正常兒童齒狀突影像學(xué)測(cè)量

竇海成，陳 鷗，王向陽(yáng)，徐華梓，黃其杉，羅 鵬，趙敬凱

小兒上頸椎損傷病例總體較少，40%～60%的兒童脊柱損傷發(fā)生于上頸椎，其中以齒狀突骨折最為常見(jiàn)[1-2]，對(duì)于小于7歲的兒童，頸椎損傷有75%發(fā)生在齒狀突[3]，并且很大程度上是由交通事故所致[4-5]。目前前路中空拉力螺釘內(nèi)固定技術(shù)在成人患者中得到良好應(yīng)用，且國(guó)內(nèi)外已有應(yīng)用于兒童的相關(guān)報(bào)道[6-9]。但不同年齡、不同性別正常兒童齒狀突存在解剖學(xué)差異，本研究利用CT二維重建技術(shù)對(duì)不同年齡組的正常齒狀突形態(tài)進(jìn)行測(cè)量，為前路中空拉力螺釘齒狀突內(nèi)固定技術(shù)應(yīng)用于兒童提供形態(tài)學(xué)參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2004年1月至2009年12月溫州醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院&育英兒童醫(yī)院頸部CT檢查正常的患兒的CT資料，排除脊柱側(cè)彎、半椎體畸形和強(qiáng)直性脊柱炎等先天性脊椎疾病病例。從中選擇3～14歲患兒120例，男60例，女60例。按年齡分3組：3～5歲組（男20例，女20例）；6～9歲組（男20例，女20例）；10～14歲組（男20例，女20例）。

1.2 測(cè)量方法

采用荷蘭Philip’s Secura 16排螺旋CT機(jī)對(duì)3組兒童寰樞椎進(jìn)行CT檢查。掃描參數(shù)：120 kV，180 mA，512×512矩陣，掃描層厚2 mm，螺距1.0。患兒仰臥位，水平面橫切齒狀突基底部，取得齒狀突的橫切面；矢狀面上以0.5 mm的間距連續(xù)切割齒狀突，取得最大的矢狀切面，即齒狀突正中矢狀面。采用二維重建技術(shù)在橫斷面和正中矢狀面分別對(duì)齒狀突的形態(tài)進(jìn)行下列參數(shù)測(cè)量。（1）齒狀突松質(zhì)骨橫徑（A1B1）：齒狀突基底部最窄處松質(zhì)骨左右緣的垂直距離（圖1）。（2）齒狀突松質(zhì)骨縱徑（C1D1）：齒狀突基底部最窄處松質(zhì)骨前后緣垂直距離（圖1）。（3）齒狀突皮質(zhì)骨橫徑（A2B2）：齒狀突基底部最窄處皮質(zhì)骨左右緣垂直距離（圖2）。（4）齒狀突皮質(zhì)骨縱徑（C2D2）：齒狀突基底部最窄處皮質(zhì)骨前后緣垂直距離（圖2）。（5）模擬入釘點(diǎn)至齒狀突尖部前角長(zhǎng)度（｜OC｜）、角度（∠BOC），后角長(zhǎng)度（｜OD｜）、角度（∠BOD）及最佳長(zhǎng)度（｜OE｜，即齒狀突正中矢狀面齒狀突對(duì)角線的長(zhǎng)度）、最佳角度（∠BOE，為齒狀突正中矢狀面∠COD的角平分線OE與OB的夾角），如圖3所示。（6）樞椎高度（｜AH｜）：即齒突尖至樞椎體前下緣的垂直距離（圖3）。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 17.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，運(yùn)用t檢驗(yàn)比較各年齡組以及組內(nèi)男女測(cè)量值之間的差異，P＜0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各年齡組兒童齒狀突基底部松質(zhì)骨、皮質(zhì)骨橫縱徑參數(shù)（表1）

齒狀突基底部基本呈圓形，縱徑稍大于橫徑，各參數(shù)隨年齡增大而增大。3～5歲組男女之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），6～9歲組和10～14歲組內(nèi)男女之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）。

