寰枢椎骨折多由高处坠落或车祸引起,是较为常见的上颈椎损伤,大多数病例可以通过颅骨牵引或穿戴头环背心等方法进行治疗,而寰椎前后弓双侧骨折或合并寰椎横韧带损伤的患者,AndersonⅡ型及陈旧性齿突骨折患者,其寰枢间稳定性遭受严重破坏,常需要手术治疗[1-2]。传统的枕颈融合固定技术由于术后严重影响枕颈部旋转活动功能,现已很少应用于临床,而寰枢椎短节段椎弓根螺钉固定技术既能提供确实可靠的固定强度,又能最大程度保留枕颈部活动度,已逐渐成为重建寰枢椎稳定性的标准术式[3]。但寰枢椎邻近椎动脉、颈脊髓及延髓,解剖结构复杂,加上寰枢椎椎弓根容积小,常有解剖变异,椎弓根螺钉置入技术要求高、风险大,制约了此项技术的开展与推广,因此临床上迫切需要一种置钉相对安全、可操作性强的寰枢椎椎弓根螺钉置入技术。本院2011年1月—2014年12月尝试应用“直视法”寰枢椎椎弓根螺钉短节段固定术并自体髂骨块植骨融合术治疗22例不稳定性寰枢椎骨折患者,取得了满意疗效,现报告如下。
1 资料与方法 1.1 一般资料本组患者共22例,男15例,女7例;年龄25 ~ 55岁,平均39.2岁。骨折类型:不稳定性寰椎骨折10例;齿突骨折12例,其中Anderson-D’AlonzoⅡ型骨折9例,陈旧性骨折 3例。受伤原因:高处坠落伤9例,重物砸伤6例,车祸伤7例。手术距受伤时间3 ~ 14 d,平均8.5 d。患者主要症状为伤后枕颈部疼痛,活动受限,疼痛视觉模拟量表(VAS)评分[4]6.2 ~ 8.5分,平均7.4分,日本骨科学会(JOA)评分[5]9.0 ~ 13.0分,平均10.8分。6例患者出现双上肢麻木,下肢肌力减退,美国脊髓损伤协会(ASIA)分级[6]:C级1例,D级5例。所有患者术前均行颈椎正侧位及张口位X线、CT平扫和三维重建以及MRI检查,明确寰椎骨折的部位、程度、有无合并寰椎横韧带损伤以及脊髓损伤情况,如张口位X线片示寰椎侧块横径大于枢椎侧块横径超过7 mm,CT平扫显示寰椎前后弓骨折伴分离,寰椎横韧带起止处有撕脱性骨折等情况出现,视为寰椎不稳定性骨折[1, 3]。
1.2 固定器械固定材料采用美国美敦力公司的Vertex器械,由螺钉与连接杆二部分组成,均为钛质材料,螺钉直径分为3.5 mm及4.0 mm二种,长度12.0 ~ 34.0 mm,植骨材料取带单面皮质骨的自体髂骨,植骨块固定材料采用自锁定钛缆。
1.3 手术方法患者全身麻醉后先取平卧位,取适当大小带单面皮质骨髂骨块备用,缝合髂部切口后改为俯卧位。在持续颅骨牵引保护下作后正中切口,骨膜下剥离两侧颈后肌显露寰椎后弓、枢椎棘突、椎板及侧块。先用一把神经剥离子探测寰椎后弓上缘椎动脉沟底部,分离保护椎动脉,再用另一把神经剥离子沿后弓下缘分离保护C2神经根及静脉窦,然后用一把神经钩子由内向外探测确定寰椎椎弓根内缘,寰椎椎弓根外缘解剖上平行于枢椎侧块外缘,至此寰椎椎弓根四壁均以确定。寰椎椎弓根螺钉的进针点位于椎弓根中央,进钉方向与中线垂直,钉尖向头端倾斜5° ~ 10°,直视下用高速磨钻去皮质,手钻准备进钉通道,探测通道四周均为骨质后进行攻丝,拧入直径4.0 mm,长度24.0 ~ 26.0 mm螺钉。枢椎椎弓根钉置入前先用神经剥离子沿椎板上缘由内向外分离探测确定椎弓根内侧缘,进钉点位于距椎弓根内侧缘4.0 mm与椎板上缘4.0 mm的交界点,进钉方向为向内倾斜15° ~ 20°,向头端倾斜20° ~ 25°,通道攻丝后拧入直径4.0 mm,长度26.0 ~ 28.0 mm螺钉。C形臂X线机透视正侧位确定椎弓根螺钉位置满意后,安装连接棒,锁紧各紧固件,高速磨钻将寰椎后弓及枢椎椎板表面去皮质,髂骨块修整形状后松质骨面向下植于寰枢椎间,并用钛缆加以固定。再次用C形臂X线机透视确定内固定及植骨块位置良好后,重建枕后肌群在枢椎棘突上止点,逐层缝合切口,并放置负压引流管1根。
