获奖论文
颈椎椎弓根置钉精确度的临床研究
中华骨科杂志, 2017,37(4) : 226-235. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-2352.2017.04.005
摘要
目的

评价结合解剖学研究的徒手颈椎弓根置钉方法的临床应用效果。

方法

回顾性分析2007年4月至2016年4月行颈椎椎弓根螺钉内固定105例患者的病历资料,男60例,女45例;年龄20~76岁,平均(51.7±14.5)岁。颈椎创伤伴颈脊髓损伤61例,颈椎退变性疾病19例(后纵韧带骨化症12例、多节段颈椎病7例),颈椎肿瘤16例(神经鞘瘤9例、脊膜瘤4例、椎体转移肿瘤3例),颈椎畸形6例(后凸畸形3例、先天畸形3例)及椎间隙感染3例。患者术前行X线、CT及MR等影像学检查,术后及随访时摄X线片及CT检查确定螺钉的位置。根据Lee等的方法评价置钉的准确性,0级和Ⅰ级代表螺钉位置良好,Ⅱ级和Ⅲ级提示螺钉为误置。对Ⅱ、Ⅲ级者观察血管、神经损伤等并发症情况。创伤患者采用美国脊柱损伤协会(American spinal injury association,ASIA)脊髓损伤分级评定脊髓功能受损及恢复情况;非创伤性患者采用日本骨科协会(Japanese Orthopaedic Association Scores,JOA)评分评定神经功能改善情况。

结果

105例患者均顺利完成手术,术中置入510枚螺钉。由于6例患者(13枚螺钉)无术后CT无法进行测量,最终99例患者记入统计,共置入497枚螺钉(上颈椎201枚、下颈椎296枚)。椎弓根螺钉位置:0级486枚、Ⅰ级8枚、Ⅱ级3枚,Ⅲ级0枚。11枚螺钉穿破椎弓根侧壁(Ⅰ级+Ⅱ级),其中3枚螺钉为误置(均为Ⅱ级),穿破椎弓根内侧壁2枚,穿破外侧壁1枚,无穿破椎弓根上壁及下壁者。置钉的准确率为97.79%(0级),总误置率为0.60%(Ⅱ级+Ⅲ级,3/497)。所有患者术后随访12~30个月,平均(20.6±5.2)个月。植骨愈合情况良好,术中及术后均未出现脊髓、神经根、血管损伤等并发症。随访期间亦未见螺钉松动、断裂现象。创伤患者随访期间症状较术前有明显好转;非创伤患者术后6个月JOA评分较术前有明显提高。

结论

应用此种徒手椎弓根螺钉置入方法置钉安全且可靠,工具简单且适应证广泛,值得临床应用推广。

引用本文: 邹云龙, 刘宇龙, 李野, 等.  颈椎椎弓根置钉精确度的临床研究 [J] . 中华骨科杂志,2017,37 (4): 226-235. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-2352.2017.04.005
参考文献导出:   Endnote    NoteExpress    RefWorks    NoteFirst    医学文献王
扫  描  看  全  文

正文
作者信息
基金 0  关键词  0
English Abstract
评论
阅读 0  评论  0
相关资源
引用 | 论文 | 视频

版权归中华医学会所有。

未经授权,不得转载、摘编本刊文章,不得使用本刊的版式设计。

除非特别声明,本刊刊出的所有文章不代表中华医学会和本刊编委会的观点。

随着近年来颈椎外科技术的进步和颈椎局部解剖学研究的不断深入,颈椎后路置钉技术也得到了长足的发展,目前颈椎后路固定常应用侧块螺钉、椎弓根螺钉和棘突椎板螺钉[1,2]。文献报道颈椎椎弓根螺钉能够提供牢靠的三维固定效果及优越的生物力学性能[3]。椎弓根螺钉技术最早应用于胸、腰椎,且近年来该项技术越发成熟[4,5]。颈椎椎弓根螺钉技术自上世纪九十年代后才逐渐在临床中得到应用。但由于颈椎椎弓根结构变异大,毗邻重要的神经、血管,同时上颈椎(C1、C2)和下颈椎(C3~C7)因适应功能而解剖形态存在巨大差异,考虑到这些因素而旨在提高各节段置钉准确率,降低或无误置率置钉方法的研究成为近年来脊柱外科医生的不懈追求。

目前,依据操作手段不同,置钉方式总体上分为两类:导航下置钉和徒手置钉。早期导航下置钉的准确率仅为90%左右,远没有达到理论上的准确率[6]。俯卧位(颈部悬空)是后路颈部手术的常规体位,前1个颈椎弓根置钉过程会扰动、改变下1个颈椎弓根在导航中"记忆"的位置。提高准确率的唯一方法就是反复重复导航步骤,这势必会延长手术时间,增加放射线的照射次数。加之导航设备较昂贵,这些因素限制了导航的普遍应用,因此,徒手置钉方法的研究显得尤为重要和必要。但资料显示现在的许多徒手方法在置钉过程中仍有较高的穿透侧壁概率[7]。近年,文献报道利用标杆型3D打印导板辅助颈椎椎弓根螺钉置入技术[8],实际上是徒手置钉法与数字影像学技术相结合的一个方面。基于当前研究现状,我们认为理想的徒手置钉方法应满足以下条件:①方法简便、工具简单、易掌握、易推广;②参照系恒定,干扰因素(如颈椎本身的退变增生、各节段颈椎术中的体位等)少,甚至无;③个体化、重复性好,高准确度,极低甚至无误置率。

