下頸椎椎弓根螺釘?shù)闹冕敿夹g(shù)及臨床應(yīng)用進(jìn)展

陳長寶，張曉林，馬信龍

下頸椎椎弓根螺釘?shù)闹冕敿夹g(shù)及臨床應(yīng)用進(jìn)展

陳長寶，張曉林，馬信龍△

下頸椎椎弓根螺釘是頸椎生物力學(xué)上最穩(wěn)定的內(nèi)固定，能有效恢復(fù)頸椎矢狀序列、提供堅(jiān)強(qiáng)內(nèi)固定及更高融合率。由于下頸椎椎弓根、椎動脈及神經(jīng)根等結(jié)構(gòu)存在較大的個(gè)體差異，術(shù)前評估應(yīng)個(gè)體化。下頸椎椎弓根螺釘?shù)闹冕敿夹g(shù)包括徒手置釘和近年來發(fā)展的計(jì)算機(jī)導(dǎo)航輔助置釘技術(shù)。盡管與椎弓根螺釘相關(guān)的神經(jīng)血管并發(fā)癥不能完全避免，但只要進(jìn)行充分的術(shù)前個(gè)性化評估和術(shù)中精準(zhǔn)的置釘技術(shù)，就可將神經(jīng)血管并發(fā)癥降至最低。下頸椎椎弓根螺釘內(nèi)固定技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于治療各種頸椎疾患，并發(fā)癥少，臨床療效良好，具有廣泛的臨床應(yīng)用價(jià)值。

頸椎；內(nèi)固定器；綜述;下頸椎椎弓根螺釘；內(nèi)固定；置釘技術(shù)

隨著現(xiàn)代脊柱內(nèi)固定器械的迅速發(fā)展，下頸椎椎弓根螺釘內(nèi)固定已經(jīng)成功用于治療頸椎創(chuàng)傷、退變及畸形等。頸椎椎弓根與頸脊髓、椎動脈及神經(jīng)根相毗鄰，因此置入螺釘時(shí)可能發(fā)生神經(jīng)血管并發(fā)癥。目前下頸椎椎弓根螺釘?shù)闹冕敿夹g(shù)主要包括徒手置釘和近年來發(fā)展的計(jì)算機(jī)導(dǎo)航輔助置釘技術(shù)。雖然下頸椎椎弓根螺釘相關(guān)的神經(jīng)血管并發(fā)癥無法避免，但臨床并發(fā)癥較少，安全性較高，已經(jīng)獲得了廣大臨床醫(yī)師的認(rèn)可。本文就下頸椎椎弓根螺釘內(nèi)固定的適應(yīng)證及禁忌證、置釘技術(shù)、臨床應(yīng)用及并發(fā)癥進(jìn)行綜述，為臨床合理應(yīng)用椎弓根螺釘技術(shù)提供依據(jù)。

1 生物力學(xué)性能、適應(yīng)證及禁忌證

頸椎椎弓根螺釘?shù)膱?jiān)強(qiáng)穩(wěn)定作用是基于三柱固定，顯著優(yōu)于包括側(cè)塊螺釘在內(nèi)的其他內(nèi)固定系統(tǒng)[1]。頸椎椎弓根螺釘?shù)墓?螺釘界面的松動率很低，且具有極大的把持力，是一種具有優(yōu)越生物力學(xué)性能的后路內(nèi)固定系統(tǒng)，已經(jīng)成功用于治療頸椎骨折脫位、后凸畸形以及不穩(wěn)定等頸椎疾患，且獲得了顯著的臨床療效[2-4]。

下頸椎椎弓根螺釘固定推薦用于后路重建頸椎穩(wěn)定，尤其對于頸椎三柱損傷、矯正頸椎截骨或椎板切除術(shù)后的后凸畸形更有效[4]。退行性頸椎疾患伴有后凸畸形或節(jié)段性不穩(wěn)定，應(yīng)用椎弓根螺釘可重建穩(wěn)定及維持后凸畸形的矯正[5]。相對禁忌證包括前部感染、前柱骨折嚴(yán)重粉碎及嚴(yán)重的骨質(zhì)疏松癥[4]。椎弓根外徑≤4 mm、無髓腔或硬化的椎弓根也應(yīng)該受到限制。絕對禁忌證包括后部或環(huán)周感染、由創(chuàng)傷或腫瘤導(dǎo)致椎弓根破壞、缺如或非常小的椎弓根以及伴有異常解剖結(jié)構(gòu)的椎動脈如畸形或粥樣硬化[4]。因此，術(shù)前頸椎的CT檢查及椎動脈的超聲或CT血管造影（CTA）檢查對于發(fā)現(xiàn)椎動脈變異非常重要[1,4]。

