后路枕骨髁螺釘技術(shù)研究進(jìn)展

婁楨祺，王 揚(yáng)，李國(guó)慶，馬維虎*

1.嘉興學(xué)院附屬醫(yī)院骨科，嘉興 314001

2.寧波大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬寧波市第六醫(yī)院脊柱外科，寧波 315040

枕骨、寰椎和樞椎共同構(gòu)成了枕頸部活動(dòng)的結(jié)構(gòu)功能單位，即枕頸交界區(qū)［1-2］。炎癥、創(chuàng)傷、腫瘤及畸形等因素會(huì)導(dǎo)致枕頸交界區(qū)失穩(wěn)，從而引起頸脊髓或神經(jīng)根的損傷、麻痹及難以忍受的疼痛，甚至危及生命［3-4］。后路內(nèi)固定融合技術(shù)是治療枕頸部失穩(wěn)的重要手段，目前常用術(shù)式為枕骨螺釘技術(shù)，該技術(shù)較鋼絲固定技術(shù)有更好的生物力學(xué)穩(wěn)定性［5］，且擁有更高的骨融合率，但存在腦脊液漏、硬膜外血腫、乙狀竇和靜脈竇受損的可能［6］。另外，由于枕骨各部位厚度不一，部分患者枕骨不足以提供足夠的力學(xué)強(qiáng)度，且枕骨下部分切除術(shù)患者無(wú)法提供足夠的骨性區(qū)域供枕骨螺釘固定［7-8］。為了彌補(bǔ)上述不足，Uribe 等［8］與La Marca 等［9］于2008 年提出以枕骨髁作為顱側(cè)固定點(diǎn)行枕頸內(nèi)固定融合的觀點(diǎn)。近年來(lái)，枕骨髁螺釘技術(shù)的基礎(chǔ)和臨床研究均表明該技術(shù)在枕頸失穩(wěn)上的應(yīng)用具有可行性。本文查閱了近年后路枕骨髁螺釘技術(shù)相關(guān)文獻(xiàn)并結(jié)合本研究團(tuán)隊(duì)在該技術(shù)方面的研究，從解剖學(xué)形態(tài)，螺釘進(jìn)釘點(diǎn)、置釘角度及長(zhǎng)度選擇，生物力學(xué)穩(wěn)定性，臨床應(yīng)用等方面進(jìn)行分析，現(xiàn)綜述如下。

1 枕骨髁的解剖學(xué)形態(tài)

枕骨髁位于顱骨底部，是枕骨大孔旁的一對(duì)突出于枕骨外的前部向內(nèi)集中的骨性結(jié)構(gòu)，與枕骨基底部和枕骨鱗部共同圍成枕骨大孔，其與寰椎側(cè)塊上關(guān)節(jié)面形成關(guān)節(jié)，是連接顱骨和脊柱的重要結(jié)構(gòu)［10-12］。Le 等［13］依據(jù)CT 二維平面影像對(duì)340 側(cè)枕骨髁行解剖學(xué)參數(shù)測(cè)量，測(cè)得枕骨髁長(zhǎng)、寬、高分別為（22.38±2.19）mm、（11.18±1.44）mm 和（9.92±1.30）mm；溫超輪等［14］測(cè)得枕骨髁長(zhǎng)、寬、高分別為（21.61±2.1）mm、（11.07±1.09）mm 和（9.8±1.0）mm。國(guó)內(nèi)外對(duì)于枕骨髁解剖學(xué)參數(shù)的差異主要來(lái)自于人種。Ozer 等［15］對(duì)704 例枕骨髁行解剖學(xué)測(cè)量及形態(tài)學(xué)分析，提出枕骨髁最常見(jiàn)的形態(tài)為橢圓形（59.67%），另外還有腎形、八字形、三角形、S 形和不規(guī)則形等，并認(rèn)為橢圓形的枕骨髁最適合螺釘置入固定。李仕等［16］進(jìn)一步證實(shí)了橢圓形為枕骨髁的主要解剖學(xué)形態(tài)，雙側(cè)橢圓形枕骨髁約占66.1%。本團(tuán)隊(duì)近期通過(guò)數(shù)字化三維重建技術(shù)測(cè)得國(guó)人男性枕骨髁長(zhǎng)、寬、高分別為（20.00±1.67）mm、（11.27±1.21）mm 和（10.72±1.13）mm，女性分別為（21.07±1.43）mm、（10.64±0.81）mm 和（9.62±0.95）mm［17］。研究結(jié)果與Le 等［13］依據(jù)CT 二維平面影像測(cè)量的結(jié)果相近。舌下神經(jīng)根管是毗鄰枕骨髁前上方的重要解剖結(jié)構(gòu)，是限制枕骨髁可容納螺釘容積的主要因素。Kalthur等［18］通過(guò)解剖學(xué)測(cè)量，得出舌下神經(jīng)根管外口及內(nèi)口下緣至枕骨髁關(guān)節(jié)面的垂直距離分別為（0.7±0.1）cm和（0.8±0.1）cm；本團(tuán)隊(duì)成員李國(guó)慶等［19］測(cè)得兩側(cè)舌下神經(jīng)根管下緣至枕骨髁關(guān)節(jié)面的垂直距離分別為（10.3±2.6）mm（左）和（10.5±2.6）mm（右）。Zhou 等［20］認(rèn)為枕骨髁供螺釘置入的有效高度應(yīng)為舌下神經(jīng)根管下緣至寰枕關(guān)節(jié)面前后緣連線的垂直距離，并測(cè)得有效垂直距離為（6.2±1.3）mm。以上研究均提示舌下神經(jīng)根管與枕骨髁關(guān)節(jié)面間有足夠的空間供直徑3.5 ~ 4.0 mm的螺釘置入。

