寰椎后路螺釘內(nèi)固定技術(shù)的研究進(jìn)展

王 爽(綜述)，王 歡(審校)

(中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院脊柱創(chuàng)傷骨科，沈陽110004)

治療寰樞椎不穩(wěn)的方法包括鋼絲固定術(shù)(如Gallie法、Brooks-Jenkins法、改良Sonntag術(shù))、椎板夾固定術(shù)(如 Apofix椎板夾、寰樞椎掛鉤、經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘固定術(shù))以及寰樞椎椎弓根釘棒系統(tǒng)固定術(shù)等。其中寰樞椎椎弓根釘棒系統(tǒng)內(nèi)固定術(shù)在生物力學(xué)及臨床治療效果方面都具有明顯的優(yōu)勢。而這一術(shù)式的難點(diǎn)和重點(diǎn)問題就在于寰椎置釘，因?yàn)榻馄市螤罹哂幸欢ㄌ厥庑?，寰椎的置釘存在很大的難度和風(fēng)險(xiǎn)。寰椎置釘技術(shù)是脊柱外科手術(shù)領(lǐng)域最尖端的熱點(diǎn)問題。近年來，隨著研究的深入和相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步，寰椎置釘技術(shù)不斷完善，而寰樞椎椎弓根釘棒系統(tǒng)內(nèi)固定術(shù)的優(yōu)勢也進(jìn)一步被認(rèn)可?，F(xiàn)就寰椎置釘技術(shù)的現(xiàn)狀和相關(guān)進(jìn)展予以簡要綜述。

1 寰椎的解剖學(xué)分析

寰椎是解剖形態(tài)最為特殊的頸椎，曹正霖等［1］測量了150例中國成年人干燥寰樞椎標(biāo)本后總結(jié)出以下數(shù)據(jù):寰椎后弓上下扁平，其中以椎動(dòng)脈溝處最薄;寰椎側(cè)塊為內(nèi)薄外厚的楔形，上關(guān)節(jié)面內(nèi)傾角、下關(guān)節(jié)面外傾角及側(cè)塊內(nèi)傾角兩側(cè)不對(duì)稱各占總體的19.3%(29 例)、10.7%(16 例)和7.3%(11 例);椎動(dòng)脈溝呈深溝型者占總體的8.0%(24側(cè));淺溝型者占76.0%(22側(cè));形成椎動(dòng)脈溝環(huán)者占總體的16.0%(48 側(cè))，其中全環(huán)型 3.0%(9 側(cè))，半環(huán)型13.0%(39側(cè))，雙側(cè)均形成溝環(huán)者有7例。

寰椎椎動(dòng)脈溝上方有椎動(dòng)脈、伴行椎靜脈，第一頸神經(jīng)根及伴行靜脈從椎動(dòng)脈下方和椎動(dòng)脈溝皮質(zhì)的上方穿出，顯露寰椎后弓的入釘點(diǎn)時(shí)容易損傷這些結(jié)構(gòu)。有觀點(diǎn)認(rèn)為，從后方暴露寰椎后弓時(shí)，為避免損傷椎動(dòng)脈，暴露范圍自中線向外側(cè)不得超過1 cm。Harms等［2］和 Goel等［3］的手術(shù)方法均要切開靜脈叢，顯露側(cè)塊和第二頸神經(jīng)根，不可避免地導(dǎo)致靜脈叢出血，甚至有可能出現(xiàn)難以控制的大出血。

寰椎椎弓根下方與樞椎峽部之間、寰樞椎側(cè)塊關(guān)節(jié)的后方都有豐富的靜脈叢。Harms等［2］指出，在顯露寰樞側(cè)塊關(guān)節(jié)時(shí)易出現(xiàn)難以控制的靜脈叢出血，使手術(shù)無法繼續(xù)進(jìn)行。Goel等［3］曾報(bào)道2例患者因出血過多而更換手術(shù)方式，另9例因同樣原因僅在單側(cè)完成了側(cè)塊螺釘固定。以上資料說明，采用分離該部靜脈叢的方法來顯露寰椎椎弓根極可能引起大出血，并因止血困難而難以繼續(xù)手術(shù)。采用椎弓根螺釘固定時(shí)，因無需解剖第二頸神經(jīng)根和寰樞關(guān)節(jié)后方靜脈叢，而減少了對(duì)其造成損傷的概率。

