZ V, et al. A multi-level rapid prototyping drill guide template reduces the perforation risk of pedicle screw placement in the lumbar and sacral spine. Arch OrthopTrauma Surg. 2013;133(7):893-899.
[14] ABITBOL MM. The shapes of the female pelvis. Contributing factors. Reprod Med. 1996;41(4):242-250.
[15] ANDERSON AE, PETERS CL, TUTTLE BD, et al. Subject-specific finite element model of the pelvis: development, validation and sensitivity studies. J Biomech En. 2005;127(3):364-373.
[16] GSKATZ HE. Magnetic resonance-based serial pelvimetry:Do maternal pelvic dimensions change during pregnancy? Am J Obstet Gynecol. 2006;194(6):1689-1694.
[17] LEHMANN KJ, WISCHNIK A, ZAHN K, et al. Do the obstetrically relevant bony pelvic measurements change? A retrospective analysis of computed tomographic pelvic x-rays. Rofo. 1992;156(5):425-428.
[18] NARUMOTO K, SUGIMURA M, SAGA K, et al. Changes in pelvic shape among Japanese pregnant women over the last 5 decades. J Obstet Gynaecol Res. 2015;41(11):1687-1692.
[19] SZE E, KOHLI N JR, ROAT T, et al. Computed tomography comparison of bony pelvis dimensions between women with and without genital prolapse. Obstet Gynecol. 1999;93(2): 229-232.
[20] HANDA VL, PANNU HS, GUTMAN R, et al. Architectural differences in the bony pelvis of women with and without pelvic floor disorders. Obstet Gynecol. 2003;102(6): 1283-1290.
[21] CHIN KR, KUNTZ AF, BOHLMAN HH, et al. Changes in the iliac crest-lumbar relationship from standing to prone. Spine J. 2006;6(2):185-189.
[22] DIMITRIOU R, MATALIOTAKIS GI, ANGOULES AG, et al. Complications following autologous bone graft harvesting from the iliac crest and using the RIA: a systematic review. Injury. 2011;42(5):S3-S15.
[23] LUK KD, HO HC, LEONG JC. The iliolumbar ligament. A study of its anatomy, development and clinical significance. J Bone Joint Surg. 1986;68(2):197-200.
[24] JING G, GUO L, GAO J, et al. Does a deep seated L5 vertebra position with respect to the iliac crests affect the accuracy of percutaneous pedicle screw placement at lumbosacral junction? Bmc Musculoskeletal Disorders. 2017; 18(180):1-6.
[25] SANTONI BG, HYNES RA, MCGILVRAY KC, et al. Cortical bone trajectory for lumbar pedicle screws. Spine J. 2009;9(5): 366-373.

引言

材料方法

1.1 设计回顾性影像学分析。

1.2 时间及地点于2015年1月至2018年6月在西南医科大学附属医院脊柱外科及影像科完成。

1.3 对象选择于2015年1月至2018年6月在西南医科大学附属医院行L₁-S₂CT扫描的350例患者的CT影像资料。

纳入标准：①因腹腔或者盆腔等非脊柱或骨盆骨性结构疾病行薄层CT扫描的患者；②因腰骶部疼痛行薄层CT扫描，而结合MRI、X射线片未发现明显腰椎椎体和椎间盘病变患者。

