寰枢椎椎弓根钉在寰枢椎不稳治疗中的应用

夏雪 李学东 刘东昕

寰枢椎椎弓根钉在寰枢椎不稳治疗中的应用

夏雪 李学东 刘东昕

目的探讨经后路寰枢椎椎弓根钉内固定治疗寰枢椎不稳的临床疗效。方法应用经后路寰枢椎椎弓根钉内固定技术治疗寰枢椎不稳患者21例,采用视觉模拟评分法(VAS)评定术前疼痛及术后缓解程度；采用Frankel分级对术前脊髓损伤及术后恢复情况进行评定；采用日本骨科协会(JOA)评分对功能恢复情况进行评定。结果术后平均随访时间20个月,平均手术时间150min,平均术中出血量380ml,术后患者颈部疼痛均明显缓解,VAS评分从术前平均5.6分下降至末次随访时1.8分；术后患者脊髓损伤均不同程度恢复；JOA评分从术前平均8.8分升至末次随访时14.5分；术后发现2枚寰椎螺钉突破椎弓根内侧皮质,另2枚螺钉突破横突孔内缘,均未发生脊髓及椎动脉受损的相应症状；术后6个月所有患者均融合成功。结论经后路寰枢椎椎弓根钉内固定是治疗寰枢椎不稳的一种有效内固定方式,具有良好的生物力学稳定性,其固定节段短、术中复位、融合率高。

寰椎；枢椎；椎弓根钉；寰枢椎不稳；脊柱融合

寰枢椎连接颅骨与颈椎的重要解剖部位,一旦稳定性遭到破坏可导致高位颈脊髓受压,严重者可致四肢瘫,若延髓受压可危及患者生命。因此,寰枢椎不稳通常需手术重建其稳定性。近年来寰枢椎椎弓根钉棒固定凭借其良好的生物力学性能,在临床上的应用日趋广泛。本院采用该技术治疗寰枢椎不稳患者21例,临床疗效满意,现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取因寰枢椎不稳2009年1月～2012年12月在本院接受手术治疗的21例患者,男15例,女6例,年龄22～57岁,平均年龄32.3岁；致伤原因包括交通事故(10例)、高处坠落(7例)、摔倒(4例)；术前诊断为新鲜齿状突骨折12例(Anderson 2型9例,3型3例),寰枢椎脱位9例。临床症状包括枕颈部疼痛、活动受限、肢体麻木等。术前神经系统损伤程度根据Frankel分级,10例D级,8例C级,3例B级；术前VAS评分3.5～8.1分,平均VAS评分5.6分,术前JOA评分6～13分,平均JOA评分8.8分。

1.2 术前准备 术前所有患者均接受颈椎正侧位X片、薄层CT扫描、MR检查了解脱位程度、脊髓受压程度、横韧带损伤程度、了解有无伴发先天畸形及椎动脉异常等情况,在CT上测量相关解剖参数,包括进针点后弓高度、椎动脉沟处后弓高度、钉道内倾及上倾角度；C2椎弓根宽度及进针角度。术前所有患者均常规行颅骨牵引2～3周,重量3～5 kg,对于术前不能完全复位者于术中予以复位。

1.3 手术过程 所有患者均在全身麻醉下手术,取俯卧位,头部以Mayfield支架固定。取后正中入路,显露后弓,后严格遵循骨膜下剥离,暴露范围约距后结节20mm,以神经剥离子将椎动脉从椎动脉沟处向头侧小心牵开,将C2神经根自后弓下缘向尾侧牵开,显露进针点。进针点位置位于后弓后结节20～22mm,根据术前后弓高度进针点有所不同。若进针点后弓高度＞4mm,选择后弓上缘以下3mm为进针点；若后弓高度≤4mm,可将进针点适当下移至后弓后下缘。进针处皮质以磨钻去除,开路锥开口,进针方向通常为0～10°内倾,5°上倾。以直径2.0mm松质骨骨钻缓慢钻孔,探针仔细探查钉道完整性,螺钉长度约28～30mm,直径3.5mm。继而行寰枢椎椎弓根钉置钉,进针点采用马向阳等［1］提出的方法,即枢椎下关节突中点内上2mm进针,进针角度方向内倾约25°,上倾约30°,长度24～26mm。C臂下透视螺钉位置满意后,选择适当长度连接棒预弯曲后,将钉棒连接。对于术前复位不满意患者,术中可借助螺钉提拉作用予以复位,锁紧螺帽,术中C臂透视证实复位满意,以高速磨钻在寰椎后弓、寰枢椎椎板去皮质准备植骨床,取自体髂骨颗粒置骨,逐层关闭切口后留置引流管。

1.4 术后处理 术后常规予以预防感染、脱水等处理,对于术前脊髓受压严重者于术中、术后予以激素治疗。术后患者佩戴颈托3个月,术后复查颈椎X片、CT检查评估复位程度及内固定物情况。术后1、3、6个月及1年定期复查X片了解内固定物有无断裂松动及融合情况,1年后每年复查1次。