由于解剖结构的不同,C1和C2有各自独立的置钉方法;C3~C7因结构相近,置钉方法在原则上应是自成一套体系,有着共同点。C2(枢椎)峡部术中可以直视置钉,虽然进钉点的选择可有不同,但进钉方向只要指向峡部,采取"宁上勿下,宁内勿外"的原则,即可以准确置钉并规避风险[9,10],故C2进钉点、进钉角度的选择已达成共识。因此,研究集中在寰椎和下颈椎(C3~C7)。

我们通过近年来对颈椎的应用解剖学基础研究,提出了一种更为安全、有效的徒手椎弓根置钉方法[11,12,13]。本研究回顾性分析临床应用105例患者的临庆资料,目的在于:①评价寰椎及下颈椎置钉方法的准确性;②分析寰椎及下颈椎精准置钉的原因;③总结该置钉技术的适应证及相对禁忌证;④分析置钉偏差的原因。

资料与方法
一、纳入及排除标准

纳入标准:①术前诊断及手术指征明确,一般状态尚可,能耐受手术者;②涉及创伤、炎症、畸形、退变以及肿瘤患者;③具有完整的术前影像学资料及术后相关的随访资料。

排除标准:①行单纯前路内固定、后路侧块螺钉、椎板螺钉及棘突螺钉固定的手术患者;②合并严重骨质疏松症,累及颈椎后部结构的感染者;③颈椎椎弓根破损或被肿瘤侵蚀,椎弓根存在先天畸形、解剖变异、椎动脉孔畸形无法安全置钉者。

二、一般资料

收集2007年4月至2011年4月以及2013年4月至2016年4月(2011至2013年间数据丢失)在我院接受手术治疗的颈椎疾病患者1 688例,按上述纳入及排除标准共105例(其中6例无术后CT,仅摄X线片)纳入本研究。男60例,女45例;年龄20~76岁,平均(51.7±14.5岁)。颈椎创伤伴颈脊髓损伤61例,颈椎退变性疾病19例(后纵韧带骨化症12例、多节段颈椎病7例),颈椎肿瘤16例(神经鞘瘤9例、脊膜瘤4例、椎体转移肿瘤3例),颈椎畸形6例(后凸畸形3例、先天畸形3例)及椎间隙感染3例。

主要临床表现:58例患者(55.2%)与受累神经支配区域一致的放射性疼痛和感觉障碍,神经支配区的肌力减弱;14例患者(13.3%)出现肩部以下的四肢瘫,呼吸困难,二便功能丧失。

术前均行相关影像学检查,X线片及CT显示颈椎不稳甚至脱位、关节突绞索及骨折线者共80例(76.2%);颈部MRI示脊髓局部受压明显,髓内信号异常40例(38.1%);椎体和椎管内占位性改变19例(18.1%)。

三、徒手颈椎椎弓根螺钉的置钉方法
(一)寰椎(C1)—探查法[11]

即取寰椎下方侧块内、外缘的中点在后弓上的投影作为进钉点,术中可用探子探及寰椎下方侧块内、外缘;定义螺钉中轴线与正中矢状面形成的角为横向角;螺钉中轴线与寰椎所在平面所形成的角为纵向角,置钉时螺钉横向角为6°~16°,纵向角为3°~5°;选择直径为3.5 mm,长度为21.7~30.5 mm的螺钉。

(二)枢椎(C2)—直视法[9,10]

即显露枢椎峡部(枢椎上、下关节突之间的连接区域),进钉点选取枢椎侧块中点;在直视下以指向峡部为进钉方向,采取"宁上勿下,宁内勿外"的原则置钉。

(三)下颈椎(C3~C7)—局部解剖定位法[12,13]

我们提出了C3~C7"峡部"的概念,即取经过"峡部"中外1/3的垂线与横突根部中点的水平线相交,交点为螺钉的进钉点;定义椎弓根中轴线在水平面上与峡部后外侧面形成的夹角为横向角;椎弓根中轴线在矢状面上与峡部后侧面形成的夹角为纵向角。在C3~C5取横向角分别为95.10°±3.96°、86.60°±3.35°、84.60°±4.95°;纵向角分别为71.25°±4.54°、69.90°±5.06°、76.15°±5.11°(图1)。在C6、C7置钉中,根据椎体峡部后侧面与峡部后外侧面有时会出现成角分为两类,当两者为同一平面时取横向角为59.71°±1.10°,选取纵向角为75.86°±1.12°;当两者有成角时取横向角89.61°±1.24°,选取纵向角为75.86°±1.12°(图2)。