排除标准：①腰椎椎体或椎间盘存在退变、创伤、感染、畸形、肿瘤、代谢性骨病等；②18岁以下；③腰骶部曾经行手术治疗骨性结构辨识不清。

该研究获得西南医科大学附属医院伦理审查委员会批准(K2018009-R)，获得纳入病例知情同意。

1.4 方法

1.4.1 髂骨翼宽度对L₅椎弓根螺钉进钉点遮挡的测量方法及分级纳入病例均采用美国GE公司Light speed-64排 CT机进行0.625 mm薄层扫描，在ADW4.4工作站应用多平面重建技术对L₁-S₂椎体进行重建，层厚、层距为 0.625 mm，窗宽1 300 HU，窗位400 HU，精度0.1 mm。此次研究根据Magerl法将L₅上下关节突外缘的垂线与横突平分线交点作为椎弓根螺钉进钉点^[4]。首先，在表面重建标准前后位像上定位进钉点(O点)，过该点切取平行于上终板的平面作为测量层面。在CT横轴位像上连接椎弓根最狭窄处内外侧骨皮质点A、B点，AB连线中点为G点，OG线为椎弓根螺钉横轴位最佳进钉轴线。当椎弓根进钉点恒定，椎弓根螺钉通过调整内倾角度实现置钉。选取直径6.5 mm螺钉置钉，以不穿破椎弓根最狭窄处骨皮质为标准，螺钉外侧缘应该分别距A、B点至少3.25 mm，与AB分别相交于A’、B’。连接OA’、OB’，则OA’线为最小内倾角进钉轴线，OB’为最大内倾角进钉轴线，OA’、OB’两线反向延长线夹角为L₅椎弓根螺钉安全置钉的角度变化范围，OG反向延长线将其平分为2个区域。只要椎弓根螺钉置钉及置钉辅助长尾器械轴线位于安全角度范围内且没有髂骨翼阻挡即可实现满意置钉。据此，当髂骨翼内侧缘未超过OB’反向延长线即不会遮挡L₅椎弓根螺钉置入时定义为0级，超过OB’反向延长线未超过OG反向延长线时定义为Ⅰ级，超过OG反向延长线但未超过OA’反向延长线定义为Ⅱ级，超过OA’反向延长线更加靠内对L₅椎弓根螺钉进钉点完全遮挡定义为Ⅲ级，见图1。

1.4.2 髂骨翼高度对L₅椎弓根螺钉进钉点遮挡的测量方法及分级过图1中OG线垂直于L₅上终板切取椎弓根斜矢状位图像，见图2，分别选取椎弓根上下径最狭窄处骨皮质点C、D点，CD连线中点为E点，OE线为矢状位椎弓根螺钉最佳进钉轴线。当椎弓根进钉点恒定，椎弓根螺钉通过调整尾倾角度实现置钉。选取直径6.5 mm螺钉，以不穿破椎弓根最狭窄处骨皮质为标准，螺钉上下缘应该分别距C、D点至少3.25 mm，与CD分别相交于C’、D’。连接OC’、OD’，则OC’线为最大尾倾角进钉轴线，OD’为最小尾倾角进钉轴线，OC’、OD’两线反向延长线夹角为L₅椎弓根螺钉安全置钉的角度变化范围，OE反向延长线将其平分为2个区域。

据此，当髂骨翼上缘未超过OC’反向延长线不遮挡L₅椎弓根螺钉置入时定义为0级，超过OC’反向延长线未超过OE反向延长线时定义为Ⅰ级，超过OE反向延长线但未超过OD’反向延长线定义为Ⅱ级，超过OD’反向延长线对L₅椎弓根螺钉进钉点完全遮挡定义为Ⅲ级。

1.5 主要观察指标 ①髂骨翼宽度及高度对L₅椎弓根螺钉进钉点遮挡程度及分级；②不同性别之间髂骨翼对L₅椎弓根螺钉进钉点遮挡程度是否存在差异。

1.6 统计学分析应用 SPSS 19.0(IBM 公司，美国)软件进行数据分析，计数资料以率或构成比表示，计量资料以x(_)±s表示。采用Wilcoxon秩和检验分别比较男女间髂骨翼宽度和高度对L₅椎弓根螺钉进钉点遮挡分度是否有差异，P < 0.05为差异有显著性意义。

讨论

3.1 CT观察髂骨翼宽度和高度与L₅椎弓根螺钉进钉点的优势椎弓根螺钉自1959年首次应用于临床，在脊柱退变、创伤、肿瘤、感染、畸形等疾病的治疗方面取得了理想疗效^[4-6]。随着椎弓根螺钉技术推广，临床应用导致椎弓根螺钉穿破，神经血管损伤，脑脊液渗漏等相关并发症逐渐增多^[7-8]。尤其是L₄/L₅、L₅/S₁两个节段，因解剖位置较深、关节突关节退变导致解剖标志辨识不清、椎旁肌肉软组织丰富暴露困难等更增加了椎弓根螺钉置入的难度^[3^，^9]。为提高椎弓根螺钉置入准确性，许多学者致力于椎弓根置钉相关参数、螺钉置入技术、术中导航、经皮穿刺等技术的研究^[10-13]，较少关注腰椎椎弓根置钉点与髂骨翼之间的位置关系对螺钉置入的影响，尤其是在L₅和S₁。作者术中发现，髂骨翼对L₅、S₁椎弓根螺钉进钉点的遮挡同样是影响置钉准确性的关键因素。由于X射线片是将髂骨翼与L₅椎弓根之间的三维立体关系转变为平面关系，忽略了局部空间结构关系，且不能排除周围器官组织对骨性结构透视观察的影响，所以据此分级略显粗糙。而采用髂嵴内侧缘骨皮质与椎弓根螺钉进钉点之间的距离进行分度，忽略了椎旁肌肉软组织容积大小、体位、局部骨性结构退变等对两点间距离的巨大影响。且未将螺钉置入过程去皮质、钉道扩张、攻丝等步骤所使用长尾器械考虑在内，临床应用具有明显的局限性。作者认为结合L₅椎弓根螺钉进钉轴线与髂骨翼之间角度关系，采用CT观测髂骨翼是否进入L₅椎弓根螺钉置入位置角度变化安全区域进行遮挡分级对手术操作更具指导意义。更重要的是，不同于既往所认为的高髂嵴概念，此次研究发现，对L₅椎弓根螺钉进钉点造成遮挡的实际为髂骨翼的横轴位宽度和斜矢状高度，横轴位宽度的遮挡影响椎弓根螺钉轴位进钉点的选择、内倾角度大小及螺钉进入椎体的长度，而髂骨翼矢状高度遮挡影响的是螺钉在矢状位进钉点的选择、头尾倾方向及连接棒的安置。此次研究发现宽髂嵴和高髂嵴常相伴发生，但在横轴位和矢状位分别对L₅椎弓根螺钉进钉点的遮挡程度并不完全一致，所以有必要区分观察。

