颈椎侧块形态生物力学及其临床意义

颈椎侧块的形态生物力学及其临床意义 1颈椎侧块的形态及生物力学 颈椎的侧块位于椎体的后外侧、椎弓根和椎弓的结合 部，由分别向头侧突出的 上关节突和向尾侧突出的下关节突组成，左右各一。相邻节段 的上下关节突构成小 关节，并将侧块连接在一起形成一个骨性柱状体。双侧的小关 节和侧块同前方的椎 体及椎间盘一起构成颈椎的椎间关节并形成三个相互平行的 骨性圆柱，这种结构形 成了颈椎稳定的基本框架［1］ O有关侧块的详尽解剖学测量数 据尚未见报告。 Hoards观察到相邻侧块中心间的距离平均为13mn,螺 钉在侧块内以向头侧15 。、向外侧30进入深度为10-11顽时不会触及神经根［2］, 这在一定程度上反 映了侧块的高度和前后径长度。脊神经根从侧块前方通过，它 是侧块周围的重要结 构之一，从侧块后方中点到神经根的平均距离为5.6顽3］。 脊神经后枝是围绕侧块 的又一重要结构，Ebrahei m发现脊神经后枝平均高度从 G 2. 2 0. 6 rwigij C71.2 0. 2mn渐趋减小，脊神经后枝到上关节突尖端的平均距离在 C5最大7.4 1.6 rwi, 而在C7最小5. 5 2. 9 rwi,脊神经后枝与侧块上关节面的夹 角范围是23. 3 14. 3到29. 8 11.2 [4]o颈椎小关节的完整对维持颈椎的 稳定性有很大的作用。 Zdebl i ck等对人体颈椎标本在轴向负荷下的伸屈和旋转运动 做了观察，发现小关节 被切除50痢其抗扭力能力明显降低。在伸屈运动中，有关颈 部的应力变形，在完 整标本、椎板切除的标本和25」\关节切除的标本间无显著差 异，而在小关节切除 50勺标本上应变增加了 2. 5,在切除75婿口 100勺标本上则 增加了 25 5]。Rober t[ 6]的研究证实椎板切除破坏了颈椎的稳定性，而侧后方小 关节融合，可使椎板 切除后的颈椎重新获得稳定并防止进行性畸变的发生。其方法 是经小关节钻孔，用 钢丝将纵形条状骨块绑在小关节上。融合的目的在于防止颈椎 的旋转不稳、畸形或 微小运动引起的滑椎。52例病人中，有50例稳固融合，未发 生畸变和不稳。Ri cha rd等在一项包括两个椎体及周围结构的颈椎运动节段的剪力 试验中发现小关节被 切除50娘上时，其抗剪力的能力被显著削弱（实验中发生小 关节骨折）［7］o无论是 单侧或双侧小关节切除都明显地改变了颈椎功能单位耐受屈 曲负荷的力量。Josep h等人的生物力学试验表明，单侧小关节切除致使其承载屈曲 负荷的能力平均降低 31.6 9. 7,而双侧小关节损伤则平均降低53. 1 118］。 Li nh ng等人的研究更 进一步证实了小关节损伤对颈椎整体稳定性的影响。通过对 C4 - C6运动节段的试验 发现旋转运动的幅度随小关节切除范围的增多而增加，最大 变化发生在双侧小关 节切除50婿口 75勺标本，同时其纤维环所受应力也随之增加； 在侧屈试验中，旋转 度增加11,纤维环应力增加30他们认为小关节切除造成 纤维环应力的增加大于 椎间关节强直所引起的应力增加，双侧小关节切除50U上， 可显著增加纤维环的 应力和运动节段的活动幅度［9］。 由此可见，颈椎小关节对保持颈椎的稳定起着重要作 用。两侧的侧块及关节对 颈椎后方的稳定起了支柱作用，小关节的破坏即意味着颈椎整 体稳定性的破坏；相 反，小关节的稳定便构造了颈椎整体的稳定。 