表1 齒狀突基底部松質(zhì)骨、皮質(zhì)骨橫縱徑測(cè)量值（mm，±s）

表1 齒狀突基底部松質(zhì)骨、皮質(zhì)骨橫縱徑測(cè)量值（mm，±s）

參數(shù)女女女｜A1B1｜｜C1D1｜｜A2B2｜｜C2D2｜3～5歲男3.53±0.894.44±0.735.34±0.626.40±0.933.41±0.564.33±0.655.25±0.576.08±0.98 t值0.9053.0160.8943.036 P值0.3710.0550.3770.0546～9歲男4.21±0.544.99±0.765.50±0.806.56±0.983.89±0.564.38±0.695.31±0.696.21±0.58 t值2.5192.2312.1622.09 P值0.0290.3180.0430.04910～14歲男4.86±0.685.33±0.625.94±0.687.20±0.714.46±0.904.96±0.475.62±1.036.86±0.72 t值1.5825.6652.0372.82 P值0.0220.0000.0490.008

圖1 齒狀突基底部松質(zhì)骨橫徑、縱徑測(cè)量

圖2 齒狀突基底部皮質(zhì)骨橫徑、縱徑測(cè)量

圖3 模擬入釘點(diǎn)到齒突尖部前后角的角度、距離及樞椎高度測(cè)量

2.2 各年齡組兒童模擬入釘點(diǎn)至齒突尖部的角度（表2）

各年齡組間以及組內(nèi)男女之間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。入釘?shù)陌踩嵌确秶?6°～36°，最佳入釘角度范圍：19°～22°。

2.3 各年齡組兒童模擬入釘點(diǎn)至齒突尖部的距離及樞椎高度（表3）

各參數(shù)隨年齡的增大而增大，各年齡組之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），但組內(nèi)男女之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。3～5歲、6～9歲和10～14歲3組的釘?shù)篱L(zhǎng)度安全范圍分別為8～14 mm、10～16 mm、12～21 mm；最佳長(zhǎng)度分別為13～14 mm、15～16 mm、19～20mm。樞椎高度隨年齡增加而逐漸增大，各年齡組之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），各年齡組內(nèi)男女之間差異亦有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

3 討論

Bailey和Jagannathan等[10-11]的研究表明，樞椎正常情況下有5個(gè)原始骨化中心，其中1個(gè)位于椎體，2個(gè)位于齒狀突，2個(gè)位于椎弓。椎體骨化中心最早出現(xiàn)于第5胎月，椎弓骨化中心最早出現(xiàn)于第7胎月，并在2～3歲融合。齒狀突骨化中心在第5胎月出現(xiàn)，此時(shí)為分離的兩部分，兩部分互相融合于第7胎月。齒狀突頂點(diǎn)二次骨化中心出現(xiàn)于3～6歲，并在12歲左右與齒狀突融合。而齒狀突與椎弓之間、齒狀突與椎體之間的軟骨結(jié)合在3～6歲時(shí)融合。夏成德等[12]的研究結(jié)果顯示，齒狀突尖部二次骨化中心骨出現(xiàn)時(shí)間最早3.5歲，最遲7歲，多數(shù)為5～6歲，齒狀突上部發(fā)育成熟骨骺融合時(shí)間是9～10歲；齒狀突基底部與樞椎體之間骨骺板融合時(shí)間最早4歲，多數(shù)為5歲以后融合；樞椎體與雙側(cè)椎弓之間骨骺板融合時(shí)間是4～5歲，5歲以后齒狀突基底部、樞椎體與雙側(cè)椎弓3條骨骺線融合。