2 枕骨髁螺釘進(jìn)釘點(diǎn)、置釘角度及長(zhǎng)度選擇

對(duì)于進(jìn)釘點(diǎn)的選擇，Uribe等［8］對(duì)6具枕頸部標(biāo)本行雙側(cè)枕骨髁螺釘固定，獲得合理釘?shù)篱L(zhǎng)度且均未對(duì)寰椎椎動(dòng)脈溝內(nèi)的椎動(dòng)脈水平段造成壓迫，認(rèn)為進(jìn)釘點(diǎn)距枕髁內(nèi)側(cè)緣4 ~ 5 mm，距寰枕關(guān)節(jié)上緣1 ~ 2 mm較為合理。La Marca等［9］選擇枕骨髁后部中央距髁孔3 mm處為進(jìn)釘點(diǎn)，并在3具標(biāo)本上成功置釘，但Ozer等［15］發(fā)現(xiàn)髁孔存在缺如可能，因此，認(rèn)為髁孔不能作為適用于所有枕骨髁的進(jìn)釘參照物。隨后，Le等［13］表示，合適的進(jìn)釘點(diǎn)應(yīng)取枕骨髁后部中心，距枕骨底至少2 mm 可有效提高螺釘置入的可行性。Lee 等［21］依據(jù)CT 平面影像模擬置釘對(duì)枕骨后部水平方向進(jìn)釘點(diǎn)的選擇進(jìn)行評(píng)估，認(rèn)為枕骨髁后緣中點(diǎn)及中點(diǎn)外側(cè)3 mm 為進(jìn)釘點(diǎn)更適合直徑4 mm 的螺釘置入，其置釘可行性達(dá)92% ~ 93%。但外側(cè)進(jìn)釘點(diǎn)損傷髁導(dǎo)靜脈的風(fēng)險(xiǎn)更高，筆者近期研究［22］參照Lee 等［21］建議的進(jìn)釘點(diǎn)，通過(guò)CTA 三維重建評(píng)估椎動(dòng)脈及舌下神經(jīng)根對(duì)枕骨髁螺釘置入的影響，得出該進(jìn)釘點(diǎn)置釘可行性為91.1%。本團(tuán)隊(duì)成員王揚(yáng)等［23］依據(jù)三維模擬置釘評(píng)估得出，選擇枕骨髁后部中心進(jìn)釘點(diǎn)與上進(jìn)釘點(diǎn)（中點(diǎn)上方1 mm）較下進(jìn)釘點(diǎn)（中點(diǎn)下方1 mm）可獲得更高的置釘成功率和安全性，且進(jìn)釘點(diǎn)在豎直方向上的改變對(duì)釘?shù)篱L(zhǎng)度影響較小。其他相關(guān)研究［17，19，24-25］通過(guò)三維重建模擬置釘、尸體標(biāo)本置釘測(cè)量等方法均得出以枕骨后部中點(diǎn)位置為進(jìn)釘點(diǎn)可滿足置釘要求。枕骨髁解剖學(xué)形態(tài)變異廣泛，且人種及進(jìn)釘參照不同，是造成目前進(jìn)釘點(diǎn)參數(shù)存在差異的主要原因。結(jié)合上述研究，以枕骨髁后部中點(diǎn)為進(jìn)釘點(diǎn)已得到大多數(shù)學(xué)者的認(rèn)同，但是由于存在個(gè)體化差異，術(shù)前個(gè)體化的置釘評(píng)估及選擇是提高置釘安全性及可行性的重要手段。

