探讨枕骨切线角在协助后路枕骨髁螺钉置钉中的可行性，验证自制置钉器辅助置钉的安全性和准确性。
选取12具成人尸体枕颈部标本，行薄层CT扫描，将数据以Dicom格式导入mimics 19.0软件，对每具标本行枕骨及寰椎的三维重建模拟置钉，并通过3－matic软件测量置钉参数枕骨切线角、头倾角、内倾角、进钉长度及舌下神经管下缘至螺钉中轴线距离。利用自行设计的枕骨髁螺钉置钉器，结合枕骨切线角、内倾角及进钉点行工具辅助下后路枕骨髁螺钉标本置钉，术后再次对枕颈部行薄层CT扫描并行重建，测量实际置钉后相应置钉参数。手术前后对应置钉参数比较采用配对t检验。
术前三维重建下枕骨髁螺钉模拟置钉测得最佳钉道参数头倾角5.3°±0.9°，切线角14.9°±3.7°，内倾角28.1°±5.9°，进钉长度(21.4±1.7) mm，舌下神经管下缘至螺钉中轴线距离(4.74±0.36) mm，术前左右侧枕骨髁上述模拟置钉参数对比差异无统计学意义(t＝－1.32、－0.48、0.10、0.23、0.09，均P>0.05)。应用置钉器协助枕骨髁螺钉安全置入，术后CT评估螺钉均位于理想置钉通道，未对舌下神经管、寰枕关节面等结构产生损伤，术后测得实际置钉参数头倾角5.2°±0.7°，切线角15.1°±3.2°，内倾角28.2°±4.2°，进钉长度(21.5±1.7) mm，舌下神经管下缘至螺钉中轴线距离(4.54±0.29) mm，术后实际置钉参数左右侧对比差异均无统计学意义(t＝－0.77、0.82、0.56、0.22、0.21，均P>0.05)。术前及术后测量参数对比，头倾角、切线角、内倾角、进钉长度和舌下神经管下缘至螺钉中轴线距离差异均无统计学意义(t＝0.56、－0.47、－0.18、－0.70、1.89，均P>0.05)。
枕骨切线角可在后路枕骨髁螺钉置钉过程中直接测量，协助指导枕骨髁螺钉置钉；自制枕骨髁螺钉置钉工具可有效结合枕骨切线角、头倾角及进钉点辅助螺钉的准确置入，提高后路枕骨髁螺钉置钉的安全性。
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2008年，Uribe等[1]和La Marca等[2]分别通过独立研究提出以枕骨髁作为单一颅侧固定点行枕颈融合的新方法。目前，枕骨髁螺钉已经被证明是在枕颈融合术中替代枕骨钉板在颅侧固定的可行方案[1,2,3]。但由于枕骨髁位置特殊，且周边毗邻众多重要解剖结构，术前钉道规划及置钉参数的测量在指导枕骨髁螺钉安全精准置入过程中显得尤为重要。目前国内外均有研究枕骨髁螺钉置钉参数指导置钉，但主要着重于进钉点、头倾角、内倾角及进钉长度[1,4,5,6,7,8]。本团队于先前的研究提出枕骨切线角在协助后路枕骨髁安全置钉中的理论意义[9]，现自制对应辅助枕骨髁螺钉置钉工具，探讨枕骨切线角在协助后路枕骨髁螺钉精准置钉中的可行性及安全性。
选取12具成人尸体标本，其中新鲜冰冻标本7具(男性5具，女性2具)，福尔马林浸泡标本5具(男性3具，女性2具)，各标本死亡年龄未知。完整截取标本C0～C2节段作为实验对象，保留骨性及周围软组织结构，对标本进行随机编号(1～12号)后，依次行薄层CT扫描(荷兰Philips公司Brilliance 64 CT)，扫描层厚0.6 mm，排除骨折脱位、结构缺损、畸形或肿瘤占位病变的存在。
