經胸骨上端行頸胸段脊柱前路手術的影像及解剖研究

王 安，李仁虎，陳華江

頸胸段主要是指C7～T3，其位于胸廓后部，為頸椎前凸和胸椎后凸的移行處，前有胸骨、鎖骨及肋骨等骨性組織阻擋，位置較深；且鄰近血管，神經，淋巴管等解剖結構復雜，手術暴露困難，技術要求高，對外科醫師具有很大的挑戰性。頸胸段前路手術能直接暴露病變椎體，直視下行患椎切除、直接減壓，解除脊髓神經的前方壓迫，再通過植骨融合可獲得良好的脊柱穩定性，且對脊柱后柱結構無破壞，不影響后柱的穩定性，目前已廣泛應用于臨床。頸胸段前路手術人路的提出已有百余年的歷史，20世紀后期以胸骨切開為主流的各種改良頸胸段前路手術入路不斷涌現，促進了脊柱外科的發展。但此類手術創傷大，破壞組織結構多，對于青少年患者還可能影響其胸廓和鎖骨的發育。本研究中根據術前胸部薄層CT及頸胸段正中矢狀位MRI上測量數據進行胸骨上端截骨，對12具新鮮成人尸體標本經胸骨上端顯露頸胸段脊柱的入路進行模擬手術，觀察頸胸段脊柱顯露情況，并模擬實施手術操作及內固定器械置入操作，報告如下。

1 材料與方法

1.1 影像資料

本院影像科數據庫中隨機選取胸部薄層CT影像(16排螺旋CT，層厚1 mm，間距0.5 mm)100例，男55例，女45例；年齡18～80歲， 平均52.5歲；頸胸段正中矢狀位MRI影像(1.5 T)100例，男68例，女32例；年齡22～78歲， 平均48.5歲。入選條件：能同時顯示胸骨及頸胸段脊柱，無胸骨及頸胸段脊柱畸形。

1.2 尸體標本

采用新鮮腦外傷死亡成人尸體標本12具(男7具，女5具)。入選條件：頸胸部完整，無胸廓、心血管和脊椎等畸形。

1.3 方法

頸胸段脊柱與胸骨柄的影像學測量。

1.3.1胸骨柄最窄部位及對應頸胸段脊柱椎體寬度測量

利用胸部薄層CT影像測量胸骨柄最窄部位及對應椎體的寬度，椎體寬度是指對應椎體正中矢狀徑的垂直平分線與椎體皮質骨交點連線的長度(見圖1)。

圖1胸骨柄寬度、椎體寬度
Fig.1Manubrium width and vertebral width

1.3.2 胸骨角及對應頸胸段脊柱椎體解剖關系測量

利用頸胸段正中矢狀位MRI影像，測量胸骨角平對的椎體或椎間隙(見圖2)。

圖2胸骨角與頸胸段的水平對應關系
Fig.2Correspondence between sternal angle and cervicothoracic vertebrae

1.3.3 頸胸段脊柱患椎椎體寬度的測量

利用胸部薄層CT影像測量患椎的寬度，椎體寬度是指對應椎體正中矢狀徑的垂直平分線與椎體皮質骨交點連線的長(見圖3)。

圖3椎體寬度
Fig.3Vertebral width

1.3.4 頸胸段脊柱患椎椎體對應胸骨柄解剖關系測量

利用頸胸段正中矢狀位MRI影像，頸胸段脊柱患椎椎體下緣在胸骨柄上水平投影點至頸靜脈切跡中點的距離(見圖4)。

圖4T3椎體下緣在胸骨柄上水平投射點至頸靜脈切跡中點的距離
Fig.4T3centrum lower edge horizontal projection point in sternum and projection point to jugular notch distance

