说明：
1. 翻译自Lehman RA Jr, Polly DW Jr, Kuklo TR, et al.Straight-forward versus anatomic trajectory technique of thoracic pedicle screw fixation: a biomechanical analysis.Spine (Phila Pa 1976),2003,28(18):2058-65.
一、前言
- 胸椎内固定融合治疗脊柱畸形、骨折或肿瘤重建的目的是realign the vertebrae，同时获得arthrodesis。
- 现代的pedicle screw-hook-rod内固定系统可以矫正畸形和减少融合块上的应力(tensile forces)。
- 与胸椎中的laminar and pedicle hooks相比，椎弓根螺钉提供更高的拔出强度（pullout strength,POS）。
- 骨矿物质密度（Bone mineral
density,BMD）是螺钉固定强度有效术前预测因子。
- Myers et al.使用定量计算机断层扫描（QCT），发现椎弓根螺钉拧入时的扭矩（insertional torque,IT）以及椎弓根区域的BMD是胸腰段椎体体外反复椎弓根螺钉拔出行为(in vitro cyclic pedicle screw pullout behavior)最有用的预测因子。
- 其他人也支持这一发现，即拧入时的扭矩可以预测椎弓根螺钉-骨界面处的机械稳定性。
- 双能X射线吸收测定法（dual-energy x-ray
absorptiometry,DEXA）与QCT的相对效用存在争议，DEXA扫描在体内的精确度（<1％）高于QCT（2-5％）。
- Ericksson et al.认为QCT是有利的，因为它可以沿着螺钉的钉道量化BMD，因此在体外比DEXA扫描更准确。
由于在体内模型中常规使用的QCT很难复制到临床上，因此在本研究中使用DEXA扫描。几位作者研究了螺钉拧入时的扭矩，发现其与BMD和螺钉拔出力相关(screw pullout force)。
这在术中很重要，因为它证实了螺钉置入期间扭矩的主观触觉“感受”与获得可靠固定的能力相关。
此外，通过使用术中扭矩测量装置，外科医生可以估计螺钉固定的强度。 胸椎中使用的椎弓根螺钉直径范围为4.0 mm至5.5 mm。
Ugur et al.发现硬膜囊与椎弓根内壁之间的平均距离为0.0mm至1.4mm。Liljenqvist et al.发现在青少年脊柱侧凸患者中，脊髓距椎弓根内壁之间的距离< 1mm。
此外，胸椎神经根距离椎弓根下壁的距离为0.8 mm-6.0 mm（根据胸椎的不同节段）。
目前，两种常用的椎弓根螺钉置入方法包括straight-forward technique，其中螺钉的矢状轨迹平行于椎体的上终板，以及解剖学轨迹anatomic trajectory，在矢状面的头尾方向上的角度为22°，并与椎弓根的解剖轴平行(Figure 1)。使用这两种技术，螺钉均完全位于椎弓根内。
在冠状面或横断面中，椎弓根轴线在T12处从near straight-forward略微变化到T1处约25°会聚convergence。
二、材料与方法
分别从三具独立的尸体中收集了30个新鲜冰冻胸椎标本（T1-T12），年龄范围为62至93岁（2名男性，1名女性）。使用Hologic QDR-2000 Scanner（Bedford，MA）进行双能X射线吸收测定。将样本俯卧置于有15cm水的丙烯酸罐acrylic tank中。
DEXA扫描在侧面进行，产生每个胸椎椎体水平的区域椎体BMD的估计值，单位为毫克/平方厘米（mg/cm2）。然后将样本储存在-30℃中。使用前，将样本解冻24小时至室温; 每个椎体被单独解剖并置于table vice中，保持内侧5至6厘米的肋骨完整。
> Figure 1. A, Dorsal starting points for anatomic (white) and
straight-forward (green) trajectories. B, Sagittal image of anatomic
(white) and straight-forward (green) trajectories. C, Lateral radiograph
of the model showing the full extent of both trajectories.
每个椎体都用匹配的单轴TSRH不锈钢椎弓根螺钉（Medtronic Sofamor-Danek，Memphis，TN）进行固定，在一侧椎弓根中使用straight-forward insertion technique，在对侧椎弓根中使用anatomic technique。
随机数字生成器用于确定两种技术中的哪一种将用于右侧的椎弓根。
Insertion Technique
图1包括后前面和矢状面中进钉点和trajectory angles的描绘。
解剖学轨迹anatomic trajectory的置钉技术使用椎弓根轴线到上关节面背侧皮质的投影。在T10以上，这通常位于椎板和上关节突交界处头端3至5mm处。在内-外侧方向上，通常以关节突关节为中心，初始方向垂直于关节突关节背侧的表面皮质。这就导致当使用椎体的上下部终板作为参照时，有一个22°的倾斜。小关节通常在矢状面中具有5°至10°的角度，从而导致大约5°至10°的transverse angulation。
在胸椎的不同节段，解剖学轨迹的进钉点几乎都相同。
> Figure 2. A, Lateral fluoroscopic view showing placement of
Kirschner wires using both the straight-forward (SF) and anatomic (AN)
trajectories. B, Lateral schematic of straight-forward (SF) and anatomic
(AN) trajectories.
> Figure 3. Lateral fluoroscopic image of thoracic pedicle screw
placement utilizing the straight-forward and anatomic trajectory
techniques.
根据相应的椎体节段，调整相应螺钉的直径和长度，从而标准化percent length和percent fill，避免bicortical purchase双皮质置钉和dorsal cortex engagement，因为这两个情况都有可能错误地提升我们的数据。
percent length定义为螺钉穿透深度/螺钉进钉点到椎体前方皮质的总长度。先使用数字卡尺测量背侧皮层（或进钉点）的距离。然后依据椎体前后直径的70%~80%来决定螺钉的长度。每个螺钉被拧入到其最大深度且与椎体前方的皮质骨没有接触。
选择每个螺钉直径以使其能尽可能填充≥70％的椎弓根，或者在椎弓根如此大以至于不能获得70％填充的情况下，使用最大的椎弓根螺钉。
然后将螺钉拧入背侧皮质，并且在最初拧入之后使用数字扭矩扳手（digital torque wrench）在每次旋转时测量最大拧入扭矩(maximum insertional torque)。
透视正侧位以确保engagement of the neurocentral junction (NCJ)，同时确保螺钉被准确地放置到适当的深度。
NCJ位于椎体后方的区域，代表了physeal骨骺 scar。该区域在整个成年期的横断面计算机断层扫描（CT）图像上是可见的，并且代表另外的固定点，因为它比围绕它的松质骨更密集dense(Figure 4)。
Figure 4. Axial CT scan showing the neurocentral junction (NCJ) or physeal scar (arrow).