术后常规应用抗生素1 d,次日在颈部塑料围领保护下行走。有神经功能损伤者应用激素及脱水剂3 d,适当应用神经营养药物。术后定期门诊复查X线片及CT,植骨融合后去除颈围领固定。
2 结果22例患者共置入寰枢椎椎弓根螺钉88枚,均一次置钉成功,术中未发现脊髓损伤、硬脊膜破裂及椎动脉损伤等并发症。手术时间115 ~ 160 min,平均145 min;术中出血量150 ~ 350 mL,平均242 mL。所有患者术后行X线及CT检查示椎弓根螺钉及植骨块位置良好,枕颈部疼痛明显减轻,出院时VAS评分2.0 ~ 3.5分,平均2.6分;JOA评分13.0 ~ 16.0分,平均14.8分(表 1)。术后随访13 ~ 48个月,平均26.4个月,植骨融合时间平均3.4月,无螺钉断裂、松动、拔出及植骨不融合等并发症出现。6例伴神经功能障碍患者均恢复到E级。末次随访时VAS评分1.0 ~ 3.0分,平均1.8分;JOA评分14.0 ~ 16.0分,平均15.2分(表 1),患者枕颈部疼痛消失,除旋转功能部分障碍外,自觉症状改善满意。典型病例影像学资料见图 1。
寰椎位置深在,很少由直接暴力造成骨折,加上寰椎骨折后椎管变宽,较少出现脊髓损伤。周海涛等[7]报道28例寰椎骨折患者中仅4例出现颈脊髓损伤,本组报告的22例患者中有神经症状者仅6例,需注意避免漏诊。
寰椎骨折治疗的重点是恢复寰枢关节的稳定性,而寰枢关节稳定性依赖于寰椎横韧带、寰椎前弓及枢椎齿突的完整性,寰椎横韧带及寰椎前弓同时损伤会导致上颈椎极度不稳。单纯的寰椎前后弓骨折,一般只需采用颅骨牵引或穿戴头环背心等方法治疗即可;而对于前后弓双侧骨折、寰椎粉碎性骨折以及合并寰椎横韧带损伤的不稳定性骨折患者,常常需要手术治疗。齿突骨折是引起创伤性枕颈部不稳最常见的原因,其发生率占整个颈椎骨折损伤的10%~15%,占枕颈部骨折的40%,由于特殊的结构及血液供应,齿突骨折后容易造成骨不愈合[1]。传统的Anderson-D’AlonzoⅠ型及Ⅲ型骨折较易愈合,可以采用非手术治疗,Ⅱ型骨折的不愈合率约为40%,如骨折端移位> 4.0 mm,则骨不愈合率高达80%,而陈旧性齿突骨折的愈合则更为困难,必须借助手术治疗[1]。虽然枕颈内固定术简单易行,安全系数高,但过长节段的固定融合一方面减少了颈椎运动节段,给患者的生活和工作带来极大不便,另一方面也导致未融合节段的应力和代偿运动增加而易产生后凸畸形,因此寰枢椎间的短节段固定技术已逐渐成为了重建创伤后枕颈部稳定性的理想技术。经寰枢关节螺钉固定术(Magerl螺钉固定术)结合后路钢丝技术是典型的三点固定技术,具有良好的生物力学固定特性[8]。但此技术应用前提是寰枢关节必须恢复解剖对位,侧块结构保持相对完整,寰椎粉碎性骨折或枢椎椎弓“高跨”患者无法应用该技术,另外颈椎过于短小及胸椎后凸畸形患者,由于难以找到理想进钉轨迹,也不适合应用此技术[9]。
2002年Resnick等[10]报道应用寰枢椎椎弓根螺钉固定术治疗枢椎创伤性滑脱取得满意疗效后,国内外许多学者对寰枢椎椎弓根的应用解剖及置钉技术进行深入研究,发现寰椎侧块的前后径在后弓下方平均为16.93 mm,平均宽度为8.68 mm;侧块高度在紧邻上关节突内侧平均为8.81 mm,后弓与侧块交界处平均为4.80 mm,这些参数表明在寰椎后弓椎动脉沟下方工作区,足够容纳直径3.5~4.0 mm的螺钉[11-14]。马向阳等[11-12]通过实验证明寰枢椎椎弓根螺钉的抗屈伸性能明显优于Brooks钢丝,在轴向稳定性方面与Magerl螺钉的抗旋转能力相仿,能提供良好的旋转稳定性,因此寰枢椎椎弓根螺钉固定可以满足前后和左右方向的稳定性要求。