作者：侯黎升，贾连顺，谭军，阮狄克，叶晓健，王人鹏，贾宁阳，姜庆军
【关键词】 枢椎/解剖学和组织学
【Abstract】 AIM: To explore the feasibility of fixing the segment of C2 and C3 with anterior cervical platescrew system. METHODS: The superior inclination of the posterior edge of the anteroinferior lip (AIL) on sagittal plane (α)，the inclination formed by the anterior edge and posterior edge of AIL on sagittal plane (β)， the inclination formed by the two lateral boundary lines of the anteriorprotruded portion (APP) on coronal plane (γ)， the height and width of AIL (HAIL and WAIL)， the widest distance of APP (WMAX) and the vertical distance between WMAX line and the inferior point of AIL (HMAX) of 57 Chinese C2 vertebrae’s anterior column were measured using AutoCAD2000 software. RESULTS: It was found that α=42±8（26-58）°，β=69±10（49-89）°，γ=89±12（65-113）°， HAIL =5.7±0.9 （3.9-7.5）mm， WAIL=8.1±2.0 （4.2-10.5）mm， WMAX=13.5±1.7 (10.2-16.8) mm， and HMAX=2.2±0.6 (1.0-3.4) mm. WAIL was less than 8mm in 52.63% of the samples. CONCLUSION: The widest part of the anterior column of C2 vertebra is below the horizontal plane of inferior end plate， which makes the widest region unsuitable for screw insertion of anterior plate system unless the screws direct upwards and medially. If the entrance point of screw moves upwards， it will run the risk of inserting into the concave region of the anterior column. Because of the inpidual difference， anatomic parameters and landmarks are not always reliable for safe placement of C2 screw of anterior plate.
【Keywords】 axis/anatomy and histology； anterior cervical plate， internal fixation； anterior structure；AutoCAD
【摘要】 目的：探讨国人进行枢椎前路钢板固定的可行性. 方法：用AutoCAD2000软件测量57例国人干燥枢椎：①前下唇的后缘与横断面的夹角α和前下唇前后缘的夹角β;②前下唇的高度(HAIL);③前下唇宽度(WAIL);④前突部分最宽处横径(WMAX);⑤最宽处距前结构下界的距离（HMAX）;⑥前突部分双侧外侧缘夹角（γ）. 结果：α=42±8（26~58）°，β=69±10（49~89）°，HAIL=5.7±0.9（3.9~7.5）mm， WAIL=8.1±2.0（4.2~10.5）mm，52.63%的标本WAIL小于8 mm. WMAX=13.5±1.7(10.2~16.8)mm， HMAX=2.2±0.6(1.0~3.4)mm. γ=89±12（65~113）°. 结论：枢椎前结构下缘向前下突起形成前下唇，前突部分最宽处（WMAX）低于下终板平面. 行枢椎前路钢板固定时螺钉应向上倾斜以免打入椎间隙，向内做倾斜以免进入前结构两侧的凹陷区域，进钉点不宜过高.
【关键词】 枢椎/解剖学和组织学； 颈前路钢板内固定；前柱结构; AutoCAD软件
0引言
下颈椎前路钢板临床应用逐渐增多，上颈椎钢板的临床应用也已有报道［1，2］. 我们对国人枢椎前结构进行解剖学数据测量，了解国人行前路C2~3钢板内固定的可行性.
1材料和方法
1.1材料
成人干燥枢椎标本57例，不分种族、性别及年龄，外观排除畸形及破损. 新鲜标本为意外脑死亡的8例健康成年男性和3例成年女性捐助者的颈部.
1.2方法
1.2.1干燥标本测量利用Nikon995数码相机摄取标本标准前面观、侧面观、上面观、下面观照片. 在测量平面放置精度为0.02 mm的国产游标卡尺以作为线性测量的刻度参考. 照前先对相机位置进行标定， 使得测量平面内各处的刻度保持一致，并在整个测量过程中保持相机的位置固定. 将照片以光栅图片格式插入AutoCAD2000新文件中，利用其线性和角度标注功能完成数据测量［3］. 具体测量时先调整标注样式中的比例因子使得线性标注所显示的数值与游标卡尺的真实数值一致，再对实际标本进行标注获得所需数值（Fig 1）. 测量内容：①侧面观数据（Fig 1）角度数据测量枢椎前下唇（anteroinferior lip， AIL）后缘与横断面的夹角α及AIL前后缘的夹角β. 线性数据测量AIL的高度HAIL. ②前面观数据(Fig 2)角度数据测量枢椎前结构向前突起部分(anteriorprotruded portion， APP)的双侧外缘形成的夹角（γ）. 线性数据测量枢椎前结构前突部分（含APP与AIL）最宽处的距离(WMAX)、WMAX处距前结构下界的距离（HMAX）、WMAX距椎体向前突起部分上界的距离（HU）、WMAX上方4 mm处的宽度Wm以及APP与AIL交界面宽度WAIL. ③上面观线性数据（Fig 3）测量上方关节突与齿突连结处的前后距离（左右侧分别用Ls和Rs表示）. ④下面观线性数据（Fig 4）测量下终板前后径DI和下终板与关节突连结处的前后距离（左右侧分别用LI和RI表示）.
