儿童下颈椎内固定术主要术式研究进展

周建强，张少杰，李志军

1.内蒙古医科大学基础医学院，呼和浩特 010110；2.呼和浩特市第一医院骨科，呼和浩特 010030

颈椎主要为头颈部多维运动提供力学支持，并保护延髓、脊髓生命中枢、血管神经等重要结构。下颈椎一般指C3～7。近年来随着人群出行方式的改变，机动车事故、各类运动创伤等不良事件发生率增加，呈逐年增高趋势。儿童（本文指≤12周岁）颈椎损伤与成人相比较为少见。流行病学调查显示儿童脊柱创伤在所有脊柱创伤中约占10%，且多发于儿童的颈椎[1,2]。研究表明，9岁以下儿童极少发生C2以下骨折，而9岁以上儿童颈椎创伤特点与成人基本一致，以下颈椎为主[3,4]。儿童颈椎创伤下颈椎约占1%～6%。儿童下颈椎创伤的主要临床表现为斜颈、僵硬、屈伸活动受限、上肢麻木等[5,6]，其伴随的继发性脊髓损伤会造成极大的致残率和致死率。儿童下颈椎创伤若未得到及时有效救治，其住院死亡率可达26.0%，神经系统功能障碍后遗症达35%，给患儿家庭及社会带来沉重的经济和身心负担[7,8]。因此，探索儿童颈椎损伤的合理化、规范化诊治对有效降低患儿的伤残程度及致死率具有重要现实意义。

颈椎创伤的类型有半脱位、脱位、骨折、脊髓损伤等。对于成人下颈椎创伤治疗目前已具备较成熟的理论和治疗体系；对儿童而言，手术治疗的原则是纠正脱位、解除神经和脊髓压迫及恢复脊柱稳定性，术式众多，但尚未形成统一的临床治疗指南[9～12]。本文就国内外儿童下颈椎创伤前路、后路和前后联合入路等手术治疗方案综述如下。

1 儿童颈椎的发育特征

儿童颈椎处于快速发育中，其解剖结构与成人存在较大差异[13～16]。儿童颈椎黄韧带、前后纵韧带、肌肉等结构较成人更加松弛，其整体的运动范围更广，易受到翻转造成损伤，这是由于其软骨较大、关节突关节面小而浅及各小关节方向显著内聚；加之儿童头／身比较大导致其颈椎承受负重较成人显著，致使外力影响下更易出现韧带损伤、半脱位或／和骨折等。而儿童颈椎结构相对较小，部分不能完全容纳螺钉、钢板等内固定器械，因而4岁以下小儿颈椎严重创伤，首选后路植骨与缆绳固定术，并加用外固定。5岁以上儿童则可采用颈前路椎间盘切除椎间融合术，一般不易造成颈椎曲度的变化；6～10岁儿童最好避免采用经后路螺钉和钢板固定；对于10岁以上儿童，其椎体高基本达到成人水平，经后路椎间融合固定术可为一种理想治疗方法[17,18]。由于儿童脊柱的生长潜能，对于无神经损害、稳定性较好的颈椎创伤，及时采用正确的外固定治疗或不需要任何固定即可获得较满意效果，而对于不稳定损伤、脊髓压迫显著、脊髓损伤加重、不能复位经非手术治疗无效者则需行手术治疗。

2 常用的患儿下颈椎手术

2.1 经前路下颈椎内固定术

经前路下颈椎内固定术其适应证为颈椎明显后凸畸形，不稳定爆裂性骨折，严重的椎间盘突出或破裂等（图1），是治疗儿童下颈椎创伤的主要方法之一。对于此类下颈椎骨折早期行前路手术，可更好地实现早期融合和恢复颈椎稳定。Wickboldt等[19]采用前路颈椎间盘切除椎间融合术治疗5例下颈椎创伤不稳、半脱位患儿，其中1例是创伤后早期手术干预，另4例在术前采用了长时间制动，术中见所有患儿存在椎间盘纤维环破裂，其疗效均令人满意。此研究表明采用外固定制动法不易获得骨性融合，这是由于随着年龄的增长，椎间盘血管分支减少且直径变细，椎间盘深层无血管伸入，患儿的自愈能力明显不足。Baron等[20]有类似报道。Babcock等[21]对1例因交通事故致C3～5椎体脱位的6岁儿童实施前路手术，并行C4椎体切除及钛合金板内固定术，术后半年影像学结果显示椎体间融合良好，同时移除钛板，术后2.5年再次随访，临床结局令人满意。一项采用经前路内固定术治疗6例下颈椎创伤患儿的报道显示，术前均伴有严重的脊髓受压，术后影像学显示有2例患儿存在轻微的脊柱后凸，所有患儿椎体融合效果满意，未出现椎体不稳或畸形愈合[22]。

