经腹穿刺腰5骶1椎间盘髓核摘除术的影像解剖研究

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经腹穿刺腰5骶1椎间盘髓核摘除术的影像解剖研究

姜文进 生琦瑞 孙博琳 程雪玲烟台毓璜顶医院介入治疗科姜文进

(青岛大学医学院附属烟台毓璜顶医院介入放射科 山东 烟台 264000）

Imaging anatomy study of transabdominal L5/ S1 lumbar discectomy

JIANG Wen-jin, SHENG Qi-rui,et al  

Department of Interventional Radiology,Yantai Yuhuangding Hospital Affiliated to Qingdao University Medical Colleage, Yantai 264000，P.R.China

作者简介：姜文进（1977-），男，山东省牟平人，毕业青岛大学医学院，硕士，主治医师，主要从事介入放射学。         

Email jiangwenjin@wo.com.cn

【摘 要】目的：为经腹穿刺腰椎间盘髓核摘除术提供影像学解剖依据和术前分型方法，提高手术安全性。方法： 选取15 例CT 血管造影（CTA）影像资料，应用容积重建(VR)显示骶正中动脉，对比观察骶正中动脉与肠系膜动脉分支。选取27 例病人下腹部压迫前后CT 图像，测量L5/S1腰椎间盘前髂血管间隙。随机选取2009 年9 月至11 月200 例腰椎MRI检查影像学资料，测量 L5/S1腰椎间盘前髂血管间隙，并根据血管间隙占椎间盘宽度的比例进行分型。结果: 骶正中血管位于腹膜后紧贴椎体或椎间盘下行，通过血管直径及位置可与肠系膜血管分支区分。L5/S1椎间盘前方髂血管间隙宽度为33.26±11.21mm，安全型占69.0%(138/200)，相对安全型占19.0% (38/200)，阻挡型占12.0%(24/200)。经腹压迫前后髂血管间隙宽度的变化有明显统计学意义（P<0.01）。结论: L5/S1椎间盘前髂血管间存在安全穿刺间隙，压腹后明显增宽，术前根据MRI或CT定位，可以避开骶正中血管及髂血管。

【关键词】经腹穿刺；腰椎；椎间盘切除术；分型；安全性

【Abstract】 Objective： To provide anatomical basis for imaging and preoperative classification method in transabdominal lumbar discectomy(TALD), to improve surgical safety. Methods： The image data of 15 patients underwent CT angiography（CTA）examination was reconstructed for the median sacral artery(MSA) by Volume rendering(VR),to comparatively observe the MSA and mesenteric vessel branch. 27 patients underwent abdominal CT before and after abdominal compression, while vascular space in front of lumbosacral disc was also observed and measured. 200 patients were randomly selected with lumbar MRI from September to November 2009. The vascular space in front of lumbosacral disc was measured, and classified according to the ratio of the vascular space distance to the width of their posterior discs. Results：MSA in the retroperitoneal space goes down close to the disc or vertebral body, and we can distinguish MSA and mesenteric vessel branch according to the blood vessel diameter and their position. At the level of lumbosacral disc, the inter-vascular space was 33.26 ± 11.21 mm, of which 69.0% (138/200) was safety type ,19.0% (38/200) was the relative safety type ,and 12.0% (24/200) was block type. After the abdominal pressure the change of the inter-vascular space was significant (P <0.01). Conclusion：There is safe puncture space at the level of lumbosacral disc, the space can be significantly widened after abdominal compression. We can avoid the MSA injury by preoperative MRI or CT localization.

【Key words】 tansabdominal puncture；lumbar；discectomy；classification；safety

    经腹穿刺腰椎间盘髓核摘除术(transabdominal lumbar discectomy， TALD)[1-3]解决了L5/S1椎间盘的介入治疗受髂骨翼阻挡的难题。经腹穿刺是保证TALD安全性的关键，也是其他学者质疑该手术的安全性的主要环节[4]。随着医学影像技术的迅速发展，CT、MRI及图像后处理能提供可靠的影像学资料，能真实反映人体生理状态下解剖结构。收集在我院CTA、腰椎MRI及CT监控手术的影像学资料，对L5/S1椎间盘TALD 术中相关的大血管及椎间盘进行观察测量，并针对TALD手术进行合理分型，为保证该手术的安全性提供客观的参考指标。