点击查看大图
图1
C3~C5椎弓根螺钉置钉的局部解剖定位法示意图 A C4的"峡部"即为该椎上关节突下缘、下关节突上缘在侧块上所围成的区域 B 经过"峡部"中外1/3的垂线将"峡部"分为后侧面和后外侧面 C,D C4后面观和侧面观示进钉点确定在过"峡部"中外1/3的垂线与过横突根部中点水平线的交叉点 E,F C4上面观和侧面观示进钉角度为椎弓根的中轴线在水平面上与峡部的后外侧面形成的角为横向角(α角);椎弓根中轴线在矢状面上与峡部后侧面形成的角为纵向角(β角)
点击查看大图
图1
C3~C5椎弓根螺钉置钉的局部解剖定位法示意图 A C4的"峡部"即为该椎上关节突下缘、下关节突上缘在侧块上所围成的区域 B 经过"峡部"中外1/3的垂线将"峡部"分为后侧面和后外侧面 C,D C4后面观和侧面观示进钉点确定在过"峡部"中外1/3的垂线与过横突根部中点水平线的交叉点 E,F C4上面观和侧面观示进钉角度为椎弓根的中轴线在水平面上与峡部的后外侧面形成的角为横向角(α角);椎弓根中轴线在矢状面上与峡部后侧面形成的角为纵向角(β角)
点击查看大图
图2
C6,C7椎弓根螺钉置钉的局部解剖定位法示意图 A 上面观示峡部后侧与后外侧有成角时置钉取横向角(89.61±1.24)°  B 上面观示峡部后侧与后外侧为同一平面时置钉取横向角(59.71±1.10)°
点击查看大图
图2
C6,C7椎弓根螺钉置钉的局部解剖定位法示意图 A 上面观示峡部后侧与后外侧有成角时置钉取横向角(89.61±1.24)°  B 上面观示峡部后侧与后外侧为同一平面时置钉取横向角(59.71±1.10)°
四、治疗方法
(一)术前准备

所有患者术前均行颈椎正位、侧位及动力位X线片、CT扫描并三维重建、颈部MR检查以了解颈椎椎弓根的解剖、各节段稳定性以及颈脊髓受压情况。颅骨牵引的应用视病情而定,一般的寰枢椎骨折、脱位需要牵引下复位、固定,其他的仅作为颈椎术前的临时固定。牵引重量视受伤节段而定,一般为2.0~5.0 kg,且定期复查X线片以了解复位情况。

(二)手术方法

采用全身麻醉,患者取俯卧位,头部呈中立位,选用Mayfield头架固定。充分显露并确定需固定的颈椎节段。

确定进钉点及进钉角度后,寰椎用直径3.0 mm磨钻开路至后弓移行部与侧块交界处,再用开路探子钻入侧块内;其他椎体采用开路椎在进钉点处破除骨皮质,直视下用开路探子沿椎弓根中轴线的方向钻入至椎体松质骨,攻丝,选择直径为3.5 mm及合适长度(术中探查确定螺钉长度)的颈椎椎弓根螺钉置入,使螺钉中轴线与椎弓根中轴线保持一致。进钉过程中要匀速前进并注意手感,并用探子小心探查椎弓根四壁后拧入螺钉。选择合适大小的连接棒,预弯以恢复颈椎生理曲度,安装后拧紧顶丝。再行其他手术(如肿瘤切除术、椎管扩大成形术或椎管减压术等)。

(三)术后处理

术中切口常规放置引流,术后根据引流量,一般术后1~2 d拔除。术后给予神经营养药、广谱抗生素,必要时给予激素和甘露醇以减轻神经症状及脊髓水肿。术后颈托固定3个月。

五、随访及疗效评价标准

所有患者于术后1周、术后1、3、6个月门诊复查,以后每6个月随访1次。要求术后1周及术后3个月时行颈椎CT检查,余随访时间摄颈椎正、侧位X线片。

临床疗效评价:创伤患者采用美国脊柱损伤协会(American spinal injury association,ASIA)脊髓损伤分级评定脊髓功能损伤情况,非创伤患者采用日本骨科协会(Japanese Orthopaedic Association Scores,JOA)评分(17分法)[14]评估患者神经功能及改善情况,并计算JOA评分改善率。JOA评分改善率≥75%为优,50%≤改善率<75%为良,25%≤改善率<50%为可,改善率<25%为差。

点击查看大图
点击查看大图

影像学评价方法:于术前、术后1周、术后1、3、6个月行颈椎CT扫描以及椎弓根矢状位、轴位和冠状位进行三维重建观察螺钉位置。根据Lee等[15]的方法评价置钉的准确性:0级,螺钉完全位于椎弓根内;Ⅰ级,穿破椎弓根的部分<螺钉直径的25%;Ⅱ级,穿破椎弓根的部分为螺钉直径的25~50%;Ⅲ级,穿破椎弓根部分>螺钉直径的50%。0级和Ⅰ级代表螺钉位置良好,Ⅱ级和Ⅲ级提示螺钉为误置。对于穿破椎弓根皮质的螺钉,统计穿破方向,评估螺钉穿破程度和穿破率,并分析穿破特点及原因。摄正、侧位X线片观察术后植骨融合情况以及有无内固定物松动、断裂等内植入物相关并发症。

六、统计学方法

采用SPSS 17.0(SPSS公司,美国)统计软件包进行数据分析,手术前后的JOA评分为非正态分布,故以(M±Q)表示,统计分析采用配对秩和检验,检验水准α值取双侧0.05。

