后路寰枢椎椎弓根螺钉固定治疗创伤性寰枢椎不稳的临床研究

王正雷，孙鹏，张文进，李阳，刘建辉，郭宁，孔军，范文宪，宫明，齐琦，于洋

后路寰枢椎椎弓根螺钉固定治疗创伤性寰枢椎不稳的临床研究

王正雷，孙鹏，张文进，李阳，刘建辉，郭宁，孔军，范文宪，宫明，齐琦，于洋

目的探讨颈椎后路寰枢椎椎弓根螺钉固定技术治疗创伤性寰枢椎不稳的临床疗效。方法回顾性分析2009年9月－2013年3月在解放军211医院采用颈椎后路寰枢椎椎弓根螺钉固定技术治疗的17例创伤性寰枢椎不稳患者的临床资料，其中男12例，女5例，年龄19～63岁，平均42岁，寰枢椎骨折脱位8例，寰椎横韧带断裂2例，齿状突骨折7例，术前神经功能JOA评分为5.0～14.0分，平均11.2分。术前均行颈椎X线片、CT、MRI等影像学检查。结果术中无椎动脉、脊髓和神经根损伤发生。17例患者均完全复位，术后第1天在颈托保护下下床活动。术后随访6～36个月，平均21个月，临床症状明显改善。术后6个月时复查影像学检查显示所有螺钉位置良好，植骨愈合良好，无内置物松动、断裂。术后12个月JOA评分为11.0～17.0分，平均15.5分，与术前比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论采用寰枢椎椎弓根螺钉固定技术治疗创伤性寰枢椎不稳安全可靠，疗效满意。

寰枢椎不稳；椎弓根螺钉；矫形外科手术

寰枢椎不稳使颈脊髓处于高危状态，常需通过固定、植骨重建寰枢椎的稳定性。目前常用的寰枢椎内固定方法包括Gallie 钢丝、Halifax 夹、Magerl经关节突关节螺钉固定和寰枢椎椎弓根固定等。由于寰枢椎椎弓根螺钉固定技术具有生物力学稳定性好[1]、相对风险较小等优点，已逐渐成为治疗上颈椎疾患的优先选择方法之一[2-3]。解放军211医院骨科2009年9月－2013年3月对17例创伤性寰枢椎不稳患者采用颈椎后路寰枢椎椎弓根螺钉固定技术治疗，临床效果满意，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2009年9月－2013年3月在解放军211医院骨科采用颈椎后路寰枢椎椎弓根螺钉固定技术治疗的创伤性寰枢椎不稳患者17例，其中男12例，女5例，年龄19～63岁，平均42岁，寰枢椎骨折脱位8例，寰椎横韧带断裂2例，齿状突骨折7例。致伤原因：高处坠落伤6例，交通伤7例，重物砸伤2例，其他外伤2例。受伤至就诊时间为3h～5d。所有患者均有不同程度的枕颈部疼痛、颈部僵硬、活动受限。12例患者有脊髓压迫症状，表现为不同程度的肢体感觉运动功能障碍和反射异常。这12例患者术前神经功能按照日本骨科协会(Japanese Orthopaedic Association，JOA)评分为5.0～14.0分，平均11.2分。

1.2 术前准备 本组患者术前均常规行颅骨牵引，牵引重量3～7kg，牵引时间2～12d，平均5d。合并脊髓损伤不满8h者采用甲泼尼龙冲击治疗，定期床旁摄片，了解颅骨牵引的效果，并根据复位情况调整牵引重量及角度。复位后以2.5～3.0kg的重量维持牵引。所有患者术前均行CT三维重建 、全脊柱MRI检查，了解脊髓损伤情况、有无多发性脊柱骨折以及寰枢椎发育的个体差异，初步确定寰枢椎椎弓根钉道的相关参数，制订个性化的进钉点及进钉方向。

