改良Steffee钢板在腰骶椎内固定术中的应用解剖学
作者：李主江 黄继锋 梁 锦 徐达传 何建釿
单位：李主江(510140 广州市 荔湾区骨伤科医院)；黄继锋(第一军医大学临床解剖学研究所)；徐达传(第一军医大学临床解剖学研究所)；梁锦(广东省武警总医院骨科)；何建釿(荔湾区第一人民医院骨科)
关键词：Steffee钢板；腰骶椎；椎弓根；内固定术
中国临床解剖学杂志000313 【摘 要】 目的：为改良Steffee钢板在腰骶椎内固定术中的应用提供解剖学基础。方法：在8具成人尸体标本上摹拟L5脊椎滑脱的Steffee手术治疗。在L4～S1脊椎上分别安放Steffee钢板和改良Steffee钢板，比较2种内固定器械固定位置的解剖差异，并对15副腰骶椎干燥骨标本做了经椎弓根内固定相关的数据测量。结果：传统的Steffee钢板固定S1椎弓根螺钉安放困难，且进入椎管的机会多，或者是上2枚螺钉易套入钢板槽孔，而下面的螺钉难以套入钢板槽孔。改良Steffee钢板可克服上述弊端，更符合局部解剖形态要求。结论：改良Steffee钢板有科学的形态学依据，可临床试用。
, 百拇医药
Applied anatomy of internal fixation of lumbosacral vertebrae with modified Steffee plate
Li Zhujiang,Huang Jifeng,Liang Jin,et al.
Hospital of Orthopaedics and Traumatology,Liwan District,Guangzhou 510140
Objective:To provide anatomical basis for the application of modified Steffee plate in internal fixation of lumbosacral vertebrae.Methods:The Steffee operations of L5 spondylolisthesis were simulated in 8 adult cadavers.Steffee plate and modified Steffee plate were fixed respectively in L4～S1 vertebrae,and the difference of the two types of internal fixation apparatus were compared.Furthermore,datum about the internal fixation of vertebral pedicle was measured on 15 dry lumbosacral vertebra specimens.Results:While fixing S1 vertebral pedicle with traditional Steffee plate,screws were difficult to be fixed,and slipped into the spinal canal easily,or the upper 2 screws can be easily inserted into the hole of the plate,but the lower screws were difficult to be inserted into.Conclusion:Having scientific morphological basis,modified Steffee plate can be applied to clincal operation.
, 百拇医药
Key words Steffee plate Lumbosacral vertebrae Vertebral pedicle Internal fixation
Steffee手术已被广泛应用于治疗腰椎滑脱、腰椎管狭窄广泛减压术后及其它原因造成的腰椎不稳定。但在临床应用中发现L5、S1尤其是S1螺钉的置入很难达到理想的位置。一些学者[1～3]提出了不同的置入螺钉方法。但仍然没有较好地解决在螺钉置入理想位置的同时、又能方便安装钢板这一问题。针对此问题，作者对腰骶椎椎弓根解剖形态、进钉关系作了观测，在此基础上对传统的Steffee钢板作了改良，并将改良钢板及进钉方法在尸体脊柱标本上摹拟手术与传统的Steffee手术方法进行了比较。
1 材料和方法
①取15副腰椎、骶椎干燥骨标本，用游标卡尺和量角器测量椎弓根的根距、矢径角及椎弓根的宽度和高度，对侧隐窝及椎管的形态也作了观察。
, http://www.100md.com
②在8具(男5、女3)经防腐成人尸体标本上，采用后入路，摹拟L5椎体滑脱的Steffee手术。在脊柱的一侧(a侧)按传统的Steffee手术方法操作要求安放螺钉和钢板[4]，另一侧(b侧)以L4、L5、S1椎弓根投影中点作为放置螺钉的入点，进钉方向同各椎弓根的矢径角，安放改良的Steffee钢板(附图)。术中比较安放的难易程度，术后分别解剖观察两侧螺钉的置入位置及与周围重要结构的毗邻关系。
左侧(a侧)为传统的Steffee钢板
右侧(b侧)为改良的Steffee钢板