枕骨髁螺钉置钉器主要包括有3个部分：(1)切线固定杆，操作时以头端放置于枕骨髁后缘中点进钉点，操作杆紧靠枕后部，作为枕骨切线；(2)通道杆，与切线固定杆间所形成的夹角即为枕骨切线角，通道杆内通道代表螺钉中轴线；(3)水平板，依靠重力条件，水平板在操作过程中保持垂直位，其中线与通道板间所形成的夹角为内倾角(图1)。
将所得CT数据以Dicom格式分别导入Mimics19.0软件(比利时Materialise公司)，利用Bone segmentation工具对枕骨及寰椎行骨性阈值分割(分割阈值为266～1 800)，应用三维区域增长工具，形成枕骨与寰椎骨性结构三维蒙版，利用Calculate 3D工具，基于蒙版对骨性结构行三维重建，并对重建结构进行必要的切割及光滑处理，导入直径3.5 mm，长32 mm的STL格式枕骨髁螺钉，参照Lee等[10]和王扬等[7]提出的枕骨髁后部中点为进钉点，进行左右侧枕骨髁模拟置钉。尽量保证螺钉与枕骨髁长轴平行，获得最大螺钉置入长度，同时以不损伤舌下神经管、寰枕关节面、枕骨髁内外侧壁为原则(图2)。
将模拟置钉完成后的3D模型导入3－matic Research 11.0软件中，在Analyze、Sketch等工具辅助下，以枕骨大孔前后缘中点为定位点确定颅骨基底水平面、垂直平面，建立螺钉长轴中轴线，标注由进钉点引出的相切于枕骨后部的直线为枕骨切线，测量螺钉中轴线与基底平面的夹角为头倾角；螺钉中轴线与枕骨切线所形成的夹角为枕骨切线角；螺钉中轴线至垂直平面的角度为内倾角；测量螺钉前缘顶点至进钉点的距离为进钉长度；测量舌下神经管下缘至螺钉中轴线的垂直距离(图3)。
将标本固定于手术固定架，取标准后正中切口，逐层解剖分离，暴露枕外隆突至枢椎区域骨面(尽可能剃净皮质骨面的软组织)，注意避免破坏正常骨性结构，显露枕骨髁后缘、寰椎后弓及椎动脉水平段。参照对应标本术前模拟置钉参数，以自制后路枕骨髁螺钉置钉工具，结合枕骨切线角、头倾角、进钉点，调节置钉工具角度及方位。一助手把持固定置钉器，保持置钉器处于预定位置，术者依次采用克氏针、开口锥及开路锥沿工具导向通道对枕骨髁制备钉道，探针确认钉道四壁完整。随后，沿预置钉道，置入直径3.5 mm枕骨髁螺钉，同方法操作对侧，手术过程未行术中X线透视(图4)。
再次对所有置钉后标本行薄层CT扫描，观察螺钉方位，判断螺钉与舌下神经管、寰枕关节面的位置关系(图5A，图5B)。将所得术后CT数据导入Mimics 19.0软件，以术前模拟置钉相同方法重建相应骨性结构及螺钉(图5C)，并对实际置钉参数进行测量，测量方法同模拟置钉参数测量。
采用SPSS 22.0软件进行数据统计处理，对正态分布数据采用
±s表示，左右侧和手术前后数据比较采用配对t检验，检验水准α＝0.05，以P<0.05为差异有统计学意义。
通过对12具标本术前重建模拟置钉，24侧枕骨髁均有足够体积空间供3.5 mm枕骨髁螺钉置入，并获得合理安全的置钉通道，测得模拟枕骨髁螺钉置钉参数头倾角5.3°±0.9°，切线角14.9°±3.7°，内倾角28.1°±5.9°，进钉长度(21.4±1.7) mm，舌下神经管下缘至螺钉中轴线距离(4.74±0.36) mm，术前模拟置钉左右侧上述指标对比，差异均无统计学意义(t＝－1.32、－0.48、0.10、0.23、0.09，均P>0.05)(表1)。
标本术前模拟置钉左、右侧枕骨髁螺钉置钉参数测量结果(
±s)
标本术前模拟置钉左、右侧枕骨髁螺钉置钉参数测量结果(±s)
| 项目 | 头倾角(°) | 切线角(°) | 内倾角(°) | 进钉长(mm) | 舌下神经管至螺钉距离(mm) |
|---|---|---|---|---|---|
