正常儿童齿状突影像学测量

窦海成，陈 鸥，王向阳，徐华梓，黄其杉，罗 鹏，赵敬凯

小儿上颈椎损伤病例总体较少，40%～60%的儿童脊柱损伤发生于上颈椎，其中以齿状突骨折最为常见[1-2]，对于小于7岁的儿童，颈椎损伤有75%发生在齿状突[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钉内固定技术在成人患者中得到良好应用，且国内外已有应用于儿童的相关报道[6-9]。但不同年龄、不同性别正常儿童齿状突存在解剖学差异，本研究利用CT二维重建技术对不同年龄组的正常齿状突形态进行测量，为前路中空拉力螺钉齿状突内固定技术应用于儿童提供形态学参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集2004年1月至2009年12月温州医学院附属第二医院&育英儿童医院颈部CT检查正常的患儿的CT资料，排除脊柱侧弯、半椎体畸形和强直性脊柱炎等先天性脊椎疾病病例。从中选择3～14岁患儿120例，男60例，女60例。按年龄分3组：3～5岁组（男20例，女20例）；6～9岁组（男20例，女20例）；10～14岁组（男20例，女20例）。

1.2 测量方法

采用荷兰Philip’s Secura 16排螺旋CT机对3组儿童寰枢椎进行CT检查。扫描参数：120 kV，180 mA，512×512矩阵，扫描层厚2 mm，螺距1.0。患儿仰卧位，水平面横切齿状突基底部，取得齿状突的横切面；矢状面上以0.5 mm的间距连续切割齿状突，取得最大的矢状切面，即齿状突正中矢状面。采用二维重建技术在横断面和正中矢状面分别对齿状突的形态进行下列参数测量。（1）齿状突松质骨横径（A1B1）：齿状突基底部最窄处松质骨左右缘的垂直距离（图1）。（2）齿状突松质骨纵径（C1D1）：齿状突基底部最窄处松质骨前后缘垂直距离（图1）。（3）齿状突皮质骨横径（A2B2）：齿状突基底部最窄处皮质骨左右缘垂直距离（图2）。（4）齿状突皮质骨纵径（C2D2）：齿状突基底部最窄处皮质骨前后缘垂直距离（图2）。（5）模拟入钉点至齿状突尖部前角长度（｜OC｜）、角度（∠BOC），后角长度（｜OD｜）、角度（∠BOD）及最佳长度（｜OE｜，即齿状突正中矢状面齿状突对角线的长度）、最佳角度（∠BOE，为齿状突正中矢状面∠COD的角平分线OE与OB的夹角），如图3所示。（6）枢椎高度（｜AH｜）：即齿突尖至枢椎体前下缘的垂直距离（图3）。

1.3 统计学处理

采用SPSS 17.0软件对数据进行处理，运用t检验比较各年龄组以及组内男女测量值之间的差异，P＜0.05认为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各年龄组儿童齿状突基底部松质骨、皮质骨横纵径参数（表1）

齿状突基底部基本呈圆形，纵径稍大于横径，各参数随年龄增大而增大。3～5岁组男女之间差异无统计学意义（P＞0.05），6～9岁组和10～14岁组内男女之间差异有统计学差异（P＜0.05）。

表1 齿状突基底部松质骨、皮质骨横纵径测量值（mm，±s）

表1 齿状突基底部松质骨、皮质骨横纵径测量值（mm，±s）

参数女女女｜A1B1｜｜C1D1｜｜A2B2｜｜C2D2｜3～5岁男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岁男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岁男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

图1 齿状突基底部松质骨横径、纵径测量

图2 齿状突基底部皮质骨横径、纵径测量

图3 模拟入钉点到齿突尖部前后角的角度、距离及枢椎高度测量

2.2 各年龄组儿童模拟入钉点至齿突尖部的角度（表2）

各年龄组间以及组内男女之间差异均无统计学意义（P＞0.05）。入钉的安全角度范围：16°～36°，最佳入钉角度范围：19°～22°。

2.3 各年龄组儿童模拟入钉点至齿突尖部的距离及枢椎高度（表3）

各参数随年龄的增大而增大，各年龄组之间差异有统计学意义（P＜0.05），但组内男女之间差异无统计学差异（P＞0.05）。3～5岁、6～9岁和10～14岁3组的钉道长度安全范围分别为8～14 mm、10～16 mm、12～21 mm；最佳长度分别为13～14 mm、15～16 mm、19～20mm。枢椎高度随年龄增加而逐渐增大，各年龄组之间差异有统计学意义（P＜0.05），各年龄组内男女之间差异亦有统计学意义（P＜0.05）。

3 讨论

Bailey和Jagannathan等[10-11]的研究表明，枢椎正常情况下有5个原始骨化中心，其中1个位于椎体，2个位于齿状突，2个位于椎弓。椎体骨化中心最早出现于第5胎月，椎弓骨化中心最早出现于第7胎月，并在2～3岁融合。齿状突骨化中心在第5胎月出现，此时为分离的两部分，两部分互相融合于第7胎月。齿状突顶点二次骨化中心出现于3～6岁，并在12岁左右与齿状突融合。而齿状突与椎弓之间、齿状突与椎体之间的软骨结合在3～6岁时融合。夏成德等[12]的研究结果显示，齿状突尖部二次骨化中心骨出现时间最早3.5岁，最迟7岁，多数为5～6岁，齿状突上部发育成熟骨骺融合时间是9～10岁；齿状突基底部与枢椎体之间骨骺板融合时间最早4岁，多数为5岁以后融合；枢椎体与双侧椎弓之间骨骺板融合时间是4～5岁，5岁以后齿状突基底部、枢椎体与双侧椎弓3条骨骺线融合。

