经寰椎“椎弓根”螺钉内固定技术的临床应用

中国脊柱脊髓杂志2006年第16卷第5期 ChineseJournalofSpineandSpinalCord,2006,Vol.16,No.5 临床论著 经寰椎“椎弓根”螺钉内固定技术的临床应用 谭明生 1,移 平 1,王文军 2,谭远超 3,张恩中 3,韦宏宇 1,杨 峰 1,蒋 欣 1 (1中日友好医院脊柱外科 100029北京市;2南华大学附一医院脊柱外科 421001;3山东文登医院脊柱外科 264400) 【摘要】目的:探讨经寰椎“椎弓根”螺钉内固定技术的手术可操作性和临床疗效。:对42例寰枢椎脱位并 有高位颈脊髓受压症状及体征的患者应用经寰椎“椎弓根”螺钉内固定技术治疗,术前均行 X线、CT等影像学 检查;术中在直视下行C1、C2置钉,复位固定,椎板后弓植骨。其中16例难复性寰枢椎脱位采用经口腔前路松 解,一期后路经寰椎“椎弓根”螺钉复位固定融合。术后颈托固定3个月。结果:42例84枚螺钉均成功置入,复 位固定满意。术后36例获3~42个月随访,平均18.6个月,患者均在3~6个月寰枢椎骨性融合,未发现螺钉松 动、断钉和寰枢椎再移位现象。其中4枚螺钉穿入椎动脉孔内缘1mm,但无椎动脉损伤的临床表现。31例患者 脊髓功能明显改善,5例好转。结论:经寰椎“椎弓根”螺钉内固定技术具有直视下置钉、短节段固定、术中复位、 融合率高等特点,为寰枢椎脱位患者的治疗提供了一种较好的内固定术式。 【关键词】寰椎;后弓;侧块;螺钉固定;椎弓根钉;寰枢椎脱位 中图分类号:R687.3,R681.5 文献标识码:A 文章编号:1004-406X(2006)-05-0336-05 Clinicalapplicationofpediclescrew instrumentinatlas/TAN Mingsheng,YIPing,WANG Wenjun,et al//ChineseJournalofSpineandSpinalCord,2006,16(5):336~340 【Abstract】 Objective:Toexplorethesurgicalfeasibilityandclinicaloutcomeofpediclescrewinstrumentin atlas.Method:42caseswithatlasdislocationfollowedbyuppercervicalspinalcordcompressiontreated surgicallywithpediclescrew instrumentviaatlaswerereviewed.Ofthese16caseswithirreducibleatlas dislocationweretreatedsurgicallywithoralanteriorsofttissuereleasecombinedwithposteriorreductionand pediclescrewinstrument.PreoperativeCTandradiographaswellasintraoperativescrewplacementandbone graftwereadministeredinallcases.Cervicalcollarsasexternalsupportwereused.Result:Atotalof84screws weresuccessfullyplacedinatlas.Of42cases,36caseswerefollowedupfrom3to42months(onanaverage of18.6months).Bonyfusionwereobservedinall36caseswithin3to6monthswithoutthecomplicationsof internalfixationfailureandredislocationofatlas.4screwspenetratiedintomedialrimofthevertebralartery