| 左侧 | 5.1±0.9 | 14.6±3.7 | 28.2±6.0 | 21.3±1.8 | 4.74±0.38 |
| 右侧 | 5.5±1.0 | 15.1±3.8 | 28.0±6.0 | 21.4±1.7 | 4.73±0.36 |
| t值 | －1.32 | －0.48 | 0.10 | 0.23 | 0.09 |
| P值 | 0.21 | 0.64 | 0.93 | 0.82 | 0.93 |
共利用置钉器协助置入枕骨髁螺钉24枚，术中置钉器紧贴进钉点及枕骨后部，并由助手在术中保持置钉器稳定，手术过程顺利，术后螺钉未对椎动脉水平段及寰椎后弓造成侵犯。术后CT见枕骨髁螺钉位置可，均未对舌下神经管、寰枕关节面造成损害。术后CT数据三维重建测量实际枕骨髁螺钉置钉参数头倾角5.2°±0.7°，切线角15.1°±3.2°，内倾角28.2°±4.2°，进钉长度(21.5±1.7) mm，舌下神经管下缘至螺钉中轴线距离(4.54±0.29) mm，术后实际置钉参数左右侧对比，差异无统计学意义(t＝－0.77、0.82、0.56、0.22、0.21，均P>0.05)(表2)。
标本术后实际置钉左、右侧枕骨髁螺钉置钉参数测量结果(
±s)
标本术后实际置钉左、右侧枕骨髁螺钉置钉参数测量结果(±s)
| 项目 | 头倾角(°) | 切线角(°) | 内倾角(°) | 进钉长(mm) | 舌下神经管至螺钉距离(mm) |
|---|---|---|---|---|---|
| 左侧 | 5.1±0.7 | 15.5±2.7 | 28.6±5.1 | 21.4±2.1 | 4.55±0.25 |
| 右侧 | 5.3±0.6 | 14.7±3.7 | 27.7±3.1 | 21.6±1.2 | 4.53±0.33 |
| t值 | －0.77 | 0.82 | 0.56 | 0.22 | 0.21 |
| P值 | 0.46 | 0.43 | 0.59 | 0.83 | 0.84 |
枕骨髁螺钉术前模拟置钉参数与术后实际置钉参数头倾角、切线角、内倾角、进钉长及舌下神经管下缘距螺钉中轴线垂直距离比较差异均无统计学意义(t＝0.56、－0.47、－0.18、－0.70、1.89，均P>0.05)(表3)。自制置钉器可有效结合切线角、内倾角及进钉点三项参数，构成理想预置钉道，协助后路枕骨髁螺钉安全、精准置钉。
标本术前模拟置钉参数与术后实际置钉参数比较结果(
±s)
标本术前模拟置钉参数与术后实际置钉参数比较结果(±s)
| 时间 | 头倾角(°) | 切线角(°) | 内倾角(°) | 进钉长(mm) | 舌下神经管至螺钉距离(mm) |
|---|---|---|---|---|---|
| 术前 | 5.3±0.9 | 14.9±3.7 | 28.1±5.9 | 21.4±1.7 | 4.74±0.36 |
| 术后 | 5.2±0.7 | 15.1±3.2 | 28.2±4.2 | 21.5±1.7 | 4.54±0.29 |
| t值 | 0.56 | －0.47 | －0.18 | －0.70 | 1.89 |
| P值 | 0.58 | 0.64 | 0.86 | 0.49 | 0.07 |