2 置釘技術(shù)及螺釘穿透率

2.1 徒手置釘技術(shù)徒手置釘關(guān)鍵在于準(zhǔn)確找到進(jìn)釘點(diǎn)、合適的進(jìn)釘方向和術(shù)中手感。Park等[3]指出，徒手精準(zhǔn)置入螺釘需要掌握3個(gè)要點(diǎn)：（1）椎弓根內(nèi)側(cè)壁厚而堅(jiān)固，可作為置釘時(shí)導(dǎo)向。（2）為了避免穿透橫突孔進(jìn)而損傷椎動脈，應(yīng)該獲得足夠的內(nèi)傾角。（3）術(shù)中應(yīng)有良好的手感，即開路椎緩慢均勻向前運(yùn)動，使開路椎能夠進(jìn)入真正的松質(zhì)骨通道。經(jīng)典的徒手置釘技術(shù)是Abumi的椎弓根入口直接暴露法[2,4]，是將進(jìn)釘點(diǎn)選擇在側(cè)塊中點(diǎn)的外側(cè)，距離上關(guān)節(jié)面下緣1～2 mm，將進(jìn)釘點(diǎn)后方的側(cè)塊皮質(zhì)骨及松質(zhì)骨完全磨除，顯露椎弓根入口處。釘?shù)纼?nèi)傾角為25°～45°，C3、4進(jìn)釘略向頭側(cè)傾斜，C5平行于上終板，C6、7進(jìn)釘略向尾側(cè)傾斜。此技術(shù)的穿透率為6.7%。由于Abumi法需要磨除側(cè)塊較多的皮質(zhì)骨，進(jìn)而降低螺釘?shù)陌殉至Α榱私档腿ス瞧べ|(zhì)量，Lee等[6]建立了關(guān)鍵槽孔法（Key slot），將進(jìn)釘點(diǎn)選擇在側(cè)塊的內(nèi)半側(cè)，距離上關(guān)節(jié)面下緣1～2 mm，磨除進(jìn)釘點(diǎn)后方的側(cè)塊皮質(zhì)骨及松質(zhì)骨，進(jìn)釘方向與Abumi法相似，穿透率為9.7%。研究發(fā)現(xiàn)下頸椎的椎弓根外側(cè)壁是最薄的，而且有文獻(xiàn)報(bào)道下頸椎（C3～7）椎弓根螺釘置入外側(cè)壁穿孔風(fēng)險(xiǎn)是內(nèi)側(cè)穿孔的2倍，外側(cè)穿孔可能引起椎動脈損傷，但內(nèi)側(cè)穿孔卻很少引起脊髓損傷[4,7]。為了降低外側(cè)壁穿透的風(fēng)險(xiǎn)，Mahesh等[8]采用椎弓根內(nèi)側(cè)皮質(zhì)螺釘置入技術(shù)，結(jié)果顯示Abumi法與Mahesh椎弓根內(nèi)側(cè)皮質(zhì)螺釘法的Ⅰ度外側(cè)穿孔發(fā)生率分別為18.6%和7.95%；Ⅱ度外側(cè)穿孔發(fā)生率分別為9.30%和1.1%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。研究者認(rèn)為，下頸椎椎弓根內(nèi)側(cè)皮質(zhì)較外側(cè)厚且堅(jiān)固，采用Abumi法置釘，螺釘受到內(nèi)側(cè)皮質(zhì)擠壓發(fā)生外側(cè)移位，因而通過部分鉆除椎弓根內(nèi)側(cè)皮質(zhì)則可降低螺釘外側(cè)穿孔風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)也指出該項(xiàng)技術(shù)需要部分鉆除椎弓根內(nèi)側(cè)骨皮質(zhì)，導(dǎo)致Ⅰ度內(nèi)側(cè)穿孔發(fā)生率增加，但由于硬膜及神經(jīng)根均不與椎弓根內(nèi)側(cè)皮質(zhì)直接接觸，因此內(nèi)側(cè)穿孔均未出現(xiàn)脊髓損傷[8]。最近基于頸椎椎弓根解剖軸的研究，Lee等[9]推薦C3～6進(jìn)釘點(diǎn)位于側(cè)塊外緣凹陷的內(nèi)側(cè)2 mm，C7位于側(cè)塊中點(diǎn)的外側(cè)2 mm、頭側(cè)2 mm，C3～5平均內(nèi)傾角為45°，C6為38°，C7為28°；C3向頭側(cè)傾斜7°，C4～7平行于上終板，該技術(shù)的穿透率為5.2%。Tofuku等[10]則選擇側(cè)塊與椎板的交界處作為進(jìn)釘點(diǎn)，術(shù)中側(cè)位X線確定進(jìn)釘方向，穿透率為11.8%?？傮w而言，各種不同的徒手置釘技術(shù)是基于頸椎椎弓根解剖軸的研究，根據(jù)作者的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)得出的結(jié)論，但是基于解剖標(biāo)志和椎弓根解剖軸的徒手置釘技術(shù)由于忽略了個(gè)體之間頸椎的解剖學(xué)差異，容易導(dǎo)致穿釘錯(cuò)誤，因此術(shù)前個(gè)性化評估對于準(zhǔn)確置入椎弓根螺釘非常關(guān)鍵。

