根螺钉钉棒固定（Harms 法）^[2]处理寰枢椎不稳，但很多患者存在枢椎椎弓根细小、椎动脉高跨等^[3]解剖变异，严重限制了这两种技术的应用。尽管枢椎交叉椎板钉固定^[4]可作为补救措施，但仍有 10% 的患者因枢椎椎板细小而不能置入椎板钉^[3-4]。

因此，本研究提出后路寰椎侧块螺钉联合枢椎椎板钩内固定（图 1）的设想，并用离体生物力学实验进行验证。

图 1

Figure 1

a：椎板钩 b：侧块螺钉联合椎板钩 a：Lamina hook b：Atlas lateral mass screw combined axis lamina hook 图 1 寰椎侧块螺钉联合枢椎椎板钩内固定系统 Figure 1 Atlas lateral mass screw combined axis lamina hook internal fixation

6具新鲜尸体颈椎标本（由第二军医大学解剖学教研室提供），包括 C_1~7 节段和枕骨髁基底部（C₀），生前年龄 30 ~ 65 岁，平均 45.8 岁，均为意外死亡，经大体观察及 X 线片证实无脊柱退变及骨性异常。标本封存于 -20℃恒温冰箱，保存 20 ~ 58 d,平均 32 d。Vertex 颈椎后路内固定系统及相关操作器械由 Medtronic Sofamor 公司提供。MTS 858 Mini Bionix Ⅱ 型脊柱三维运动机由上海劳生机电有限公司提供。义齿基托树脂购自上海二医张江生物科技有限公司。

本研究为自身对照观察实验。每具标本分别依次进行完整（正常组）、寰枢椎不稳（失稳组）、寰枢侧块螺钉联合枢椎椎弓根螺钉钉棒固定（Harms 组）、寰椎侧块螺钉联合枢椎椎板钩固定（钉钩组） 状态的生物力学测试，每组 6 个标本。正常组标本自然解冻，肉眼及 X 线片观察排除明显退行性变，去除肌肉，保留完整骨骼、韧带及关节囊，用义齿基托树脂包埋枕骨端、下颈椎端（图 2a~c）。失稳组直视下切断枢椎齿突（图 2d）。Harms 组依据 Harms 置钉法，于双侧侧块置入直径为 3.5 mm 的螺钉各 1 枚，于双侧枢椎椎弓根置入直径为 3.5 mm 的皮质螺钉各 1 枚，连接钛棒（图 2e）。钉钩组保留寰椎侧块螺钉，去除连接棒，于寰枢椎棘突间置入事先准备好的适当大小植骨块（木块），将椎板钩挂在枢椎下椎板并连接钛棒（图 2f~h）。

图 2

Figure 2

a：正常组 b,c：正常组标本正侧位 X 线片 d：失稳组 e：Harms 组 f：钉钩组 g,h：钉钩固定标本正侧位 X 线片 a：Intact group b,c：Anteroposterior and lateral roentgenograph of intact model d：Instable group e：Harms group f：Hook group g,h： Anteroposterior and lateral roentgenograph of hook model 图 2 模型标本 Figure 2 Model specimen

将各标本装载在脊柱三维运动机上，分别施予 1.5 N·m 的纯力偶矩^[4-6]，使各组标本在前屈后伸、左右侧曲、左右旋转 3 个方向上运动，检测活动度（ROM）。每次测试加载 3 次运动周期力矩，取均值。记录并比较各组 ROM。数据用 SPSS 11.00 软件进行统计分析，以 P < 0.05 为差异有统计学意义。

Levene 检验检测数据方差齐性，数据方差齐，可用 ANOVA 法分析（表 1）。各组数据分别在 3 个方向上进行多重比较：相较于正常组，失稳组在前屈后伸、左右侧曲、左右旋转 3 个方向上的 ROM 都显著增大，差异具有统计学意义（P < 0.05），失稳模型制作成功。相较于正常组、失稳组标本，Harms 组在 3 个方向上的 ROM 都显著减小，差异具有统计学意义（P < 0.05），提示 Harms 固定可以提供良好稳定性。相较于正常组、失稳组标本，钉钩组在 3 个方向上的 ROM 都显著减小，差异具有统计学意义（P < 0.05），提示钉钩固定法可以提供良好稳定性。钉钩组与 Harms 组相比，两者在 3 个方向上的 ROM 差异无统计学意义（P> 0.05），提示后路寰椎侧块螺钉联合枢椎椎板钩（附加植骨块）固定法在离体生物力学稳定性上与 Harms 固定法相似，可以起到良好固定效果。

表 1(Table 1)