2 结果

本次手术时间100～240min,平均手术时间150min,术中出血量 300～800ml,平均术中出血量380ml。术中有2例患者单侧静脉丛在剥离过程中破裂出血,出血量高达800ml,予以明胶海绵、脱脂棉片填塞压迫后止血。术后随访12～32个月,平均随访20个月。术后所有患者颈部疼痛均明显缓解,VAS评分从术前5.6分(3.5～8.1分)降至末次随访时1.8分(1.2～3.8分)；术后无患者出现C2神经根损伤症状。术后患者脊髓功能均得到改善,10例D级患者均恢复至E级；8例C级患者中5例恢复至E级,3例恢复至D级；3例B级患者1例恢复至D级,2例恢复至C级。JOA评分从术前8.8分(6～13分)升至末次随访时14.5分(13～16分)。术后影像学证实所有患者均复位满意。术后CT显示早期的4例患者中,有2例各有1枚寰椎椎弓根钉突破内侧皮质约2mm,另有2例患者各有1枚螺钉突破横突孔约1mm,但术后均无相应脊髓及椎动脉受损的相应症状。随访期间未发现内固定断裂、松动或明显移位；术后6个月所有患者均融合成功。

3 讨论

早期固定方式包括钢丝技术、椎板夹固定等方式,但是它们不能提供充分的稳定性,术后融合失败率较高,可高达30%。同时,钢丝固定技术需要在椎管内进行操作,导致脊髓损伤的风险加大。经关节突螺钉虽然极大提高了稳定性及融合率,但该技术要求术前寰枢椎需完全复位,且不适宜于伴胸椎后凸及鹅颈畸形患者；20%的患者因椎动脉血管异常走行或寰枢椎骨性结构异常不能经此方法固定［2］。针对这些缺陷,有研究者采用经寰椎侧块螺钉复合C2椎弓根钉重建寰枢椎不稳。Harms等［3］采用该技术对37例寰枢椎不稳患者进行固定,临床疗效满意,无神经及血管损伤等并发症,术后融合率达100%。但该技术也存在术中静脉丛破裂出血及C2神经根损伤的风险。有文献报道［4］,由于静脉丛大量出血而不得不改变术式或仅能在单侧置钉。术后因C2神经根受到牵拉或刺激导致相应支配区疼痛或麻木的报道也不少见。

谭明生等［5］通过对寰椎解剖的深入研究,对寰椎侧块螺钉技术进行了改良,提出了寰枢椎椎弓根螺钉技术,由于该技术寰椎进针点较侧块螺钉高,不需要对寰椎后弓后下深部软组织进行分离,从而减少了静脉丛损伤、C2神经根过度牵拉的风险。He等［6］对寰椎椎弓根钉和侧块螺钉技术的临床应用进行了比较,结果显示椎弓根钉固定组的患者中,无一例出现术中静脉丛及C2神经根损伤；而侧块螺钉固定组患者中,有6例术中剥离过程中出现静脉丛破裂出血,最高者达1200ml;术后5例患者出现枕颈部疼痛麻木,临床结果显示椎弓根钉固定组患者在手术时间、出血量方面明显少于侧块螺钉固定组；两组患者术后均获得良好的骨性融合,同时VAS、JOA评分均较术前明显改善。作者认为寰椎椎弓根钉固定可靠,融合率高,同时并发症较侧块螺钉更少,技术上更为安全。本次研究中,早期有2例患者术中出现静脉丛破裂导致的大量出血,其后术者总结经验,在术中严格遵循骨膜下剥离操作,无一例再次出现静脉丛损伤。解剖学研究显示寰椎椎动脉沟下方后弓的高度相对较小,置钉过程中存在椎动脉损伤的风险,尤其是后弓高度＜4mm者。为减少椎动脉损伤风险,在术中严格骨膜下剥离,然后使用神经剥离子小心轻柔将椎动脉自椎动脉沟走行处自骨膜下向头侧牵开,将C2神经根向尾侧牵开,这样一方面可以充分显露进针点,同时可利用骨膜和神经剥离子对血管神经进行有效的保护,从而防止医源性损伤的发生。术中一旦出现静脉丛破裂引发的出血,切勿在血泊中盲目电凝止血,而是应该予以明胶海绵、脱脂棉片或止血纱布填塞压迫。由于严格遵循上述操作方法,本组病例中无一例患者术中出现椎动脉损伤,术后也无患者发生C2神经根刺激症状。术后CT显示有2枚螺钉突破内侧皮质、2枚螺钉突破横突孔,但均无相应血管神经损伤症状发生。尽管如此,仍应充分认识到寰椎后弓毗邻重要血管神经结构。为保证安全,术前应详细分析患者影像学资料,针对个体差异采取个性化置钉；操作中严格骨膜下剥离,妥善保护重要血管神经；钻孔过程中应注意用力均匀适度,结合手感根据阻力大小适当调整方向,以防止穿破钉道对血管神经造成损伤；术中应在C臂透视下确认钉道的方向和位置是否正确。

