经椎弓根螺钉内固定术治疗横韧带断裂的临床观察

麻昊宁 谭明生 移平 杨峰 唐向盛 郝庆英

寰椎横韧带位于枢椎齿状突后侧，两端止于寰椎侧块内侧骨突。寰枢关节是脊柱活动度最大的关节，承担绝大部分颈椎的旋转功能。一直以来，寰椎横韧带被认为是维系寰枢椎复合体稳定的关键韧带[1]。外伤等原因导致横韧带断裂或者劳损、松弛、拉长，都会影响寰枢椎的稳定性，造成不同程度的脱位，进而由于脊髓受压出现神经功能的损伤，严重者可危及生命。寰椎经椎弓根螺钉内固定技术具有直视下置钉、可操作性强、固定节段短、可术中复位、融合率高、生物力学稳定性佳等特点，是一种可靠的上颈椎内固定方式[2-3]。回顾性分析 2002 年 9 月至 2014 年 6 月，经椎弓根螺钉内固定治疗横韧带断裂致寰枢椎脱位的 28 例患者的临床资料，探讨其临床疗效，报告如下。

临床资料

一、一般资料

本组 28 例，其中男 17 例，女 11 例；年龄 4～56 岁，平均 31.8 岁。其中急性损伤 6 例，陈旧性损伤 22 例，23 例有神经功能损伤症状。急性损伤病例中，2 例为高处坠落伤，3 例为交通伤，1 例为体育运动伤。陈旧性损伤病例中，3 例未诉明确外伤史，其余外伤史明确。

二、临床表现及诊断

本组患者均有不同程度的枕颈部疼痛、僵硬、麻木及颈部活动障碍。6 例急性损伤的病例中，2 例无明显脊髓损伤表现，3 例诉一过性四肢麻木、无力，1 例脊髓损伤较重、呼吸肌功能受限。22 例陈旧性损伤的病例中，3 例在枕颈部不适于门诊检查时发现寰枢椎脱位，其余病例均有不同程度的渐进性脊髓功能损伤，主要表现为四肢和躯干麻木无力、双手灵活性下降、走路不稳，四肢腱反射亢进，病理反射阳性等。

目前，横韧带断裂的诊断仍以 X 线观察成人寰齿间距 ( atlantodental interval，ADI ) ≥4 mm、儿童 ADI ≥5 mm 为主要指标。本组患者均摄颈椎正、侧、过伸、过屈及开口位 X 线片确定增大的 ADI值，行颈椎 CT 平扫及三维重建明确是否合并上颈椎骨折，行颈椎 MRI 平扫评估脊髓受压及变性情况。本组 28 例中，仅 13 例可于影像学检查中观察到明显横韧带断裂带。

三、治疗过程

本组患者入院后常规牵引治疗，成人采用颅骨牵引、儿童使用枕颌带 1～2 周，牵引期间定期复查床旁 X 线。牵引结束后，6 例完全复位，18 例部分复位，属于 T2 型，4 例牵引后 2 周 ADI 仍＞5 mm，属于 O 型，须前路口腔松解，一期后路椎弓根钉内固定提拉复位、固定融合。其后行手术治疗，术式叙述如下。

前后路联合手术患者先取仰卧位，采用经鼻气管插管或气管切开全麻，常规固定头部，撑开口腔，正中切口切开咽后壁，长约 30～50 mm，分层切开显露寰椎前弓及枢椎椎体。骨膜剥离器仔细行骨膜下剥离防止静脉丛出血，剥离范围不宜过大以免造成椎动脉损伤。切除寰枢椎之间挛缩的韧带、肌肉、关节囊、瘢痕等阻碍复位的组织，取一10 mm 宽剥离子分别插入双侧寰枢椎侧块关节间隙，旋转剥离子柄进行撬拨。反复撬拨结合软组织切除进行松解，直到双侧寰枢椎侧块关节间隙撬动 3～5 mm 为止，此时认为前路松解充分，再行后路复位及内固定术。单纯后路手术患者气管插管全麻，颅骨牵引架固定头部，颈部轻度屈曲位，双上肢向尾侧行对抗牵引。后正中切口显露寰椎后弓，紧贴骨膜沿后弓剥离肌肉至旁开中线 20 mm 范围。神经剥离子探查寰椎后弓上下部分，并行骨膜下分离 5～6 mm。向头侧推开并保护椎动脉，向尾端推开血管丛及 C2神经根，向内用神经剥离子探及寰椎侧块内侧壁，至此，寰椎椎弓根即可显露充分。如有静脉损伤出血，可用明胶海绵及脑棉片压迫止血。通过神经剥离子探触寰椎后弓内缘及侧块的具体位置，选后结节旁开中线 18～21 mm 处为进钉点。用磨钻去除骨皮质，显露椎弓根入口。进钉方向为头倾 5°～10°，内倾 10°～15°。以直径 2.5 mm手锥及直径 3.0 mm 丝攻逐级缓慢扩大钻孔。术中使用 C 型臂透视机监控进钉位置和方向。用探针沿椎弓根缓慢探查钉道，如四周均为骨质，提示钉道良好，顺钉道拧入直径 3.5 mm 螺钉。常规置入枢椎椎弓根螺钉后，根据寰枢椎脱位程度，预弯钛棒或钢板，使用螺帽提拉复位。将后弓及枢椎椎板皮质以磨钻制成粗糙面，髂骨植骨。透视确定内固定位置及复位满意后，放置引流管，缝合切口。术后严密观察患者生命体征及神经功能变化。给予脱水、预防感染、激素等药物治疗。治疗后 3 天可戴颈围下床，3 个月去除颈围行颈部功能锻炼。随访时行颈椎正侧位、过伸过屈位 X 线片及 CT 复查，了解内固定位置及植骨融合情况。