附图 示意钢板的安放情况
2 结果
, 百拇医药
2.1 腰、骶椎椎弓根有关测量结果
椎弓根的根距、宽度和高度(见表1)，椎弓根矢状径角(见表2)。
表1 腰、骶椎椎弓根距、宽度、高度和径线 (
±s，mm) 椎体
根距
根高
根宽
径线
L1
22.2±1.5
16.2±1.2
, 百拇医药
7.0±2.4
40.0±5.6
L2
22.1±1.8
15.4±1.2
7.2±1.9
42.0±3.2
L3
22.8±1.6
15.6±1.3
8.6±2.1
44.0±4.2
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L4
23.5±2.5
14.8±2.1
10.6±2.3
46.0±2.8
L5
26.5±2.5
13.8±2.5
12.2±3.2
46.0±2.6
S1
27.6±4.1
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骶骨翼
42.0±3.5
表2 腰、骶椎椎弓根矢径角(e角) 椎序
(±s)°
L1
2.3±1.0
L2
4.2±2.0
L3
5.3±1.0
, http://www.100md.com L4
8.2±2.0
L5
16.6±2.0
S1
35.0±4.0
2.2 腰骶椎的形态特征
2.2.1 腰椎 共5块，因腰曲的关系，其前部略厚。上腰段的L1、L2、L3椎弓根位于椎体高度的中上2/3、平行直立、断面呈椭园形。椎管呈园形或卵园形，上、下关节面呈矢状位。上关节突和横突以及椎弓根的位置都比较恒定，椎弓根多偏于椎体内侧，而下腰椎的L4、L5椎弓根结构和上腰椎有所不同，L4椎管多呈三角形，横突较小，椎弓根投影点开始外移，椎弓根上、下径变短，左右径变粗，椎弓根的下端开始有侧隐窝，但不深。L5椎管呈三叶状，横突变粗，多呈园锥形，横突的中点水平线经侧隐窝。椎弓根距变宽。椎弓根呈斜卧位，其横断面似菱形，椎弓根的矢径角度变大。椎弓根下有明显的侧隐窝，椎弓根的投影点向上外偏移。
, http://www.100md.com
2.2.2 骶骨 呈三角形，骶骨翼两侧块为松质骨结构，远不如S1椎体的骨质致密，S1的椎弓根距较腰椎大，椎弓根的下方亦有较明显的侧隐窝，S1的上关节突面两侧走向多不一致(占35%)。
2.3 摹拟术式实验结果
在8具防腐成人标本上的a侧按Steffee方法放置的椎弓根螺钉，发现L5有5枚。
螺钉的边缘以不同的面积侵入侧隐窝，S1有2枚螺钉边缘经骶管。b侧按腰骶段椎弓根投影点和矢径角放置椎弓根螺钉。所有椎弓根钉位置佳。无入侧隐窝和椎管现象。但3枚螺钉不在一直线上。安放Steffee钢板难度极大，采用改良的钢板则易于安放。
3 讨论
3.1 腰骶部椎弓根解剖特点与进钉位置
, 百拇医药
由于L5椎弓根偏于椎体的外侧，同时有较深的侧隐窝，特别是L5椎弓根几乎呈横卧位。因此，Steffee手术采用Roy-camille进钉法在L5椎弓根处则显得进钉点偏内偏下，螺钉会侵入侧隐窝，有引起神经根损伤或后期神经根受压致腰腿痛的可能。作者通过解剖观测，认为L5椎弓根的进钉点选择L5椎弓根的投影中点(L5上关节突外侧3 mm，横突中点水平线上)较为合适。同时发现L5横突多粗大或变异，有时选取横突中点并不容易。遇此情况可选择上关节突下1/5旁开3 mm处为进钉点，此点亦恰在L5椎弓根的投影中点。进钉方向按L5椎弓根矢径角即e角(15°～20°)即可。本实验按此方法进钉无一例侵入侧隐窝及椎管。
3.2 骶骨结构特点与进钉位置关系
由于骶骨结构的特殊性，在骶骨上置入螺钉除考虑螺钉入点的位置及方向外，还应考虑螺钉所在位置骨质的情况。骶骨的剖面标本显示S1椎体骨质相对较致密，骶骨翼侧块是松质骨。因此我们选用的S1椎骨矢径角(30°～35°)进钉方法使螺钉置入椎弓根及S1椎体内较为符合此要求。一些生物力学实验[4，5]研究亦证明向前内侧置入螺钉可提供较其它进钉法更坚强的力学固定作用。
, 百拇医药
3.3 改良Steffee钢板应用的可行性
生物力学研究[6]证明：Steffee钢板在轴向压缩、前屈、后伸、侧弯及扭转的5种类型载荷下，较其它脊柱内固定器材在稳定性方面更为优越，特别是腰骶段的椎体滑脱复位固定作用，更是其它器械所不及。但其钢板存在三道孔槽在同一直线上，而上下三枚螺钉不在一条直线上的特点。导致要么是钢板的放置十分困难。或为适应安放钢板改变椎弓根螺钉的置入方向，致椎弓根螺钉位置不良。我们将Steffee钢板的第三道孔槽改成具有一定的斜度。并将孔槽直径扩大2 mm，这样钢板能在3枚螺钉钉尾方向不一致的情况下，顺利安装。做到了既使椎弓根螺钉有较佳的位置，又能便捷地安放钢板，能提高手术的安全性及稳定性，并缩短手术时间，可试用于临床。
参考文献
1，Roy-Camille R,Saillant G,Mazel C.Internal fixation of the lumbar spine with pedicle screw plating.Clin Orthop,1986,203：7
, http://www.100md.com
