寰枢椎脱位后路内固定的研究进展▲

罗荣森 曹正霖 禤天航 付忠泉 陆伟豪

(1 广东省佛山市中医院骨科，佛山市 528000，电子邮箱：2420068941@qq.com；2 广州中医药大学，广东省广州市 510000)

【提要】 寰枢椎脱位或寰枢椎不稳的治疗方法较多，鉴于寰枢椎特殊的解剖结构，正确选择恰当的内固定手术对患者的安全及保留颈椎活动功能至关重要。寰枢椎固定可采用前、侧或后方入路，后路内固定技术因具有手术适应证广、生物力学稳定性优越、植骨融合率高、手术并发症相对较少等优点，是目前使用最多的方法。本文就寰枢椎脱位后路内固定技术的研究进展做一综述。

寰枢椎位于颅颈移行部，部位深、解剖复杂、功能重要，其结构稳定性主要依赖于本身骨性结构的完整及位于齿状突后方的横韧带、翼状韧带等韧带结构的连续性，寰枢椎脱位的外科治疗较为复杂和棘手，一直是脊柱外科的难点之一[1-3]。寰枢椎脱位或不稳在临床中较常见，起因较多，包括创伤、炎症、先天性畸形、退变、肿瘤以及医源性因素等，需要及时手术解除脊髓的压迫或潜在神经损伤风险，以免危及生命。后路内固定技术具有手术显露视野清晰、适应证广、生物力学性能稳定、融合率高、手术并发症发生率较低等优点，是目前治疗寰枢椎脱位的主要方法。本文就寰枢椎脱位后路内固定术的研究进展进行综述。

1 后路钢丝内固定技术

后路钢丝内固定技术以Gallie技术、Brooks技术和Sonntag技术为代表。1910年Mixter等[4]采用经复方安息香酊浸泡的编织丝线缠绕固定寰椎后弓及枢椎棘突治疗寰枢椎半脱位，取得良好的效果。1937年Gallie[5]改用钢丝穿过寰椎后弓腹侧及枢椎棘突，并在寰枢椎后方植骨后拧紧固定(称为Gallie技术)，降低了寰枢椎脱位的复发风险。在颈部屈曲、后伸运动上，Gallie技术有良好的稳定性，且不会损伤椎动脉，但在抗旋转及抗矢状面位移上稳定性差，植骨不融合率高达25%[6]。Brooks技术于1978年由Brooks等[7]改良Gallie技术而来，该技术使用双股钢丝分别从寰椎后弓上缘穿入，经寰椎后弓和枢椎椎板前缘取两块大小合适兼有松质骨和皮质骨的楔形自体髂骨块，分别植于C1后弓和C2椎板间两侧，再将钢丝旋紧固定；术后使用Halo-Vest支架外固定，3个月后改用颈围固定4～6周。Brooks技术在颈部屈伸运动方面的稳定性与Gallie技术相似，同时增加了抗旋转稳定性，植骨融合率达93%，但也增加了术中脊髓损伤的风险[7-9]。Dickman等[10]也提出了改良方案，其将寰椎后弓下缘、枢椎椎板及棘突皮质骨磨去一部分，然后将钢丝从寰椎后弓前缘由下往上穿出并缠绕枢椎棘突基底部，再从对侧寰椎后弓前缘由下往上穿出并缠绕枢椎棘突基底部，取一大小合适的上下面为松质骨、后面为皮质骨的楔形自体髂骨块植于寰椎后弓下与枢椎棘突间，并拧紧钢丝，其植骨融合率高达97%，该技术即为Sonntag技术。在生物力学测试中，Brooks技术和Sonntag技术在颈部屈伸运动、抗旋转稳定性及植骨融合率上较Gallie技术好，但后路钢丝内固定技术均无法提供足够的抗旋转及平移稳定性，术后配合使用Halo-Vest支架、硬颈托等外固定可提高植骨融合率，但手术失败率仍较高[5,7,10-12]。近年来有研究显示，Gallie技术可以缓解寰枢椎不稳患者的枕颈部疼痛、缩短手术时间、有效减少术中出血量、降低住院费用，并取得满意的植骨融合率[13]。后路钢丝内固定操作相对简单且价格便宜，但依赖于C1后弓和C2椎板的完整性，其水平稳定性及旋转稳定性差，穿绕钢丝可损伤脊髓、引起椎板棘突骨折，植骨融合失败率较高，需辅助外固定时间较长，现多用于螺钉内固定技术的辅助固定。