枕骨髁周圍毗鄰眾多重要解剖結(jié)構(gòu)，尤其是舌下神經(jīng)根和椎動(dòng)脈水平段，是限制后路枕骨髁螺釘置入的主要結(jié)構(gòu)。但是，由于椎動(dòng)脈水平段可在術(shù)中直視，并可通過(guò)輕微的向外向下?tīng)坷瓉?lái)減少螺釘對(duì)椎動(dòng)脈水平段的威脅［8，26］，因此，如何避免置釘過(guò)程中螺釘對(duì)舌下神經(jīng)根的損傷是目前研究的重點(diǎn)。同時(shí)，內(nèi)傾角的把控是釘?shù)篱L(zhǎng)度的決定性參數(shù)，恰當(dāng)?shù)膬?nèi)傾角度可獲得最大的有效置釘長(zhǎng)度，從而獲得最為優(yōu)化的螺釘強(qiáng)度及抗拔出力。Uribe等［8］認(rèn)為，在冠狀位控制螺釘內(nèi)傾角（12° ~ 22°）并結(jié)合矢狀位螺釘頭傾角（< 5°）可有效避免舌下神經(jīng)根的損傷，且有效釘?shù)篱L(zhǎng)度可達(dá)20 ~ 24 mm。Frankel等［24］認(rèn)為，內(nèi)傾角應(yīng)為20° ~ 33°，同時(shí)頭傾角通常應(yīng)< 10°。Le等［27］比較分析了不同內(nèi)傾角情況下螺釘置入長(zhǎng)度的變化，認(rèn)為內(nèi)傾角≥20°可滿足有效釘?shù)篱L(zhǎng)度，且控制頭傾角范圍為0° ~ 5°，否則舌下神經(jīng)根和寰枕關(guān)節(jié)面的損傷概率將大幅度提升。而本團(tuán)隊(duì)成員王揚(yáng)等［23］的研究結(jié)果顯示，螺釘頭傾角度的變化對(duì)釘?shù)篱L(zhǎng)度并無(wú)影響。筆者近期對(duì)100側(cè)枕骨髁進(jìn)行模擬置釘實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，以枕骨髁長(zhǎng)軸方向?yàn)閮?nèi)傾角置釘可獲得最長(zhǎng)釘?shù)?，置釘長(zhǎng)度可達(dá)（22.47±1.48）mm（男）和（21.59±1.62）mm（女）［17］，與Uribe等［8］所測(cè)量的釘?shù)篱L(zhǎng)度22 mm 及EI-Gaidi 等［26］所得出的（22.2±3.9）mm 結(jié)果相近。目前研究以頭傾角來(lái)評(píng)判螺釘置釘矢狀位方向，但在實(shí)際操作過(guò)程中，由于缺乏準(zhǔn)確的顱底參照，頭傾角難以得到合理的預(yù)判，指導(dǎo)置釘受到限制。筆者提出新的置釘參數(shù)—枕骨切線角（螺釘中軸線與由進(jìn)釘點(diǎn)引出的與枕骨后部骨面相切的切線間的夾角）協(xié)助置釘，筆者認(rèn)為，枕骨切線角可在術(shù)中直觀測(cè)量，并可有效結(jié)合內(nèi)傾角、進(jìn)釘點(diǎn)，形成唯一置釘向量通道指導(dǎo)置釘［17］。依據(jù)上述理論，本團(tuán)隊(duì)2018 年設(shè)計(jì)并制作了枕骨髁螺釘置釘導(dǎo)航器（專利號(hào)：CN 208404821U），并通過(guò)12具尸體標(biāo)本行導(dǎo)航器協(xié)助枕骨髁螺釘置釘，結(jié)果顯示，導(dǎo)航器可有效結(jié)合枕骨切線角、頭傾角及進(jìn)釘點(diǎn)輔助螺釘準(zhǔn)確置入，導(dǎo)航器有助于提高后路枕骨髁螺釘置釘?shù)陌踩裕?8］。

