蝶形枕颈内固定系统在低龄儿童上颈椎手术的初步应用

王建华，张东升，郑勇强，廖穗祥，夏 虹，尹庆水

临床研究

蝶形枕颈内固定系统在低龄儿童上颈椎手术的初步应用

王建华，张东升，郑勇强，廖穗祥，夏 虹，尹庆水

目的研制可用于低龄儿童上颈椎手术的蝶形枕颈内固定系统，并探讨其初步应用效果。方法设计1套符合儿童解剖学特点、低切迹多锚点的枕颈内固定装置，观察1例幼儿应用该枕颈内固定系统的临床效果。结果成功研制由蝶形枕骨板、椎弓根螺钉和3.5 mm钛棒组成的蝶形枕颈内固定系统；将该系统用于1例2岁寰枢椎脱位患儿，术后寰枢椎脱位复位满意，脊髓压迫解除，内固定在位良好，术后随访1年，随访期间脊髓功能明显改善，恢复正常行走。结论新型蝶形枕颈内固定系统有效增强了枕骨固定强度，可用于低龄儿童上颈椎手术。

颈椎；寰枢关节；脱位；枕颈固定；内固定器；骨板；骨螺丝；钛；儿童

儿童是一类特殊人群，发生于儿童的寰枢椎脱位比较少见。一般的儿童寰枢椎半脱位仅需保守治疗；但对于复发性寰枢椎旋转脱位或因先天发育畸形，结核、肿瘤等病变破坏引起的寰枢椎脱位，患儿脊髓受到压迫，出现神经症状，此时需考虑手术治疗［1-2］。由于儿童骨骼发育尚不充分，其寰枢椎椎弓根细小，枕骨板薄弱，目前通用的成人枕颈内固定产品难以满足手术需要。为此，我们研制一套可用于低龄儿童的低切迹枕颈椎固定系统（实用新型专利ZL 2013 20178822.X），进行了初步临床应用，现报道如下。

1　材料与方法

1.1材料

医用钛合金材料力学性能和抗蚀性能优越，生物相容性好，因此本套装置拟采用医用钛合金材料。

1.2设计原理和设计思路

1.2.1低切迹 拟制成的枕骨板呈蝴蝶形，其固定螺钉切迹很低，有利于枕骨后方的皮肤覆盖和切口愈合。

1.2.2多锚点 解剖学研究显示，儿童枕骨板厚度明显薄于成人［3］，目前国内外著名医疗器械公司提供的枕颈固定装置并不适合于儿童，施术时难以获得足够的固定强度。为提高固定强度，我们拟通过增加枕骨板的铆钉点来提高其抗拔出力，以获得足够的初始力学强度。

1.3临床观察

将蝶形枕颈内固定系统用于1例2岁寰枢椎脱位患儿，观察术后寰枢椎脱位复位及内固定在位情况，随访期间评估患儿脊髓功能及日常生活活动能力。

2　结果

2.1系统组成

儿童枕颈内固定系统（厦门大博医疗器械公司制作）由蝶形枕骨板、椎弓根螺钉和3.5 mm钛棒组成。枕骨板呈蝶形，由中轴固定板及伸向两侧的2枚侧翼构成；除轴线上的3个固定孔外，还增加了8个可选择的铆钉点，以有效增加枕骨固定强度和抗拔出力（图1）。枕骨板采用低切迹设计，配有折弯器，手术时可根据枕骨形状进行塑形，保证与枕骨骨面的贴合。椎弓根螺钉有直径3.5 mm和3.2 mm两种规格。

2.2病例介绍

男性患儿，2岁，因父母发现其站立行走不稳而送院就诊，X线片检查示患儿寰枢椎脱位、枕颈失稳（图2A，2B）；MRI检查提示高位脊髓受压，脊髓变细（图2C）；进一步的CT检查发现患儿寰椎发育不充分，无法置钉固定，枢椎齿突发育不良导致寰枢椎失稳并向前脱位（图2D～2F）。入院全面检查评估后对患儿实施后路枕颈固定手术。

图1　儿童蝶形枕颈内固定系统实物图片

采用气管插管全身麻醉，患儿取俯卧位，头部置于myefield头架上，维持3 kg颅骨牵引（图2G）。取后正中切口，起于枕骨隆突下方、止于C3棘突，切口长约3.5 cm（图2H）。切开皮肤、皮下组织后，用电刀剥离椎旁肌肉，充分显露枕骨后方骨板、寰椎后弓及枢椎椎板和棘突。术中发现患儿骨质较柔软。由于寰椎椎弓根及侧块发育不佳，遂放弃置钉。枢椎双侧椎弓根直径仅3.5 mm，刚好容纳1枚直径3.5 mm的螺钉。根据术前CT测量所确定的最佳钉道，建立枢椎双侧椎弓根螺钉钉道，各置入1枚2.5 mm长的螺钉。选择1枚大小合适的枕板，用折弯器进行塑形，保证与枕骨后方紧密贴合。用手钻钻孔，逐个拧入固定螺钉（图2I）。由于儿童枕骨板很薄，部分螺钉穿透后有脑脊液流出，用骨蜡稍作封堵后，迅速拧入螺钉。完成枕骨板固定后，取2枚钛棒，预弯后将其与枢椎椎弓根螺钉尾部连接固定，此时寰枢椎尚未完全复位，钛棒远端与枕骨板尚有距离，通过下压枢椎齿突、上抬头部的方法进行复位。最后拧入枕骨板螺钉，完成固定。高速磨钻打磨植骨床，取患儿的胸12肋骨及部分髂骨填充植骨。手术顺利，出血量小（约3 mL）。仔细冲洗切口后，放置引流管，逐层关闭切口。

