寰枕融合患者枢椎椎弓根形态及对手术治疗的影响

(中国人民解放军总医院，北京 100048 1 第六医学中心神经外科； 2 第一医学中心神经外科)

寰枕融合是常见的先天性颅颈交界区骨性畸形之一，寰枕融合后由于寰枢椎之间关节的生物力学结构发生变化，通常会导致寰枢椎脱位和颅底凹陷。目前对于此类疾病的治疗主要是通过内固定器械固定使齿状突复位，从而解除对延-颈髓的压迫，缓解患者的症状。由于枢椎椎弓根螺钉固定牢固[1-2]，因此其成为治疗寰枢椎脱位常用的植钉方法[3-8]。临床工作中发现,部分寰枕融合的患者，枢椎发育也较小，因此术前枢椎椎弓根的准确评估对提高术中植钉的安全性是有必要的。本文通过Mimics软件对寰枕融合患者枢椎椎弓根宽度、高度、上倾角和内倾角进行测量，以期提高术中植钉的安全性，并探讨枢椎椎弓根发育狭小无法植入枢椎椎弓根螺钉时可能的替代方案，旨在为临床治疗该病提供参考。现将结果报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

中国人民解放军总医院神经外科2018年5月—2019年3月收治的寰枕融合患者共49例，其中男18例，女31例；年龄15～65岁，平均38岁；均合并寰枢椎脱位或不稳，41例合并颅底凹陷，34例合并Chiari畸形。对照组为同时期我院的健康查体者和部分动脉瘤患者，排除颅颈交界区疾病，共30例，其中男11例，女19例；年龄21～62岁，平均40岁。两组患者年龄和性别比较差异无统计学差异，具有可比性。

1.2 CT检查及测量

研究对象均行颅颈交界区薄层CT扫描(自斜坡至颈7)，扫描过程中颈椎呈中立位，层厚为0.625 mm，扫描后导出DICOM格式数据。之后将数据导入Mimics软件进行三维重建，并以眼耳平面为标准平面进行分割和测量，所有测量均在骨窗像中进行。枢椎椎弓根的宽度是指枢椎椎弓根峡部的内外径，测量在轴位上进行(图1A)，层面选择在冠状位经过枢椎横突孔上缘(图1B)；枢椎椎弓根高度是指枢椎椎弓根峡部的上下径，测量在矢状位上进行(图1C)，层面选择在冠状位经过枢椎横突孔最高点(图1D)；枢椎椎弓根的内倾角是指枢椎椎弓根长轴与枢椎椎体正中矢状轴之间的夹角，测量在轴位上进行(图1E)；枢椎椎弓根的上倾角是指枢椎椎弓根长轴与标准眼耳平面之间的夹角，测量在矢状位上进行(图1F)。

A：于轴位上测量枢椎椎弓根宽度；B：层面选择在冠状位经过横突孔上缘(箭头所示)；C:在矢状位上测量枢椎椎弓根高度；D：层面选择在冠状位经过横突孔最高点(箭头所示)；E：在轴位上测量枢椎椎弓根内倾角；F：在矢状位上测量上倾角

图1 枢椎椎弓根宽度、高度、内倾角及上倾角CT测量结果

1.3 手术方法

根据CT测量结果，采用后路寰枢椎钉棒复位内固定技术进行手术治疗。采用气管插管全身麻醉，手术在电生理监测下进行，术中将寰枢椎侧方关节囊打开，并刮除其内的软骨及关节滑膜，使其充分松动，以利于复位操作和关节囊内植骨的融合，之后植入寰椎侧块螺钉和枢椎椎弓根螺钉并连棒，使齿状突向前下方移动，从而达到齿状突复位的目的[6]。对于枢椎椎弓根发育狭小导致无法植入枢椎椎弓根螺钉的患者，在术中根据具体情况采用枢椎下关节突螺钉、颈3下关节突螺钉或颈3椎弓根螺钉作为替代方案，术中取髂后上嵴松质骨颗粒植于寰枢椎侧方关节囊内及凿毛的枕骨大孔残缘和寰椎侧块下缘与枢椎椎弓根表面之间，术后佩戴颈托3个月。术后1周复查颅颈交界区薄层CT，观察螺钉是否存在突破横突孔或椎管内壁的情况。

1.4 统计学分析

2 结 果

2.1 两组枢椎椎弓根各指标测量结果比较

两组枢椎椎弓根高度、宽度比较差异有统计学意义(t=3.33、3.59,P<0.05)。两组患者椎弓根的上倾角、内倾角比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。其中病例组12侧(12.24%)椎弓根高度小于3.5 mm，14侧(14.29%)椎弓根宽度小于3.5 mm。对照组4侧(6.67%)椎弓根高度小于3.5 mm，7侧(11.67%)椎弓根宽度小于3.5 mm。见表1。