1.3.5 模擬手術

分別在12具新鮮腦外傷死亡成人尸體標本上進行經胸骨上端顯露頸胸段脊柱的入路模擬手術，按照經胸骨上段顯露頸胸段脊柱的入路，標本取仰臥位，肩部墊高，面部偏向右側，在甲狀軟骨下緣水平，沿左側胸鎖乳突肌前緣切開皮膚、頸闊肌、頸深筋膜，至胸骨上切跡的中點，再垂直向下延伸至胸骨角第二胸肋關節上緣水平，在頸動脈鞘與氣管、食管之間切開氣管旁筋膜，將頸動脈鞘向外側牽拉，氣管、食管牽向內側，顯露椎前筋膜，在正中線處切開椎前筋膜即可顯露下頸椎椎體。沿胸鎖乳突肌前緣分離并切斷胸骨舌骨肌、胸骨甲狀肌和鎖骨間韌帶，顯露胸骨，根據術前CT及頸胸段正中矢狀位MRI上測量值截取胸骨上端部分骨質，保留切下的胸骨，不破壞兩側胸鎖關節，向內側牽拉甲狀腺、氣管、食管，向外側牽拉頸動脈鞘(左頸總動脈、左頸內靜脈、左迷走神經)，使用術前選擇的相應型號拉鉤向下方牽拉左頭臂靜脈、上腔靜脈、主動脈弓，顯露椎前筋膜，切開椎前筋膜即可顯露上胸椎椎體。觀察頸胸段脊柱顯露情況，并完成椎間盤切除、椎體次全切除、植骨、以及鋼板內固定等操作。操作完成后，用空心拉力螺釘將截骨塊原位固定于胸骨柄截骨處，重建胸骨柄完整性(見圖5)。

1.3.6 統計學方法

采用SPSS 12.0軟件對所得結果進行統計分析，胸骨柄最窄部位寬度及對應頸胸段脊柱椎體寬度的比較采用t檢驗，檢驗水準α=0.05。

2 結 果

2.1 利用胸部薄層CT影像測量胸骨柄最窄部位及對應頸胸段脊柱椎體寬度

100例行胸部CT檢查者的胸部薄層CT影像胸骨柄最窄部位寬度(25 mm±2.6 mm)均大于對應頸胸段椎體寬度(22 mm±1.5 mm)，差異有統計學意義 (P<0.01)。

2.2 利用頸胸段正中矢狀位MRI影像測量胸骨角及對應頸胸段脊柱椎體解剖關系

100例行頸胸段MRI檢查者的頸胸段正中矢狀位MRI影像胸骨角對應的頸胸段脊柱椎體節段均低于T3，其中胸骨角對應T4者12例，對應T4/T5椎間隙者30例，對應T5者58例。

2.3 模擬手術結果

12具新鮮尸體標本上模擬進行手術均獲得成功，根據術前胸部薄層CT及頸胸段正中矢狀位MRI上測量數據進行胸骨上端截骨，可以完整有效顯露頸胸段脊柱C7～T3，能提供足夠的術野寬度進行T3及以上椎體的椎間盤切除、椎體次全切除、植骨、以及鋼板內固定等操作。

3 討 論

3.1 胸骨上端截骨的可行性

最初，曾有醫師應用下頸椎前方入路行頸椎椎間盤摘除，椎體間植骨融合術。Southwick等[1]首先報道下頸椎低位前方入路可顯露C4～T2椎體。由于前方胸骨、鎖骨等骨性組織阻擋該手術入路向下暴露相對較局限，對T2椎體下緣及T3椎體難以直視下操作[2-3]。國內學者也有相關方面的類似報道[4-5]。全胸骨切開入路由于縱隔內心臟、血管等組織在椎體前方的阻擋，對于T3椎體以下病變時手術暴露相對困難。Birch等[6]認為多數情況下(T3椎體以上病變時)沒必要劈開胸骨下段。有醫師采用倒“T”形切開胸骨至胸骨柄下方，聯合下頸部入路，以減少手術創傷。Luk等[7]對經胸骨柄入路手術方式進一步改良。Lazennec等[8]報道頸聯合部分胸骨切開對50%患者可良好的顯露至T3/T4椎間盤，余50%可允許在T3椎體上2/3以上直接操作。國內學者王清等[9]采用保留胸骨柄邊緣5～10 mm行胸骨柄廣口瓶形開窗，國內其他學者也有相關研究。

a： 量取相應的寬度、高度 b： 胸骨上端開窗 c： 顯露至T4d： 測量截骨塊 e： 選取相應長度空心拉力螺釘重建胸骨柄 f： 術后維重建
a: Corresponding width and height b: Upper sternal osteotomy c: Exposure to T4d: Measurement of osteotom e: Select the appropriate length of hollow lag screw reconstruction of sternum f: Postoperative three-dimensional reconstruction
圖5模擬手術
Fig.5Simulation operation