3 枕骨髁螺釘?shù)纳锪W(xué)特性

Uribe 等［29］對(duì)6 具新鮮尸體標(biāo)本分別行枕骨髁螺釘固定和枕骨鋼板固定的生物力學(xué)測(cè)試并進(jìn)行對(duì)比，研究顯示，2 種固定方式均可使枕頸側(cè)曲、屈伸及旋轉(zhuǎn)活動(dòng)度明顯變小，2 種固定裝置生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)比較存在差異，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，作者認(rèn)為枕骨髁螺釘可作為一種新的枕頸融合技術(shù)減少上頸椎活動(dòng)度。Hong 等［30］對(duì)16 具新鮮冰凍標(biāo)本行枕骨螺釘、枕骨髁螺釘及經(jīng)寰枕關(guān)節(jié)螺釘固定，并比較3 種技術(shù)的生物力學(xué)性能，結(jié)果顯示，枕骨髁螺釘和經(jīng)寰枕關(guān)節(jié)螺釘在旋轉(zhuǎn)活動(dòng)上較枕骨螺釘具有更好的穩(wěn)定性，但側(cè)曲活動(dòng)方面較差。Helgson等［31］認(rèn)為，枕骨髁螺釘具有與枕骨鋼板技術(shù)相同的生物力學(xué)特性，但在旋轉(zhuǎn)活動(dòng)方面比枕骨鋼板技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)。本團(tuán)隊(duì)程杭清等［32］對(duì)6 具國(guó)人枕頸部標(biāo)本行枕骨髁螺釘內(nèi)固定，結(jié)果顯示，該固定系統(tǒng)較正常模型可有效減少枕頸部的前屈（43%）、后伸（48%）、側(cè)曲（32%）及旋轉(zhuǎn)（86%）運(yùn)動(dòng)范圍，具有可靠的生物力學(xué)特性。本團(tuán)隊(duì)馬維虎等［33］通過(guò)有限元分析得出，枕骨髁螺釘與枕骨鋼板、經(jīng)寰枕關(guān)節(jié)螺釘穩(wěn)定性相似，但應(yīng)力分布更均勻，對(duì)舌下神經(jīng)根影響較小。目前對(duì)于枕骨髁螺釘技術(shù)的生物力學(xué)研究相對(duì)較少，且樣本量較小，結(jié)果不具有較好的代表性。此外，目前的生物力學(xué)研究主要集中于標(biāo)本負(fù)載過(guò)程的力學(xué)特性，沒(méi)有螺釘斷裂、拔出等情況下的生物力學(xué)特性評(píng)價(jià)；因此，大樣本量及更為完整的生物力學(xué)研究有待進(jìn)一步開(kāi)展。