樞椎是枕寰樞區(qū)的運(yùn)動(dòng)樞紐，齒狀突是其主要特征，齒狀突頸部實(shí)為橫韌帶壓跡。齒狀突頂端稱(chēng)為齒狀突尖，有齒狀突尖韌帶附著。齒狀突后外側(cè)方有兩粳糙骨結(jié)節(jié)，翼狀韌帶附著。齒狀突及樞椎椎體前方的皮質(zhì)骨明顯較前外側(cè)、側(cè)方和后方皮質(zhì)骨厚，皮質(zhì)骨最薄弱的區(qū)域位于樞椎椎體后方。齒狀突本身及側(cè)塊包含相當(dāng)數(shù)量的骨小梁，而在齒狀突基底部卻呈現(xiàn)骨小梁空虛或?yàn)槊芏葴p低區(qū)。齒狀突基底部較細(xì)，骨皮質(zhì)較薄，松質(zhì)骨疏松，是齒狀突的薄弱和易骨折部位。齒狀突基底部骨折發(fā)生率高的解剖學(xué)基礎(chǔ)為：（1）基底部是從以密質(zhì)骨為主的齒狀突和以松質(zhì)骨為主的椎體的移行部位，也是應(yīng)力交接處；（2）齒狀突為高出的圓柱狀骨，較齒狀突下方的樞椎體細(xì)，是力學(xué)薄弱處；（3）齒狀突尖及膨大部分別有翼狀韌帶等貼附，起到一定的保護(hù)作用，而基底部無(wú)類(lèi)似韌帶結(jié)構(gòu)支持；（4）齒狀突和樞椎椎體分別來(lái)自不同的骨化中心，在齒狀突與椎體結(jié)合部有軟骨聯(lián)合，約12歲發(fā)生骨性融合，有時(shí)存在軟骨板骨化不全，殘留于齒狀突與樞椎椎體之間，受到水平剪切力與軸向壓縮力的作用后易發(fā)生骨折。

表2 模擬入釘點(diǎn)至齒狀突尖部的角度（°，±s）

表2 模擬入釘點(diǎn)至齒狀突尖部的角度（°，±s）

參數(shù)女女女∠BOC 3～5歲男17.16±1.1816.77±1.08 t值—0.152 P值0.8806～9歲男16.99±1.5416.73±1.54 t值1.834 P值0.07410～14歲男16.77±1.0716.60±1.38 t值0.098 P值0.922∠BOD∠BOE 36.30±0.8922.72±3.3535.74±3.8719.36±3.240.3401.0780.7360.28836.63±3.6922.80±4.5735.97±4.2919.46±2.622.8341.9710.0570.05636.81±3.4722.98±2.2135.89±1.8019.58±1.40—0.7530.4210.4560.676

表3 模擬入釘點(diǎn)至齒突尖部的距離、樞椎高度（mm，±s）

表3 模擬入釘點(diǎn)至齒突尖部的距離、樞椎高度（mm，±s）

參數(shù)女女女｜OC｜3～5歲男14.20±2.1414.15±2.20 t值0.463 P值0.6466～9歲男16.59±1.7316.46±2.74 t值2.016 P值0.06210～14歲男21.31±2.0519.65±2.48 t值—0.221 P值0.826｜OD｜8.90±2.398.46±2.07—0.4770.63611.45±2.7110.75±2.851.3450.18712.92±1.6312.87±2.071.4540.154｜OE｜｜AH｜13.97±2.3714.37±3.1213.78±1.4812.90±2.50—0.0022.2920.9990.04116.22±1.7518.18±3.0715.97±1.9015.40±3.401.7392.1270.0900.04820.05±1.8520.28±5.5919.50±2.2218.23±5.070.9972.4230.3250.037