foramen,butnovertebralarteryinjurywasdocumented.Neurologicalrecoverywasimprovedsignificantlyin31 cases,betterin5cases.Conclusion:Pediclescrew instrumentinatlashastheadvantagesofdirectscrew placement,short-segmentfusion,intraoperativereductionandhighfusionrate,itisabetteralternativefor atlasdislocation. 【Keywords】Atlas;Posteriorarch;Lateralmass;Screwfixation;Pediclescrew;Dislocationofatlas 【Author′saddress】TheDepartmentofOrthopaedics,China-JapanHospital,Beijing,100029,China 目前寰椎水平常用的内固定术式有Gallie钢 丝、Halifax夹、Magerl经关节突关节螺钉固定等 技术,具有固定节段短,保留了寰枕关节功能等优 点,但都不同程度地存在内固定稳定性欠佳,易发 生内固定物松动、断裂,植骨不融合等问[1]。胸 腰椎经椎弓根螺钉内固定技术在脊柱三维固定的 稳定性方面的可靠效果已得到共识。笔者在研究 寰椎后弓侧块的解剖学基础上,提出了经寰椎“椎 弓根”置钉技术[2、3],临床应用治疗寰枢椎脱位 42 例,获得了满意疗效,报告如下。 1 临床资料 1.1 一般资料 2000年 10月～2005年 6月,共治疗各种原 因所致的寰枢椎不稳患者42例。男性25例,女性 17例;年龄15～66岁,平均 42.8岁。其中陈旧性 第一作者简介:男(1958-),教授,主任医师,研究方向:脊柱外科 电话:(010)84205011 E-mail:zrtanms@sina.com 336 中国脊柱脊髓杂志2006年第16卷第5期 ChineseJournalofSpineandSpinalCord,2006,Vol.16,No.5 齿状突骨折16例,寰椎横韧带断裂 2例,寰枢椎 骨折脱位7例,先天性齿状突畸形 13例,寰枕融 合并颅底凹陷3例,类风湿性骨关节炎致寰枢椎 脱位1例。其中16例为难复性脱位。均有枕颈部 疼痛、颈部僵硬和高位颈脊髓病的临床表现,X线 片均显示寰椎前脱位。40例行C1~C2固定,植骨 融合;2例C2骨折脱位患者行C1~C3固定,不做 植骨融合,术后4~6个月拆除内固定。26例选用 自行的颈椎SARF钢板 (北京亚华生产),16 例选用AOCevinfix或AOStarlock系统固定。螺 钉直径为3.0mm和3.5mm,长度22mm、24mm和 26mm等规格,以适应患者个体化需要。 1.2 手术方法 1.2.1 术前准备 术前常规摄颈椎开口位、侧位、 双斜位、动力位X线片和CT片,明确寰枢椎失稳 情况,测量后弓轴线、钉道长度、后弓的宽度和厚 度、水平面的夹角(β角)和矢状面的夹角(α角) 等参数[2],确定在后弓的进钉点、进钉方向及选择 适当的螺钉。MRI检查明确高位颈脊髓受压部位 和程度,决定是否减压。对难复性脱位需行前路松 解手术者,术前 5~7d行口咽部净化准备,包括: (1)检查治疗口咽部炎症,以含漱液清洗口腔,抗 生素雾化呼吸道;(2)术前气管切开,建立口咽外 气道,留置胃管等。 1.2.2 手术方法 患者俯卧位,局麻或全麻,颅骨 固定架固定于轻度屈曲位,后正中切口,沿后弓后 下方,紧贴骨膜显露寰椎后弓至旁开中线 20mm 范围。对难复性脱位需前路松解手术者,全麻下仰 卧位,用口腔撑开器显露咽后壁。正中切口显露寰 枢椎前面中线旁开15~20mm,切除寰椎前弓、寰 枢椎之间的瘢痕、关节囊和韧带等阻碍复位的组 织。寰椎后结节旁开20mm与后弓的后下缘的交 点为进钉点。进钉点应个体化调整,对于后弓厚 度<4mm的患者,进钉点可向下调至后弓下面。保 持内倾10°~15°,头倾5°~10°方向钻孔,置克氏针 于椎弓根钻孔内,C型臂 X线机透视,证实进针 位置和方向正确后,置入螺钉。