頸胸段脊柱的前路手術目前大多數切除了雙側或單側鎖骨內側1/2、胸鎖關節和第1、2胸肋軟骨關節等結構，大范圍的暴露胸廓出口重要血管、神經結構增加了這些結構損傷的可能性；不重建術中切除的胸骨柄，可能會影響雙上肢、肩關節的負重及運動功能，青少年患者甚至可能影響胸骨、鎖骨的生長發育。胸骨上端截骨保護和保留了胸廓出口的骨關節結構，不破壞胸廓的穩定性，術后不會影響肩關節功能；手術對組織侵襲性小，減少了縱膈組織器官的暴露，避免肺部感染、肺不張等并發癥。既解決了頸胸段脊柱前方入路因胸骨遮擋帶來的操作不便，又可避免切斷胸骨、鎖骨的相關并發癥。

從解剖學角度來講，能否經胸骨上端截骨行頸胸段脊柱前路手術來顯露頸胸段脊柱，進行手術操作及內固定器械置入操作，關鍵取決于胸骨柄及對應頸胸段脊柱椎體寬度、胸骨角及對應頸胸段脊柱椎體解剖關系。從本研究的影像學測量結果可以看出，100例行胸部CT檢查者的胸部薄層CT影像胸骨柄最窄部位寬度均大于對應頸胸段椎體寬度，100例行頸胸段MRI檢查者的頸胸段正中矢狀位MRI影像胸骨角對應的頸胸段脊柱椎體節段均低于T3。因此，經胸骨上端截骨完全可以顯露脊柱頸胸段，大多數情況下可以顯露至T4。本研究在12具新鮮尸體標本上進行的模擬手術，完成了椎間盤切除、椎體次全切除、植骨以及鋼板內固定等操作，進一步證實了胸骨柄開窗法顯露頸胸段椎體的可行性。

4.2 胸骨上端截骨與重建

1984年Sundaresan等[10-11]報道行胸前壁“T”形切口入路，切除單側鎖骨內1/3及同側半胸骨柄進行暴露，術后隨訪2例患者訴雙上肢無力。近年來，胸骨柄保留的重要性也逐漸被國內學者所認可[2]。胸骨柄是胸廓的重要組成部分，借鎖骨連接傳遞肩部和上肢的應力，隨著年齡增長，胸骨柄與第1、2肋骨或與胸骨體發生鈣化和骨化，且男性明顯多于女性，說明胸骨柄在傳遞鎖骨和上肢的應力到肋骨和胸椎是有重要作用的[9]。經胸骨上端行頸胸段脊柱前路手術，胸骨上端截骨的大小直接影響術中頸胸段脊柱的顯露及術后兩側肩關節、雙上肢功能。截骨偏小則導致手術視野偏窄，影響頸胸段脊柱顯露及椎間盤切除、椎體次全切除、植骨、以及鋼板內固定等操作。截骨偏大則破壞胸骨柄的完整性，影響胸前區的外觀、兩側胸鎖關節的穩定性及肩部、雙上肢的功能。如何在不影響視野顯露及手術操作的前提下盡可能多的保留胸骨柄的完整性？本研究中在術前進行胸部薄層CT及頸胸段正中矢狀位MRI檢查，在CT上測量相應椎體或椎間盤的橫徑作為截骨寬度的參考值，在頸胸段正中矢狀位MRI上，相應椎體下緣或椎間盤在胸骨柄上水平投影點至頸靜脈切跡(胸骨柄上緣)的測量值作為截骨高度的參考值，并根據測量值選擇相應型號的拉鉤，12具新鮮尸體標本上模擬進行手術均獲得成功，完整有效顯露頸胸段脊柱C7～T3，提供足夠的術野寬度進行T3及以上椎體的椎間盤切除、椎體次全切除、植骨、以及鋼板內固定等操作。操作完成后，用空心拉力螺釘將截骨塊原位固定于胸骨柄截骨處，重建胸骨柄完整性。這樣在不影響視野顯露及手術操作的前提下盡可能多的保留胸骨柄的完整性，對于恢復胸前區外觀、肩關節及雙上肢功能具有重要的臨床意義。

參考文獻

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