1.3 手术方法 采用气管插管全身麻醉。俯卧位，颅骨牵引下维持颈椎于中立位，避免眼部受压。从枕骨隆突至C3后正中切口，逐层切开显露寰椎后弓、枢椎棘突椎板。显露寰椎后弓时，从寰椎后弓后结节开始，骨膜下向两侧剥离各2cm左右，向头侧推开软组织(内含椎动脉)并予以保护，寰椎后弓下缘用神经剥离子行骨膜下分离，寰椎椎弓根进钉点距后结节2mm、后弓下缘2mm，保持内倾10°～15°、头倾5°～10°方向钻孔，具体的进钉点和进钉角度按照患者术前影像学检查并结合术中显露及C形臂透视进行调整，然后置入直径3.5mm、长22～28mm螺钉。枢椎椎弓根螺钉的进钉点位于枢椎侧块内上象限(侧块中点内上约2mm处)，显露枢椎椎板上缘和侧块内缘后，沿椎弓根方向靠内、靠上直视下进针，内倾约25°，头倾约25°，用手锥钻孔，根据术前测量和术中C形臂透视控制钻入深度。C形臂透视满意后，置入直径3.5mm、长28～32mm螺钉。分别于两侧钉尾放置长度合适且预弯生理弧度的连接棒2根，调整寰枢椎的解剖位置，C形臂透视复位满意后锁定椎弓根钉尾螺母。取自体髂骨及人工骨植于去皮质的寰椎后弓和枢椎椎板。创口内放置负压引流管，逐层缝合，拆除颅骨牵引。

1.4 术后处理 术后24h内常规使用抗生素，静脉滴注地塞米松和甘露醇3～5d。术后24～48h根据引流情况适时拔除引流管。术后1d在颈托固定下下地活动并复查颈椎正侧位X线片和CT。所有患者均行颈托辅助固定2～3个月。术后3、6、12个月复查X线片，1年后每隔6个月复查1次，对患者神经功能采用JOA评分评估。

2 结 果

本组17例患者共置入68枚螺钉，手术过程顺利，术中未发生脊髓、神经根、椎动脉硬膜等的损伤。术中出血100～300ml，平均220ml，手术时间110～180min。17例患者均获6～36个月随访，平均随访时间21个月。术后X线及CT检查均显示椎弓根螺钉位置良好。术后6个月复查显示，所有患者寰枢椎后方植骨处均获得骨性融合，未发现螺钉松动、断钉及寰枢椎再移位现象。12例患者脊髓功能明显改善，5例好转，术后12个月JOA评分为11.0～17.0分，平均15.5分，与术前比较差异有统计学意义(P<0.05)。典型病例手术前后影像学检查结果见图1。

3 讨 论

3.1 寰枢椎内固定方式的选择 创伤性寰枢椎不稳分为骨性结构不稳定(枢椎齿突骨折、寰椎椎弓骨折、枢椎椎弓骨折以及因此形成寰枢脱位等)和韧带结构不稳定，可直接压迫延髓，危及患者生命。因此，对于失稳后的寰枢椎节段需要采用植骨融合和内固定来恢复或者加强稳定性。临床手术方式可分为枕颈融合术和寰枢椎固定术两大类。传统的枕颈内固定技术不仅使颈椎运动功能明显受限，还可导致未融合节段的应力和代偿运动增加，从而易发生退变。从生物力学的角度来看，寰枢椎固定术对颈椎生理功能的影响较小，更为合理、有效。

目前临床常用的寰枢椎固定方法包括Galie钢丝、Brooks钢丝、Apofix椎板夹、Magerl螺钉、寰枢椎椎弓根螺钉等。应用后路钢丝和Apofix椎板钩进行寰枢椎固定容易出现神经损伤，且复位固定效果欠佳，抗侧弯和抗旋转能力较差，不能达到牢靠的固定效果。Magerl经关节螺钉技术具有明显的力学稳定性，是国内外比较推崇的术式，但应用此技术的前提是寰枢关节必须解剖复位，寰椎侧块保持相对完整，术中进钉角度较大，软组织损伤大[4]。Harms等[5]采用寰椎侧块后方置钉和枢椎椎弓根钉棒进行寰枢椎固定，在力学性能上有较大改进，但仍为后路螺钉侧块固定技术。寰椎侧块固定方法需经C1后弓显露寰椎侧块，因C1后弓下方深部解剖结构复杂，需较大幅度向下推开C2神经根及静脉丛，引起损伤的概率较大，出血相对较多，而且止血困难，操作复杂。