就固定强度而言,单皮质寰椎椎弓根钉等同于双皮质侧块螺钉的固定强度［7］。因此,采用单皮质椎弓根钉不仅可满足力学稳定的要求,也可避免双皮质螺钉对前方血管神经损伤的潜在风险。本组患者均采用枢法模后路钉棒系统,钉棒连接并锁紧后具有良好的力学稳定性,能充分满足寰枢椎稳定性重建的需求,同时该系统具有术中辅助复位的优点。Guo等［8］采用寰枢椎椎弓根钉棒系统治疗寰枢椎旋转半脱位并横韧带损伤的患者,术中先将枢椎椎弓根钉同连接棒锁紧,继而将棒同寰椎椎弓根钉连接后逐渐锁紧,从而实现复位。术后CT证实所有患者均达到满意复位。本次在术中根据寰枢椎螺钉的高度差异,适当弯棒,在钉棒锁紧的过程中可将寰椎逐渐提拉复位。本组4例术前未充分复位患者通过该方法均在术中达到满意复位。结果显示该钉棒系统具有良好的术中辅助复位的功能,在复位过程中寰枢椎椎弓根钉可提供坚强的锚点,具有优异的抗拔出强度。但是,本次病例均为新鲜创伤,均得到及时的治疗,复位相对容易。对于难复行寰枢椎脱位患者则仍需要前后路联合,前路松解后经后路借助钉棒复位。但是,由于后路寰枢椎钉棒系统的应用可简化手术方式,很多情况下只需要前路行软组织松解,不需要切除齿突,即可借助钉棒完成复位,从而降低脊髓损伤、术后感染的风险。

综上所述,经后路寰枢椎钉棒内固定系统治疗寰枢椎不稳疗效满意,固定可靠,具有术中复位、术后融合率高的优点,是治疗寰枢椎不稳的一种可靠术式。但是本研究病例较少,病种较为单一,需要在今后的工作中积累更多病例和不同病种,以便对该技术的适应证和并发症进行更深入的研究。

［1］马向阳,尹庆水,吴增晖,等.枢椎椎弓根螺钉进钉点的解剖定位研究.中华外科杂志,2006,44(8):562-564.

［2］Madawi AA,Casey AT,Solanki GA,et al.Radiological and anatomic evaluation of the atlantoaxial transarticular screw fixation technique.J Neurosurg,1997,86(6):961-968.

［3］Harms J,Melcher RP.Posterior C1-C2 fusion with polyaxial screw and rod fixation.Spine,2001,26(22):2467-2471.

［4］Goel A,Desai KI,Muzumdar DP,et al.Atlantoaxial fixation using plate and screw method: a report of 160 treated patients.Neurosurgery,2002,51(6):1351-1357.

［5］谭明生,移平,王文军,等.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,2006,16(5):336-340.

［6］He B,Yan L,Xu Z,et al.Prospective,self-controlled,comparative study of transposterior arch lateral mass screw fixation and lateralmass screw fixation of the atlas in the treatment of atlantoaxial instability.J Spinal Disord Tech,2015,28(7):E427-E432.

［7］马向阳,赵卫东,尹庆水,等.寰椎后路单或双层皮质骨螺钉固定强度的生物力学评价.中国脊柱脊髓杂志,2005,15(1):34-37.

［8］Guo X,Xie N,Lu X,et al.One-step reduction and fixation applying transposterior arch lateral mass screw of C1 combined with pedicle screw of C2 and rod system for pediatric acute atlantoaxial rotatory subluxation with injury of transverse ligament.Spine,2015,40(5):E272-E278.

Application of atlantoaxial pedicle screw in the treatment of atlantoaxial instability

XIA Xue,LI Xuedong,LIU Dong-xin.Department of Orthopedics,First Affiliated Hospital of Medical College of Shantou University,Shantou 515041,China

ObjectiveTo investigate clinical effect by posterior approach atlantoaxial pedicle screw internal fixation in the treatment of atlantoaxial instability.MethodsA total of 21 atlantoaxial instability patients received posterior approach atlantoaxial pedicle screw internal fixation for treatment,and their preoperative pain and postoperative relief degree were evaluated by visual analogue scale (VAS).Preoperative spinal cord injury and postoperative recovery were evaluated by Frankel staging.Japanese orthopaedic association (JOA) was applied to evaluate function rehabilitation.ResultsMean follow-up time after operation was 20 months,mean operation time was 150min,and mean intraoperative bleeding volume was 380ml.All patients had obviously relieved neck pain after operation,and their VAS score decreased from 5.6 points before operation to 1.8 points at the end of followup.They also had different degree of rehabilitation of spinal cord injury after operation,with decreased JOA score from 8.8 points to 14.5 points.There were 2 atlas screws breaking pedicle medial cortex and 2 screws breaking inner edge of transverse foramen.No symptom of spinal cord and vertebral artery damage was shown,and all patients had successful fusion in 6 months after operation.ConclusionPosterior approach atlantoaxial pedicle screw internal fixation is an effective method in treating atlantoaxial instability,and this method contains good biomechanical stability,along with short fixation segment,and high rates of intraoperative restoration and fusion rate.

Atlas; Axis; Pedicle screw; Atlantoaxial instability; Spinal fusion

10.14164/j.cnki.cn11-5581/r.2016.13.007

2016-04-06］

515041 汕头大学医学院第一附属医院骨科