根据透视寰枢椎脱 位大小,预弯钢板或棒,再上螺帽提拉复位。根据 需要决定是否进行枕骨大孔和寰椎后弓减压。将 后弓及枢椎椎板皮质造成粗糙面,取髂骨植骨。再 次透视或拍片确定内固定及矫形满意后,缝合切 口。 1.2.3 术后处理 严密观察患者生命体征,给予 脱水、预防感染、激素等药物治疗。行前路口腔松 解术者术后 6~9d24h专人护理气管插管和胃 管。患者卧床3~5d,颈旁置沙袋制动,轴位翻身、 四肢锻炼,3d后可带颈围下床锻炼,3个月去除颈 围进行颈部功能锻炼。 2 结果 共置入 84枚螺钉,手术过程顺利,术中未发 生脊髓、神经根、椎动脉等损伤。术中出血 200~ 850ml,平均350ml,手术时间120~210min。36例 获随访,时间3~42个月,平均18.6个月。31例患 者的颈枕和肩部疼痛症状及脊髓功能明显改善,5 例好转。34例植骨融合患者在术后3~6个月时均 获得骨性融合,未发现螺钉松动、断钉及寰枢椎再 移位现象 (图 1);2例寰椎临时固定的患者中,1 例因枢椎骨折脱位,采用 C1~C3复位固定,未做 植骨融合,手术6个月后骨折愈合,由于患者未遵 医嘱及时取出内固定,术后1年寰椎2枚螺钉断 裂,手术拆除内固定后,头颈左右旋转功能保留 110°;另1例在骨折愈合后及时取出螺钉。36例 72枚螺钉术后行CT检查,其中68枚螺钉位置良 好,4枚螺钉置入的内倾角度不够,钉尖穿入椎动 脉孔内侧约1.0mm,但术中未见明显出血,术后无 头晕头痛等脑缺血症状。 3 讨论 寰椎连接颅与颈椎,是生命中枢的对应部位, 其解剖位置险要。一旦寰枢椎脱位或寰枕部不稳, 可直接压迫延髓,危及患者生命。因此,寰椎部位 切实有效的固定至关重要。Magerl和Seemann介 绍的寰枢椎经关节螺钉固定技术相比于其它C1~ C2后路固定方式,包括 Gallie、Brooks和 Jenuns 钢丝固定以及 Halifaxs椎板夹固定融合等技术, 具有更强的生物力学稳定性[4、5],但此术式在抗伸 屈移位方面并无优势[6]。且以上几种方法都不能 达到牢靠的固定效果,在植骨区骨性融合前需加 用较坚强的外固定。Harms等[7]采用寰椎侧块后方 置钉和枢椎椎弓根钉棒固定,在力学性能上有较 大改进,但仍为后路螺钉侧块固定技术,手术操作 部位深在,有损伤寰枢椎间静脉丛和 C2神经根 的风险。 C1侧块螺钉技术由 Goel和 Laheri于 1994 年提出,但是直到2001年在Harms和Melcher的 337 中国脊柱脊髓杂志2006年第16卷第5期 ChineseJournalofSpineandSpinalCord,2006,Vol.16,No.5 图 1 a术前 X线片示齿状突发育不全,寰枢椎脱位 b术前三 维 CT显示寰椎前脱位,椎管狭窄 c术中透视见寰椎解剖复位 d术后张口位X线片示寰枢椎钢板螺钉固定良好,左右寰齿间隙 对称 e术后侧位 X线片显示寰椎复位,椎管前后径恢复正常 图 2 a骨骼标本后面观显示 Goel侧块技术的进钉点在寰椎后 弓下方侧块背面的中点,其钉道仅置入侧块;椎弓根螺钉技术进 钉点在寰椎后弓上或后弓下缘,其钉道经过后弓和侧块 b侧位 X线片显示 Goel侧块技术的进钉点寰椎后弓下方侧块背面的中 点,其钉道仅置入侧块 c侧位 X线片显示寰椎椎弓根螺钉技术 进钉点在寰椎后弓上或后弓下缘,其钉道经过后弓和侧块 使用下才逐渐引起重视。2002年谭明生等[2]改良 了C1侧块螺钉技术,首先提出了经寰椎“椎弓 根”螺钉技术。Currier等[8]将C1侧块螺钉的置入 分为两种基本技术:(1)Goel技术,Goel、Harms、 Melcher和 Gupta等将进钉点设计在后弓下方侧 块的中心,钉道贯穿寰椎侧块,即寰椎侧块螺钉技 术;(2)Tan技术,谭明生等改良了Goel和Harms 技术,将进钉点设计在寰椎后弓,钉道贯穿寰椎后 弓和侧块,即寰椎“椎弓根”螺钉技术(图2)。 