表 1 标本 ROM Table 1 ROM of specimens 分组 Group 前屈后伸 Extension/flexion 左右侧曲 Left/right bending 左右旋转 Left/right rotation 正常Intact 16.58±2.17 8.89±1.54 46.75±4.22 失稳Instable 24.92±5.66* 16.76±2.07* 55.86±3.65* Harms 5.12±3.63△ 2.45±2.14△ 10.84±4.39△ 钉钩Hook 6.19±3.00△ 2.82±1.67△ 12.10±6.01△ 注：* 与正常组相比，P < 0.05；△与正常组和失稳组相比，P < 0.05 Note：* P < 0.05，compared with intact group； △ P < 0.05，compared with intact group and instable group

表 1 标本 ROM Table 1 ROM of specimens

寰枢椎不稳仍是外科手术治疗的难题^[7-8]，后路固定融合术是其主要治疗手段^[9]。旧式非螺钉固定的力学稳定性欠佳^[10]，当前多用 Magerl 和 Harms法固定.Magerl 法固定确切，且远期临床疗效好，但施行该术式要求患者术前寰枢关节解剖复位，且椎动脉损伤风险大^[1]。Harms 法效果与 Magerl 法相似^[11]，但术前不需寰枢关节解剖复位，椎动脉损伤风险相对降低^{[1, 3]}，因而逐渐成为治疗寰枢椎不稳的“金标准”，但约 20% 患者的枢椎椎弓根不能容纳正常直径的椎弓根螺钉^[12]。上述两种固定法都存在椎动脉损伤风险，文献报道 Magerl 法椎动脉损伤率为 0 ~ 8%、Harms 法为 0 ~ 5%^[10]。而上颈椎解剖变异频见，Yeom 等^[13]报道枢椎椎弓根细小（直径 < 4 mm）者占 9.5%、椎动脉高跨者占 14.5%，且 82.0% 椎弓根细小的病例合并椎动脉高跨，严重限制了上述两种技术的应用。

因此，本研究组提出后路寰椎侧块螺钉联合枢椎椎板钩（附加植骨块）的改良固定法治疗寰枢椎不稳。离体生物力学实验结果显示改良法在上颈椎前屈后伸、左右侧曲、左右旋转 3 个方向上的生物力学稳定性与“金标准”Harms 法差异无统计学意义。实验中观察到，在前屈运动中，因为枢椎尾端挂钩的牢靠把持力，改良法相对 Harms 固定法表现出了更佳的力学稳定性能，这与 Reis 等^[14]的报道相符；后伸运动中，植骨块提供了刚性支撑，能有效限制寰枢关节过伸。实验前笔者预计可能因椎板挂钩不能给枢椎提供“三柱”固定，改良法在左右旋转方向上的稳定性会低于 Harms 法。但实验结果提示两者稳定性差异无统计学意义，改良法的轴向稳定性来源可能是椎板钩与枢椎椎板贴合密切，旋转时提供了足够强度的应力。

笔者认为此改良法具有以下优点。①技术适用面广，理论上只要枢椎椎板完整就能顺利置入椎板钩，为更广泛的患者提供了一种可靠的寰枢椎内固定选择，尤其适用于枢椎解剖变异而不能行 Magerl、Harms 和椎板钉固定的特殊病例.②操作简便，风险较低，能有效避免椎动脉损伤.③该改良法的结构性植骨既能防止寰枢关节过伸，又能满足融合需求^[15].④ 此法生物力学稳定性与 Harms 法相似，但并不增加内固定器械置入数量，不会给患者增添额外经济负担，较 Reis 等^[14]报道的寰椎侧块螺钉联合枢椎椎板环抱钩更简便，由于减少了一对枢椎上椎板挂钩的置入，理论上可以降低 50% 的脊髓损伤风险。⑤颈椎椎板挂钩是一种久经实验^[16]及临床^[17-19]验证的成熟内固定方法，本实验中采用的是 Sofamor 公司已上市的内固定器材，无需重新设计和生产，间接为患者减轻了经济负担。

尽管改良技术力学稳定性较好，但仍存在以下不足。①理论上挂钩操作有脊髓损伤风险，但枢椎椎管容积足够大，可以给椎板钩提供足够缓冲空间^{[7, 16]}，实验过程中也未发现硬膜囊损伤。②该法尚未用于临床治疗，尚需大样本、长时间随访结果验证临床疗效。

综上，后路寰椎侧块螺钉联合枢椎椎板钩（附加植骨块 ）固定法生物力学稳定性与“ 金标准 ” Harms 法相似，具有适用范围广、操作简便、避免椎动脉损伤、植骨切实等优点，是一种有效的后路寰枢椎固定法，有望应用于临床。