中空拉力螺釘直徑的選擇取決于齒狀突橫切面的最小徑線，本研究數(shù)據(jù)表明，齒狀突橫切面橫徑小于縱徑，故螺釘?shù)闹睆饺Q于齒狀突的橫徑。Nucci等[13]對(duì)92例病人進(jìn)行齒狀突CT掃描測(cè)量，認(rèn)為齒狀突內(nèi)徑攻絲后達(dá)到9 mm，可旋入兩枚3.5 mm螺釘，能夠更好地達(dá)到對(duì)抗旋轉(zhuǎn)的固定效果。本研究的測(cè)量結(jié)果顯示，3～5歲組、6～9歲組和10～14歲組的松質(zhì)骨平均橫徑分別為：男3.53、4.21、4.86 mm，女3.41、3.89、4.46 mm；3組皮質(zhì)骨平均橫徑分別為：男5.34、5.50、5.94 mm，女5.25、5.31、5.62 mm，表明兒童齒狀突不足以容納2枚螺釘。因此對(duì)于3～5歲兒童而言，建議使用2.5 mm或3.0 mm直徑的中空拉力螺釘；6～9歲兒童選取3.0 mm或者3.5 mm直徑；10～14歲兒童則選取3.5 mm直徑。生物力學(xué)研究證實(shí)[13-15]，單枚螺釘和雙枚螺釘固定組之間在剪切（彎曲）剛度與扭轉(zhuǎn)剛度方面無(wú)顯著差異，兩種類(lèi)型的螺釘在固定齒狀突骨折時(shí)均可提供類(lèi)似的穩(wěn)定性。

中空拉力螺釘植入的角度非常重要，角度過(guò)小易造成皮質(zhì)骨劈裂，難以達(dá)到固定的作用；角度過(guò)大則容易導(dǎo)致骨折前方分離，并使螺釘穿入到齒狀突后方，損傷脊髓。植入角度的確定要參考齒狀突自身的后傾角度和齒狀突正中矢狀面對(duì)角線的角度。以樞椎椎體前下緣正中為入釘點(diǎn)，其角度要在入釘點(diǎn)至齒狀突尖部前方和尖部后方角度之間，即為入釘角度的安全范圍；而在二者之間使螺釘尖端位于齒狀突尖部的角度為最佳角度。本研究提示，入釘點(diǎn)到齒狀突前、后方角度男女差異不明顯，進(jìn)釘?shù)陌踩嵌确秶鸀?6°～36°，最佳入釘角度范圍為19°～22°。此測(cè)量結(jié)果小于正常成人的角度范圍[16]，故在對(duì)兒童齒狀突骨折行前路中空拉力螺釘固定時(shí)需參考兒童入釘安全角度范圍。

中空拉力螺釘長(zhǎng)度的選擇取決于樞椎高度，即樞椎高度決定可提供固定的長(zhǎng)度。用齒狀突正中矢狀面的對(duì)角線模擬入釘釘?shù)溃溟L(zhǎng)度可作為選擇螺釘長(zhǎng)度的參考。本研究表明，3～5歲組、6～9歲組和10～14歲組男童樞椎高度分別為14.37、18.18、20.28 mm，齒突高度分別為 8.10、9.52、11.32 mm，模擬釘?shù)榔骄L(zhǎng)度分別為13.97、16.22、20.05 mm；3組女童樞椎高度則分別為12.90、15.40、18.23 mm，齒突高度分別為 6.86、7.43、8.21 mm，模擬釘?shù)榔骄L(zhǎng)度分別為13.78、15.97、19.50 mm。螺釘長(zhǎng)度要求達(dá)到長(zhǎng)于樞椎松質(zhì)骨高度、釘入齒狀突尖部皮質(zhì)骨內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)，如此才能達(dá)到牢固固定的目的。故3～5歲兒童建議螺釘長(zhǎng)度為13～14 mm左右；6～9歲15～16 mm左右；10～14歲19～20 mm左右。

對(duì)于兒童齒狀突骨折，目前仍以保守治療為主。而6歲以上患兒出現(xiàn)齒狀突骨折并發(fā)明顯移位、不穩(wěn)定，則需要手術(shù)治療?？招睦β葆敼潭ㄊ侵委煝蛐妄X狀突骨折的有效術(shù)式之一，它能夠提高齒狀突骨折的融合率，避免以往寰樞椎融合造成的弊端，臨床上療效較好。根據(jù)我們對(duì)兒童正常齒狀突的測(cè)量結(jié)果，術(shù)者可根據(jù)不同年齡齒狀突的不同參數(shù)變化，選擇相應(yīng)的螺釘直徑、長(zhǎng)度、進(jìn)釘方向，從而最大程度地保證手術(shù)的安全性，提高成功率。

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