寰椎后弓的椎動(dòng)脈溝是及其重要的解剖因素，也是決定手術(shù)成敗的關(guān)鍵，它的厚度決定椎弓根螺釘直徑大小及手術(shù)能否實(shí)施。Resnick等［4］用三維CT對(duì)60例患者進(jìn)行掃描，分析后認(rèn)為這些患者均可以植入直徑為4 mm的螺釘。馬向陽等［5］測量了50個(gè)寰椎干燥標(biāo)本后認(rèn)為，在此部位放置3.5 mm的椎弓根螺釘是可行的，此結(jié)論與夏虹及譚明生等［6，7］的結(jié)論一致。同時(shí)，還建議理想的寰椎椎弓根螺釘?shù)倪M(jìn)釘位置應(yīng)在椎弓根中點(diǎn)的稍外側(cè)。并指出當(dāng)寰椎椎弓根高度或寰椎椎動(dòng)脈溝下方的寰椎后弓外側(cè)1/3的高度兩個(gè)數(shù)值中任何一個(gè)﹤4.0 mm時(shí)，不宜行寰椎椎弓根螺釘固定，推薦采用寰椎側(cè)塊螺釘固定。在臨床應(yīng)用中，因?yàn)殄咀祶{部的存在，許多患者的椎弓根不允許置入直徑3.5 mm的螺釘。通常有兩種選擇:①嘗試使用更細(xì)的螺釘，當(dāng)然固定的強(qiáng)度也隨之降低。②改變術(shù)式。能否應(yīng)用相關(guān)技術(shù)使椎弓根狹部適當(dāng)“擴(kuò)張”以容納合適直徑的螺釘是研究的方向。

2 生物力學(xué)分析

相關(guān)測試表明［8，9］，寰樞椎椎弓根螺釘固定系統(tǒng)的生物力學(xué)強(qiáng)度和Magerl螺釘聯(lián)合Gallie鋼絲或Brooks鋼絲固定的效果相當(dāng)，且明顯優(yōu)于單獨(dú)應(yīng)用椎板下鋼絲(Gallie、Brooks)或椎板鉤(Halifax椎板夾、Apofix椎板鉤)。

吳增暉等［10］的研究表明，寰樞椎椎弓根螺釘固定系統(tǒng)與寰椎椎板鉤+樞椎椎弓根螺釘固定系統(tǒng)相比較，屈、伸穩(wěn)定性和側(cè)屈穩(wěn)定性相似，而在抗軸向旋轉(zhuǎn)方面前者優(yōu)于后者。說明前者較后者具有更可靠的三維穩(wěn)定性。在條件允許的情況下，建議首選前者進(jìn)行固定。

在生物力學(xué)表現(xiàn)上，同為雙皮質(zhì)固定時(shí)，椎弓根螺釘?shù)膹?qiáng)度遠(yuǎn)大于側(cè)塊螺釘固定術(shù)，而寰椎單皮質(zhì)椎弓根螺釘與寰椎雙皮質(zhì)側(cè)塊螺釘?shù)目拱纬鰪?qiáng)度無差異。因此，寰椎椎弓根螺釘在單皮質(zhì)固定時(shí)即可達(dá)到側(cè)塊螺釘在雙皮質(zhì)固定時(shí)的固定性能。以此為依據(jù)，在選擇術(shù)式時(shí)可以優(yōu)先選擇寰椎椎弓根螺釘，而且可以考慮采用單皮質(zhì)固定［11］。