1.2.2新鲜标本观察①新鲜标本肉眼观察. 新鲜标本的颈部→剥离椎前软组织，观察标本前方颈长肌附着情况（Fig 5A）；而后剥离颈长肌，观察枢椎被颈长肌遮盖的情况（Fig 5B）. ②新鲜标本虚拟实体计算机三维重建. 依据CT扫描图像，利用UnigraphicsNX软件的自由形状建模功能建立新鲜枢椎的三维虚拟实体. 步骤如下：新鲜枢椎CT扫描（层厚0.6 mm，层距0.6 mm）→在UG软件中以光栅图像格式读入CT扫描图像→通过spline by points方法描出枢椎每一层的轮廓曲线→通过Through Curves方法建γ： Inclination formed by the two lateral boundary lines of the anteriorprotruded portion ［APP］；WMAX： The widest distance of APP；WAIL: The width of AIL；HMAX: The vertical distance between WMAX line and the inferior point of AIL；HU: The vertical distance between WMAX line and the superior point of APP；HAIL: Height of AIL.
立起片体→通过Boolean Operation方法建立起原始模拟实体→通过Edit Free From Feature工具栏中的相应图标对原始模拟实体进行编辑和修改，形成最终反映真实标本的模拟实体（Fig 6）.
统计学处理：数据资料使用SPSS 11.5统计软件，数据以x±s表示，并列出参考值范围. 采用配对t检验，P&<0.05为差别有统计学意义.
2结果
2.1干燥标本的测量
2.1.1角度测量α=42±8(26~58)°， β=69±10(49~89)°， γ=89±12(65~113)°.
2.1.2线性测量前下唇高度HAIL=5.7±0.9(3.9~7.5) mm，前突部分最宽处横径WMAX=13.5±1.7(10.2~16.8) mm，前下唇宽度WAIL=8.1±2.0(4.2~10.5) mm，WMAX上方4 mm处的宽度Wm=7.2±1.7(3.9~10.0) mm，WMAX处距前结构下界的距离HMAX=2.2±0.6(1.0~3.4) mm，WMAX距椎体向前突起部分上界的距离HU=9.9±2.1(5.8~14.0) mm；下终板前后径DI=15.3±1.8(12.7~18.8) mm. 上关节突与齿突连结处的前后距离：左侧LS=7.8±1.5(4.9~10.7) mm，右侧RS=8.3±1.6(5.2~11.4) mm；下终板与关节突连结处的前后距离，左侧LI=7.6±0.9(5.8~9.1) mm，右侧RI=7.3±1.0(5.3~9.3) mm. LI与RI进行配对T检验，P=0.054，LS与LI进行配对t检验，P=0.301，RS与RI进行配对t检验，P=0.001.
2.2.1颈长肌剥离前后枢椎前表面观察前面观，颈长肌分下内侧和上外侧两部. 下内侧部起于C5~T3椎体，逐渐向正中线移行，止于C5~7横突前结节和C2~4脊椎前方，在齿突下方终点处融合在一起，只有C2前柱前下方的一小块三角形区域未被肌肉组织覆盖. 上外侧部起自C3~6横突前结节，逐渐向中线靠近，在枢椎，颈长肌上外侧部内缘将下内侧部止点遮盖并终止于寰椎前结节. 从前面观见，C1-7在冠状面上显得平整无凹陷(Fig 5A).
将颈长肌自内侧缘向外剥起，直至到颈椎前柱外侧缘. 发现在下颈椎，整个椎体均匀向前隆起；而在枢椎，被颈长肌下内侧部掩盖的部分为枢椎前柱凹陷区域，即在干燥枢椎上观察到的前柱两侧的凹陷部分；新鲜枢椎未被颈长肌遮盖部分为枢椎前柱的APP，颈长肌下内侧部的止点位于APP尖端的上方与齿突之间；被颈长肌上外侧部遮盖的部分为枢椎的上关节突（Fig 5B）.
2.2.2新鲜枢椎标本三维重建虚拟实体的观察对新鲜枢椎标本的三维虚拟实体进行观察发现（Fig 6）：新鲜枢椎标本的骨性结构与干燥标本的骨性结构一致. 枢椎前柱的中央向前方形成一近似三角形的突起APP，其前下缘向前下方延伸形成AIL，真正的C2～3椎间盘平面高于AIL平面. APP与双侧的上关节突之间为一凹陷区域，即新鲜标本中颈长肌下内侧部遮盖的区域.
3讨论
3.1利用计算机辅助制图软件进行数据测量和标本计算机三维重建模拟AutoCAD2000是国际知名的计算机辅助设计软件，利用其尺寸标注功能可精确测量距离和角度，精确到小数点后9位［3］. 我们利用AutoCAD软件对枢椎前结构的相关角度及距离进行测量，明显降低了目测的误差，且节省了测量时间.