结果
一、手术情况

所有患者均顺利完成手术。手术时间90~200 min,平均137 min;出血量100~900 ml,平均387 ml。

二、椎弓根置钉的准确性

本组105例患者(510枚螺钉)均顺利完成手术,由于6例患者(13枚螺钉)无术后CT资料,无法测量,最终计入统计为99例患者(497枚螺钉,上颈椎201枚、下颈椎296枚)。

椎弓根螺钉位置:0级486枚、Ⅰ级8枚、Ⅱ级3枚、Ⅲ级0枚(表1图3图4图5);寰椎置钉准确率为98.6%,枢椎准确率为97.7%,下颈椎准确率为97.6%。11枚螺钉穿破椎弓根皮质(Ⅰ级+Ⅱ级,表2),其中3枚螺钉为误置,但均为Ⅱ级(突破皮质<1.75 mm),穿破椎弓根内侧壁2枚(分别为C1和C4),穿破外侧壁1枚(C2),无穿破椎弓根上壁及下壁者。置钉的准确率为97.79%(0级),螺钉的偏出率为2.22%(Ⅰ级+Ⅱ级+Ⅲ级),椎弓根螺钉总误置率为0.60%(Ⅱ级+Ⅲ级)。

点击查看表格
表1

99例497枚螺钉节段分布及分级情况

表1

99例497枚螺钉节段分布及分级情况

分级C1C2C3C4C5C6C7
0级681296448506562
Ⅰ级0222011
Ⅱ级1101000
Ⅲ级0000000
合计691326651506663
点击查看表格
表2

11枚偏出螺钉穿破椎弓根的节段和方向分布

表2

11枚偏出螺钉穿破椎弓根的节段和方向分布

颈椎节段内侧壁外侧壁上壁下壁
C11000
C20201
C31100
C42100
C50000
C60100
C70010
合计4511
点击查看大图
图3
男,57岁,齿突基底先天不连合并寰椎脱位。术前CT矢状面重建(A)示枢椎齿突基底骨质不连续,可见线样低密度影,边缘骨质硬化,寰椎移位;行后路寰枢椎椎弓根螺钉内固定术,术后1周CT冠状位重建(B)、CT矢状位重建(C)示寰椎已基本复位,内固定位置良好;术后1周寰椎CT轴位重建(D)、枢椎CT轴位重建(E)示所有椎弓根螺钉位置良好,均为0级
点击查看大图
图3
男,57岁,齿突基底先天不连合并寰椎脱位。术前CT矢状面重建(A)示枢椎齿突基底骨质不连续,可见线样低密度影,边缘骨质硬化,寰椎移位;行后路寰枢椎椎弓根螺钉内固定术,术后1周CT冠状位重建(B)、CT矢状位重建(C)示寰椎已基本复位,内固定位置良好;术后1周寰椎CT轴位重建(D)、枢椎CT轴位重建(E)示所有椎弓根螺钉位置良好,均为0级
点击查看大图
图4
男,68岁,颈椎管狭窄症(C3~C7)伴颈椎后凸畸形,行单纯后路椎板减压+截骨矫形+椎弓根螺钉内固定术 A 术前MRI T2加权像示颈椎序列不整,曲度反张;相应节段椎间盘突出,韧带增厚,相应层面硬脊膜受压,椎管狭窄,髓内信号异常 B,C 术后1周正、侧位X线片示颈椎正常序列已基本恢复,C3~T1节段椎体内螺钉位置佳 D 术后1周CT冠状面重建示C3~T1节段椎体内螺钉位置佳 E~J 术后1周CT示C3(E)、C4(F)、C5(G)、C6(H)、C7(I)、T1(J)所有椎弓根螺钉位置良好,均为0级
点击查看大图
图4
男,68岁,颈椎管狭窄症(C3~C7)伴颈椎后凸畸形,行单纯后路椎板减压+截骨矫形+椎弓根螺钉内固定术 A 术前MRI T2加权像示颈椎序列不整,曲度反张;相应节段椎间盘突出,韧带增厚,相应层面硬脊膜受压,椎管狭窄,髓内信号异常 B,C 术后1周正、侧位X线片示颈椎正常序列已基本恢复,C3~T1节段椎体内螺钉位置佳 D 术后1周CT冠状面重建示C3~T1节段椎体内螺钉位置佳 E~J 术后1周CT示C3(E)、C4(F)、C5(G)、C6(H)、C7(I)、T1(J)所有椎弓根螺钉位置良好,均为0级
点击查看大图
图5
椎弓根螺钉置钉偏出情况 A CT示C4左侧螺钉位置良好(0级),右侧螺钉穿破椎弓根外侧壁(Ⅰ级)B CT示C4左侧螺钉穿破椎弓根内侧壁(Ⅱ级),右侧螺钉位置良好(0级)
点击查看大图
图5
椎弓根螺钉置钉偏出情况 A CT示C4左侧螺钉位置良好(0级),右侧螺钉穿破椎弓根外侧壁(Ⅰ级)B CT示C4左侧螺钉穿破椎弓根内侧壁(Ⅱ级),右侧螺钉位置良好(0级)
三、神经功能恢复情况

术后100例患者获得随访(失访5例),术后随访12~30个月,平均(20.6±5.2)个月。

颈椎创伤伴颈脊髓损伤61例,失访4例,共57例计入统计。根据ASIA脊髓损伤分级标准进行统计,其中10例完全性脊髓损伤患者(A级)中2例获得恢复,43例不完全性脊髓损伤患者术后随访期间均恢复2~3级以上(表3)。