2颈椎侧块在后路内固定中的应用 尽管有关侧块的解剖学测量的研究未见报告，但与侧块 有关的颈后路内固定方 法却早已用于临床。最早采用钢板螺钉作颈后路经侧块内固定 的是 Roy - Canhl I e , 此后l\gerl和Seenann对此技术进行了改进，以期增加螺钉 与侧块的咬合力，其主 要不同在于螺钉在侧块中的轨迹不同［2］。Heller等［10］从解 剖学上对Roy - Canhl le和Kgerl的技术作了比较，在26个新鲜颈椎标本上依据 Roy - Cam 11 e 或 l\gerl 描 述的方法将螺钉拧入G - C7侧块，以确定两种方法对神经根， 椎动脉和小关节所构 成的潜在危险。在Roy - Canhl le技术中，进钉点在侧块中心 （小关节后面顶点），螺 钉方向由后内侧指向前外侧，与矢状面成10。角，以避开 椎动脉，螺钉直径3. 5 nnn,穿透前后双层骨皮质。而在眈gerl技术中螺钉进点在侧 块中点内上2 - 3nnn,向 上倾斜与上关节突关节面平行，向外倾斜25 ,螺钉贯穿前 后骨皮质，尖端位于关 节突前面的上外侧。以上两种方法，钉尖所在位置是否合适， 以侧块的三区分级系 统（Three zone gradi ng systen）决定，即将侧块分为上、 中、下三区，上区从 上关节突上缘至横突上缘根部；中区在横突根部上下缘之间； 下区从横突根部下缘 到下关节突下缘。侧块的上1/3（ 区）代表Kftgerl技术螺钉 尖端所在的位置，下1/ 3（下区）是Roy - Canhl I e技术钉尖所在的正确位置。在实验 中，对每一个螺丝钉的 位置根据其对神经根、椎动脉的潜在危险，对小关节的影响， 及所在的区进行评估 o结果表明，Roy - Canhl le技术损伤神经根的可能性很小， 螺丝钉进入三区以外的 可能性较小；而融gerl技术损伤小关节的危险性较小，两种 技术均未构成对椎动脉 和脊髓的威胁。实验还表明出现神经根损伤的机会与外科医生 的技术熟练程度有关 ,旦技术熟练以后发生神经根损伤的机会将明显降低。该实 验采用直径3. 5mn的 皮质骨螺钉，但未涉及钉长以及采用此种螺钉的解剖学依据。 Hovvards 等对 G- C7 小 关节之间的距离、C7-T2椎弓根的形态也进行了研究，目的是 确定颈后路经侧块钢 板螺钉内固定的潜在危险性。为此他们对22个颈椎标本进行 了研究，发现从G-C7 上下相邻两侧块中心之间的距离在不同个体变化较大，范围从 9- 16nnn,平均 13nnn, 钢板的设计必须适应在不同个体和不同节段间的这种变化。由 于神经根在上关节突 前外侧穿出，因此向内侧和向头侧的角度越大，损伤神经根的 可能性越大，螺钉理 想的穿出点在横突上缘与侧块的结合部。进钉点在侧块中心内 侧1mn,进钉深度7- 18nmn,平均10nnrfi2］。Anderdon等对30例颈椎不稳的病人进 行了颈后路A0重建钢板 内固定和植骨术，所采用的进钉点和Hoards方法相同，进钉 方向向外10 ,向 30 -40 （平行于上关节突关节面）［11］o Ebrahei m等基 于对脊神经后枝所在位 置的测定认为融gerl和Anderson的进钉途径较Roy - Canhl I e 技术更易伤及脊神经后 枝，而引起单侧颈背痛或感觉异常［4］。 侧块的正前方是位于横突孔中的椎动脉。Ebra- hei储 的解剖学研究证实了向 外10。的进钉方向不会对椎动脉构