图1 9岁患儿颈椎骨折伴脱位术前术后影像A：术前MRI显示C5～6骨折伴脱位 B：经前路C5～6复位植骨融合术后Fig.1 A 9-year-old child with cervical fracture with dislocation underwent anterior cervical fixationA:Preoperative MRI of cervical spine showed C5～6 fracture with dislocation;B:Reduction of C5～6 in anterior cervical vertebra,fusion and internal fixation

经前路内固定术中为提高移植物融合率，通常采用患儿自体髂骨、肋骨或腓骨等自体移植物作为植骨材料以避免免疫排斥反应[23]，皮质骨的支撑力优于松质骨，能够承载脊柱稳定所需的压力。经前路内固定术的优势是定位相对安全，重大风险较少，不需搬动患儿，发生颈椎不稳风险及术后疼痛较少，感染发生率低；其并发症包括植入物移位或松动、颈神经根及周围重要结构损伤等。

2.2 经后路下颈椎内固定术

后路术式被认为是治疗下颈椎损伤的传统方法，与经前路相比其生物力学特性更具有优势，能够减少颈椎小关节突关节脱位的发生几率[24]。该术式主要适用于椎弓根部压迫、小关节半脱位、后纵韧带与神经根损伤及硬膜囊外血肿等（图2）。

图2 11岁患儿C5椎体塌陷行后路下颈椎内固定术前术后影像A：术前MRI显示C5椎体塌陷 B：经后路C5内固定术后Fig.2 Posterior lower cervical fixation with C5 vertebral collapse in an 11-year-old childA:Preoperative MRI showed C5 vertebral collapse;B:Posterior C5 internal fixation

2016年Holland等[25]报道4例应用经后路内固定+椎板间融合术治疗下颈椎脱位8岁以下儿童，其中1例3周大的婴儿，不幸因非偶然创伤致C5/6脱位并伴有脊髓横切，导致四肢瘫痪，予以后路捆扎式手术复位固定，取肋骨并与重组人骨形态发生蛋白（rhBMP-2）混合植骨，置于C4～7。术后2个月影像检查显示进行性骨融合；术后2年融合质量稳定并保持了颈椎对位，患儿双侧下肢不能抵抗重力，但双手活动自如，力量偏弱，2岁仍然依赖胃造口管和气管切开术。该病例为小于1个月婴儿脊柱融合术的首次报道，讨论了手术融合及机械和技术方面的挑战性难题。其余3名患儿运动功能恢复满意。

一项应用经后路手术治疗2～17岁31名儿童33例颈椎的临床对照研究，涉及3例下颈椎手术，其中2例为C3/4创伤后颈椎失稳，1例为C7骨样骨瘤，均采用后路椎弓根螺钉内固定术（pedicle screws internal fixation，PSIF，该术式非本文介绍重点），术后辅以Miami J围领固定，术后随访均愈合良好[26]。

对于4岁以上的大多数儿童，普通直径和长度的螺钉是可应用的。由于下颈椎弓根较细，周围有神经、血管等重要结构，造成椎弓根置钉难度极大；有报道螺钉穿透椎弓根发生率为6.7%～24%[27]。颈椎创伤患儿的骨质结构差异使置钉难上加难、险象环生，须对患儿行单独个性化评估。为提高置钉的准确度，3D打印和导航技术逐渐应用于临床[28]。应用3D打印技术术前打印出病变颈椎1：1模型及个性化辅助置钉导航模板，在模型上找到预先设计好的进针点可直接置入螺钉，预测术中可能发生的问题及手术效果，即“术前设计、术中指导、术后评估”；从而极大地提高了手术成功率，减少血管、神经损伤风险及术中透视次数。Luo等[29]报道应用导航技术辅助术者及时调整置钉点及方向，可显著提高置钉的精准率，与非导航辅助组相比具有显著差异（97.8%vs 90.9%，P=0.01）。术中神经导航技术的应用取决于医师的技能和偏好，若术中应用导航，切记儿童颈椎的刚度低于胸腰段，尤其对于骨折不稳定患儿可能会造成导航失败。

此外，Dogan等[30]报道51例经后路和前路手术治疗下颈椎损伤患儿，结果两种临床效果均显著且相对安全，两者间的脊椎融合率、疼痛评分均无统计学差异，但经后路手术后脊柱后凸的发生率稍高。国外一项长期随访研究证实，经前路和后路手术治疗下颈椎损伤患儿在术后疼痛、神经功能恢复及生活质量上不具有统计学差异[31]。与经前路相比，后路手术其颈椎内固定术能更方便地直接解除关节突交锁，清晰地发现椎管内组织及更好地行植骨融合内固定术。但经后路手术不能有效地解除压迫脊髓前方的椎间盘或韧带等组织，不能有效地重建颈椎前柱的稳定性，在复位中易致椎体下方失稳的椎间盘等组织进入椎管压迫脊髓，引起严重的手术并发症。