点击查看表格
表3

61例创伤患者术后脊髓损伤(ASIA分级)恢复情况(例)

表3

61例创伤患者术后脊髓损伤(ASIA分级)恢复情况(例)

术前例数末次随访
A级B级C级D级E级
A级1082000
B级1200390
C级17a000133
D级14b000211
E级8c00006

注:a术前C级失访1例,b术前D级失访1例,c术前E级失访2例;共失访4例,术后57例计入统计

非创伤患者44例,失访1例,共43例计入统计。术后6个月进行JOA评分,JOA评分改善率优7例、良20例、可8例、差8例,平均为42.3%。术后6个月JOA评分与术前比较,差异有统计学意义(P<0.05,表4)。

点击查看表格
表4

43例非创伤下颈椎疾患手术前后颈椎JOA评分比较(M±Q,分)

表4

43例非创伤下颈椎疾患手术前后颈椎JOA评分比较(M±Q,分)

项目术前术后6个月
上肢运动功能2.0±03.0±0
下肢运动功能2.0±1.03.0±1.0
上肢感觉功能1.0±1.02.0±1.0
下肢感觉功能1.0±0.01.0±1.0
躯干感觉功能1.0±1.02.0±0.0
膀胱功能2.0±1.03.0±1.0
总分11.0±3.014.0±4.0

注:44例非创伤患者术后失访1例,共43例计入统计。术后6个月JOA评分与术前相比,差异有统计学意义(Z=-5.779,P<0.05)

四、并发症

术中及术后均无脊髓、神经根和血管损伤等并发症。术中无硬膜囊撕裂,但有13例肿瘤患者术中由于切除硬膜下肿物而损伤硬膜囊,即予缝合处理,术后未发生脑积液漏。随访期间未见螺钉出现松动、断裂现象,骨愈合良好。

讨论
一、寰椎及下颈椎置钉方法的准确性

目前,寰椎椎弓根螺钉徒手置钉技术中具有代表性的是谭明生法[16]、马向阳法[17,18]、校佰平法[9],三种方法均找到了适合的参考系,并确定了进钉点或者大致的进钉区域以及一定的进钉角度,对临床医生有重要的指导价值。谭明生法提出的是固定的距离参数,也就是说对不同性别、年龄的患者,由于个体差异可能会给定位带来困难;马向阳法提出的进钉点受寰枢椎相对位置的影响较为明显,当寰枢椎发生旋转脱位时必须纠正脱位才能定位;校佰平法提出的"进钉点"是一个大致的区域,而且此区域在术中显露和操作均比较困难,会相对的增加手术风险。

我们提出在寰椎采用探查法[11]、在枢椎采用直视法[9,10]。寰椎新的参考系选择相对独立,而且规避了上述方法的不利方面,同时明显地降低了操作难度;在术中寰椎下方侧块内外缘均可用探子探及,切实可行。

下颈椎椎弓根螺钉的置钉技术中具有代表性的是Abumi法[19]、管道疏通法[20]和Miller法[21](椎板部分切除椎弓根探查)等。前两种方法的原理类似,均属于探查法的一种,两种方法所不同的是Abumi多选用磨钻"挖穴",而管道疏通法则是用刮匙;两者的共同之处是进钉点、进钉角度均为有一个大致的范围和方向即可,在实际应用中只需要通过"挖穴"的方式,探查前进。此外,还有学者认为只要不破坏"力核"[22],就不影响椎弓根置钉的强度。因此,置钉后螺钉角度可能不在椎弓根的轴线上,加之置钉后钉道平行于椎体上终板,钉道在矢状面和水平面的剖面近似于通过椎弓根的对角线。这种置钉方法的优点:①术后侧位X线像上表现比较一致且美观;②进钉的开路过程用力较小;③磨钻"挖穴"使得椎弓根即使无"芯"依然能进行此操作。缺点是:①时间较长;②操作在X线透视下监测,接受射线辐射较多。Miller法通过去除部分椎板以探查椎弓根上、下壁,在直视下置钉使其准确性相对较高,但正常解剖结构破坏较多,出血多,势必会增加手术时间及手术风险,重要的是术中无法探及置钉最易穿透的椎弓根外侧壁。

与上述方法比较,我们在C3~C7提出局部解剖定位法[12,13],该法进钉点更为明确,不需要破坏过多的骨质,可以缩短手术时间,避免术中多次X线透视。此外,该技术与胸、腰椎椎弓根置钉方法相似,学习周期短,更容易掌握。

二、寰椎及下颈椎精准置钉的原因分析

寰椎(探查法)准确置钉的关键:①通过简易方法确定后弓上的进钉点;②以寰椎后结节所在的解剖位置为坐标系进行研究,得出矢状面夹角(横向角)和寰椎所在平面夹角(纵向角),为此进行了应用解剖学研究[11]。实际应用时探查下方侧块的内、外缘以确定后弓上的进钉点,纵向角应用寰椎后弓和侧块移行部的下表面进行矫正,在寰椎后弓和侧块移行部上、下表面插入神经剥离子以保护上方的椎动脉和下方(寰枢椎之间)的静脉窦,采用磨钻在进钉点至侧块后方按得出的横向角、纵向角对移行部开路,然后用开路探子沿既定方向进入侧块内探查四壁,螺钉直径已固定(3.5 mm),长度由探查确定。若移行部在矢状位上过窄(女性常见),开路后寰椎后弓处于人为"骨折"状态而漂浮。

