寰枢椎脱位及TARP手术应用解剖学寰枢椎脱位系列讲座(一)
2015-11-18王智运尹庆水王建华李跃飞
王智运,尹庆水,王建华,李跃飞
继续教育
寰枢椎脱位及TARP手术应用解剖学寰枢椎脱位系列讲座(一)
王智运,尹庆水,王建华,李跃飞
寰椎关节;脱位;经口手术;骨板;内固定;解剖学,局部;应用解剖学
寰枢椎脱位由累及寰枢椎部位的创伤、疾病等引起,患者临床上主要表现为四肢麻木、无力,括约肌功能障碍,呼吸循环功能障碍等,严重者可因呼吸肌麻痹致呼吸衰竭而危及生命[1-3]。手术处理该区病变存在相当多的特殊问题,对骨科医师和神经外科医师而言极具挑战性[4-6]。经口前路寰枢椎复位钢板(transoral atlantoaxial reduction plate,TARP)内固定手术是近年来开展的原创外科技术,为难复性和不可复性寰枢椎脱位的诊治提供了新技术、新方法[7-10]。本文就正常及脱位寰枢椎相关解剖学以及TARP手术应用解剖学作一介绍。
1 正常寰枢椎解剖[11-13]
1.1 骨性连接
寰椎与其它颈椎椎体的形态差异较大,没有椎体结构,仅有2个较薄的侧块,由较短的前弓和长弧形的后弓形成环形结构以保护脊髓(图1)。
本应存在椎体的位置被枢椎齿突所占据,两侧侧块借类圆形关节面与枕骨髁相关节。每个侧块内侧面的中部都有一个小结节,为齿突横韧带附着点。寰椎的横突较长,横突孔位于侧块和横突之间,内有椎动脉穿过。
枢椎相较于寰椎在形态上更为接近于典型的颈椎,但依据其上方突起的齿突可将之与其他颈椎相区别(图2)。齿突前方有一个关节面与寰椎前弓相关节。枢椎侧块关节上、下关节面的中点并不处于同一垂直线上,上关节面的轴线要靠前很多。枢椎的横突很小,而横突孔很大,椎动脉向上进入寰椎时有足够大的侧方活动空间。
图1 寰椎形态及结构1A寰椎上面观1B寰椎下面观
图2 枢椎形态结构2A枢椎后上面观2B枢椎前面观2C枢椎侧面观
图3 齿突前面观图4齿突横韧带
1.2 韧带与关节连接
寰枢之间的关节包括4个滑膜关节:齿突前后各一,侧方的2个为侧块关节。齿突前后的2个关节具有独立的滑膜囊和关节腔,前者介于齿突和寰椎前弓之间,后者介于齿突和横韧带之间。
寰枢间由十字韧带、前后纵韧带和侧块关节囊相连。其中十字韧带位于齿突后部,由水平和垂直两部分组成。其水平部即横韧带起源于双侧侧块,弧形绕过齿突后缘形成较为宽阔的连系;齿突尖韧带和覆膜向上延伸连接于斜坡的上表面,向下与枢椎体后纵韧带相延续构成十字韧带的垂直部(图3~4)。
寰椎前弓和枢椎体前部由前纵韧带连接,宽阔地附着于前弓及枢椎体前部;后纵韧带附着于C1、C2后方的横韧带及斜坡之间。覆膜、翼状韧带和齿突尖韧带将枕骨大孔与寰椎相连,覆膜是后纵韧带向头端的延伸部分,于齿突和十字韧带浅面,附着于枢椎体后面和枕骨大孔之间;翼状韧带起于齿突两侧的上部,止于枕骨髁的中份;齿突尖韧带起于齿突顶部,止于枕骨大孔前缘,位于寰枕前膜和覆膜之间。
1.3 延髓和颈髓
延髓与颈脊髓相延续,紧贴附于斜坡、枕骨大孔前缘以及齿突的腹侧部分,向下延续至颈脊髓的位置有第一颈神经穿出,因而脊髓和延髓的区分线为第一颈神经根的腹侧。所以严格说来,枕骨大孔是被延髓而不是脊髓所占据。
齿状韧带是一种将脊髓和侧方硬脊膜相连的白色纤维条索,它向内连接移行于前后根之间的软脊髓膜上,向外通过三角形纤维突起与硬脊膜间断性相连。最上方的三角形突起附着于枕骨大孔水平的硬膜,第二个突起则附着于椎动脉硬膜内段起始部之后下方。这两个齿状韧带常常将椎动脉、脊髓后动脉起始段和第一颈神经根连接在一起,手术中很难将其分离开来。