国内谭明生等[6]改良了C1侧块螺钉技术，提出了寰椎椎弓根螺钉技术。寰椎椎弓根螺钉指螺钉经由寰椎后弓和后弓峡部(即椎弓根部)至寰椎侧块内的固定技术，螺钉长度较侧块螺钉长。研究表明，寰枢椎椎弓根螺钉的三维稳定性与Magerl螺钉相当，并且寰椎椎弓根螺钉在单皮质固定时就可达到寰椎侧块螺钉双皮质固定的固定性能[7]。张昊等[8]对寰椎椎弓根螺钉及侧块螺钉固定的有限元模型分析显示，由于寰椎椎弓根固定的皮质骨钉道较长，螺钉把持力要明显强于侧块固定，可以提供更高的稳定性。寰椎椎弓根螺钉技术进钉点的位置高于侧块固定，不必显露C1后弓下方等深部解剖结构，风险相对较小，且为短节段固定，对脊椎功能影响明显较少，同时置入寰枢椎椎弓根螺钉时对寰枢椎复位的要求不高，减少了对脊髓及椎动脉的刺激，术中还可利用椎弓根螺钉及器械进行进一步复位。寰枢椎椎弓根螺钉的上述优点，使其在临床上的应用越来越广泛，有取代Magerl技术成为寰枢椎后路固定新的标准术式的趋势。

图1 1例患者手术前后CT及X线片Fig. 1 Pre- and post-operative CT scan and X-ray images of one representative patientMale patient, aged 20, odontoid process fracture combined with spinal cord injury completely, surgery of atlantoaxial pedicle screw fixation was performed on September 5, 2011. A, B. Preoperative CT showed odontoid fracture with spinal cord oppressed; C, D. Anteroposterior and lateral X-ray of atlantoaxial one week postoperation; E-H. CT of atlantoaxial one week postoperation showed the pedicle screw position of atlantoaxial was well

3.2 寰枢椎椎弓根螺钉置钉方法的选择 由于寰枢椎处解剖结构复杂，是生命中枢的对应部位，国内外许多学者对寰枢椎椎弓根的应用解剖、置钉技术等进行了深入研究，以指导寰枢椎置钉。Resnick 等[9]通过三维CT及立体定向手术导航系统测得C1能放置最大安全直径为7.0±1.6mm的螺钉，螺钉最大长度位26±2mm，C2则能放置直径为6.5±1.4mm、最大长度为24.2±4.2mm的螺钉，应用直径为4mm的螺钉时，测得螺钉边缘到椎间孔的距离为2.0±1.2mm。

谭明生等[10]以寰椎后结节中点旁开18～20mm的矢状面与后弓下缘上方2mm的交点作为进钉点，进钉方向在冠状面上保持内倾10°～15°，矢状面上头倾约5°～10°。马向阳等[11]以枢椎下关节突为解剖标志，在寰枢椎无旋转脱位或旋转脱位已复位的情况下，经枢椎下关节突中点的垂线与寰椎后弓上缘交点的正下方3.0mm处为进钉点，内倾10°、上倾5°进钉，螺钉的最大进钉深度平均为30.51mm，推荐用长28mm的螺钉。

枢椎椎弓根螺钉的进钉点易于显露，Howington等[12]以枢椎棘突正中垂线外26mm和下关节突最下缘上方9mm的交点为进钉点，显露枢椎椎弓根的上缘和内缘后，以内倾35.2°、上倾38.8°进钉。马向阳等[13]分别以枢椎下关节突中心点的内、上各2mm及枢椎下关节突内缘的纵垂线与枢椎下关节突中上1/4水平线的交点建立了两个进钉点，并提出进钉点宜上不宜下。

尽管有多种寰枢椎椎弓根螺钉置钉方法，但因患者性别、年龄、体格等个体差异，简单运用某种进钉方式可使术中寰枢椎椎弓根螺钉进钉点定位发生偏差[14]。我们通过充分的术前影像学资料包括颈椎X线片、CT片及三维重建、MRI等确定进钉点与进钉角度、进钉深度等相关参数，做到个体化设计，指导术中操作。本组17例患者均参考上述进钉技术，寰椎螺钉选择长度为24～28mm，枢椎螺钉选择长度为26～30mm，共置入34枚寰椎椎弓根螺钉及34枚枢椎椎弓根螺钉，术后复查CT显示椎弓根钉位置均良好。术中无脊髓及神经根、椎动脉损伤等并发症。