关于下颈椎,综合各置钉方法的优、缺点,确定其研究(C3~C7局部解剖定位法)的指导思想[12,13]:①寻找下颈椎(解剖结构)本身干扰因素最小的参照系;②与胸、腰椎椎弓根进钉点上、下位置(即横突根部上、下缘)的确定需要横突参与一样,颈椎椎弓根进钉点位置的确定也与横突有关,在学习过程中具有系统性和连贯性,易于理解和掌握。为此,我们引入"峡部"概念,即某下颈椎的"峡部"即为该节段上关节突下缘、下关节突上缘在侧块上的垂直投影与该节段上关节突内、外侧缘纵行切线所围成的侧块区域。其特点是除了外伤或病理侵害外,其不受关节突增生、颈椎体位及本身位置变化的影响,较为恒定。"峡部"中外1/3的垂线与过横突根部中点水平线的交叉点即为进钉点。在应用解剖学研究中,此点确实是该节段椎弓根中轴线在侧块上的投影。椎弓根中轴线与"峡部"后侧面和后外侧面所形成的纵向角、横向角就某一颈椎而言是固定的、理论上能够达到精准置钉的目的。在实际应用中,就某一患者应用颈椎三维CT工作站系统来进一步矫正,该工作亦进入后期总结中,已达到个性化的要求。此方法在置钉过程中无需X线透视监测,略有不足的是:①术中开路过程用力较大;②椎弓根无"芯"者不能应用此方法。

三、徒手颈椎椎弓根螺钉置钉方法的适应证与相对禁忌证

本组病例涉及颈椎创伤、炎症、畸形、退变性疾病以及肿瘤,表明此种颈椎椎弓根置钉方法的临床适应证广泛。对于骨折伴有脊髓损伤的患者,椎弓根螺钉固定除可以提供牢靠的固定外,在术中还有较好的提拉、复位、矫形作用,使得颈椎节段稳定性、椎体高度和生理曲度得以恢复,加之通过术中充分减压,术后神经功能也可得到明显改善。对于颈部良、恶性肿瘤,颈椎畸形,炎症等疾病,术中可以根据病变的大小、范围及侵犯程度,选择适合的节段及螺钉数量进行置钉,并能够充分减压、清除病灶。

应用椎弓根螺钉固定技术对椎间隙感染患者施术时我们有一些深刻的体会:①椎间隙感染隐匿,手术前后很难明确致病细菌谱;②多数椎间隙感染患者根性刺激症状重,非常痛苦;③单纯前路清理病灶,一期植骨融合内固定有在感染病灶区植入异物的嫌疑,后路手术可以避开椎体病灶采用短椎弓根螺钉固定、植骨融合。而前路单纯清理病灶并旷置病灶,术后辅以广谱抗菌素,为一种有效的选择,本组感染病例即如此,并取得了良好的疗效。对于颈椎管狭窄等退变性疾病,该技术可以在一定程度上矫正颈椎后凸,提高植骨融合率并降低术后复发率。

椎弓根螺钉置钉技术的相对禁忌证:①合并有严重骨质疏松症的患者;②颈椎椎弓根破损或被肿瘤侵蚀导致无法安全置钉者;③椎弓根存在先天畸形、解剖变异、椎动脉孔畸形者;④颈椎后部结构感染者等。

四、螺钉偏出的原因分析

本研究中置钉的准确率为97.79%(0级),且所有随访患者术中及术后均未出现脊髓、神经根及血管损伤等;随访期间亦未见内固定物松动、断裂现象,且骨愈合良好,表明该置钉方法比较精准。不过术后CT三维重建仍提示有11枚螺钉穿破椎弓根骨皮质,但其中误置仅为3枚(Ⅱ级);在节段分布上,11枚螺钉中穿破C3、C4节段椎弓根5枚(45.5%)。国内外研究表明,C3、C4椎弓根宽度较小(尤以亚洲人明显),横向角较大,此外若术中显露不充分,加上两侧肌肉及切口的阻挡,使得C3、C4节段置钉难度明显增大,增加螺钉穿破椎弓根骨皮质的风险;在穿破方向分布上,11枚中突破椎弓根内侧壁4枚(36.3%),外侧壁5枚(45.5%),上壁及下壁各1枚(占9.1%)[10,12,13,23,24]

我们认为螺钉穿破椎弓根内、外侧壁明显多于上、下壁的原因可能与术中"C"形臂X线机透视时,侧位比正位更加清晰有关。Panjabi等[25]研究发现椎弓根内侧壁厚度是外侧壁的1.4~3.6倍,这可能是本研究中螺钉穿破外侧壁多于内侧壁的原因。本研究中穿破外侧壁的5枚螺钉中1枚螺钉为Ⅱ级,但所有螺钉均未造成实质性损害,且无神经、血管并发症,这可能与椎动脉仅占据整个椎动脉孔面积的34.1%(8%~85%)以及椎动脉自身具有良好的弹性和韧性有关[26]。至于椎动脉是否会因螺钉长期挤压而出现动脉瘤,有待于我们更长期的观察。Abumi等[19]对669枚徒手置钉的椎弓根螺钉进行观察,并与以往颈椎侧块螺钉的文献进行对比,发现在神经、血管损伤并发症上无明显差异,而在术后螺钉松动率上椎弓根螺钉要明显低于侧块螺钉。