3.2 男女之间髂棘宽度和高度的差异及原因此次研究结果发现宽髂棘发生率约为20.0%，男性高达27.3%，女性为12.3%；高髂棘发生率约为19.4%，男性高达24.0%，女性为14.6%。髂骨翼宽度和高度对L₅椎弓根螺钉进钉点遮挡程度男性明显大于女性，髂骨翼对L₅椎弓根螺钉置入的影响男性大于女性。分析导致此种差异原因主要有以下几点：首先，随着人类进化，因为妊娠生育，女性骨盆形态多为女型，骨盆横径大于前后径，使得两侧髂骨翼相比于男性更靠近前外侧，减少了对L₅椎弓根螺钉进钉点的遮挡^[14-15]；其次，在生育年龄，妊娠使女性骨盆腔内容积增加，激素使骨盆周围肌肉韧带松弛，骨盆向四周分离移位，骨盆形态改变，进一步减小了髂骨翼对L₅椎弓根螺钉进钉点的遮挡^[16-18]；最后，老年女性因为绝经所致骨质疏松、生殖器官脱垂的影响，骨盆形态发生适应性改变也可能导致髂骨翼对L₅椎弓根螺钉进钉点的遮挡程度减小^[19-20]。如果伴腰椎退变、创伤、感染等疾病，L₅/S₁椎间隙下沉、椎体滑移、脊柱侧弯等可能进一步增加高髂棘和宽髂棘的发生率。不仅如此，CHIN等^[21]研究发现有30%的患者行腰椎后路手术采取腹部悬空俯卧位时，由于髋关节过伸，骨盆向前旋转，髂骨翼会向前向头侧移位，这也会增加髂骨翼对L₅椎弓根螺钉进钉点的遮挡。所以术前根据不同患者，尤其是男性患者，利用CT三维重建采用此次研究方法辨别髂骨翼与L₅椎弓根螺钉进钉点的关系，对于术前手术方案制定，指导术中准确置钉极为必要。

3.3 髂棘宽度和高度分级的意义及临床应用有学者主张存在髂棘遮挡时切除部分髂骨，保证螺钉准确置入，但DIMITRIOU等^[22-23]对81篇有关切取髂骨术后并发症文献做系统性回顾，有19.4%的患者可能出现取髂骨区髂腰韧带、周围血管神经损伤、感染等并发症。作者在术中发现，结合术前影像学分级，针对髂骨遮挡Ⅰ级仅需要减小螺钉内倾角度(或尾倾角度)或内移进钉点即可实现满意置钉。针对Ⅱ级，在横轴位尽量减小内倾角度后，会明显降低螺钉进入椎体长度以及明显偏离椎弓根中轴线，均明显降低椎弓根螺钉的固定强度。如果通过内移进钉点，虽然可以实现螺钉置入，但会明显减小螺钉进钉方向调整范围、降低椎弓根螺钉进入椎体长度、损伤关节突关节加速关节突退变、增加穿破椎弓根的风险。在矢状位，髂骨翼对L₅椎弓根螺钉进钉点的遮挡达到Ⅱ级时，减小尾倾角度可能增加椎弓根下壁穿破损伤神经根的风险；此外螺钉明显偏离椎弓根轴线并与上下终板成角，术后可能发生螺钉切割等并发症。所以针对Ⅱ级患者，可以采用JING等^[24]建议的经皮穿刺置钉技术，最小程度减少椎旁软组织肌肉对置钉的干扰。针对Ⅲ级患者，作者经验可首选不行椎弓根螺钉内固定的治疗方式。若必须行椎弓根螺钉内固定可选用SANTONI等^[25]提出的皮质骨通道螺钉固定技术，螺钉进钉点内移的同时头倾25°，外倾10°，可以最大程度避免髂骨翼的遮挡；或选用经髂骨穿刺置钉，必要时须告知患者切取髂骨可能的并发症，从而制定更加完善的手术方案。除此之外，针对髂骨翼宽度在横轴位及髂骨翼高度在矢状位对L₅椎弓根螺钉进钉点遮挡程度不一致患者，应该以遮挡程度分级高者作为置钉参考。