2.2 計(jì)算機(jī)導(dǎo)航輔助置釘技術(shù)為了降低徒手置釘?shù)拇┩嘎?，近年來發(fā)展的計(jì)算機(jī)導(dǎo)航輔助置釘技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于頸椎椎弓根螺釘?shù)闹萌隱11]。Takahashi及Scheufler等[12-13]研究表明，基于CT導(dǎo)航系統(tǒng)的螺釘穿透率顯著下降，分別為8%和0.7%。雖然Uehara等[5]研究發(fā)現(xiàn)CT導(dǎo)航輔助的螺釘穿透率為20%，較其他作者報(bào)道的螺釘穿透率顯著增加，可能與該作者招募的患者個(gè)體差異、導(dǎo)航系統(tǒng)的復(fù)雜性以及操作技術(shù)密切有關(guān)。Uehara等[14]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，3級螺釘穿透率（≥50%螺釘直徑）為6.7%（39/579），其中30.8%發(fā)生在內(nèi)側(cè)壁，69.2%發(fā)生在外側(cè)壁；而2級（＜50%螺釘直徑）和3級螺釘穿透率的總和為20%（116/579），其中21.6%發(fā)生在內(nèi)側(cè)，78.4%發(fā)生在外側(cè)，提示即使在CT導(dǎo)航下仔細(xì)置釘非常必要，且螺釘穿透主要發(fā)生在外側(cè)壁。

雖然CT三維導(dǎo)航的螺釘穿透率較徒手置釘?shù)拇┩嘎曙@著下降，但CT三維導(dǎo)航有其缺陷，如術(shù)前采集的CT影像資料要求較高，要求薄層厚度＜1 mm。術(shù)中一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障則不能繼續(xù)使用。影像學(xué)資料是術(shù)前采集，術(shù)中可引起誤差，有誤導(dǎo)術(shù)者的可能。近年來發(fā)展起來的Iso-C術(shù)中即時(shí)三維導(dǎo)航系統(tǒng)成功應(yīng)用于臨床，其繼承了透視導(dǎo)航和CT導(dǎo)航2種方法的優(yōu)點(diǎn)。Rajasekaran、V Rajan及Ishikawa等[15-17]研究顯示，基于Iso-C三維導(dǎo)航系統(tǒng)的螺釘穿透率分別為11.3%、9%及11.1%。Nakashima等[7]總結(jié)了3種不同置釘技術(shù)的穿透率，即基于椎弓根軸位像的徒手置釘、Abumi法及Iso-C三維導(dǎo)航系統(tǒng)，分別為24%、31.6%及29%，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能與術(shù)中實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)操作復(fù)雜、穩(wěn)定性差有關(guān)?；贗so-C三維導(dǎo)航的螺釘穿透率平均為14.9%（9%～29%），與徒手置釘?shù)拇┩嘎氏喈?dāng)，但高于CT導(dǎo)航系統(tǒng)的螺釘穿透率，因此在臨床應(yīng)用時(shí)應(yīng)盡可能使用基于CT導(dǎo)航系統(tǒng)輔助置釘技術(shù)以降低螺釘穿透率。