2 后路椎板夹内固定技术

后路椎板夹内固定技术主要包括Halifax技术和Apofix技术。1984年Holness等[14]最先报告了Halifax技术，即在复位成功后将上椎板夹分别放置于双侧C1后弓上缘，将C2棘突向头端牵拉以便于扩大C2及其椎板间隙并置入双侧下椎板夹，上下椎板夹通过套管连接，在寰椎后弓与枢椎椎板间植入自体髂骨块并拧紧螺钉螺母加压固定。Halifax技术容易出现螺钉松动，导致夹脱、融合失败[15]。美敦力公司研发了Apofix内固定系统，优化了Halifax技术，该技术通过置入上、下椎板夹及髂骨块后，用加压钳加压固定，剪去多余的套管，使上、下椎板夹与套管一体化，无需螺钉螺母加压固定，可减少夹脱等并发症的发生。椎板夹内固定技术同样可获得与钢丝内固定技术相似的植骨融合率及更优的屈伸运动稳定性，无须穿过椎板，减少了脊髓受损伤的概率，但其抗旋转稳定性仍较差，内固定物疲劳松动、夹脱、植骨不融合、寰椎后弓及枢椎椎板应力骨折等仍是椎板夹内固定技术的主要并发症[15-19]。Hanimoglu等[20]对椎板夹内固定技术进行了改良，使用椎板钩代替椎板夹，在套管间增添横联来增加其抗旋转的稳定性，但仍无法避免椎板夹内固定的弊端。目前，椎板夹/钩内固定技术仅作为螺钉内固定技术外的备用技术。

3 后路经关节突螺钉技术

1979年Pospiech等[21]首次报告了经后入路寰枢椎侧块关节螺钉固定技术治疗齿状突骨折，并取得了良好的临床疗效。1986年Magerl等[22]详细报告了后路经寰枢椎侧块关节螺钉固定技术，因此该技术也被称为Magerl技术。Magerl技术的进钉点位于枢椎下关节突与椎板的交界部，进钉方向内倾角为0°～10°指向寰椎前弓，置入直径为3.5～4.0 mm的全皮质骨螺钉经枢椎峡部达寰椎侧块皮质。Magerl技术可提供即刻稳定，在抗旋转、侧屈及水平位移方面的稳定性明显优于单纯钢丝、椎板夹固定，但这几种技术在屈伸稳定性上无显著差别。Magerl技术常辅助Gallie钢丝固定以增强其屈伸运动的稳定性，并有利于植骨融合固定，使植骨融合率接近100%，明显改善了患者的生活质量，被认为是寰枢椎后路内固定技术的金标准[9,8,23-29]。有学者使用单侧寰枢椎侧块螺钉固定治疗19例寰枢椎脱位患者，其植骨融合率为100%[30]。还有学者使用Magerl技术联合Brooks技术代替Gallie技术行寰枢椎融合，降低了钢丝通过椎管导致脊髓损伤的潜在风险[31-32]。周凤金等[33]使用C1椎板钩联合Magerl技术治疗可复性寰枢椎脱位患者，取得满意的临床疗效。也有学者认为，在寰椎后弓缺损患者的治疗中，单纯双侧经关节突螺钉固定可为C1、C2提供坚强内固定，术后不需要配合长时间外固定[34-35]。虽然Magerl技术具有稳定性强、植骨融合率高等优点，但该技术要求患者术前必须达到解剖复位，且不适用于不可复性寰枢椎脱位、椎动脉畸形、寰枢椎侧块骨折、病态肥胖、严重骨质疏松症、枢椎峡部狭小的患者，其对胸椎后凸及侧块破块至难以容纳直径3～4 mm螺钉的患者同样不适用。此外，Magerl技术手术要求高、风险大，学习曲线长，有损伤椎动脉、舌下神经、寰枕关节及脊髓等风险[36-42]。椎动脉损伤是其最严重的手术并发症，发生率约为3%～4%[42]。横突孔解剖差异可增加椎动脉损伤的风险，超过20%的寰枢椎脱位患者不能行双侧寰枢椎侧块螺钉固定[39,43]。