3.3 寰枢椎椎弓根置入要点 寰枢椎椎弓根螺钉固定在技术上要求很高，操作时不容许有丝毫失误，术者要有全面的颈椎解剖知识和丰富的脊柱外科临床经验，术前应对CT等影像学资料进行测量分析，设计个体化置钉计划。本组共置入34枚寰椎椎弓根螺钉，在术中显露寰椎后弓、后弓下缘及枢椎时，用神经剥离子进行探查，既要充分显露术野，同时也应避免过度剥离，小范围的显露即可确定进针点，不必显露寰椎侧块及后弓下缘等深部解剖结构，并严格骨膜下操作，切勿在寰椎后弓上缘进行锐性剥离，以防止损伤椎动脉[15]。且保持清楚的手术视野至关重要，走行于C1、C2之间的静脉窦是上颈椎显露过程中重要的出血因素，本组在显露寰椎后弓时，有2例发生静脉丛损伤，采用止血纱布包裹明胶海绵压迫片刻后，出血被有效控制，不影响手术继续进行。确定进钉点和进钉方向后，采用手锥于进钉点缓缓钻入，应注意钻入过程的手感，阻力较小、钻入顺利时为正确方向，且须经C形臂定位准确后方可拧入螺钉。

枢椎椎弓根螺钉固定为在直视下操作，安全性较高，本组体会显露枢椎椎弓根及椎弓根置钉时相对较容易，未发生相关并发症，术后CT显示螺钉均准确置入椎弓根。

综上所述，本组结果显示，寰枢椎椎弓根螺钉内固定具有良好的生物力学稳定性，且操作相对简单，是治疗创伤性寰枢椎不稳的一种有效手术方式。

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Posterior atlantoaxial transpedicle screw fixation for traumatic atlatoaxial instability

WANG Zheng-lei, SUN Peng, ZHNG Wen-jin, LI Yang, LIU Jian-hui, GUO Ning, KONG Jun, FAN Wen-Xian, GONG Ming, QI Qi, Yu Yang
Second Department of Orthopedics, 211 Hospital of PLA, Harbin 150080, China

ObjectiveTo explore the clinical efficacy of posterior atlantoaxial pedicle screw fixation for traumatic atlantoaxial instability.MethodsFrom September 2009 to March 2013, 17 patients with atlantoaxial instability

posterior atlantoaxial pedicle screw fixation. There were 12 males and 5 females, with a mean age of 42 years old (ranged from 19 to 63 years old). Transpedicle screw fixation was employed in 8 patients with atlantoaxial fracture and dislocation, in 2 with traumatic disruption of transverse atlantal ligament, and in 7 with odontoid fracture. The Japanese Orthopaedic Association (JOA) score before operation was from 5 to 14, with a mean of 11.2. Preoperative CT, MRI and radiographs, as well as intraoperative screw placement and bone graft were administered in all the patients.ResultsIn all the patients, complete reduction was achieved without injury to the vertebral artery, spinal cord or never root, and they started to be ambulatory on the first day after the operation. The patients were followed up for 6-36 months (mean 21 months), and clinical symptoms were seen to be improved significantly. Imaging reexamination 6 months after the surgery showed satisfactory healing of implanted bone and position of all the screws without loosening of the implant. The mean JOA scores was 15.5(11.0-17.0) twelve months after the operation.ConclusionAtlantoaxial pedicle screw fixation for traumatic atlantoaxial instability is safe and reliable with a favorable clinical result.

atlantoaxial instability; pedicle screw; orthopedic procedures

R687.37

A

0577-7402(2015)09-0754-04

10.11855/j.issn.0577-7402.2015.09.14

2014-11-20；

2015-07-08)

(责任编辑：胡全兵)

王正雷，主任医师。主要从事脊柱矫形及四肢创伤的基础与临床研究

150080 哈尔滨 解放军211医院骨二科(王正雷、孙鹏、张文进、李阳、刘建辉、郭宁、孔军、范文宪、宫明、齐琦、于洋)