UG软件是全球应用最普遍的计算机辅助设计、辅助制造、辅助工程一体化的软件系统之一，利用新鲜枢椎的CT扫描图像，在UG系统中对其骨性结构进行三维重建，可以在不对枢椎真实再现其形状特征，进行必要的分析. 对临床解剖学研究提供了极大便利［4］.
3.2枢椎前结构的解剖特点枢椎前柱中部向前突起，形成一个锐角向下的三角形区域APP，APP与双侧上关节突之间各有一凹陷区域（Fig 2）. 行C2~3前路钢板固定时应当避免将螺钉植入枢椎前结构的凹陷区域，以保证螺钉固定强度［5］. 但在正常人体，这两个凹陷区域被颈长肌下内侧部覆盖，如果对解剖不了解，会认为此处没有骨性凹陷存在（Fig 6）.
本研究我们利用AutoCAD软件对57例国人干燥枢椎测量发现，枢椎前结构的AIL高度HAIL=5.7±0.9(3.9~7.5) mm，宽度（Fig 2中AB两点间的距离）为WAIL=8.1±2.0(4.2~10.5) mm. 如果以颈前路钢板两个钉孔间的水平距离8 mm为安全界限，以WAIL所在横断面为进针点，则有52.63%的进钉点位于枢椎前结构的凹陷区域. 为了避免将螺钉打入前柱两侧的凹陷区域，对国人来讲，钢板的宽度有必要加以缩窄. 如将钉孔间的距离缩小为6 mm，则仅有8.78%的螺钉将落入枢椎前柱两侧的凹陷区域. 临床实际操作中一般不对颈长肌进行过多剥离，所以肉眼无法识别出枢椎前柱两侧的凹陷区域. 由于枢椎的APP为一个锐角向下的三角形区域，进钉点一旦位于颈长肌内下部的内缘之外，螺钉就很有可能进入枢椎前柱双侧的凹陷区域，螺钉的固定效果便会不足. 为了避免将进钉点落入枢椎前柱两侧的凹陷区域，可以将进钉点位置适当下移. 如果以WMAX（Fig 2中CD连线）所在的平面为进针点，两点间相距8 mm为安全限度，则所有螺钉进针点都在APP区域（Fig 2）. 但由于AIL的存在，进钉方向应该向上向内，且角度一定要够，否则螺钉的钉尖就有可能进入C2～3间盘区域，使得固定失效. 术前X片上ALL后缘的上倾角α可以作为重要的参考.
由于WMAX距离枢椎下缘过近，距离枢椎前柱最下缘的距离平均仅有2.2 mm. 此时即使调整进针方向和角度，自此处进针仍有穿透前后皮质进入椎间隙的可能性. 如果在CD连线上方4 mm处作为进针平面，由于此平面枢柱APP部分的宽度平均为7.17 mm，如果以两点间相距8 mm为安全限度，则有63.16%的螺钉将落在三角形APP之外. 如果以7 mm为安全限度，则为43.86%. 如果以6 mm为安全限度，则为22.81%. 因此，要使更多的螺钉植入枢椎前柱的APP区域，颈椎钢板宽度变窄是重要的考虑因素之一.
致谢本研究得到了北京军医学院（现已经并入解放军总医院）熊军参谋、虞东辉、余相政、周成武讲师，上海市长征医院泌尿外科余佳仁高级技师，上海市长海医院骨科蔡晓斌医师，西安市西京医院骨科赵黎教授、王哲博士的帮助.
参考文献
［1］ 侯黎升，贾连顺，谭军. Hangman骨折［J］. 中国脊柱脊髓杂志，2003;13(1):49-52.
Hou LS， Jia LS， Tan J. Hangman’s fracture［J］. Chin J Spine Spinal Cord， 2003;13(1):49-52.
［2］ 曹正霖，尹庆水，刘景发，等. Hangman骨折的外科治疗［J］. 中国脊柱脊髓杂志，2003;13(1):35-37.
Cao ZL， Yin QS， Liu JF， et al. The surgical treatment of Hangman’s fracture［J］. Chin J Spine Spinal Cord， 2003;13(1): 35-37.
［3］ 侯黎升，贾连顺，谭军，等. AutoCAD在脊柱外科图像分析领域的应用［J］. 脊柱外科杂志， 2004; 2(3):159-162.
Hou LS， Jia LS， Tan J， et al. The AutoCAD2000 system for quantitative planimetric measurement of digitalized human spinal images［J］. J Spinal Surg， 2004; 2(3):159-162.
［4］ Lawrence SG. Unigraphics NX: What it may mean to you［J］. Automotive Design && Production， 2003;115(3):58-59.
［5］ Junge A， ElSheik M， Celik I， et al. Pathomorphology， diagnosis and treatment of "hangman’s fractures"［J］. Unfallchirurg， 2002; 105(9): 775-782.