2，Morse BJ,Ebraheim NA,Jackon WT.Preoperative CT determination of angles for sacral screw placement.Spine,1994,19:604
3，Mirkovec SS,Aabetbol JJ,Steinman J,et al.Anatomic considerations for sacral screw placement.Spine,1991,16(s):289
4，Steffee AD,Biscup RS,Sitkowski DJ.Segmental spine plates with pedicle screw fixation:A new internal fixation device for disorders of the lumbar and thoracic spine.Clin Orthop,1986,203:45
, 百拇医药
5，Zindrick MR,Wiltse LL,Widell EH,et al.A biomechanical study of intrapedicular screw fixation in the lumbosacral spine.Clin Orthop,1986,203:99
6，Gaines RW,Breedlove RF,Munson G.Experimental evaluation of screw different spinal fracture internal fixation devices using nonfailure stability.Spine,1991,16：902
(收稿：1999-06-29)
, 百拇医药
单位：李主江(510140 广州市 荔湾区骨伤科医院)；黄继锋(第一军医大学临床解剖学研究所)；徐达传(第一军医大学临床解剖学研究所)；梁锦(广东省武警总医院骨科)；何建釿(荔湾区第一人民医院骨科)
关键词：Steffee钢板；腰骶椎；椎弓根；内固定术
中国临床解剖学杂志000313 【摘 要】 目的：为改良Steffee钢板在腰骶椎内固定术中的应用提供解剖学基础。方法：在8具成人尸体标本上摹拟L5脊椎滑脱的Steffee手术治疗。在L4～S1脊椎上分别安放Steffee钢板和改良Steffee钢板，比较2种内固定器械固定位置的解剖差异，并对15副腰骶椎干燥骨标本做了经椎弓根内固定相关的数据测量。结果：传统的Steffee钢板固定S1椎弓根螺钉安放困难，且进入椎管的机会多，或者是上2枚螺钉易套入钢板槽孔，而下面的螺钉难以套入钢板槽孔。改良Steffee钢板可克服上述弊端，更符合局部解剖形态要求。结论：改良Steffee钢板有科学的形态学依据，可临床试用。
, 百拇医药
Applied anatomy of internal fixation of lumbosacral vertebrae with modified Steffee plate
Li Zhujiang,Huang Jifeng,Liang Jin,et al.
Hospital of Orthopaedics and Traumatology,Liwan District,Guangzhou 510140
Objective:To provide anatomical basis for the application of modified Steffee plate in internal fixation of lumbosacral vertebrae.Methods:The Steffee operations of L5 spondylolisthesis were simulated in 8 adult cadavers.Steffee plate and modified Steffee plate were fixed respectively in L4～S1 vertebrae,and the difference of the two types of internal fixation apparatus were compared.Furthermore,datum about the internal fixation of vertebral pedicle was measured on 15 dry lumbosacral vertebra specimens.Results:While fixing S1 vertebral pedicle with traditional Steffee plate,screws were difficult to be fixed,and slipped into the spinal canal easily,or the upper 2 screws can be easily inserted into the hole of the plate,but the lower screws were difficult to be inserted into.Conclusion:Having scientific morphological basis,modified Steffee plate can be applied to clincal operation.