1.4 动脉
双侧椎动脉穿过上位6个颈椎的横突孔,在枕骨髁后方进入硬膜,经枕骨大孔绕行至延髓腹侧。从紧靠枕骨大孔侧缘下面的硬膜孔处延续为椎动脉硬膜内段,该处的硬膜形成了一个包绕椎动脉4~6 mm长的管形通道,其内走行着脊髓后动脉、椎动脉和C1神经。这三个结构被纤维性硬膜带包绕于该孔之内。椎动脉硬膜内段在其起始处向上跨越C1神经前后根并从脊髓后动脉、齿状韧带和副神经脊髓部分的前方走行。
椎动脉在枕骨大孔周围发出的分支包括:脊髓前后动脉、小脑后下动脉和脑膜前后动脉。脊髓前动脉是由起源于椎动脉腹侧的一对脊髓动脉支汇合而成,其中一支继续下行成为脊髓前动脉,而另外一支则终止于延髓。脊髓前动脉经过枕骨大孔在延髓和脊髓的前中央沟内或其附近下行。
2 寰枢椎脱位相关解剖学[11-12,14-16]
图5 寰枢椎及相关韧带解剖
寰枢椎脱位是因寰枢椎复合体间的连接结构出现稳定性下降而导致,病因包括创伤、炎症、肿瘤及先天发育畸形等,这些疾患累及复合体内的齿突、4个滑膜关节和3条韧带,导致寰枢椎之间发生生物力学不稳,并由此导致寰枢椎脱位。
作为颅脊交界区最强大的韧带,寰椎横韧带(十字韧带水平部)可防止寰椎向前移位,是保持寰枢关节移动稳定性的最重要结构(图5),横韧带断裂即是造成寰枢椎脱位的主因之一。齿突尖韧带连接齿突顶部和枕骨大孔前缘,前倾约20°走行;翼状韧带主要限制寰枢椎间过度的旋转活动;覆膜则附着在枢椎体后面和枕骨大孔之间。这些结构将枕骨大孔与寰椎相连,对维持寰枢关节稳定性起重要作用。阻止寰椎前脱位的重要结构还包括寰枢椎侧块关节囊。当这些韧带结构遭受严重损伤时,寰枢结构间将出现严重失稳或脱位(图5)。
3 TARP手术治疗寰枢椎脱位的解剖学研究[11-12,17-20]
根据复位的难易程度和能否复位,寰枢椎脱位分为可复性、难复性和不可复性3种类型[21]。其中难复性和不可复性的寰枢椎脱位的外科治疗难度大,从后方入路往往无法完成解剖复位。作为处理颅颈交界区硬膜外病变最简单、也是最常用的手术方式,经口前路手术近年来发展迅速[22-23],特别是TARP手术的出现,为难复性和不可复性寰枢椎脱位的治疗带来革命性的突破。由于TARP手术术式较新且涉及多种特殊器械,因而施行TARP手术的外科医师需要系统了解并掌握相关的应用解剖学知识,在制订手术计划时,必须考虑诸如脑干、脊髓、后组颅神经、上位脊神经、椎动脉及其分支、寰枢枕之间的韧带等解剖结构。
3.1 咽后壁软组织解剖
咽后壁正中纵行切口入路的软组织可分为5层结构和2个间隙,由浅入深依次为:黏膜层、黏膜下层、黏膜下肌层、椎前筋膜和椎前肌层(图6)。其中椎前筋膜由多层致密结缔组织构成,与浅肌层之间构成咽后间隙,与椎前肌之间构成椎前间隙。椎前软组织厚度在寰椎前结节、C1侧块前和C2椎体前分别为(3.7±1.1)mm、(6.0±2.0)mm、(5.8±1.8)mm。使用拉钩牵开椎前软组织暴露椎体前缘,测量显露范围,左右显露宽度为(39.4 ±2.2)mm、上下显露距离为(52.1±3.5)mm。在手术结束时仔细分层缝合深浅两层,关闭咽后间隙和椎前间隙,是保证术后愈合满意及减少颅内感染发生率的重要措施。
鉴于寰椎前软组织厚度均值为(3.7±1.1)mm,因此建议TARP厚度不宜超过2 mm,以减少TARP外露和术后咽部异物感的几率。在咽后壁软组织被充分切开后,可获得一个类似于长椭圆形的显露范围,足以充分显露上至枕骨大孔前缘、下至C3椎体上缘的空间,左右则包含双侧寰枢侧块关节的范围,该区域的大小足以完成减压和松解手术,但如果TARP寰椎段宽度>42 mm,则有钢板放置困难的可能。