枢椎是枕寰枢区的运动枢纽，齿状突是其主要特征，齿状突颈部实为横韧带压迹。齿状突顶端称为齿状突尖，有齿状突尖韧带附着。齿状突后外侧方有两粳糙骨结节，翼状韧带附着。齿状突及枢椎椎体前方的皮质骨明显较前外侧、侧方和后方皮质骨厚，皮质骨最薄弱的区域位于枢椎椎体后方。齿状突本身及侧块包含相当数量的骨小梁，而在齿状突基底部却呈现骨小梁空虚或为密度减低区。齿状突基底部较细，骨皮质较薄，松质骨疏松，是齿状突的薄弱和易骨折部位。齿状突基底部骨折发生率高的解剖学基础为：（1）基底部是从以密质骨为主的齿状突和以松质骨为主的椎体的移行部位，也是应力交接处；（2）齿状突为高出的圆柱状骨，较齿状突下方的枢椎体细，是力学薄弱处；（3）齿状突尖及膨大部分别有翼状韧带等贴附，起到一定的保护作用，而基底部无类似韧带结构支持；（4）齿状突和枢椎椎体分别来自不同的骨化中心，在齿状突与椎体结合部有软骨联合，约12岁发生骨性融合，有时存在软骨板骨化不全，残留于齿状突与枢椎椎体之间，受到水平剪切力与轴向压缩力的作用后易发生骨折。

表2 模拟入钉点至齿状突尖部的角度（°，±s）

表2 模拟入钉点至齿状突尖部的角度（°，±s）

参数女女女∠BOC 3～5岁男17.16±1.1816.77±1.08 t值—0.152 P值0.8806～9岁男16.99±1.5416.73±1.54 t值1.834 P值0.07410～14岁男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 模拟入钉点至齿突尖部的距离、枢椎高度（mm，±s）

表3 模拟入钉点至齿突尖部的距离、枢椎高度（mm，±s）

参数女女女｜OC｜3～5岁男14.20±2.1414.15±2.20 t值0.463 P值0.6466～9岁男16.59±1.7316.46±2.74 t值2.016 P值0.06210～14岁男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

中空拉力螺钉直径的选择取决于齿状突横切面的最小径线，本研究数据表明，齿状突横切面横径小于纵径，故螺钉的直径取决于齿状突的横径。Nucci等[13]对92例病人进行齿状突CT扫描测量，认为齿状突内径攻丝后达到9 mm，可旋入两枚3.5 mm螺钉，能够更好地达到对抗旋转的固定效果。本研究的测量结果显示，3～5岁组、6～9岁组和10～14岁组的松质骨平均横径分别为：男3.53、4.21、4.86 mm，女3.41、3.89、4.46 mm；3组皮质骨平均横径分别为：男5.34、5.50、5.94 mm，女5.25、5.31、5.62 mm，表明儿童齿状突不足以容纳2枚螺钉。因此对于3～5岁儿童而言，建议使用2.5 mm或3.0 mm直径的中空拉力螺钉；6～9岁儿童选取3.0 mm或者3.5 mm直径；10～14岁儿童则选取3.5 mm直径。生物力学研究证实[13-15]，单枚螺钉和双枚螺钉固定组之间在剪切（弯曲）刚度与扭转刚度方面无显著差异，两种类型的螺钉在固定齿状突骨折时均可提供类似的稳定性。

中空拉力螺钉植入的角度非常重要，角度过小易造成皮质骨劈裂，难以达到固定的作用；角度过大则容易导致骨折前方分离，并使螺钉穿入到齿状突后方，损伤脊髓。植入角度的确定要参考齿状突自身的后倾角度和齿状突正中矢状面对角线的角度。以枢椎椎体前下缘正中为入钉点，其角度要在入钉点至齿状突尖部前方和尖部后方角度之间，即为入钉角度的安全范围；而在二者之间使螺钉尖端位于齿状突尖部的角度为最佳角度。本研究提示，入钉点到齿状突前、后方角度男女差异不明显，进钉的安全角度范围为16°～36°，最佳入钉角度范围为19°～22°。此测量结果小于正常成人的角度范围[16]，故在对儿童齿状突骨折行前路中空拉力螺钉固定时需参考儿童入钉安全角度范围。

中空拉力螺钉长度的选择取决于枢椎高度，即枢椎高度决定可提供固定的长度。用齿状突正中矢状面的对角线模拟入钉钉道，其长度可作为选择螺钉长度的参考。本研究表明，3～5岁组、6～9岁组和10～14岁组男童枢椎高度分别为14.37、18.18、20.28 mm，齿突高度分别为 8.10、9.52、11.32 mm，模拟钉道平均长度分别为13.97、16.22、20.05 mm；3组女童枢椎高度则分别为12.90、15.40、18.23 mm，齿突高度分别为 6.86、7.43、8.21 mm，模拟钉道平均长度分别为13.78、15.97、19.50 mm。螺钉长度要求达到长于枢椎松质骨高度、钉入齿状突尖部皮质骨内的标准，如此才能达到牢固固定的目的。故3～5岁儿童建议螺钉长度为13～14 mm左右；6～9岁15～16 mm左右；10～14岁19～20 mm左右。

对于儿童齿状突骨折，目前仍以保守治疗为主。而6岁以上患儿出现齿状突骨折并发明显移位、不稳定，则需要手术治疗。空心拉力螺钉固定是治疗Ⅱ型齿状突骨折的有效术式之一，它能够提高齿状突骨折的融合率，避免以往寰枢椎融合造成的弊端，临床上疗效较好。根据我们对儿童正常齿状突的测量结果，术者可根据不同年龄齿状突的不同参数变化，选择相应的螺钉直径、长度、进钉方向，从而最大程度地保证手术的安全性，提高成功率。

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