目前寰枢椎椎弓根螺钉固定术在寰枢椎稳定性重建中的作用越来越重要,特别是对那些无法应用钢丝技术及经关节突关节螺钉固定术的病例,应用此技术可以避免行长节段枕颈融合术。但是寰枢椎椎弓根周围解剖结构复杂,毗邻椎动脉,颈内动脉,舌下神经,颈脊髓及延髓等重要结构,寰枢椎椎弓根容积相比胸腰椎明显狭小,且解剖结构变异较大,增加了寰枢椎椎弓根螺钉置入的技术难度及手术风险。临床上常将寰椎后弓高度及枢椎椎弓宽度< 4.0 mm定义为椎弓细小,枢椎椎弓根高度< 4.0 mm定义为椎弓“高跨”,上述条件下置入椎弓根螺钉极易产生椎动脉损伤及后弓劈裂,导致置钉失败及严重并发症的产生,文献报道12.0% ~ 25.6%的人群不适合采用寰枢椎椎弓根螺钉固定术[13-14]。因此寻找一种简单易行、安全系数高的寰枢椎椎弓根螺钉置入技术对于上颈椎外科极为重要。
3.2 “直视法”寰枢椎椎弓根螺钉固定术优势及技术要点寰枢椎椎弓根螺钉固定技术的关键在于寰椎椎弓根螺钉的置入,尽管文献报告中有“AO技术”,“谭氏技术”等寰椎椎弓根螺钉固定技术[8, 15],但由于进钉点的上方是椎动脉,下方为枕大神经及静脉窦,内侧紧邻颈脊髓及延髓,外侧横突孔中有椎动脉穿行,寰椎椎弓根螺钉的置入仍具有很大手术风险[16-17]。如果术者置钉前能解剖分离出上述重要毗邻结构并加以保护,则能有效降低手术风险及技术难度,有利于此术式的进一步推广应用。本组2011年起探索应用“直视法”寰枢椎椎弓根螺钉固定术治疗创伤性寰枢椎不稳,共治疗患者22例,置入椎弓根螺钉88枚,均一次完成置钉,未出现椎动脉、神经根及脊髓等结构损伤,术后CT扫描示螺钉均准确位于椎弓根内。此技术关键在于置钉前准确判定寰椎椎弓根的“内外上下”四壁,应用神经剥离子确定了椎弓根上壁就可以保护好椎动脉;确定了下壁就可以避免损伤枕大神经及静脉窦;确定了内侧壁就可以避免螺钉进入椎管;四壁确定后就可确定螺钉的进钉点。螺钉进钉点位于椎弓根中央,垂直进钉并向头侧倾斜5° ~ 10°即可。枢椎椎弓根螺钉置入关键是确定椎弓根的内侧缘,进钉点位于椎弓根内侧缘4 mm与椎板上缘4 mm的交界点,进钉方向为向内倾斜15° ~ 20°,向头端倾斜20° ~ 25°。
本研究临床体会,要成功完成寰枢椎椎弓根螺钉固定术,除了“直视法”确定椎弓根螺钉的入钉点外,尚需注意以下几点。①术前除常规摄颈椎正侧位及张口位X线片外,还需行寰枢椎薄层CT平扫及三维重建以确定进钉点、进钉方向、螺钉直径和长度。②寰椎后弓及枢椎椎板的表面为皮质骨,预制钉道前需用高速磨钻开口,攻丝切出螺纹后再拧入螺钉。③为避免出血过多干扰手术操作,在显露寰椎后弓和枢椎侧块时不必要刻意显露游离C2神经根,寰枢间的静脉丛宜旷置处理。④植骨前寰椎后弓及枢椎椎板应用高速磨钻仔细去皮质,采用自体髂骨块植骨,修整形状后松质骨面朝下用钛缆固定,以确保植骨良好融合。⑤寰枢椎椎弓根螺钉置入追求直径及长度最大化,宜用直径为4.0 mm的螺钉,寰椎选用螺钉长度为24.0 ~ 26.0 mm,枢椎选用螺钉长度为26.0 ~ 28.0 mm,不能单纯依靠术后的外固定来弥补内固定稳定性的不足。⑥术前应用X线及CT扫描测量寰枢椎椎弓根,如发现寰枢椎椎弓根细小或枢椎椎弓“高跨”,钉道无法容纳直径为3.5 mm的螺钉,应选用单边椎弓根螺钉固定技术或其他内固定方法。
总之,只要术前充分研究寰枢椎的解剖结构,术中仔细操作,熟练掌握上述置钉操作要点,寰枢椎椎弓根螺钉置钉是安全可行的,它在提供寰枢间坚固内固定的同时,能最大程度地保留枕颈部的活动度[18-19]。应用“直视法”进行寰枢椎椎弓根螺钉固定,可有效提高螺钉置入的准确性及安全系数,是一种值得推广的治疗不稳定性寰枢椎骨折的技术方法。
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