表1 两组枢椎椎弓根各指标测量结果比较

2.2 手术及复查

术中共植入3.5 mm椎弓根螺钉79枚，螺钉长度为18～22 mm，复查CT示78枚螺钉未突破横突孔及椎管内壁，1枚螺钉突破椎管内壁，但未损伤和压迫脊髓，术中未见脑脊液流出，术后患者恢复良好。对于狭小的椎弓根，11例植入颈2下关节突螺钉治疗，对于合并颈2～3融合的患者，3例植入颈3下关节突螺钉治疗，6例植入颈3椎弓根螺钉治疗。术后复查示，48例获得了满意的复位及减压，1例复位不满意，但患者症状明显减轻，目前持续随访中。术后随访未见椎弓根螺钉及其他替代螺钉脱落和齿状突复位丢失情况的发生。

3 讨 论

寰枕融合是常见的先天性颅颈交界区畸形之一，其通常与寰枢椎脱位、颅底凹陷等同时存在，引起患者各种临床症状，甚至危及生命。目前主要的治疗方式有经口咽入路寰枢椎钉板复位固定术[5]、后路枕颈钉棒复位固定术[4]和后路寰枢椎螺棒固定复位术[7-8]，这3种方法各有特点，各具优势，为实现其复位固定的需要，均需要手术中植入枢椎螺钉，而枢椎椎弓根螺钉因其良好的生物力学特性，而被临床广泛地采用[1-2]。

枢椎的解剖结构和形态与其他节段的脊椎截然不同[9]，解剖研究表明枢椎椎弓根的上部较为宽大，中间变薄，外壁即为横突孔内侧壁[10]，内壁则为椎管的外侧壁，是枢椎椎弓根螺钉穿过的最狭窄的部位，若植钉过程中穿破外侧壁，造成椎动脉的挤压甚至破裂[11-12]，会造成严重的后果。国内外学者针对枢椎椎弓根进行了一系列测量和研究[13-14]，由于测量的方法和标准不尽相同导致结果各有不同，但均为枢椎椎弓根植钉提供了一些参考。而针对寰枕融合患者枢椎椎弓根形态的测量较少报道，AOYAMA等[15]对7例寰枕融合患者的枢椎椎弓根进行了测量，得出了寰枕融合患者枢椎发育明显小于正常人的结论，但其测量的样本量较少，且仅对枢椎椎弓根宽度和椎板宽度进行了测量，并未测量其椎弓根的高度。苏春海等[16]采用Brainlab导航系统对寰枕融合患者的枢椎椎弓根进行了测量，模拟植入螺钉，确定枢椎椎弓根所能容纳的最大螺钉直径，得出了枢椎椎弓根相对狭小的结论，但其并未对椎弓根最狭窄部位的宽度和高度进行测量。本文则采用Mimics软件对枢椎椎弓根高度和宽度进行了测量，发现寰枕融合患者枢椎椎弓根的宽度和高度均较正常人小，测量发现的狭小椎弓根均未能植入椎弓根螺钉，说明该测量方法的结果对是否能安全植入椎弓根螺钉具有较好的指导作用。

对于因椎弓根发育狭小无法植入枢椎椎弓根螺钉的患者可采用替代方案，枢椎椎板螺钉植入技术是应用较为广泛的替代方案[17-18]，其较椎弓根螺钉易于掌握，安全性相对高[19-20]，但其仅固定后柱，生物力学稳定性较差[21]，且在植钉过程中可能发生椎板破裂导致脊髓损伤的可能[22-23]。枢椎棘突螺钉也被部分学者采用[24-25]，植钉有垂直、横向和斜行固定三种方式，与枢椎椎板螺钉相比风险更低，可用于极端情况下的替代方案[26]，目前未被广泛采用。枢椎椎弓根螺钉通常为3.5～4.0 mm，因此通常认为椎弓根的宽度或高度小于4.0 mm的患者无法植入椎弓根螺钉，但是随着技术的进步，部分学者也尝试在宽度小于4.0 mm的枢椎椎弓根中植入螺钉，DU等[27]报道了在12例狭窄枢椎椎弓根成功植入螺钉的技术，称之为“in-out-in”技术，狭窄的枢椎椎弓根内侧壁被钻开，从而为螺钉的植入提供空间。这种植钉方案对术者技术要求相对较高，损伤脊髓的风险也较高，不宜广泛使用。当患者合并颈2～3融合时，植入颈3椎弓根螺钉可作为替代方案[28]，其生物力学特性与枢椎椎弓根螺钉相似，本研究中有6例患者采用颈3椎弓根螺钉代替，但部分患者存在着因颈3椎弓根发育狭小无法植入螺钉的情况，同时也存在着椎动脉和脊髓损伤的风险，对技术的要求较高。枢椎下关节突螺钉植入[29-30](合并颈2～3融合的病例采用颈3下关节突螺钉植入治疗)是本文主要采用的替代方案，术中分离出下关节突后，向下、外侧进钉，穿过枢椎下关节突，风险较小，技术要求不高，随访中也未出现螺钉脱落、折断和复位丢失等情况，是一种安全可行的替代方案。

综上所述，寰枕融合患者的枢椎椎弓根发育较正常人狭小，部分患者无法安全植入枢椎椎弓根螺钉，可采用椎板螺钉、棘突螺钉、下关节突螺钉等替代，虽然这些螺钉技术不如椎弓根螺钉坚固，可作为椎弓根螺钉无法植入时的备选方案。