改良枢椎峡部螺钉技术在难复性寰枢椎脱位三维复位中的优势与临床疗效

苑博，周盛源，唐一钒，赵寅，陈雄生

寰枢椎脱位通常表现为三维空间内的混合性脱位[1-2]，矢状面上包括前后、纵向和成角脱位，冠状面和横断面上表现为寰枢关节不对称或者旋转脱位[3]。寰枢椎前后脱位造成的椎管狭窄与纵向脱位齿状突对颈脊髓或延髓腹侧的压迫是造成脊髓受压的主要原因，因此寰枢椎脱位的前后与纵向两个方向的复位是解除脊髓压迫的关键。

寰枢椎脱位从复位难易程度上通常分为易复性、难复性和不可复性脱位[4-5]。对于易复性脱位，复位后可通过钉棒系统、钉钩系统或者线缆张力带达到稳定作用。对于难复性脱位，需要综合考虑寰枢关节三维空间的复位。只关注到前后脱位而忽视寰枢椎关节突关节的纵向和成角错位，仅靠前后提拉复位往往会导致复位失败。但是目前后路最常用的寰椎椎弓根螺钉/侧块螺钉与枢椎椎弓根/峡部螺钉螺钉组合，通常不能一次达到满意的复位效果，而需要反复调节螺钉深浅[6]，或者通过旋棒、杠杆技术以达到复位效果[7-8]。前路充分松解+后路钉棒固定[9-10]、后路枕颈固定+寰椎后弓减压[11]、前路经口齿状突切除减压、经口松解复位融合固定[12-15]等已成为难复性脱位复位的重要手术方式。

难复性脱位的复位操作难点在于螺钉钉尾间在前后方向的落差小或者纵向间距的距离短，传统的寰椎椎弓螺钉/侧块螺钉+枢椎椎弓根/短峡部螺钉技术组合常不足以进行前后脱位的提拉复位或者纵向脱位的撑开复位。如何增加置入螺钉间的前后落差和纵向间距成为寰枢椎复位的关键。基于本研究团队前期临床实践，将枢椎螺钉的进钉点选择在枢椎椎板和侧块下缘交点的外侧延续处，下关节突的中线上，螺钉经侧块、峡部置于枢椎上关节面下方，称之为改良枢椎峡部螺钉。该进钉点与寰椎椎弓根/侧块螺钉进钉点的前后落差间距与纵向间距均明显增加，有利于完成前后和纵向脱位复位。改良枢椎峡部螺钉不同于的文献报道其他经峡部的螺钉，如Magerl 螺钉和短峡部螺钉。Magerl 螺钉入钉点位于C2下关节突内下缘外侧2 mm，C2-3关节面内侧缘上方3 mm，经枢椎峡部、寰枢椎关节间隙置入寰椎侧块[16]；短峡部螺钉进钉点位于C2-3关节间隙以上14 mm，大约峡部中点处，在平行于棘突的矢状面上置入螺钉，螺钉经峡部穿行于枢椎上关节面下方[17-18]。

本文回顾性分析通过改良枢椎峡部螺钉技术进行寰枢椎脱位复位的一组患者临床资料，总结该置钉技术的技巧和临床优势。

1 资料与方法

1.1 一般资料

纳入标准：①术前颅骨牵引后部分复位或不能复位的难复性和不可复性寰枢椎脱位患者；②枢椎峡部适合螺钉置入。排除标准：①椎动脉变异患者，如椎动脉高跨；②严重骨质疏松症（T 值≤-2.5）患者。

根据上述纳入与排除标准，本研究最终纳入2011 年7 月至2021 年5 月收治的寰枢椎脱位患者28例，男16 例，女12 例，年龄6～66 岁，平均（44.9±17.6）岁。病因包括陈旧性齿突骨折不愈合17 例，游离齿突小骨畸形8 例，类风湿关节炎2 例，陈旧性骨折畸形愈合1例。

本研究已通过海军军医大学第二附属医院伦理委员会批准，并豁免作者知情同意。

1.2 术前牵引

所有患者术前均行心电监护下的颅骨牵引，初始牵引重量2～3 kg，患者若无呼吸困难、感觉肌力下降等不适，可每24 h增加1～2 kg，逐渐加重（注意预防颅骨螺钉松脱），不超过10 kg。颅骨牵引初始体位呈颈部屈曲，牵引方向垂直寰椎前后径，牵引过程中颈部逐渐后仰，以便改善寰枢椎脱位。经牵引后脱位不同程度复位27 例，陈旧性骨折畸形愈合1 例经颅骨牵引后脱位无改善。

1.3 改良枢椎峡部螺钉的置入及复位技术

传统的寰枢椎螺钉技术组合在进行前后脱位的提拉复位或者纵向脱位的撑开复位时常因为螺钉间距离不足出现操作困难（图1A、B）。改良的枢椎峡部螺钉的进钉点与寰椎椎弓根/侧块螺钉进钉点的前后落差间距与纵向间距均明显增加，有利于完成前后和纵向脱位复位（图1C）。