3.1 经寰椎“椎弓根”螺钉内固定技术的优点 寰椎“椎弓根”螺钉技术有如下优点:(1)在寰 枢关节复位前置入螺钉,可用于术中复位;(2)螺 钉不会破坏 C1~C2关节,可用于 C1~C2骨折的 临时固定,待骨折愈合后,拆除钢板,能保留 C1~ C2关节的活动功能;(3)C1后方不需要绑钢丝, 尤其适用于寰椎后弓有缺损的病例;(4)寰椎“椎 弓根”螺钉技术的进钉点的位置较侧块技术高,不 必显露C1后弓下方等深部解剖结构,术中推开 C2神经根和静脉丛的幅度较小,引起损伤的几率 减小,出血少;其螺钉通道的长度比 Harms技术 的螺钉通道长,螺钉与骨骼接触的界面比后者大, 固定更加牢固。 由于该技术具有以上优点,目前它已受到国 内外学者的高度关注。据不完全统计,迄今, Currier、谭明生、王超、尹庆水、吕国华、郝定均、校 佰平、肖增明等已有400多例C1~C2椎弓根螺钉 固定治疗成功病例,暂没有发现严重血管和神经 损伤并发症。在随访患者中,融合率为99.6%。所 338 中国脊柱脊髓杂志2006年第16卷第5期 ChineseJournalofSpineandSpinalCord,2006,Vol.16,No.5 以,Currier[8]、Melcher、郝定均[9]和校伯平等[10]提倡 使用寰椎“椎弓根”螺钉技术。 本组 42例患者共置“椎弓根”钉 84枚,全部 患者手术置钉过程顺利,术中未发生脊髓、神经 根、椎动脉等重要解剖结构的损伤。术后开口位、 侧位、双斜位X线片显示螺钉位置良好,术后3~6 个月获得寰枢椎骨性融合,除1例寰椎临时固定 患者未及时取出内固定发生螺钉断裂外,其余患 者未发现螺钉松动、断钉及寰枢椎再移位现象。 3.3 适应证 (1)寰枢椎脱位,有脊髓神经功能障碍者;(2) 寰枢椎脱位,虽无脊髓神经功能障碍,但持续颈部 疼痛不减轻、有交感神经症状(如头晕、视物不清、 睁眼无力、胸前憋闷而心电图正常等)者;(3)寰枢 椎脱位,寰齿前间隙(atlas-densinterval,ADl)≥ 5mm或非手术治疗中发现ADI增加者;(4)不可 修复的寰枢椎脱位,不稳定系数 [11](instability index,Ⅱ)为 25%～40%的年轻、运动剧烈者;(5) 不稳定系数40%以上,预料日后将出现慢性脊髓 病症状者;(6)先天性齿状突不连,寰椎后弓缺损 以及寰枢椎前后方的稳定性均破坏者。对上述疾 病不宜采用椎板钢丝和椎板夹固定。因为钢丝和 椎板夹不能安装在没有后弓的寰椎上,也不能为 前后方稳定性均受破坏的寰枢椎提供贯通上颈椎 前后方的三维稳定性[12]。除此之外,本术式还适应 于:寰椎横韧带断裂、陈旧性齿状突骨折、寰椎骨 折脱位(侧块分离>6.9mm),枢椎肿瘤、类风湿关 节炎、寰枢后路减压术后和上颈椎先天畸形所至 的寰枢椎脱位等。 3.4 经寰椎“椎弓根”置钉手术的可操作性和注 意事项 寰椎后弓处的毗邻关系复杂,椎动脉穿横突 孔后紧贴椎动脉沟横行进入颅腔,后弓外缘有硕 大的椎静脉丛,下方有C2神经通过,椎管内为生 命中枢延髓。解剖学测量显示[2、3],椎动脉沟的解 剖学差异较大,椎动脉沟后方的后弓上缘、外缘切 迹也存在较大的差异。相比之下寰椎后弓的下缘 较为平坦,变异不大,可作为进钉点和进钉方向的 参考标志。据此笔者强调手术操作要点如下:(1) 个体化置钉,术前详细患者影像学资料,确定 进针方向和位置等相关参数。(2)紧贴寰椎后弓的 后下缘行骨膜下剥离,显露至旁开中线20mm处, 使用神经剥离子在骨膜下将椎动脉横部向头侧牵 开,将C2神经根和静脉丛等向远侧牵开,完全暴 露后弓,再用神经剥离子探查寰椎后弓内侧(椎管 壁),在直视下用磨钻磨开骨皮质后再用开路锥钻 孔。(3)术中使用X线透视确认导针的方向和位 置正确,保证安全置钉。本组患者共置钉84枚,术 后X线片和CT显示,开展该技术的早期有4枚 螺钉穿破寰椎椎动脉孔内缘1.0mm,所有病例均 未发现术中术后损伤神经、椎动脉、静脉丛和大出 血等并发症。 寰椎解剖学研究结果显示[2、3],经寰椎后弓侧 块在冠状面上,椎动脉沟处的后弓和侧块的宽度 都较大,具备螺钉置入条件;而矢状面上后弓的高 度相对小,以往认为置入螺钉有较大的困难和危 险性,尤其是外径高度小于 4mm者,被认为是不 具备置入螺钉的条件。