1 材料与方法

1.1材料

    随机选择2009年12月至2010年3月15例CTA （CT angiography）其扫描范围包含L5/S1椎间盘病人的影像资料，将扫描数据传输至工作站行影像后处理。

    选取2007 年8 月至2009 年11 月在CT 监控下行TALD 27 例病人，收集压腹前后L5/S1椎间盘CT图像。男16例，女11例，年龄43.0±9.6（18～59）岁。

    随机收集2009 年9 月至2009 年12 月期间在我院行腰椎MRI 检查200 例成人图像，排除腰椎滑脱、椎体畸形及腹主动脉瘤等影响正常结构的病例。取L5/S1椎间盘图像，选择标准为轴位图像平面接近于L5/S1椎间盘矢状位中心线。男104 例，女96例，年龄48.4±13.9（18～79）。

1.2 方法

1.2.1 CTA扫描方法及图像后处理技术

    GE 64排128层螺旋CT，扫描条件:120 kV，300 mA ，0.6s/rot， 层厚、层间隔5mm，螺距1.375，重建层厚、层间隔1.25mm，扫描范围L4上缘至S1椎体，使用非离子型对比剂(优维显-370 mgI/ ml)，总剂量100 ml，注射速度5ml/s。采用智能血管跟踪技术获得动脉期像。图像数据传至影像工作站。

    选择动脉期图像应用容积重建(Volume rendering，VR)和多平面重建(Multi planar reconstruction ，MPR) 技术进行后处理，显示腹主动脉分叉位置、骶正中动脉自起始点至越过L5/S1椎间隙的走行及L5/S1椎间隙前方肠系膜分支的走行。

1.2.2 L5/S1椎间盘前髂血管间隙的观察

    根据腹主动脉分叉情况，将其分为分叉和未完全分叉（包括未分叉及血管间距小于1cm）；根据髂总静脉的汇合情况，将其分为未汇合和汇合（包括已汇合及血管间距小于1cm）。同时观察骶正中动静脉的位置。

1.2.3 数据测量

    将所有病例图像以JPEG 格式保存，并通过工作站的2D 线段测量工具测量。包括：⑴ L5/S1椎间盘前后径最大距离A；⑵ L5/S1椎间盘宽度（椎间盘左右径最大距离）B；⑶ 右侧髂血管的内侧缘与椎间盘的右侧缘垂直距离C； ⑷ L5/S1椎间盘前髂血管间隙宽度D，计算髂血管间隙宽度D 占椎间盘宽度B 的百分比（暴露比例P）。

图1测量数据示意图

    通过影像工作站测量27例TALD术中压腹前后L5/S1椎间盘前血管间隙宽度（d前、d后）及椎间盘宽度b。计算髂血管间隙d占椎间盘宽度b的百分比即暴露比例p。

               图2                                 图3 

图2 压腹前L5/S1椎间盘前方髂血管间隙较窄，占椎间盘宽度＜33.3%

图3 压腹后髂血管间隙明显增宽，占椎间盘宽度＞50%

1.2.4数据分析

⑴ 髂血管间隙宽度直接影响TALD 手术操作安全性，所以根据髂血管间隙的暴露比例P 分型：安全型P 值≥50%，相对安全型33.3%≤P＜50%，阻挡型P＜33.3%；⑵ 髂血管间隙与椎间盘前缘的相对位置关系；⑶ 压腹前后L5/S1 椎间盘前方血管间隙宽度的变化。

1.3 统计学处理

   应用SPPS13.0 统计软件包处理测量数据。各组数据以x±s（min～max）表示。两组数据差异性比较应用t检验。结果显著性差异确定在P

2 结果

2.1骶正中动脉与肠系膜动脉分支的走行

    CTA检查15例，1例骶正中动脉缺如，其余均起自腹主动脉后壁分叉的稍上方，发出后向后下紧贴腰椎或椎间盘前缘走行，经过L5/S1椎间盘前缘时有4例前正中线略偏右，10例正中线偏左。肠系膜下动脉的分支（直肠上动脉）虽靠近L5/S1椎间盘前缘，但与腰椎或L5/S1椎间盘前缘间有间隙，且直径明显较骶正中动脉粗，经过L5/S1椎间盘前缘时有1例前正中线略偏右，14例正中线偏左。通过血管直径和椎前间距可区分骶正中动脉和肠系膜下动脉的分支。