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Key words Steffee plate Lumbosacral vertebrae Vertebral pedicle Internal fixation
Steffee手术已被广泛应用于治疗腰椎滑脱、腰椎管狭窄广泛减压术后及其它原因造成的腰椎不稳定。但在临床应用中发现L5、S1尤其是S1螺钉的置入很难达到理想的位置。一些学者[1～3]提出了不同的置入螺钉方法。但仍然没有较好地解决在螺钉置入理想位置的同时、又能方便安装钢板这一问题。针对此问题，作者对腰骶椎椎弓根解剖形态、进钉关系作了观测，在此基础上对传统的Steffee钢板作了改良，并将改良钢板及进钉方法在尸体脊柱标本上摹拟手术与传统的Steffee手术方法进行了比较。
1 材料和方法
①取15副腰椎、骶椎干燥骨标本，用游标卡尺和量角器测量椎弓根的根距、矢径角及椎弓根的宽度和高度，对侧隐窝及椎管的形态也作了观察。
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②在8具(男5、女3)经防腐成人尸体标本上，采用后入路，摹拟L5椎体滑脱的Steffee手术。在脊柱的一侧(a侧)按传统的Steffee手术方法操作要求安放螺钉和钢板[4]，另一侧(b侧)以L4、L5、S1椎弓根投影中点作为放置螺钉的入点，进钉方向同各椎弓根的矢径角，安放改良的Steffee钢板(附图)。术中比较安放的难易程度，术后分别解剖观察两侧螺钉的置入位置及与周围重要结构的毗邻关系。
左侧(a侧)为传统的Steffee钢板
右侧(b侧)为改良的Steffee钢板
附图 示意钢板的安放情况
2 结果
, 百拇医药
2.1 腰、骶椎椎弓根有关测量结果
椎弓根的根距、宽度和高度(见表1)，椎弓根矢状径角(见表2)。
表1 腰、骶椎椎弓根距、宽度、高度和径线 (
±s，mm) 椎体根距
根高
根宽
径线
L1
22.2±1.5
16.2±1.2
, 百拇医药
7.0±2.4
40.0±5.6
L2
22.1±1.8
15.4±1.2
7.2±1.9
42.0±3.2
L3
22.8±1.6
15.6±1.3
8.6±2.1
44.0±4.2
, http://www.100md.com
L4
23.5±2.5
14.8±2.1
10.6±2.3
46.0±2.8
L5
26.5±2.5
13.8±2.5
12.2±3.2
46.0±2.6
S1
27.6±4.1
, http://www.100md.com
骶骨翼
42.0±3.5
表2 腰、骶椎椎弓根矢径角(e角) 椎序
(
±s)°L1
2.3±1.0
L2
4.2±2.0
L3
5.3±1.0
, http://www.100md.com L4
8.2±2.0
L5
16.6±2.0
S1
35.0±4.0
2.2 腰骶椎的形态特征
2.2.1 腰椎 共5块，因腰曲的关系，其前部略厚。上腰段的L1、L2、L3椎弓根位于椎体高度的中上2/3、平行直立、断面呈椭园形。椎管呈园形或卵园形，上、下关节面呈矢状位。上关节突和横突以及椎弓根的位置都比较恒定，椎弓根多偏于椎体内侧，而下腰椎的L4、L5椎弓根结构和上腰椎有所不同，L4椎管多呈三角形，横突较小，椎弓根投影点开始外移，椎弓根上、下径变短，左右径变粗，椎弓根的下端开始有侧隐窝，但不深。L5椎管呈三叶状，横突变粗，多呈园锥形，横突的中点水平线经侧隐窝。椎弓根距变宽。椎弓根呈斜卧位，其横断面似菱形，椎弓根的矢径角度变大。椎弓根下有明显的侧隐窝，椎弓根的投影点向上外偏移。
, http://www.100md.com
2.2.2 骶骨 呈三角形，骶骨翼两侧块为松质骨结构，远不如S1椎体的骨质致密，S1的椎弓根距较腰椎大，椎弓根的下方亦有较明显的侧隐窝，S1的上关节突面两侧走向多不一致(占35%)。
2.3 摹拟术式实验结果
在8具防腐成人标本上的a侧按Steffee方法放置的椎弓根螺钉，发现L5有5枚。
螺钉的边缘以不同的面积侵入侧隐窝，S1有2枚螺钉边缘经骶管。b侧按腰骶段椎弓根投影点和矢径角放置椎弓根螺钉。所有椎弓根钉位置佳。无入侧隐窝和椎管现象。但3枚螺钉不在一直线上。安放Steffee钢板难度极大，采用改良的钢板则易于安放。
3 讨论
3.1 腰骶部椎弓根解剖特点与进钉位置