改良枢椎峡部螺钉进钉点位于枢椎椎板和侧块下缘交点的外侧延续处，下关节突的中线上，距离下关节突下缘约2 mm 处，螺钉经侧块、峡部穿行于枢椎上关节面下方，内倾角以0°为基准，必要适当内倾0°～10°（图2A），尾倾角度螺钉不得穿透椎板前壁（图2B）。实施改良枢椎峡部螺钉置钉时，不破坏颈2/3关节突关节，螺钉不穿透枢椎上关节面，以避免影响寰枢椎脱位复位效果。

图2 改良枢椎峡部螺钉的进钉点和冠状面内倾角度（A）、矢状面倾斜角度（B）

寰枢椎脱位复位的关键在于矢状面上的前后复位和纵向复位，成角脱位在前后复位和纵向复位过程中合并完成。复位步骤如下：①完成寰椎椎弓根螺钉/侧块螺钉和改良枢椎峡部螺钉置入；②将合适长度预弯的钛棒远端锁定于改良枢椎峡部螺钉；③逐渐提拉寰椎，提拉过程逐渐行成角脱位复位；④由于纵向脱位存在，直接提拉复位往往困难，提拉的同时需要纵向撑开复位；⑤前后复位完成后再最后完成纵向脱位复位；⑥复位完成后螺钉锁定（图3）。

图3 寰枢椎脱位复位过程示意图

1.4 评价指标

影像指标包括术前和次随访的寰齿前间隙（atlas-dens interval, ADI）评估前后脱位情况，纵向脱位比值（寰椎前结节下缘到枢椎椎体基底部的垂直距离与枢椎椎体基底部的宽度的比值）评估纵向脱位情况（图4）、颈髓角（cervicomedullary angle, CMA）评估颈脊髓受压迫程度。临床指标包括术前和末次随访的日本骨科协会（Japanese Orthopaedic Association, JOA）评分、疼痛视觉模拟评分（visual analog scale, VAS）和颈部功能障碍指数（neck disability index, NDI）。

图4 纵向脱位比例的计算方法

1.5 统计学分析

采用SPSS 23.0 软件进行统计学分析，计量资料进行正态性检验，符合正态分布的数据以均数±标准差表示，不符合正态分布的数据则用中位数（四分位数）表示。配对t检验用于比较手术前后的差异。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 手术过程

牵引后脱位改善的患者经后路行寰椎椎弓根螺钉+改良枢椎峡部螺钉复位固定植骨融合术，其中取髂骨块行寰椎后弓枢椎椎板间植骨融合26 例，同种异体骨植骨融合2 例；陈旧性骨折脱位患者1 例，一期行前路经颌下齿突截骨术和后路寰椎椎弓根螺钉+峡部螺钉复位固定植骨融合术。手术时间130（120，240） min；术中出血量250（100，600） mL。

2.2 影像评估

所有患者寰枢椎脱位获得复位，侧位X线片测量寰齿间距均＜3 mm，MRI 复查见脊髓压迫均获得有效解除。术前ADI、纵向脱位比例、CMA 平均值分别为（6.14±2.50） mm、1.48±0.19、139.9°±10.4°。术后ADI、纵向脱位比例、CMA 的平均倾角分别为（2.04±0.74） mm、1.68±0.20、154.1°±7.1°，与术前比较差异有统计学意义（P均＜0.001，表1）。

表1 手术前后影像学评估结果（n=28，±s）

表1 手术前后影像学评估结果（n=28，±s）

注：ADI为寰齿前间隙；CMA为颈髓角。

CMA（°）139.9±10.4 154.1±7.1 7.097＜0.001时间术前术后统计值P值ADI（mm）6.14±2.50 2.04±0.74 8.252＜0.001纵向脱位比值1.48±0.19 1.68±0.20 5.590＜0.001

2.3 临床评估

术后随访28（12，93）个月，所有患者的术前和术后末次随访的JOA 评分、NDI 和VAS 评分均有不同程度改善，差异均有统计学意义（P均＜0.001，表2），所有患者恢复日常工作、生活。接受髂骨块植骨的26例患者植骨骨愈合良好，2例同种异体骨植骨的患者植骨粒吸收，末次随访均未发生内固定失败。

表2 手术前后临床评估结果（±s）

表2 手术前后临床评估结果（±s）

注：JOA为日本骨科协会；NDI为颈部功能障碍指数；VAS为疼痛视觉模拟评分。

VAS评分（分）2.9±1.5 1.5±0.7 5.489＜0.001时间术前末次随访统计值P值JOA评分（分）9.8±3.0 14.6±1.5 9.399＜0.001 NDI（%）21.9±11.2 9.0±4.7 8.307＜0.001