    图4                                           图5

图4去除髂骨VR正位图像显示骶正中动脉(细箭头)和肠系膜下动脉血管分支(粗箭头)

图5去除髂骨及髂血管VR斜位图像显示骶正中动脉(细箭头)发出后向L4椎体靠近，紧

贴椎体前缘下行；而肠系膜血管分支(粗箭头)后方存在间隙

图6

图6 同一病人骶正中血管(细箭头)紧贴L5/S1椎间盘；左前方肠系膜血管分支(粗箭头)与椎间盘间存在间隙

1.2.2 L5/S1椎间盘层面血管的分布观察

    2.0%（4/200）的病人大血管在L5/S1椎间盘层面未分叉或血管间距小于1cm。其髂血管间隙多位于椎间盘右前方。髂血管间隙内未发现骶正中动静脉髂的占1.0%（2/200），髂血管间隙内发现多条骶正中动静脉的占4.0%（8/200），骶正中动静脉多位于椎间盘前缘中点附近。

1.2.3 L5/S1椎间盘层面椎间盘及血管间隙测量分析

表1 L5/S1椎间盘各项指标数据统计

测量项目

测量值

男(104例）

女（96例）

总计（200例）

P值

椎间盘前后径A（mm）

38.46±3.73

36.02±3.64

37.28±3.87

P<0.01

椎间盘宽度B（mm）

58.18±6.28

55.31±5.49

56.80±6.07

P<0.01

椎间盘前血管间隙D（mm）

28.83±12.07

36.77±10.36

33.26±11.21

P<0.01

髂血管间隙暴露比例P（%）

50.26±22.18

66.80±22.18

58.20±22.12

P<0.01

绝对安全间隙E（mm）

16.55±9.38

21.04±9.13

18.70±9.51

P<0.01

绝对安全间隙比例Q（%）

28.65±16.26

38.20±16.32

33.23±16.94

P<0.01

L5/S1椎间盘宽度56.80±6.07mm，前后径37.28±3.87mm。血管间隙的中点位于椎体前缘中点右侧1.19±4.39mm，髂血管血管间隙的左侧缘距椎间左侧缘10.33± 5.27mm。L5/S1椎间盘层面髂血管间隙33.26±11.21mm，髂血管间隙大于等于30mm占63.5%(127/200)，大于等于20mm占86.0%(172/200)，占据椎间盘前缘宽度33.3%以上的占88.0%(176/200)，其中安全型69.0%(138/200)，相对安全型占19.0% (38/200)，阻挡型占12.0%(24/200)。女性病人髂血管血管间隙明显大于男性。

1.2.4 L5/S1椎间盘层面血管间隙压迫前后的变化

表2 L5/S1椎间盘层面血管间隙压迫前后数据测量

测量项目

测量值

下腹部压迫前

下腹部压迫后

P值

椎间盘宽度B（mm）

57.56±6.06

57.56±6.06

椎间盘前髂血管间隙D（mm）

30.02±4.26

42.86±3.76

0.000

髂血管间隙暴露比例P（%）

52.36±6.61%

74.86±3.76%

0.000

    27 例病人髂血管间隙行腹部压迫前的距离为30.02±4.26mm，占椎间盘宽度的比例52.35±6.61%，行腹部压迫后髂血管血管间隙增宽为42.86±3.76mm，占椎间盘宽度的比例增大为74.86±3.76%，压迫前后髂血管间距显著增宽（P<0.01）。

3 讨论

3.1经腹穿刺腰椎间盘髓核摘除术的尸体解剖学

    郑延波[5]等通过尸体解剖观测，生理状态下回肠和乙状结肠可在前方遮住L5/S1椎间盘，但其活动度较大，与L5/S1椎间盘无固定连接，通过下腹部压迫可将肠管及其系膜完全推移开，避免了穿刺过程中肠管和肠系膜血管的损伤；在L5/S1椎间盘的右前方无骶正中血管的主支走行；因此在L5/S1椎间盘前方尤其在其正中偏右侧区域存在着穿刺的安全间隙。但尸体解剖不是活体结构，经固定处理后组织萎缩变小且位置固定，与正常生理状态下的组织结构和活动度存在明显差异，同时受尸体来源的限制，样本数量少，影响结果的可靠性。