四、统计学分析

应用 SPSS 19.0 软件进行统计学处理，数据以表示，采用配对t检验比较治疗前后日本矫形外科学会 ( Japanese orthopaedic association，JOA ) 评分、寰椎平面脊髓有效空间 ( space available for the spinal cord，SAC ) 及颈椎功能障碍指数 ( neck disability index，NDI )，P＜0.05 为差异有统计学意义。

结 果

28 例手术过程顺利，术中未发生脊髓、神经根、椎动脉等损伤。所有患者均获随访，随访时间 8～92 个月，平均 34.5 个月。术后 3 个月行颈椎正侧位、过伸过屈位 X 线片及 CT 复查，如无骨性融合迹象，则于 6 个月时复查。复查过程中发现置入螺钉位置良好，未发现螺钉松动、断钉及寰枢椎再移位现象。末次随访患者的 JOA 评分、SAC、NDI 分别为 ( 14.28±1.53 ) 分、( 14.73±1.84 ) mm、( 18.24±7.13 )，与术前比较均有改善，差异有统计学意义 (P＜0.05 ) (表1)。典型病例见图 1、2。

表1 28 例寰椎平面 SAC、JOA、NDI 治疗前、后比较 (±s)Tab.1 The SAC in atlas level, JOA score, NDI score of the 28 cases before surgery compared with those in the last follow-up (±s)

表1 28 例寰椎平面 SAC、JOA、NDI 治疗前、后比较 (±s)Tab.1 The SAC in atlas level, JOA score, NDI score of the 28 cases before surgery compared with those in the last follow-up (±s)

项目 治疗前 末次随访t 值P 值SAC ( mm ) 9.84± 2.32 14.73±1.84 8.739 0.00 JOA ( 分 ) 12.35± 3.46 14.28±1.53 2.699 0.01 NDI 38.34±10.23 18.24±7.13 8.530 0.00

讨 论

一、寰椎横韧带的生物力学特征

寰枢椎之间无椎间盘，关节突关节排列近似水平，关节囊薄弱，承担大部分颈椎的旋转功能，其稳定性的维持主要依靠韧带复合体[1]。其中，横韧带为枕颈部最厚、最强有力的韧带，是韧带复合体的主要结构，以大部分胶原纤维组成，弹力纤维含量少，胶原纤维在中央部以 30° 夹角相互交织成网。其结构特点决定了横韧带弹力不足、刚性较高的力学特性[1,4]，突发外力尤其是直接作用于头部的屈曲暴力容易导致横韧带突然断裂。横韧带在矢状面上限制齿状突与寰椎前弓间的相对运动，维持寰齿间隙在成人＜3 mm、儿童＜4 mm 的范围内。横韧带发生损伤或者断裂，可导致寰齿关节、寰椎与枢椎间不稳，继而发生寰椎前脱位，严重者可伤及延髓导致患者高位四肢瘫甚至危及生命。以往学者多认为横韧带是维系寰枢椎稳定的主导，而近来，纵向韧带在上颈椎稳定性中的作用也受到重视及研究[5-6]，韩应超等[6]在对人新鲜上颈椎标本韧带复合体进行一系列处理并行生物力学实验后发现，单纯切断横韧带在运动初期或载荷超出生理范围时，对寰枢椎稳定性可造成一定影响；纵向韧带在生理载荷范围内有一定张力并足以维持寰枢椎的稳定性，切断纵向韧带将明显影响寰枢椎的稳定性，并称此现象为“浮标假说”。