3 臨床應(yīng)用及并發(fā)癥分析

3.1 后路切開復(fù)位椎弓根螺釘固定融合術(shù)治療頸椎骨折脫位嚴(yán)重的下頸椎骨折脫位，在后柱損傷大于前柱或合并側(cè)方移位時(shí)，單純后路椎弓根螺釘內(nèi)固定提供頸椎三維固定，明顯較單純前路手術(shù)更可靠。若術(shù)前MRI顯示椎間盤的破裂突出到椎管內(nèi)，應(yīng)加行前路椎間盤切除減壓融合術(shù)。Yukawa等[18]徒手置入620枚椎弓根螺釘治療不穩(wěn)定型頸椎創(chuàng)傷，結(jié)果顯示螺釘穿透率為13.1%，96%獲得堅(jiān)強(qiáng)融合，1例發(fā)生椎動脈損傷但未發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的臨床癥狀，僅有1例出現(xiàn)一過性神經(jīng)根損傷。Kotil等[19]徒手置入椎弓根螺釘治療45例不穩(wěn)定型頸椎損傷，結(jié)果顯示螺釘穿透率為9%，融合率為100%，且未發(fā)現(xiàn)神經(jīng)血管損傷并發(fā)癥。Tofuku等[10]徒手置入125椎弓根螺釘治療32例不穩(wěn)定型頸椎損傷，結(jié)果顯示螺釘穿透率為11.9%，且未發(fā)現(xiàn)神經(jīng)血管損傷并發(fā)癥和遠(yuǎn)期內(nèi)固定失敗或假關(guān)節(jié)形成。對于術(shù)前或術(shù)后需要行氣管切開及呼吸支持時(shí)，前路手術(shù)無法開展或術(shù)后發(fā)生前路感染的風(fēng)險(xiǎn)，后路減壓固定融合術(shù)變得非常重要。Yukawa[18]報(bào)道有13.9%患者在術(shù)前或術(shù)后需要進(jìn)行氣管切開，氣管切開的操作與后路的椎弓根釘手術(shù)并不沖突，充分說明了椎弓根釘固定對頸椎創(chuàng)傷患者的優(yōu)越性。

3.2 下頸椎椎弓根螺釘內(nèi)固定聯(lián)合椎板切除減壓融合術(shù)或椎板成形術(shù)治療非創(chuàng)傷性頸椎疾患多節(jié)段頸脊髓受壓合并不穩(wěn)定或后凸畸形的脊髓型頸椎病患者，可以采用后路椎板切除融合術(shù)或成形術(shù)結(jié)合椎弓根螺釘內(nèi)固定，以達(dá)到充分減壓和重建穩(wěn)定的目的[5,19]。下頸椎椎弓根螺釘尾部靠外，對于椎板切除或成形術(shù)的操作無影響，可以在完成置釘、甚至釘棒連接等所有器械操作后再行椎板切除或成形術(shù)，減少了器械誤入椎管導(dǎo)致脊髓損傷的風(fēng)險(xiǎn)[5]。但需要注意的是，椎弓根釘棒連接固定往往需要將頸椎固定于生理前凸位，這樣椎板有一定重疊，對于椎板切除或開門時(shí)稍有困難，應(yīng)予注意。一般情況下，筆者認(rèn)為完成所有椎弓根釘置釘后行椎板切除或成形術(shù)，再行釘棒連接固定于頸椎生理前凸位，這樣能有效避免器械滑入椎管導(dǎo)致脊髓損傷的災(zāi)難性后果。Uehara等[5]對13例脊髓型頸椎病合并不穩(wěn)定患者進(jìn)行椎弓根螺釘內(nèi)固定結(jié)合椎板成形術(shù)的治療評估，結(jié)果顯示穿透率為10.9%，術(shù)后平均JOA評分較術(shù)前顯著改善，動力位片顯示滑移從術(shù)前9°變化為術(shù)后1.6°，作者認(rèn)為頸椎椎弓根螺釘內(nèi)固定結(jié)合椎板成形術(shù)是一種有效治療脊髓型頸椎病合并不穩(wěn)定的外科策略。Kotil等[19]應(yīng)用頸椎椎弓根螺釘內(nèi)固定結(jié)合椎板切除減壓融合術(shù)治療頸椎病，術(shù)后CT顯示沒有穿透橫突孔，所有患者均獲得良好的融合率，90%患者臨床癥狀明顯緩解，沒有發(fā)現(xiàn)神經(jīng)血管損傷的表現(xiàn)。Neo等[20]報(bào)道徒手置入椎弓根螺釘治療18例頸椎退變性疾病，共置入86枚椎弓根釘，穿透率為25%，但術(shù)后椎動脈CTA顯示所有病例的椎動脈均連續(xù)完好無損傷，也未發(fā)現(xiàn)與螺釘穿透相關(guān)的臨床癥狀。Abumi等[2]對70例頸椎創(chuàng)傷和110例非創(chuàng)傷性頸椎疾患進(jìn)行椎弓根釘內(nèi)固定術(shù)，螺釘穿透發(fā)生率為6.7%，2例神經(jīng)根損傷，1例椎動脈損傷，術(shù)后未出現(xiàn)神經(jīng)并發(fā)癥，主要是由于椎動脈周圍有靜脈竇包繞存在緩沖空間，受壓后可向橫突孔外側(cè)移位。一些學(xué)者認(rèn)為椎動脈損傷會導(dǎo)致災(zāi)難性并發(fā)癥如腦梗死[20]。但大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為即使損傷椎動脈，由于Willis環(huán)可起到良好的代償作用，對腦組織造成缺血性損傷的可能性小[21]。Park等[3]回顧性研究應(yīng)用徒手置入椎弓根螺釘對45例頸椎創(chuàng)傷及非創(chuàng)傷疾患的療效，結(jié)果顯示14枚椎弓根螺釘發(fā)生外側(cè)壁穿破，置釘準(zhǔn)確率為94.1%，沒有內(nèi)壁、上下壁穿透，且沒有發(fā)現(xiàn)與椎動脈狹窄相關(guān)的臨床癥狀。Nakashima等[7]對84例非創(chuàng)傷性頸椎疾患進(jìn)行390枚椎弓根螺釘?shù)闹冕斅始安l(fā)癥的回顧性研究，結(jié)果顯示19.5%（76枚）椎弓根螺釘位置不當(dāng)，置釘準(zhǔn)確率為81.5%。發(fā)現(xiàn)33例并發(fā)癥，包括11例與螺釘誤置無關(guān)的神經(jīng)并發(fā)癥（10例C5神經(jīng)根麻痹，1例C7神經(jīng)根麻痹），11例患者內(nèi)固定失?。?例螺釘松動，4例螺釘斷裂和2例矯正丟失），5例由螺釘誤置直接導(dǎo)致的神經(jīng)血管并發(fā)癥（3例神經(jīng)根損傷及2例椎動脈損傷），和其他并發(fā)癥（2例假關(guān)節(jié)，1例感染，1例短暫性吞咽困難，1例短暫性呼吸困難和1例相鄰節(jié)段退變疾病需要手術(shù)）。