五、本研究的局限性

虽然此方法在置钉过程中无需X线透视监测,但仍有不足:①在寰椎置钉过程中,若移行部在矢状位上过窄(女性常见),开路后寰椎后弓将处于人为"骨折"状态而漂浮;②术中开路过程用力相对其他方法较大;③椎弓根无"芯"者不能应用。

虽然关于颈椎椎弓根螺钉内固定技术的研究取得了一定的成果,但目前仍然存在较多问题:①解剖学研究基于干骨标本,没有年龄及性别的约束,数据离散度较大,降低了其临床指导意义,这方面还有很多工作要做;②需要研究一种简便、实用且不借助复杂的科学仪器和设备,不需要医生太多经验即可达到个性化要求的置钉方式,以期提高置钉的准确率,降低误置率。目前情况下我们的经验:①术者要掌握下颈椎椎弓根的相关解剖学知识及所有置钉方法;②术前CT三维重建剔除不适合置钉的椎弓根,并给出可以置钉椎弓根的个性化数据;③术中丰富的临床经验和"手感"也很重要;④儿童不宜行下颈椎椎弓根置钉,成年女性较男性椎弓根细,置钉难度大,要予以高度重视。

随着现代数字影像技术在临床的普及,置钉方法和数字影像技术的结合使某种置钉方法通过编程即能在术前得到基于这种置钉方法的各椎弓根的影像数据,达到个体化置钉的要求,这可能是未来的发展趋势。