Uribe等[1]和La Marca等[2]于2008年首次提出以枕骨髁作为单一颅侧固定点行枕颈内固定融合术的新观念。近来在解剖学适应性、生物力学稳定性、影像学和形态学以及尸体标本置钉的研究和该技术的成功案例报道均表明，枕骨髁螺钉固定技术在枕颈失稳上的可行性[1,2,4,11,12,13,14,15]。但枕骨髁位置独特且周边毗邻众多重要解剖结构，尤其是枕骨髁上方有舌下神经管通过[16]，其内有舌下神经、咽升动脉脑膜支和舌下神经静脉丛等重要结构[17]。如何在置钉过程中有效避免舌下神经管的损伤显的尤为重要，Uribe等[1]通过对6具枕颈部标本置钉后认为，在枕骨髁矢状位平面，螺钉头倾角<5°可有效避免舌下神经管的损伤。Le等[5]提出头倾角应<10°，且尽可能与颅底平面平行，否则寰枕关节后缘及舌下神经管受侵犯的概率将会增加。王扬等[7]认为枕骨髁后部中点为进钉点配合3°头倾角置钉时成功率可达96.67%。但在实际手术操作过程中，术者肉眼及术中透视无法准确观测舌下神经管位置及颅底水平面方位，头倾角在实际置钉中缺乏良好的固定参照物，其大小难以得到准确预判，因此以头倾角指导置钉受到限制。
为追求更为安全及精准的后路枕骨髁螺钉置钉，本团队于先前的研究[9]提出枕骨切线角参数概念。枕骨切线角是指由进钉点所引出的与枕骨后部相切的切线与螺钉中轴线所形成的夹角。在后路枕骨髁螺钉置钉过程中，常规暴露枕外隆突至枢椎后弓区域骨面使得枕骨切线角在实际操作中直接测量成为可能。在枕骨切线角协助置钉过程中，枕后部及枕骨髁均为固定参照物，其在进钉点确定的情况下，配合相应的内倾角，在三维空间中，对应的枕骨切线是独立且唯一的，与此同时，在术中侧位可直接肉眼评估测量螺钉与枕后部间的切线角角度，从而依据术前模拟置钉情况，调节进钉角度及方向，确保螺钉精准安全置入，避免造成对舌下神经管的损伤。即在三维空间置钉条件下，枕骨切线角结合内倾角及进钉点可形成唯一的三维置钉向量，使枕骨髁螺钉可沿预想的置钉通道安全置入。因此，本研究团队依据上述理论，将枕骨切线角、内倾角及进钉点三项参数整合制作枕骨髁螺钉置钉器。
本研究将自制枕骨髁螺钉置钉器首次应用于尸体标本置钉，术后CT及三维重建显示24侧枕骨髁螺钉均沿模拟预置钉道置入，未对枕骨髁周围重要解剖结构造成侵犯。安全精准的置钉离不开术前的合理规划，数字化骨科的发展为脊柱外科精准置钉提供新的思路[18,19,20]，术前三维重建模拟置钉可有效规划合理安全的预置钉道，并可通过计算机测量获得最为精确的置钉参数指导螺钉置入。自制置钉器可根据相应置钉参数引导螺钉沿模拟钉道置入，其优势在于：(1)置钉器将枕骨切线角应用于实际操作，通过个体化术前三维重建及参数测量，结合内倾角和进钉点构成唯一空间通道指导置钉，引导置钉。(2)置钉器方便灵活，根据术前个体化参数可调节置钉器角度方位，且三项置钉参数均可在术中直观测量应用，无需透视，增加置钉可操作性。同时笔者认为，在后路枕骨髁螺钉置入操作中，严格保持标本标准中立位，合理显露手术区域，尽可能剥离枕骨后部及枕骨髁骨面软组织，可使内倾角和枕骨切线角得到最为精确的测量。在制备预置钉道过程中，保持置钉器的稳定性，尽可能减少制备预置钉道时器械活动对置钉器位置产生影响，对于确保钉道的准确性至关重要，本研究通过助手固定置钉器位置，且以切线固定板紧靠枕骨后部来增加置钉工具稳定性，使得钉道能够最大化接近预先设计的最佳化轨迹，提高置钉精确性。与此同时，笔者认为，该技术理念可有效应用于计算机导航技术，为追踪器提供最佳的进钉点及方向，提高置钉的精准度。但本研究标本样本较少，且未设置徒手置钉对照组，未对比置钉器辅助置钉及徒手置钉间的精确性。虽然该方法技术为枕骨髁螺钉置钉提供了一种新的思路，但其有效性和安全性仍需进一步研究证实。