3.2 在L5/S1椎间盘层面区分骶正中动静脉和肠系膜血管及临床意义

骶正中动脉[6]是腹主动脉末端的一个细小终末支，从种系发生上追溯，可认为是腹主动脉的直接延续，在人类胚胎的早期 (人胚2个月)还可见骶正中动脉在主动脉分叉处向下延续。此后骶正中动脉的起端绝大多数均上移到腹主动脉终端后上方，发出后紧贴椎体、骶骨和尾骨前面下降，最后终于尾骨体，全程均有腹膜掩蔽，左髂总静脉和交感神经的上腹下丛经过其前方。骶正中静脉向上汇入髂总静脉或下腔静脉，多与骶正中动脉伴行，但两者之间的位置关系不恒定，大多为一支，位于骶前正中线附近，紧贴骶骨上行位于腹膜后。肠系膜下动脉的分支（直肠上动脉）随肠管靠近L5/S1椎间盘前缘，因为是直肠的供血动脉，位于后腹膜前方，与腰椎或L5/S1椎间盘前缘间有间隙，且直径明显较骶正中动脉粗。

    通过血管直径及与椎体的贴近距离区分骶正中血管和肠系膜血管的分支。在椎间盘断层图像上，紧贴椎间盘前缘的较细的点状影像为骶正中动静脉；在椎间盘前方与椎间盘分离的略粗圆点影像为肠系膜血管的分支，因为是肠管的供应血管随着肠管的移动而移动，行腹部局部压迫后，可远离L5/S1椎间盘前缘。

    掌握了骶正中动静脉的影像特点，可以在术前在腰椎CT或MRI图像上确定骶正中血管的位置，并测量骶正中动静脉距椎体前缘中点的距离，透视监视穿刺时根据术前测量定位，穿刺时避开骶正中动静脉，避免血管损伤引起的大出血。

3.3 L5/S1椎间盘前方髂血管间隙及分型的临床意义

    经腹穿刺腰椎间盘髓核摘除术手术操作的关键是腹部压迫后经腹穿刺L5/S1椎间盘的前缘，应避开髂血管的损伤。

    腹主动脉分叉多在L4椎体，下腔静脉的汇合处在L4椎体或L4/5椎间盘处，L5/S1椎间盘层面髂血管多分叉，前方为髂血管间隙。本研究显示髂血管间隙大于等于30mm占63.5%(127/200)，大于等于20mm 占86.0%(172/200)，并且行腹部压迫后髂血管间隙可明显增宽，大多数的病人椎间盘前缘存在足够宽的安全穿刺操作空间。术前可行腰椎间盘CT或MRI图像测量，确定安全穿刺区域的位于椎间盘前缘的相对位置，并根据髂血管间隙暴露比例进行分型，为保证穿刺的安全性选择不同的术中监视方式。安全型的病人安全穿刺区域大，可在透视监视下穿刺；相对安全型病人因髂血管间隙距离较小，应在CT监视下手术，能监视髂血管的位置变化情况，保证安全穿刺；对于阻挡型的病人，安全穿刺区域小，易损伤血管，不易行经腹穿刺腰椎间盘髓核摘除术。

4结论

    影像学研究表明，通过CT 或MRI 可定位骶正中动静脉的位置。L5/S1椎间盘前方存在安全穿刺间隙，且压腹后明显增宽，依据髂血管间隙暴露比例的分型方法为临床提供了简便、客观的术前分型标准，对保证经腹穿刺腰椎间盘髓核摘除术安全进行有重要指导意义。

参考文献：

[1] 生琦瑞，郑延波，邹萍，等. 前入路经皮穿刺腰5骶1椎间盘髓核摘除术的可行性研究与探讨[J].中华放射学杂志，1999，33：542-546.

[2] 姜文进，生琦瑞，郑延波，等. 经腹穿刺腰椎椎间盘髓核摘除术的临床应用[J].介入放射学杂志，2009，18：133-136.

[3] 生琦瑞，郑延波，王云强，等. 经腹穿刺L5/S1椎间盘切吸术[J]. 医学影像学杂志，1998，8：146-149.

[4] 孙钢,王晨光.脊柱非血管性介入治疗学.第1版.山东:山东科技出版社,2002.87 页

[5] 郑延波，刘胜，刘丰春，等. 腰5 骶1椎间盘前入路髓核摘除术的应用解剖学研究[J]. 中国医学影像技术，2004，20：601-603.

[6] 张年甲，钟世镇.腹盆腔血管解剖学[M].北京:科学出版社，1987.42-43.