在生物力學(xué)表現(xiàn)上，椎弓根螺釘要強(qiáng)于側(cè)塊螺釘，而部分椎弓根螺釘?shù)纳锪W(xué)表現(xiàn)類似于側(cè)塊螺釘。這樣，當(dāng)椎弓根下壁完整，上壁略缺失或存在輕微骨折時(shí)，椎弓根螺釘?shù)墓潭ㄐЧ⒉贿d色于側(cè)塊螺釘，能夠避免側(cè)塊螺釘術(shù)中可能出現(xiàn)大出血的風(fēng)險(xiǎn)。如果這種缺失和輕微骨折能夠充分利用，就可使“椎弓根擴(kuò)張”容納較粗螺釘?shù)脑O(shè)想成為可能。

3 置釘技術(shù)的研究進(jìn)展

寰樞椎經(jīng)椎弓根螺釘固定可獲得堅(jiān)強(qiáng)的三維固定，而決定手術(shù)成敗的關(guān)鍵則在于準(zhǔn)確的置釘技術(shù)，尤其是寰椎椎弓根釘?shù)罍?zhǔn)確性［12］。要達(dá)到這一目的，一般認(rèn)為有四點(diǎn)關(guān)鍵因素:無血條件下的充分暴露、進(jìn)針點(diǎn)的準(zhǔn)確定位、螺釘向內(nèi)傾斜的角度和螺釘向頭尾端傾斜的角度［13］。

一般認(rèn)為，寰椎置釘技術(shù)主要分為兩種:寰椎側(cè)塊螺釘固定和寰椎椎弓根螺釘固定。寰椎側(cè)塊螺釘是指螺釘經(jīng)寰椎后弓下緣與寰椎側(cè)塊后緣的移行處直接進(jìn)入寰椎并沿側(cè)塊縱軸置入，寰椎椎弓根螺釘則是由寰椎后弓和后弓峽部(即椎弓根部)至寰椎側(cè)塊內(nèi)的固定技術(shù)，后者螺釘全長均被后弓骨質(zhì)包裹，其抗拔出強(qiáng)度較大。馬向陽等［14］結(jié)合進(jìn)釘點(diǎn)和螺釘路徑的不同將寰椎的螺釘固定方法分為側(cè)塊螺釘、部分經(jīng)椎弓根螺釘和椎弓根螺釘三種。其中，部分經(jīng)椎弓根螺釘指螺釘由后弓進(jìn)入側(cè)塊，但其螺釘?shù)牟糠致菁y突破寰椎后弓的下緣，而上、內(nèi)、外側(cè)被寰椎后弓包繞，可以認(rèn)為是介于上述兩種術(shù)式之間的一種固定方法。

3.1 術(shù)前影像學(xué)準(zhǔn)備及處理 Dull等［15］于1995年報(bào)道了術(shù)前應(yīng)用傾斜體位行CT掃描來確定釘?shù)赖姆椒?，運(yùn)用30°斜坡臥位，可以掃描整個(gè)釘?shù)?，以協(xié)助明確釘?shù)赖慕嵌取㈤L度及其與周圍神經(jīng)、血管等重要結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

Paramore等［16］應(yīng)用1 mm層厚 CT掃描并重建螺釘釘?shù)赖姆椒▉硌芯垮緲袕?fù)合體的結(jié)構(gòu)，其他研究中提到了應(yīng)用螺旋CT多維重建的方法。對(duì)于應(yīng)用特殊體位的方法，將寰樞椎不穩(wěn)定患者置于傾斜體位存在一定風(fēng)險(xiǎn)，而傾斜的角度不易掌握，掃描到的圖像質(zhì)量難以保證，同時(shí)，患者接受的射線輻射較多。蘭永樹等［17］應(yīng)用MSCT成像進(jìn)行寰樞椎椎弓根(或側(cè)塊)設(shè)計(jì)，試圖反映寰樞椎椎弓根(或側(cè)塊)的內(nèi)部情況，獲取個(gè)體化的數(shù)據(jù)，為臨床應(yīng)用椎弓根螺釘技術(shù)治療上頸椎區(qū)域病變提供借鑒。