總之，下頸椎椎弓根螺釘進(jìn)行后路頸椎重建最為穩(wěn)定，已經(jīng)成功治療頸椎骨折脫位、后凸畸形以及失穩(wěn)等疾患，獲得了顯著的臨床療效。盡管與頸椎椎弓根螺釘固定相關(guān)的并發(fā)癥不能完全避免，但只要進(jìn)行充分的術(shù)前個(gè)性化評估和術(shù)中精準(zhǔn)的置釘技術(shù)，可將神經(jīng)血管并發(fā)癥降至最低。隨著下頸椎椎弓根形態(tài)解剖學(xué)、生物力學(xué)研究的不斷深入以及導(dǎo)航技術(shù)的成熟普及，下頸椎椎弓根螺釘內(nèi)固定技術(shù)會不斷擴(kuò)大適應(yīng)證及其臨床使用，最大限度地降低并發(fā)癥，獲得臨床最佳療效。

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（2014-07-15收稿2014-08-29修回）

（本文編輯李國琪）

Recent progress in pedicle screw placement in the subaxial cervical spine and clinical applications

CHEN Changbao,ZHANG Xiaolin,MA Xinlong△
Department of Spinal Surgery,Tianjin Hospital,Tianjin 300211,China

Pedicle screw fixation is biomechanically most reliable for reconstruction of the cervical spine,which can effectively restore cervical sagittal profiles,provide rigid fixation and higher fusion rate.Because of the large individual differences in cervical pedicle,vertebral artery and nerve root,preoperative evaluation should be individualized.Cervical pedicle screw techniques include freehand technique and the computer-assisted navigation technology developed recently.Although complications associated with cervical pedicle screw fixation cannot be completely obviated,they can be minimized by combination of sufficient preoperative imaging studies of the pedicles and meticulous surgical techniques of screw placement. Cervical pedicle screw fixation techniques have been used in the treatment of various cervical disorders,with fewer complications and good clinical efficacy,and a wide range of clinical applications.

cervical vertebrae;internal fixators;review;cervical pedicle screw;fixation;pedicle screw placement technique

R687.43

A

10.3969/j.issn.0253-9896.2015.01.028

天津市天津醫(yī)院脊柱外科三病區(qū)（郵編300211）

陳長寶（1980），男，主治醫(yī)師，醫(yī)學(xué)博士，主要從事脊柱外科的應(yīng)用基礎(chǔ)與臨床研究

△審校者E-mail：maxinlong8686@sina.com