Roy-Camille于1989年引入脊柱椎弓根螺钉固定的方法，并于2000年报道于JBJS上以来，椎弓根钉固定已广泛用于脊柱畸形的治疗，如侧弯和滑脱。可实现多个椎体的节段融合固定，生物力学上优于传统的钩和侧块螺钉固定。尽管其三柱固定和优越的抗拔出力，胸椎中段和近段的椎弓根钉固定一直存在争论，因椎弓根小且形态差异大。
椎弓根螺钉失败和胸椎松质骨质量导致固定失败，而且，脊柱内固定器械的复杂性也使得明确椎弓根的形态很有必要。手术医生一般采用术前影像如CT或MRI作为置钉的术前计划参考，而胸椎的后凸，椎弓根复杂内部结构和特定的定位，妨碍了精确测量和选择螺钉。
美国凯斯西储大学医学院骨科的学者进行了一项大样本尸体研究，揭示了美国人上胸椎椎弓根的解剖特点，文章于2014年10月发表在Spine上。
该研究共纳入503例无先天性脊柱畸形的尸体（表1），包括403例男性，99例女性，平均年龄47岁，平均身高170cm，体重56Kg。以精确度0.01mm的游标卡尺，测量上胸椎T1-T6椎弓根的高度和宽度。高度从外侧测量，宽度从下方测量（图1）。
表1 所有尸体样本的一般情况
图1胸椎椎弓根高度（A）和宽度（B）的测量。
研究结果显示，上胸椎椎弓根高度从头侧向尾侧逐渐增加，最高的椎弓根位于T3，平均高度为12.25mm。上胸椎椎弓根宽度从上往下逐渐变窄，最宽的是T1，平均宽度为8.66mm（图2）。高龄组的椎弓根大于年轻组，男性的椎弓根大于女性，高个、体重大的椎弓根大于低个、瘦的椎弓根。种族不是椎弓根尺寸的影响因素。
图2 上胸椎椎弓根高度和宽度。PH即椎弓根高度，PW即椎弓根宽度。
上述结果显示，本研究提供了美国人上胸椎椎弓根的尺寸，并与年龄、性别、身高和体重进行了相关性分析。以强有力的统计数据表明，男性，老年，高个和体重大的个人，上胸椎椎弓根更大。
椎弓根螺钉固定一直以来被用以矫正脊柱畸形，骨质疏松和创伤的脊柱。传统用于颈椎和腰椎，胸椎的应用正变得流行。由于上胸椎邻近重要的神经血管结构，椎弓根螺钉的应用需谨慎。为此，本研究通过确定上胸椎椎弓根的尺寸，有利于手术医生更好的选择椎弓根螺钉固定。
过去20年里，学者们对上胸椎椎弓根进行了研究，包括直接和间接的影像研究，受限于样本量，研究方法和对象，报道结果不一。确定椎弓根尺寸的最好方法为对尸体标本的直接测量。本研究直接测量了大样本上胸椎椎弓根，得到了上胸椎椎弓根的精确数据。
与既有文献一致，椎弓根宽度低于椎弓根高度，为确定椎弓根螺钉选择的首要因素。本研究发现，T1-T6椎弓根宽度逐渐减小，T3以下椎弓根使用4.5mm椎弓根钉的安全性值得考虑。
本研究还对样本按年龄、性别、身高和体重进行了椎弓根螺钉尺寸的分类(表2)，便于我们对不同患者上胸椎椎弓根的成功固定。如对一60岁以上，男性，身高1800mm以上，体重64Kg以上的患者，上胸椎椎弓根小于4.5mm的可能性为0（可安全的使用4.5mm椎弓根螺钉）。
表2已经年龄，身高和体重分为4个亚类样本的上胸椎椎弓根宽度和高度。