林達(dá)強(qiáng)等［18］借助CT重建的方法顯示手術(shù)相關(guān)的個(gè)體影像解剖，根據(jù)患者的個(gè)體條件設(shè)計(jì)理想釘?shù)?。即利用上頸椎薄層(1 mm)多排螺旋CT掃描數(shù)據(jù)，在CT圖像處理工作站內(nèi)容積再現(xiàn)重建上頸椎，分別多角度顯示寰椎椎弓上表面觀和后面觀、寰樞椎關(guān)節(jié)后面觀、樞椎椎弓后面觀，了解個(gè)體椎弓后方表面解剖形態(tài)、骨性解剖標(biāo)志及變異情況。并按寰樞椎椎弓根螺釘內(nèi)固定理想的釘?shù)雷咝?，通過各椎弓根的中心點(diǎn)分別多平面重建寰樞椎斷面解剖影像，了解理想進(jìn)釘點(diǎn)的解剖位置與釘?shù)儡壽E的鄰近解剖。圖像相應(yīng)位置上標(biāo)識(shí)理想的進(jìn)釘點(diǎn)、釘?shù)儡壽E，測量釘?shù)纼?nèi)傾角度(圖1)。圖1A～C圖像是CT容積再現(xiàn)重建的第一頸、第二頸椎弓表面影像，直觀地見到骨性解剖標(biāo)志與進(jìn)釘點(diǎn)的位置關(guān)系，及個(gè)別第一頸椎動(dòng)脈溝被骨管代替的解剖變異，“O”代表進(jìn)釘點(diǎn)。圖1D～F圖像是CT多平面重建影像三維顯示經(jīng)左側(cè)第一頸椎弓根中心點(diǎn)的理想釘?shù)?。圖1G～I(xiàn)圖像是CT多平面重建影像三維顯示經(jīng)右側(cè)第二頸椎弓根中心點(diǎn)的理想釘?shù)馈?/p>

3.2 術(shù)中處理進(jìn)針點(diǎn)的技術(shù)進(jìn)展 在手術(shù)技巧方面，多位學(xué)者進(jìn)行了不同嘗試。王慶等［19］的寰椎側(cè)塊螺釘徒手進(jìn)針技術(shù)強(qiáng)調(diào)在寰椎后弓狹窄處確定進(jìn)針點(diǎn)并顯露出后弓的上、下及內(nèi)側(cè)壁，術(shù)中要將C1神經(jīng)根和靜脈叢挑起，以探測寰椎側(cè)塊下關(guān)節(jié)面內(nèi)外側(cè)面的范圍，直視下沿寰椎后弓上面和內(nèi)側(cè)緣的皮質(zhì)下逐漸深入到側(cè)塊。

圖1 上頸椎CT圖像重建方法

賈衛(wèi)斗等［20］在CT個(gè)性化測量的基礎(chǔ)上，在術(shù)中應(yīng)用自制的寰樞椎定位導(dǎo)向器，提高了置釘?shù)臏?zhǔn)確性。結(jié)合解剖學(xué)的研究表明［21］，寰椎椎弓根與樞椎側(cè)塊間存在恒定的解剖位置關(guān)系。因此，可以考慮利用樞椎側(cè)塊定位寰椎椎弓根的內(nèi)外邊界和螺釘進(jìn)釘點(diǎn)。但此種方法具有一定風(fēng)險(xiǎn)性，應(yīng)用時(shí)強(qiáng)調(diào)寰樞椎結(jié)構(gòu)的完整，如果患者存在寰樞椎間的脫位或側(cè)塊爆裂骨折等情況，可能因解剖關(guān)系變異而無法間接定位。