在本组后期20例病例中, 笔者修改了进钉点:在中线旁开20～22mm与后弓 的后下缘交汇处,进钉方向在冠状面上保持内倾 10°~15°进钉,矢状面上钉头向头侧倾斜约 5°~ 10°。同时应注意个体化操作,因为后弓侧块在解 剖学上存在个体间的差异。本组有4例后弓外径 高度小于4mm,其中,2例为9岁儿童,1例为侏 儒患者。对于这类小骨骼患者采用修改后的进钉 点和置钉技术,均安全、准确地完成了寰椎置钉操 作。 本组2例C2骨折脱位患者行C1~C3临时固 定,未行植骨融合,术后4~6个月拆除内固定,头 颈仍然保留110°的旋转功能。说明该技术可做为 可修复性新鲜上颈椎损伤临时固定治疗方法。难 复性C1脱位传统治疗方法是经口腔切除寰椎前 弓和齿状突,解除延髓前方压迫,再行后路枕颈固 定融合,容易并发脊髓损伤和脑脊髓感染,截瘫或 死亡率高;颈枕固定需融合 4~5个节段,使头颈 活动严重受限,寰枢椎脱位的复位效果也不好。本 组 16例难复性 C1脱位患者均采用经口腔前路 松解,后路寰枢椎椎弓根钉复位固定融合手术,其 优点是:(1)仅需松解寰枢椎前方的软组织或切除 C1前弓,不切除齿状突,大大简化了手术的复杂 性,缩短了手术时间,可使脊髓损伤、脑脊髓感染、 截瘫或死亡率降低到常规脊柱手术水平;(2)仅固 定寰枢椎2个节段,能保留更多的颈椎活动功能。 (3)术中可有效复位,解除脊髓压迫,不必切除C1 后弓。 本研究显示寰椎椎弓根螺钉技术具有直视下 339 中国脊柱脊髓杂志2006年第16卷第5期 ChineseJournalofSpineandSpinalCord,2006,Vol.16,No.5 置钉,可操作性强,固定节段短,可术中复位,融合 率高等特点,是治疗寰枢椎脱位的一种有效手术 技术。但寰椎解剖位置险要,术者必须熟悉其解剖 结构,具有熟练的上颈椎手术经验,最好参加本术 式的培训,以免发生手术意外。 4 参考文献 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(收稿日期:2005-11-07 修回日期:2006-01-24) (英文编审 郭万首) (本文编辑 卢庆霞) 消息 第四届脊柱外科新技术学习班通知 宁波市第六医院骨科拟于2006年8月25～27日举办第四届脊柱外科新技术学习班及宁波市2006年骨 科论坛,届时将有著名脊柱外科专家贾连顺、杨迪生、田伟,徐荣明、陈其昕等教授授课。 授课内容:当代脊柱外科进展;脊柱肿瘤手术进展;枕颈固定技术;寰枢椎不稳椎弓根螺钉固定和四点内 固定技术;颈椎侧块螺钉内固定技术;颈椎椎弓根内固定技术;颈椎椎间盘置换技术;颈椎前路内固定技术; 颈胸段固定技术,胸椎椎弓根螺钉内固定技术;胸腰椎畸形截骨矫形技术;胸腰椎前路重建内固定技术;腰椎 前、后路融合界面固定技术;脊柱侧凸三维矫形技术;骶髂关节复合体损伤的手术固定技术。 学习班以具有五年以上骨科临床基础的医师为主要对象,鼓励学员携带疑难病例资料交流,配有大量的 内固定技术操作练习,招收学员40名,按报名先后顺序录取,额满为止。学习班结束后,授予Ⅰ类学分8 分,并将举办宁波市2006年骨科论坛,欢迎各位学员观摩。会务费600元(含资料费),住宿费用自理。同时, 本院常年招收进修医师。 联系人:浙江省宁波市第六医院骨科 马维虎主任医师,医教科 谢晖;邮政编码:315040;电话:(0574) 87801999转2105、2107或转医教科,手机:13065662871。 浙江省宁波市第六医院人工关节高级研讨班 浙江省宁波市第六医院将于2006年11月17～19日(17日报到,18～19日会议)举办浙江省宁波市第六 医院人工关节高级研讨班。内容:初次复杂全髋置换术;全髋关节翻修术;膝关节置换术常见问题的处理策略 等。同时安排workshop。邀请的专家有:朱振安教授(上海九院),吴海山教授(上海长征医院),严世贵教授(浙 医二院),冯建翔(宁波六院),狄正林(宁波六院)等和两名国外知名人工关节专家。 联系人:狄正林(13355980897),章军辉(13205749657)。 340