此文仅为一回顾性影像学研究，纳入的病例腰骶椎没有器质性病变，且未考虑腰椎骶化、骶椎腰化、骶骨倾斜以及术中体位变化等对测量结果的影响，需更深入的研究验证其实用性及准确性。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

髂骨翼宽度与高度对L₅椎弓根置钉遮挡的三维CT评估

Three-dimensional computed tomography evaluation of L₅ pedicle screw fixation shielding by iliac wing width and height

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[1]	刘振东, 秦泗河. 骨折固定的四维空间事件[J]. 中国组织工程研究, 2020, 24(6): 903-910.
[2]	张帅, 王高举, 王清. 经皮穿刺椎体后凸成形中骨水泥渗漏入椎管与胸腰椎椎体后壁形态的关系[J]. 中国组织工程研究, 2020, 24(10): 1477-1483.
[3]	刘宏伟，蒋俊锋，张云坤，徐南伟，王彩梅，张文. 金属3D打印个性化股骨假体和4种类型标准化假体的生物力学对比[J]. 中国组织工程研究, 2019, 23(32): 5151-5157.
[4]	冯立平，杨卫强，丁童，张付美，蒋振刚，王培山. 不同固定方式在实验性羊股骨骨折愈合过程的影像及组织学变化[J]. 中国组织工程研究, 2018, 22(7): 1066-1071.
[5]	王鹏，孙桂森，李红旗，郭隆升，郎明磊，刘文军，范伟强. 高分子材料椎间融合器的应用现况[J]. 中国组织工程研究, 2018, 22(2): 310-315.
[6]	郝运，何金鹏. 应用CT三维重建评价发育性髋关节脱位儿童的髋关节形态特征[J]. 中国组织工程研究, 2017, 21(7): 1092-1097.
[7]	时亮，惠文斌，刘宗智，杨佩. 有限元法分析髋关节表面置换后髋关节的力学特点[J]. 中国组织工程研究, 2017, 21(27): 4265-4270.
[8]	庞浜，吴琪，管晓东，席文明. 扭转力传递的非骨水泥髋关节假体设计、制作及实验分析[J]. 中国组织工程研究, 2016, 20(39): 5794-5800.
[9]	陈晓明，陈前芬，肖增明，宗少晖. 腰骶骨椎弓根螺钉置入内固定：CT三维重建虚拟导航的辅助[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(9): 1447-1451.
[10]	杨青, 郭卫春，刘洋，谭俊峰，张觅，李明辉，张红旗. 不同内固定器固定股骨髁上骨折的生物力学比较[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(9): 1452-1456.
[11]	颜冰珊，尹望平，倪妙忠，陈延超，董加纯. CT三维重建评价椎弓根螺钉位置分级的可信度分析[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(44): 7172-7176.
[12]	杨铁威，刘欣伟，柳云恩，张玉彪，周大鹏，项良碧. 钛铌锆钽合金可促进兔肱骨干横骨折的愈合[J]. 中国组织工程研究, 2014, 18(52): 8382-8386.
[13]	吴强，莫世赞，包拥政，胡孔和，何小龙，朱文刚，席新华，钟学仁，徐锦明. 椎体成形治疗后骨水泥在椎体内弥散的影响因素[J]. 中国组织工程研究, 2014, 18(43): 6922-6928.
[14]	刘昌星，卢通成. 消除人工髋关节应力遮挡等问题的理论分析与研究[J]. 中国组织工程研究, 2013, 17(39): 6875-6880.
[15]	丁裕润，王伟力. CT三维重建在全膝关节置换中的应用[J]. 中国组织工程研究, 2012, 16(48): 9020-9024.