术后患儿转监护病房，第2天拔除引流管，1周后佩戴头颈胸支具下地活动，复查X线片示寰枢椎脱位复位满意，内固定位置良好（图2J，2K），MRI检查提示脊髓压迫解除（图2L）。术后10 d康复出院。术后随访1年，随访期间患者脊髓功能明显改善，恢复正常行走。

3　讨论

儿童枕颈交界畸形常引起寰枢椎失稳或脱位。对于单纯的寰枢椎脱位，多建议实施寰枢椎短节段固定以保留枕颈功能［4-7］；对于同时合并有寰枕失稳或因寰椎结构发育不良、无法置钉的病例，可实施枕颈固定。但由于儿童发育尚未成熟，骨结构细小，因此手术较成人难度更高、风险更大［8-11］；此外，通过对儿童寰枢椎及枕骨板厚度的解剖测量，学者们发现儿童患者不仅寰枢椎结构细小，枕骨板厚度也较成人更薄［3］。因此，如何提高枕颈系统的固定强度，避免术后内固定失败并发症的发生，对于提高儿童寰枢椎脱位的治疗水平具有积极意义。

强生公司设计的Summit系统是近年来应用较为广泛的枕颈内固定系统，其枕骨板为三叶草形，仅有3枚螺钉在枕骨中线实施固定［12］。对成人而言，枕骨板中线部分较厚，完全能够满足固定要求；但对儿童，尤其是5岁以下的低龄儿童，使用3枚螺钉并不能获得足够的固定强度，无法满足手术要求。目前临床上使用的其他颅颈椎内固定器械和植入物也主要针对成人设计［13-14］，对儿童患者并不适合。因此，开发一种针对儿童枕骨及颈椎解剖特点的枕颈内固定装置非常之有必要。

我们与国内医疗企业（厦门大博医疗器械公司）合作，研制出一种新型枕颈固定系统。前期的生物力学研究测试证实其具备稳定性好、抗拔出力强的特点。结合初步的临床应用结果，我们认为其用于儿童上颈椎后路手术具有以下优势：①通过对枕骨板的蝶形设计，实现了低切迹固定。②枕骨板的铆钉点数量较Summit三叶草钢板增加4倍，有效弥补了儿童骨板厚度的不足，增强了初始稳定性。③可以方便地根据枕骨形状进行枕骨板塑形，从而使骨板与枕骨之间贴合更加紧密，固定更加牢靠。

图2　蝶形枕颈内固定系统治疗低龄儿童寰枢椎脱位手术前后图片（男，2岁，枕颈交界畸形合并寰枢椎脱位压迫高位脊髓，出现肢体不全瘫）2A，2B术前X线片检查提示寰枢椎脱位，枕颈失稳 2C术前MRI检查提示高位颈脊髓受压变细，脊髓局部变性 2D～2F术前CT检查显示寰枢椎前脱位、枢椎齿突发育不良、寰椎侧块及前后弓发育不充分，寰椎无法置入3.5 mm螺钉 2G～2I术中图片：患者取俯卧位，头部放置于头架上，维持颅骨牵引，然后行后路复位、枕颈固定和植骨融合手术 2J，2K术后1周X线片检查示寰枢椎脱位复位，内固定位置良好 2L术后1周MRI检查提示脊髓压迫解除

可靠的植骨是保障手术远期疗效的关键环节，对儿童患者应尽量使用自体松质骨进行植骨，以提高骨融合效率。儿童髂骨软骨成分较多，有时难以获取足够的松质骨，此时可采用游离肋骨作为植骨材料。

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（本文编辑：白朝晖）

Preliminary application of butterfly-style occipitocervical fixation system in upper cervical spine surgery for underage children

WANG Jianhua*，ZHANG Dongsheng，ZHENG Yongqiang，LIAO Suixiang，XIA Hong，YIN Qingshui. *Department of Spinal Surgery，Guangzhou General Hospital of Guangzhou Military Command，Institute of Traumatic Orthopaedics of PLA，Key Laboratory of Trauma&Tissue Repair of Tropical Area of PLA，Guangzhou，Guangdong 510010，China.

Objective To develop a butterfly-style occipitocervical fixation system applied in upper cervical spine surgery for underage children，and to explore its preliminary applicable effect.Methods A set of occipitocervical fixation device with low-profiles and multi-anchor points was designed according to pediatric anatomic characteristics，and the clinical effect was observed in one child applied with the system.Results Being consisted ofbutterfly-style occipitalplate，pedicle screwsand titanium rod （3.5 mm），butterfly-style occipitocervical fixation system was developed successfully.The system was applied for a 2-year-old child with atlantoaxial dislocation.Postoperative results showed that atlantoaxial reduction was obtained，spinal cordcompression was relieved and fixation placement position was satisfactory.The patient was followed-up for 1 year，during the follow-up，spinal function was improved significanly，and normal walking function was restored. Conclusion Novel butterfly-style occipitocervical fixation system could improve the occipital fixation rigidity，and is suitable for underage children who have to receive upper cervical spine surgery.

Cervical vertebrae；Atlanto-axial joint；Dislocations；Occipitocervical fixation；Internal fixators；Bone plates；Bone screws；Titanium；Child

R687.3，R726.8

A

1674-666X（2016）03-141-05

10.3969/j.issn.1674-666X.2016.03.002

广东省科技计划项目（2013B021800057）；广东省科技计划项目（2014A040401060）；广州市科技计划项目（1561000281）

510010广州军区广州总医院脊柱外科全军创伤骨科研究所全军热区创伤救治与组织修复重点实验室（王建华，张东升，夏虹，尹庆水）；362200福建，晋江市医院骨一科（郑勇强）；511400广东广州，番禺区人民医院骨科（廖穗祥）

E-mail：jianhuawangddrr@163.com