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由于L5椎弓根偏于椎体的外侧，同时有较深的侧隐窝，特别是L5椎弓根几乎呈横卧位。因此，Steffee手术采用Roy-camille进钉法在L5椎弓根处则显得进钉点偏内偏下，螺钉会侵入侧隐窝，有引起神经根损伤或后期神经根受压致腰腿痛的可能。作者通过解剖观测，认为L5椎弓根的进钉点选择L5椎弓根的投影中点(L5上关节突外侧3 mm，横突中点水平线上)较为合适。同时发现L5横突多粗大或变异，有时选取横突中点并不容易。遇此情况可选择上关节突下1/5旁开3 mm处为进钉点，此点亦恰在L5椎弓根的投影中点。进钉方向按L5椎弓根矢径角即e角(15°～20°)即可。本实验按此方法进钉无一例侵入侧隐窝及椎管。
3.2 骶骨结构特点与进钉位置关系
由于骶骨结构的特殊性，在骶骨上置入螺钉除考虑螺钉入点的位置及方向外，还应考虑螺钉所在位置骨质的情况。骶骨的剖面标本显示S1椎体骨质相对较致密，骶骨翼侧块是松质骨。因此我们选用的S1椎骨矢径角(30°～35°)进钉方法使螺钉置入椎弓根及S1椎体内较为符合此要求。一些生物力学实验[4，5]研究亦证明向前内侧置入螺钉可提供较其它进钉法更坚强的力学固定作用。
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3.3 改良Steffee钢板应用的可行性
生物力学研究[6]证明：Steffee钢板在轴向压缩、前屈、后伸、侧弯及扭转的5种类型载荷下，较其它脊柱内固定器材在稳定性方面更为优越，特别是腰骶段的椎体滑脱复位固定作用，更是其它器械所不及。但其钢板存在三道孔槽在同一直线上，而上下三枚螺钉不在一条直线上的特点。导致要么是钢板的放置十分困难。或为适应安放钢板改变椎弓根螺钉的置入方向，致椎弓根螺钉位置不良。我们将Steffee钢板的第三道孔槽改成具有一定的斜度。并将孔槽直径扩大2 mm，这样钢板能在3枚螺钉钉尾方向不一致的情况下，顺利安装。做到了既使椎弓根螺钉有较佳的位置，又能便捷地安放钢板，能提高手术的安全性及稳定性，并缩短手术时间，可试用于临床。
参考文献
1，Roy-Camille R,Saillant G,Mazel C.Internal fixation of the lumbar spine with pedicle screw plating.Clin Orthop,1986,203：7
, http://www.100md.com
2，Morse BJ,Ebraheim NA,Jackon WT.Preoperative CT determination of angles for sacral screw placement.Spine,1994,19:604
3，Mirkovec SS,Aabetbol JJ,Steinman J,et al.Anatomic considerations for sacral screw placement.Spine,1991,16(s):289
4，Steffee AD,Biscup RS,Sitkowski DJ.Segmental spine plates with pedicle screw fixation:A new internal fixation device for disorders of the lumbar and thoracic spine.Clin Orthop,1986,203:45
, 百拇医药
5，Zindrick MR,Wiltse LL,Widell EH,et al.A biomechanical study of intrapedicular screw fixation in the lumbosacral spine.Clin Orthop,1986,203:99
6，Gaines RW,Breedlove RF,Munson G.Experimental evaluation of screw different spinal fracture internal fixation devices using nonfailure stability.Spine,1991,16：902
(收稿：1999-06-29)
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