4 后路钉-棒(板)固定技术

1994年Goel等[44]最先报告了寰枢椎后路钉-棒(板)固定技术，其采用寰椎侧块螺钉、枢椎椎弓根螺钉配合金属板固定寰枢椎。后路钉-棒(板)固定技术可提供刚性固定，且植骨融合率高，但术中必须牺牲双侧C2神经根以获得更好的术区视野显露以便置钉及金属板的安放，术后部分患者出现枕区皮肤麻木，因此该技术未得到广泛应用[45]。2001年Harms等[46]提出了寰枢椎后路多轴钉棒系统固定的改良方案，该方案进钉点位于后弓根部与C1侧块交界处下缘中点，指向寰椎前弓，矢状面方向与寰椎后弓平行，拧入直径3.5 mm的万向螺钉至对侧皮质，枢椎椎弓根螺钉在侧块中点拧入，头倾、内倾角度约20°～30°。Harms改良的技术在术前无需解剖复位，力学稳定性更佳，植骨融合率高，对寰枢椎侧块关节面不造成损伤，不影响需要切开临时内固定制动患者的术后关节活动，且可保留双侧C2神经根，进钉点较Magerl技术更靠近中线，降低了椎动脉损伤的风险[24,47]。但是C1侧块螺钉的置入需要游离寰椎后弓与枢椎椎板间丰富的静脉丛和C2神经根，加上螺钉对C2神经根的激惹，易导致术中大出血及术后C2神经功能障碍而出现后枕部疼痛不适[48-50]。但也有学者对是否保留C2神经根及切除C2神经根后引起的并发症持不同意见。Yamagata等[51]研究认为，单侧或双侧C2神经根的切除可避免来自椎旁静脉丛的出血，并且实现C1和C2侧块关节的完全显露，从而提高了植骨融合率，减轻术后枕颈区疼痛，使大部分患者枕颈区皮肤感觉迟钝得以恢复。Elliott等[52]研究结果显示，牺牲双侧C2神经根以获得更好的术区视野显露，可提高置钉的准确率并降低椎动脉损伤的风险，术后可能会导致枕颈部皮肤麻木，但不会导致枕颈部皮疼痛。2002年Resnick等[53]最先应用寰枢椎椎弓根螺钉固定技术治疗1例齿状突骨折患者，在术后6个月的随访中患者骨折愈合良好，神经症状消失。还有学者应用寰枢椎椎弓根螺钉固定治疗寰枢椎不稳患者(其理论基础是寰椎侧块类比椎体，寰椎后弓类比椎弓根)，取得了良好的效果[54]。寰枢椎椎弓根螺钉固定术以C1后弓与C1侧块背面的连接处为进钉点，方向保持与冠状面垂直，在矢状面上保持头倾5°，置入长度为26～30 mm、直径为3.5 mm的寰椎椎弓根螺钉，该技术进针点较C1侧块螺钉高，椎动脉损伤率较Magerl技术低，且无须显露C1后弓下方的深部结构，避免了损伤静脉丛和刺激C2神经根的可能[55-56]。寰椎椎弓根螺钉通过C1后弓进入C1侧块，跨越前后柱，钉道较侧块螺钉长，螺钉把持力更佳。Melcher等[57]研究表明，寰椎侧块螺钉+枢椎椎弓根螺钉固定技术与双侧Magerl螺钉固定技术的稳定性无差异。Richter等[58]证实了寰椎侧块螺钉+枢椎椎弓根在抗轴向旋转方面较Magerl技术更好，而两者在限制侧屈及屈伸方面无明显差异。寰椎椎弓根螺钉的长度大于侧块螺钉的长度使其可能具有更大的力学强度[59]。马向阳等[60]研究证实寰枢椎椎弓根钉棒固定技术与Magerl螺钉固定技术具有相似的生物力学性能，两者的旋转、侧屈稳定性相当，但寰枢椎椎弓根钉棒固定技术的屈伸稳定性优于单纯Magerl螺钉固定技术。Lehman等[61]证实未加横连的枢椎经椎板螺钉固定技术在寰枢椎固定中的稳定性弱于椎弓根螺钉固定，而加横连的枢椎经椎板螺钉固定技术在寰枢椎固定中可提供与椎弓根螺钉固定同等的稳定性。Park等[62]实验证实，Harms技术(后路寰椎侧块螺钉+枢椎椎弓根螺钉)加Goel技术(寰枢侧块关节间垫圈)较单纯Harms技术减少失稳寰枢关节屈伸和旋转的运动范围更明显。目前，临床上出现了越来越多的内固定技术组合，如寰椎后弓交叉螺钉固定技术、枢椎椎板螺钉固定技术、寰椎后弓环抱钩结合枢椎螺钉固定技术等，这些技术均有稳定的力学稳定性、满意的复位率和植骨融合率，以及较少的手术并发症[63-67]。可见，以螺钉为基础的坚强内固定明显提高了寰枢椎脱位治疗的稳定性。

5 小 结

总之，治疗寰枢椎脱位或寰枢椎不稳的术式多样，不同术式的适应证和禁忌证不同。外科治疗原则是复位脱位、减压神经、稳定脊柱并尽量保留颈椎活动功能，但所有后路内固定技术均会导致颈椎活动功能受到限制或丧失。以Gallie技术为代表的后路钢丝技术相对简单，现多作为辅助技术。以Magerl技术为代表的关节螺钉技术有良好的抗旋转、侧屈及屈伸性能，但需要寰枢关节有良好的复位。当寰椎后弓结构完整时，Magerl技术可联合Gallie技术使用以提高稳定性。寰枢椎椎弓根螺钉固定系统的临床适应证更广，具有优良的生物力学性能，手术出血少，可避免对C2神经根的刺激，是后路上颈椎固定最常用的术式之一，但术前必须评估椎动脉解剖变异以确保手术安全，后弓高度也限制了寰椎椎弓根螺钉的置入。近年来，随着计算机技术的进步，后路辅助寰枢椎椎弓根螺钉技术得以发展，计算机辅助导航系统、3D打印模型辅助置钉、3D 打印个体化导航模板等技术使螺钉的置入更为精准，提高了手术的安全度，降低了手术并发症发生率[68-71]。但因设备较为昂贵、技术要求较高，难以在基层医院广泛开展，且目前尚缺乏大样本临床对照试验来证实其精准性，因此不能盲目追求新技术，宜结合患者具体情况制定个体化手术方案，使用合适的内固定系统。