Pan等［22］于術(shù)中用包裹了止血紗布的骨蠟填塞后弓與靜脈叢的間隙，其螺釘屬于寰椎部分經(jīng)椎弓根螺釘，起到隔離和保護(hù)的作用。然后在寰椎后弓下緣和骨蠟間置釘，屬于部分經(jīng)椎弓根螺釘，此方法能夠提高置釘?shù)臏?zhǔn)確性并減少并發(fā)癥的發(fā)生(圖2)。如圖所示，A點(diǎn)為側(cè)塊螺釘進(jìn)釘點(diǎn)，B為經(jīng)椎弓根螺釘進(jìn)釘點(diǎn)，C點(diǎn)為改進(jìn)的椎弓根和填塞骨蠟間的進(jìn)釘點(diǎn)。

圖2 術(shù)中填塞骨蠟的位置

3.3 三點(diǎn)分離定位法及寰椎交叉椎板螺釘固定法的應(yīng)用 在2010年中華醫(yī)學(xué)會(huì)創(chuàng)傷分會(huì)骨創(chuàng)傷高峰論壇上，王歡教授介紹了應(yīng)用的“三點(diǎn)分離定位法”，具體方法是在術(shù)中行寰椎椎弓根周圍骨膜下剝離，同時(shí)小心將棉片塞入骨膜下，使其推開周圍軟組織，起到保護(hù)和隔離的作用，即使出現(xiàn)出血，填塞的明膠海綿和棉片也能起到良好的壓迫止血作用。以上“分離”步驟完成后，用神經(jīng)剝離子探知椎弓根上壁(即椎動(dòng)脈溝底)、下壁和內(nèi)側(cè)壁最狹窄的部分，結(jié)合術(shù)前影像學(xué)資料，確定進(jìn)釘點(diǎn)和釘?shù)婪较?，達(dá)到直視下行個(gè)體化置釘效果。優(yōu)勢在于:①在椎弓根與椎動(dòng)脈等重要結(jié)構(gòu)間填塞了棉片，可以起到隔離的效果，保護(hù)其盡量不受損傷。②明確椎弓根位置和角度，直視下進(jìn)釘，提高置釘質(zhì)量。③因?yàn)槭侵币曄逻M(jìn)釘，更利于術(shù)中處置各種解剖學(xué)變異，充分做到個(gè)體化置釘。

對(duì)于部分因各種原因確實(shí)無法完成椎弓根螺釘固定的患者，應(yīng)嘗試用寰椎交叉椎板螺釘進(jìn)行固定(圖3)，也取得了良好的效果，相關(guān)的研究正在進(jìn)行中。如圖3所示的病例，寰椎椎弓根較細(xì)，采用椎弓根螺釘固定有難度，采用寰椎交叉椎板螺釘結(jié)合樞椎螺釘組成釘棒系統(tǒng)進(jìn)行固定，也能夠取得良好的固定效果，并可以有效避免對(duì)周圍重要結(jié)構(gòu)的損傷。

圖3 寰椎交叉椎板螺釘技術(shù)

4 結(jié)語

寰椎椎弓根螺釘固定術(shù)與其他固定方法相比具有較大優(yōu)勢，對(duì)寰椎進(jìn)行解剖學(xué)研究，尤其是結(jié)合不同人群特點(diǎn)統(tǒng)計(jì)寰椎解剖學(xué)特征可以提高置釘準(zhǔn)確性。為了取得良好效果，需注意術(shù)前根據(jù)患者自身特點(diǎn)進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)，注意術(shù)前應(yīng)用相關(guān)影像技術(shù)確定釘?shù)溃g(shù)中要細(xì)致操作，小心辨別和解剖重要結(jié)構(gòu)，術(shù)區(qū)徹底止血。能夠在椎弓根狹部應(yīng)用相關(guān)技術(shù)使狹部“擴(kuò)張”以容納合適直徑的螺釘是下一步研究的方向。而應(yīng)用三點(diǎn)分離定位法有可能使寰椎置釘變得安全、準(zhǔn)確、容易。

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