图1 患者，女，类风湿关节炎合并陈旧性横韧带断裂 a：术前颈椎 X 线侧位片示曲度消失、ADI 增大；b：术前 CT 平扫矢状位及轴位均提示 ADI 增大伴寰椎前脱位；c：术后复查 CT，矢状位可见寰枢椎椎弓根螺钉置入位置良好、复位满意，植骨紧密结合；d：术后 1 年复查颈椎 X 线侧位片示内固定无松动、复位无丢失，寰枢椎椎板间可见坚实融合骨块Fig.1 Female, old disruption of the transverse atanltal ligament due to rheumatoid arthritis a: Preoperative lateral X-ray film showed the loss of curvature and ADI enlargement; b: Preoperative transverse and sagittal CT showed ADI enlargement with atlas dislocation in the front;c: Postoperative sagittal CT showed C1-2 pedicle screws were in good location and the reduction was satisfied, bone grafts stuck together; d: Lateral X-ray film showed no failure of fixation and no loosening of reduction, bone grafts fused between laminas of atlas and axis

图2 患者，女，外伤后横韧带断裂 a～b：术前X 线侧位片及 CT 平扫矢状位示 ADI 增大，寰椎前脱位；c：术后 4 年随访复查 X 线片示复位无丢失；d：术后 4 年复查 CT 平扫矢状位可见寰枢椎前后方骨块融合Fig.2 Female, disruption of the transverse atlantal ligament due to acute injury a-b: Lateral X-ray film and sagittal CT scan showed ADI enlargement and atlas dislocation in the front; c: Lateral X-ray film showed no loss of reduction 4 years postoperatively; d: Sagittal CT scan showed osseous fusion between atlas and axis 4 years postoperatively

二、寰椎横韧带的损伤特点

横韧带损伤往往与寰椎、齿状突骨折并发，急性损伤导致单纯横韧带断裂在临床上相对较少。创伤及内科疾病导致横韧带损伤后继发的劳损、松弛、拉长而断裂，是陈旧性损伤的重要原因。横韧带损伤的临床症状与寰枢椎脱位程度、脊髓受压程度均有关系，轻者仅有枕颈部的僵硬、疼痛、活动障碍，重者则可出现高位颈髓受压表现，严重者可因延髓功能障碍出现呼吸中枢抑制，危及生命。根据 Dickman 分型可将横韧带损伤分为两种类型，每种类型再分为两种亚型：I 型为横韧带体部断裂，其中 I a 型为韧带中部断裂，I b 型为韧带近一侧止点处断裂；II 型为横韧带止点与寰椎侧块分离，其中II a 型伴随寰椎侧块粉碎性骨折，II b 型为横韧带一侧骨性止点从寰椎侧块上撕脱。其中 I 型有着明确的手术指征，因为非手术治疗无法重新获得横韧带的完整性；而 II 型可以先尝试保守治疗，若严格固定、制动后仍有骨不连或持续不稳则需要手术治疗，约 26% 的 II 型损伤患者不能通过保守治疗恢复上颈椎的稳定。

三、寰椎椎弓根螺钉技术治疗横韧带断裂的优势

如果横韧带断裂造成寰枢椎脱位，由于不稳定状态会持续存在，手术内固定及融合成为必要的治疗方式。诸如 Halo-vest 架、Gallie 及 Brooks 法等非螺钉固定技术限制运动功能有限，固定效果欠佳，患者生活质量较差，且植骨不融合率也相对高，容易出现再脱位。经关节螺钉固定，即 Magerl 螺钉，生物稳定性较好，但由于存在置钉前复位、置钉位置变异导致内固定失败、容易损伤椎动脉等原因，应用受限。近 10 年来，国内外学者多次报道了寰椎侧块及椎弓根螺钉在上颈椎内固定手术中的应用[7-9]，随着关注度的提高、研究的深入，寰枢椎椎弓根螺钉技术日趋成熟，在国内的普及度逐渐提高[10]。寰椎椎弓根螺钉技术、寰椎侧块螺钉技术与经关节螺钉技术被列为三种生物力学较好的上颈椎内固定术式。寰椎椎弓根螺钉技术具有直视下置钉、可操作性强、固定节段短、可术中复位等特点，且并发症主要集中在置钉错误和静脉丛损伤，较少出现严重并发症。田纪伟等[11]用新鲜人体上颈椎标本在正常、横韧带断裂、横韧带断裂行后路椎弓根螺钉内固定三种状态下进行生物力学实验。验证了在横韧带断裂的情况下，颈椎过屈活动范围将明显增大，侧屈和旋转几乎不受影响，在经过椎弓根螺钉固定后虽然限制各个方向的活动，但提供了可靠的生物力学稳定性，从实验角度验证寰枢椎椎弓根螺钉技术在治疗横韧带断裂方面的优势。本组患者治疗中没有明显并发症，随访过程中未见复位丢失、植骨不融合等，参考 JOA 评分变化，神经功能改善满意，提示寰枢椎椎弓根螺钉技术治疗横韧带断裂导致寰枢椎脱位临床疗效较好。本组患者数较少，随访时间长短不一，远期疗效还有待进一步观察。

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