2.3 经前-后联合入路下颈椎内固定术

前-后联合入路手术主要是针对前、后柱均完全破坏、小关节脱位、复杂的下颈椎骨折脱位伴有显著的颈椎畸形及单纯前路或后路手术难以达到效果的患儿（图3）。对于严重粉碎性骨折伴脱位，直接行经后路手术可能会造成较多的软组织或骨折碎片进入椎管压迫脊髓，进而加重颈脊髓损伤，多主张先行经前路减压术，再经后路内固定术[32]。目前临床对于经前-后联合入路术的顺序仍存争论；一般认为经后路手术（或经前路）复位失败，可暂且缝闭切口，换体位后改为前路（或后路）复位，再行经后路（或前路）内固定[33]。可见联合入路手术结合了经前路和经后路的“各自优势”，能够随时变换术式，这主要依据患儿颈椎骨折或关节脱位、脊髓、神经损伤等的“即时情形”而定。与经前路和经后路术相比，联合入路手术较为“风险复杂”，但手术效果显著。鲍剑峰等[34]采用前后联合入路，棘突、椎板钛缆固定并椎间及关节突间植骨融合术治疗儿童颈椎重度骨折、脱位4例（男3例、女1例）；年龄3～6岁，平均4.5岁，术后影像资料均提示颈椎骨折、脱位得到完全纠正，颈椎稳定性恢复，颈脊髓无明显受压。随访3～36月，平均11.5月，其中2例术前Frankel分级为B级，术后恢复到D级；1例术前为A级，术后无明显恢复；1例术前为D级，术后恢复到E级。

图3 12岁患儿C7肿瘤行经前-后联合入路下颈椎内固定术前术后影像A：术前MRI显示C7椎体病变 B：前-后联合入路C7内固定（前路钛板钛网置入和后路螺钉置入）术后Fig.3 A 12-year-old child underwent anterior-posterior approach with lower cervical internal fixation for cervical C7 tumorsA:Preoperative MRI of cervical spine showed C7 vertebral body lesions;B:Anterior-posterior combined approach cervical C7 internal fixation,anterior titanium plate titanium mesh placement and posterior screw placement

在经前-后联合入路手术过程中，应尽量减少融合的椎体节段以最大限度地降低对患儿脊柱生长发育的损伤。对于3个或以上节段椎体切除术患儿，需充分考虑脊柱后柱结构的力学稳定性及内植物的应力遮挡或其造成的软组织严重损伤。邓盎等[35]回顾性研究自2008年3月至2012年6月诊治的生长期儿童下颈椎结核并后凸畸形12例（男7例、女5例）；年龄6～11岁，平均8.8岁，均采用Ⅰ期前后路联合手术治疗（后路置入侧块螺钉或椎弓根钉，前路钛板植骨内固定），术后切口均Ⅰ期愈合，无感染及窦道形成。术后2例出现咽痛，经对症治疗后症状消失。所有患儿未出现吞咽困难、呛咳、声嘶、食道瘘及脑脊液漏等并发症。随访15～36月，平均22月，均获满意骨性融合，显示Ⅰ期前后路联合手术治疗生长期儿童下颈椎结核并后凸畸形可获得较好疗效。Leonard等[36]报道5例经前-后联合入路手术治疗单侧小关节损伤患儿，术后随访均未发现神经功能恶化和再发骨折，单侧损伤的矢状角矫正达68%。而Passias等[37]的随机对照临床研究显示，经联合入路和经前路内固定术治疗下颈椎损伤患儿在脊柱后凸程度、神经转归、椎体融合程度及手术并发症方面无统计学差异。

3 总结与展望

儿童下颈椎损伤的发病率虽较成人低，但在临床诊疗中应予以足够的重视，尤其对于颈部僵硬、活动受限的患儿。下颈椎作为连接颅脑、枕-寰-枢复合体与胸段脊柱的重要“桥梁”结构，其解剖复杂且特殊，患儿处于快速发育中，一旦出现损伤处理不及时或不规范极易造成严重后果。在临床实践中，应按照每名患儿的损伤特征制定个体化治疗方案。手术可选择经前路、后路或前-后联合入路。术前应充分评估损伤部位、脊髓压迫程度、神经功能损伤等。随着数字化新技术的应用推广，儿童下颈椎损伤的手术方案制定会不断更新，治疗效果也会不断提升，但仍需对诸多方案行深入研究以获得儿童下颈椎损伤的最佳疗效。