4 枕骨髁螺釘技術(shù)的臨床應(yīng)用

2009年，Uribe等［34］首次將枕骨髁螺釘應(yīng)用于臨床，術(shù)中X線透視及神經(jīng)監(jiān)測(cè)未見(jiàn)異常，術(shù)后CT示螺釘位置良好，未見(jiàn)椎動(dòng)脈、舌下神經(jīng)根等重要鄰近結(jié)構(gòu)受損，術(shù)后隨訪1年，患者神經(jīng)功能完好，無(wú)神經(jīng)、血管損傷等并發(fā)癥發(fā)生。Infinger 等［35］與Bekelis 等［36］將枕骨髁螺釘技術(shù)應(yīng)用于兒童，螺釘均精準(zhǔn)置入并取得理想的枕頸剛性固定，術(shù)后隨訪未見(jiàn)神經(jīng)、血管損傷等并發(fā)癥發(fā)生。Le等［37］應(yīng)用三維導(dǎo)航技術(shù)對(duì)6 例患者行后路枕骨髁螺釘內(nèi)固定治療，認(rèn)為導(dǎo)航技術(shù)可有效提高置釘?shù)陌踩院途珳?zhǔn)性。Ahmadian 等［38］報(bào)道了12 例采用枕骨髁螺釘行枕頸融合術(shù)的病例，其中2 例患者左側(cè)枕骨髁因解剖形態(tài)不適合螺釘置入而行單側(cè)枕骨釘板固定，余均行枕骨髁螺釘固定，所有患者均取得了良好的手術(shù)效果，術(shù)后隨訪6 個(gè)月，影像學(xué)顯示骨融合良好。本團(tuán)隊(duì)馬維虎等［39］率先將枕骨髁螺釘技術(shù)應(yīng)用于國(guó)人，術(shù)前對(duì)患者行三維重建下模擬置釘評(píng)估，確認(rèn)可行性，成功置入直徑4 mm 螺釘，術(shù)后隨訪3 個(gè)月，患者一般情況良好，未見(jiàn)椎動(dòng)脈及舌下神經(jīng)根損傷，生活質(zhì)量較術(shù)前明顯改善。不過(guò)，目前枕骨髁螺釘?shù)呐R床應(yīng)用病例較少，且缺少長(zhǎng)期的隨訪資料，該技術(shù)的長(zhǎng)期療效有待進(jìn)一步研究。與此同時(shí)，目前對(duì)于枕骨髁螺釘?shù)倪m應(yīng)證與禁忌證也尚無(wú)明確標(biāo)準(zhǔn)定義，綜合上述案例報(bào)道，筆者總結(jié)枕骨髁螺釘應(yīng)用范圍：①難以應(yīng)用枕骨鋼板技術(shù)的患者；②需要聯(lián)合應(yīng)用進(jìn)一步加強(qiáng)固定穩(wěn)定性的患者；③需要枕頸融合翻修的患者；④軟組織要求高的患者。對(duì)于存在椎動(dòng)脈高跨畸形、單純后路枕骨髁螺釘生物力學(xué)性能難以滿足固定要求、枕骨髁骨缺損以及嚴(yán)重的顱底凹陷患者該技術(shù)難以應(yīng)用。

5 總結(jié)與展望

枕骨髁螺釘作為一項(xiàng)新興的枕頸融合技術(shù)，目前在解剖學(xué)、形態(tài)學(xué)、生物力學(xué)、影像學(xué)和臨床應(yīng)用等方面的研究證明其安全可行。相較于傳統(tǒng)的后路枕頸融合方式，枕骨髁螺釘技術(shù)更符合Grob［40］提出的理想枕頸融合內(nèi)固定標(biāo)準(zhǔn)；具有提供更長(zhǎng)釘?shù)酪垣@得更大抗拔出力的特點(diǎn)［41］；且可應(yīng)用于枕骨下部分切除術(shù)后患者，并提供更為廣泛的植骨面積，從而獲得更為穩(wěn)定的生物力學(xué)特性及融合穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì)［31，34］。

枕骨髁周圍毗鄰重要結(jié)構(gòu)，解剖層次復(fù)雜，在術(shù)中暴露及置釘過(guò)程中存在一定風(fēng)險(xiǎn)，術(shù)前釘?shù)酪?guī)劃，術(shù)中計(jì)算機(jī)導(dǎo)航一體化骨和神經(jīng)監(jiān)測(cè)可有效提高置釘?shù)陌踩院途珳?zhǔn)性［42-43］。

總之，后路枕骨髁螺釘技術(shù)為枕頸融合方式提供了新思路，且可切實(shí)有效地應(yīng)用于枕頸失穩(wěn)的顱側(cè)固定。隨著影像系統(tǒng)、三維導(dǎo)航等技術(shù)的不斷革新，大樣本量及長(zhǎng)期隨訪的研究不斷開(kāi)展，后路枕骨髁螺釘技術(shù)有望成為一種常規(guī)的術(shù)式，具有廣闊應(yīng)用前景。