典型病例见图5和图6。

图6 患者，女，58岁，游离齿突小骨，手术前后影像学资料比较

3 讨论

寰枢椎脱位引起的颈脊髓压迫可导致患者四肢感觉运动功能障碍，严重者甚至危及生命。恢复寰枢椎的正常解剖位置是解除脊髓压迫的关键。寰枢椎脱位复位的难易程度与寰枢椎自身结构、脱位程度和寰枢关节前方组织性质有关。对于不可复性脱位，前路齿状突截骨、关节突松解和寰齿间骨性结构的清除等操作必不可少。寰枢关节、寰椎前方、寰齿间无阻碍复位的骨性结构，后路寰椎椎弓根/侧块螺钉组合改良枢椎峡部螺钉，通过纵向撑开和前后提拉复位足以使寰枢关节脱位复位，绝大多数患者可避免前路行软组织松解。该组难复性脱位的患者经寰椎椎弓根/侧块螺钉组合改良枢椎峡部螺钉技术，均在一期达到有效复位，复位后寰椎后弓枢椎椎板间行自体髂骨植骨融合，在无寰椎发育狭小的情况下，无需切除患者后弓减压。本组1例齿状突陈旧性骨折畸形愈合患者，经颌下切口行齿状突截骨，后路寰椎椎弓根螺钉组合改良枢椎峡部螺钉技术行脱位复位自体骨植骨粒融合，术后无吞咽困难，无饮水呛咳。所有患者术中均无椎动脉损伤，脱位复位后脊髓的前后压迫和纵向压迫均得到完全缓解，脊髓神经功能得到有效改善。

难复性寰枢椎术中脱位的复位操作中，增加寰枢椎螺钉间的复位操作空间是提高复位成功率的关键，螺钉的矢状面有效抗屈曲载荷是复位和维持复位的保障[19]。除本文介绍的改良枢椎螺钉外，枢椎Magerl 螺钉和椎板螺钉均可改善寰枢椎螺钉间的前后落差和间距。椎板螺钉进钉点位于枢椎棘突和椎板的交界，但在最主要的维持前后脱位的屈曲力学测试对比研究发现，相比之下椎板螺钉在矢状面抗屈曲力较弱，低于短峡部螺钉，因此不作为前后脱位复位的首选，常作为其他螺钉置钉失败后的补救措施。Magerl 螺钉具有很好的抗屈曲载荷，但该技术适用于寰枢椎不稳或脱位复位后的固定，不适合用于难复性寰枢椎脱位的复位操作[20]。同时，Magerl螺钉的主要风险在于椎动脉损伤[21]。在Magerl 螺钉技术的基础上，改良枢椎峡部螺钉进一步将置钉点移向枢椎下关节突上缘，但不穿透枢椎关节面，与寰枢螺钉入钉点的前后落差和纵向间距有利于难复性寰枢椎关节脱位的复位。目前尚无改良枢椎峡部螺钉的生物力学测试研究，但置钉方向类似于Magerl 螺钉和短峡部螺钉，两种均具有良好的抗屈曲载荷，改良枢椎峡部螺钉钉道短于Magerl 螺钉但较短峡部螺钉更长，推测其抗屈曲载荷可能介于两者之间，该推测有待于生物力学试验进一步证实。

峡部螺钉的置入同椎弓根螺钉一样，受枢椎峡部的解剖制约[22]，正常情况下枢椎峡部的宽度和厚度为7.0～8.0 mm，足以容纳颈椎螺钉（3.5 mm 螺钉最常用）[23]。但是寰枢椎脱位患者，椎动脉高跨并不少见[24-25]。椎动脉高跨的患者，枢椎椎动脉孔偏内和偏上，椎动脉孔占据部分甚至大部分峡部，峡部螺钉经椎动脉的内上方，若峡部狭小，横截面往往不足以容纳颈椎螺钉，置钉过程容易伤及峡部下方甚至走行在峡部内的椎动脉，该类患者不适合置峡部螺钉。术前行椎动脉CTA 和颈椎三维CT 重建必不可少，以了解椎动脉和枢椎峡部关系，测量枢椎峡部横截面面积确定是否有足够的空间供峡部螺钉置入，避免术中损伤椎动脉。

目前临床上对于寰枢椎间距变化的诊断参数包括寰枢椎侧块关节间隙距离和Redlund 参数[26]。寰枢椎侧块关节间距测量主要用于创伤性寰枢椎垂直向上脱位，Redlund 参数是枢椎下终板中点至McGregor线的距离。后者主要用于风湿性关节炎导致的寰枢椎侧块关节塌陷，笔者认为男性小于33 mm，女性小于29 mm提示存在寰枢椎垂直向下脱位。不同体格大小的Redlund 参数测量值差异较大，所以该参数并没有在寰枢椎垂直脱位的诊断和治疗中得到广泛应用。本研究中使用的纵向脱位比值评估患者术前术后纵向脱位的复位情况，在一定程度上能消除不同体格大小的影响，同时更准确地反映出寰椎纵向脱位的程度，以此判断术后对于纵向脱位的复位效果。

4 结论

改良枢椎峡部螺钉技术是在Magerl 螺钉和短峡部螺钉的基础上进行了改进，置钉操作相对简便，安全，适用于寰枢椎矢状面前后、纵向、成角脱位的三维复位。

【利益冲突】所有作者均声明不存在利益冲突