参考文献
[1]
高志朝王梅王大勇,.后路寰枢椎椎弓根螺钉结合单侧枢椎棘突椎板钉固定治疗寰枢椎不稳的临床疗效[J].中华骨科杂志, 2015, 35(5): 503-510. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-2352.2015.05.007.
GaoZC, WangM, WangDY, et al. The clinical effects of atlantoaxial pedicle screw combined with unilateral axial spinous process and lamina screws for atlantoaxial instability[J]. Chin J Orthop, 2015, 35(5): 503-510. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-2352.2015.05.007.
[2]
曲延镇王玉龙郭晓东,.单纯后路椎弓根钉内固定治疗下颈椎骨折脱位[J].中华骨科杂志, 2013, 33(10): 990-996. DOI:10.3760/cma.j.issn.0253-2352.2013.10.003.
QuYZ, WangYL, GuoXD, et al. The posterior approach combined with pedicle screw fixation for the treatment of lower cervical fractures and dislocation[J]. Chin J Orthop, 2013, 33(10): 990-996. DOI:10.3760/cma.j.issn.0253-2352.2013.10.003.
[3]
KotaniY, CunninghamBW, AbumiK, et al. Biomechanical analysis of cervical stabilization systems. An assessment of transpedicular screw fixation in the cervical spine[J]. Spine (Phila Pa 1976), 1994, 19(22): 2529-2539.
[4]
杨军杨群黄洪彬,.可滑动椎弓根钉棒系统的设计和在腰椎融合中的疗效[J].中华骨科杂志, 2016, 36(22): 1435-1441. DOI:10.3760/cma.j.issn.0253-2352.2016.22.005.
YangJ, YangQ, HuangHb, et al. Design of a slideable pedicle screw-rod system and its efficacy in the treatment of lumbar spine fusion[J]. Chin J Orthop, 2016, 36(22): 1435-1441. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-2352.2016.22.005.
[5]
钱邦平邱勇潘涛,.经椎弓根不对称截骨重建强直性脊柱炎胸腰椎侧后凸畸形患者双平面平衡[J].中华骨科杂志, 2015, 35(4): 341-348. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-2352.2015.04.007.
QianBP, QiuY, PanT, et al. Analysis of the surgical outcome of asymmetrical pedicle subtraction osteotomy in ankylosing spondylitis patients with thoracolumbar kyphoscoliotic deformity[J]. Chin J Orthop, 2015, 35(4): 341-348. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-2352.2015.04.007.
[6]
LudwigSC, KramerDL, BalderstonRA, et al. Placement of pedicle screws in the human cadaveric cervical spine: comparative accuracy of three techniques[J]. Spine (Phila Pa 1976), 2000, 25(13): 1655-1667.
[7]
AbumiK, ShonoY, KotaniY, et al. Indirect posterior reduction and fusion of the traumatic herniated disc by using a cervical pedicle screw system[J]. J Neurosurg, 2000, 92(1Suppl): 30-37.
[8]
姜良海谭明生杨峰,.标杆型3D打印导板辅助颈椎椎弓根置钉的临床应用[J].中华骨科杂志, 2016, 36(5): 257-264. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-2352.2016.05.001.
JiangLH, TanMS, YangF, et al. Design and application of 3D printed navigational guiding template in cervical pedicle screw placement[J]. Chin J Orthop, 2016, 36(5): 257-264. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-2352.2016.05.001.
[9]
校佰平徐荣明.寰枢椎经椎弓根螺钉固定技术的临床应用[J].中国脊柱脊髓杂志, 2005, 15(11):658-661.
XiaoBP, XuRM. The exploration of the security of the internal fixation with AXIS plate screw technique via the atlanto-axial pedicle[J]. Chin J Spine Spinal Cord, 2005, 15(11):658-661.
[10]
马向阳尹庆水吴增晖,.枢椎椎弓根螺钉进钉点的解剖定位研究[J].中华外科杂志, 2006, 44(8): 562-564.
MaXY, YinQS, WuZH, et al. Anatomic evaluation the entry point of C2 pedicle screw[J]. Chin J Surg, 2006, 44(8): 562-564.
[11]
王建华.寰椎椎弓根螺钉置入的应用解剖学研究[D].长春:吉林大学, 2012.
WangJH, LiuJC. Applied Anatomical Study on Technique of Pedicle Screw Placement in Atlas[D]. Changchun: Jilin University, 2012.
[12]
LiuJ, LiY, WuY, et al. A novel method of cervical pedicle screw placement from C3 to C5 and its clinical applications[J]. Spine (Phila Pa 1976), 2013, 38(8): E504-E512. DOI: 10.1097/BRS.0b013e3182880065.
[13]
LiY, LiuJ, LiuY, et al. Cervical pedicle screw fixation at C6 and C7: A cadaveric study[J]. Indian J Orthop, 2015, 49(4): 465-470. DOI: 10.4103/0019-5413.159678.
[14]
HukudaS, MochizukiT, OgataM, et al. Operations for cervical spondylotic myelopathy. A comparison of the results of anterior and posterior procedures[J]. J Bone Joint Surg Br, 1985, 67(4): 609-615.
[15]
LeeSH, KimKT, SukKS, et al. Assessment of pedicle perforation by the cervical pedicle screw placement using plain radiographs: a comparison with computed tomography[J]. Spine (Phila Pa 1976), 2012, 37(4): 280-285. DOI: 10.1097/BRS.0b013e31822338ad.
[16]
谭明生张光铂李子荣,.寰椎测量及其经后弓侧块螺钉固定通道的研究[J].中国脊柱脊髓杂志, 2002, 12(1):5-8.
TanMS, ZhangGB, LiZR, et al. Anatomic study of atlas and the pass using screw fixation via posterior arch and lateral mass[J]. Chin J Spine Spinal Cord, 2002, 12(1):5-8.
[17]
马向阳钟世镇刘景发,.寰椎椎弓根螺钉进钉点的解剖定位研究[J].中国骨与关节损伤杂志, 2003,18(10):683-685.
MaXY, ZhongSZ, LiuJF, et al. Anatomic Study of The Atlas Pedicle Screw Entry Point[J]. Chinese Journal of Bone and Joint Injury, 2003, 18(10): 683-685.
[18]
马向阳钟世镇刘景发,.经后路寰椎椎弓根螺钉固定置钉研究[J].中国修复重建外科杂志, 2004, 18(5):392-395.
MaXY, ZhongSZ, LiuJF, et al.Experimental Study of Posterior Redicle Screw Placement on Atlas[J]. Chinese Journal of Reparative and Reconstructive Surgery, 2004, 18(5):392-395.
[19]
AbumiK, ShonoY, ItoM, et al. Complications of pedicle screw fixation in reconstructive surgery of the cervical spine[J]. Spine (Phila Pa 1976), 2000, 25(8): 962-969.
[20]
PanjabiMM, ShinEK, ChenNC, et al. Internal morphology of human cervical pedicles[J]. Spine (Phila Pa 1976), 2000, 25(10): 1197-1205.
[21]
PapagelopoulosPJ, CurrierBL, NealePG, et al. Biomechanical evaluation of posterior screw fixation in cadaveric cervical spines[J]. Clin Orthop Relat Res, 2003 (411): 13-24.
[22]
EbraheimNA, RollinsJR, XuR, et al. Projection of the lumbar pedicle and its morphometric analysis[J]. Spine (Phila Pa 1976), 1996, 21(11): 1296-1330.
[23]
NishinomeM, IizukaH, IizukaY, et al. An analysis of the anatomic features of the cervical spine using computed tomography to select safer screw insertion techniques[J]. Eur Spine J, 2013, 22(11): 2526-2531. DOI: 10.1007/s00586-013-2883-5.
[24]
TanSH, TeoEC, ChuaHC. Quantitative three-dimensional anatomy of cervical, thoracic and lumbar vertebrae of Chinese Singaporeans[J]. Eur Spine J, 2004, 13(2):137-146.
[25]
PanjabiMM, DuranceauJ, GoelV, et al. Cervical human vertebrae. Quantitative three-dimensional anatomy of the middle and lower regions[J]. Spine (Phila Pa 1976), 1991,16(8):861-869.
[26]
SanelliPC, TongS, GonzalezRG, et al. Normal variation of vertebral artery on CT angiography and its implications for diagnosis of acquired pathology[J]. J Comput Assist Tomogr, 2002, 26(3): 462-470.
 
 
展开/关闭提纲
查看图表详情
回到顶部
放大字体
缩小字体
标签
关键词