3.2 椎动脉的走行及安全边界
椎动脉是该入路上的重要结构,该段椎动脉自C3横突孔穿出后沿C2、C3侧块关节外侧缘上升进入C2横突孔,继而绕行C1、C2侧块关节外侧缘上升进入C1横突孔,在穿过寰椎横突孔后沿寰椎侧块后外侧走行至后弓和侧块移行部,进入后弓上方前部的椎动脉沟内。在C1横突孔、C2横突孔、C1/2间隙、C2/3间隙等4个节段椎动脉内缘至中线的距离,以及C1/2间隙、C2/3间隙椎动脉前缘至寰枢椎前平面的深度数据见表1。
图6 咽后壁组织结构(1黏膜层2浅肌层3椎前筋膜4头长肌5颈长肌)
表1 TARP手术入路椎动脉走行参考数据(mm)
表2 寰枢椎干骨标本解剖数据
椎动脉在该段的走行构成了手术的安全边界,是一个类似底边朝上的梯形区域,C1水平该边界距离中线(25.5±4.5)mm,C2水平该边界距离中线(20.2±4.9)mm。在寰枢椎横突处,安全边界位于可显露范围之外,因此在一般情况下该区域操作伤及椎动脉的几率很小。在剥离C1/2侧块关节时应注意不能太靠外侧,以免伤及椎动脉,建议将打磨范围控制在侧块关节的内2/3处。结合寰椎前弓宽度为(16.2±1.2)mm,加上螺钉钉孔的直径,TARP寰椎段宽度应介于20~42 mm之间。值得注意的是在C2/3横突之间,椎动脉与中线的距离急剧减小,仅为(11.4±1.4)mm,与枢椎体前平面的深度为(9.8±1.5)mm。提示手术中剥离枢椎体下部时,务必控制宽度和深度,以免造成椎动脉损伤。
近年来对寰枢椎段椎动脉的研究结果表明,该段椎动脉的变异比我们既往所了解的情况还要复杂和常见,因此对寰枢椎脱位患者进行TARP手术之前应施行规范的连续薄层CT扫描检查,并进行矢状位、冠状位及三维重建,除可清晰显示寰枢椎的结构位置关系外,还可通过寰椎及枢椎的连续薄层扫描图像,分析枢椎椎动脉孔的解剖变异情况,为选择合理的螺钉置入方式提供依据[24-25]。3.3骨性结构解剖
在对寰枢椎骨性结构进行开槽减压时,应依据干骨标本的解剖数据作为参考(表2)。单纯减压松解手术打开的骨槽宽度应控制在双侧前弓范围内(16.2±1.2)mm,在进行寰枢侧块关节打磨以备进行侧块关节间植骨时,打磨宽度参考双侧C1/2水平椎动脉数据,应控制距中线17 mm之内,关节外侧的打磨深度不应超过7 mm。齿突平均厚度为(10.3±1.2)mm,齿突横韧带平均厚度为(2.3±0.6)mm,在切除齿突完成减压和松解时应注意保持深度,以免对硬膜造成损伤而导致筛状漏的发生。
综合以上骨性结构的数据,对寰枢椎螺钉钉道方向及深度的设计应参考如下:理想进钉点设定在寰椎侧块前平台的中点,距离寰椎前结节均值为(15.0±2.0)mm,故TARP上寰椎钉孔距离中线的宽度以11~21 mm为宜。理想进钉角度为向后外侧偏斜12.5°±2.5°,钉道角度范围在5.3°~26.8°之间,理想钉道参考C1侧块的前后径,钉道深度以(20.8±1.5)mm为宜。由于寰椎后方结构复杂,螺钉不宜穿透对侧骨皮质,为安全起见,可使用单皮质固定加钢板锁定来加强内固定系统的生物力学强度。
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R684.7,R687.32
A
1674-666X(2015)01-053-06
2014-11-03;
2014-12-20)
(本文编辑:白朝晖)
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