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编号:10253246
国人寰枢椎经关节螺钉固定术的解剖学研究
http://www.100md.com 《中国矫形外科杂志》 2000年第11期
     作者:瞿东滨 金大地 朱志红 陈文贵 钟世镇

    单位:瞿东滨 金大地 陈文贵(第一军医大学南方医院骨科,广州同和 510515);朱志红(第一军医大学南方医院惠侨科);钟世镇(第一军医大学临床解剖学研究所)

    关键词:枢椎;寰枢关节;关节固定术

    中国矫形外科杂志001126 摘 要 目的:探讨国人寰枢椎经关节螺钉固定术的应用解剖学基础。方法:在50例枢椎干骨测量螺钉置入点,以及内倾角与上倾角;并在15例30侧尸体标本上模拟该术式,了解影响螺钉正确置入的因素。结果:该术式的螺钉置入位置为枢椎关节突与椎板交界部,合适的内倾角为10°,上倾角为50°,83.3%(25/30)螺钉位置良好。影响螺钉正确置入的因素主要有椎弓根宽度、螺钉置入角度以及骨质疏松。合适的螺钉长度为4.0~4.5cm。结论:了解枢椎椎弓根宽度以及选择合适置入螺钉角度可以保证寰枢椎经关节螺钉固定术成功。
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    中图分类号 R322.72 文献标识码 A 文章编号 1005-8478(2000)11-1117-03

    Anatomical Study of Atlantoaxial Transarticular Screw Fixation in Chinese Population

    QU Dong-bin JIN Da-di ZHU Zhi-hong

    (Department of Orthopedic Surgery,Nanfang Hospital,The First Military Medical University,Guangzhou 510515)

    Abstract Objective:To study the anatomical basis of atlantoaxial transarticular screw fixation in Chinese population ,Methods:50 axis speciments were used to deterimine the screw insertion point and to measure the angle of screw insertion.And the atlantoaxial transarticular screw fixation was carried out in fifteen cadavers to observe the accuracy of this procedure and its affecting factors.Results:The screw insertion point was located at the junction of axis inferior facet and lamina.The appropriate angulation of screw insertion were 10 degrees medial to sagital plane and 50 degrees cephalad.The proper screw insertions without violating surrounding structures were achieved in 25 sides among all 30 screws fixation(83.3%).Factors related to improper screw insertion were inapproproate axis pedicle width,unsuitable insertion angulation chosen and osteoporosis.According to the observation,the screw length suitable for Chinese population were 4.0~4.5cm.Conclusion:The atlantoaxial transarticular screw fixation is a comparatively safe procedure if having an understanding of axis pedicle width and the approproate angles chosen for screw fixation.
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    Key words Axis Atlantoaxial joint Arthrodesis

    临床上在创伤性或病理性寰枢椎不稳患者常采用寰枢椎内固定术及融合术。此类手术的方法众多,但目前一般认为以经关节螺钉固定术的融合率最高,几近100%[1,2]。此术于1979年由Magerl首先介绍,生物力学研究表明此固定术较钢丝、椎板夹等常规固定方法在抗扭转能力方面有明显的优势[3,4]。近年来国外此术式开展日趋广泛,但国内尚未见报道。我们在枢椎干骨标本测量结果表明,国人枢椎椎弓根宽度适合行内固定者仅为80%左右[5]。由于该术式的技术难度较大,且目前尚缺乏国人有关的临床解剖学资料,故我们进行相关的解剖学研究,探讨有关临床解剖学要点及影响螺钉固定的主要因素。

    1 材料和方法

    1.1 枢椎标本测量 50例成年尸体枢椎干骨标本,无破损及畸形,就寰枢椎螺钉固定术有关螺钉置入位置及角度进行解剖学观察与测量。①首先观察枢椎椎弓根轴向平分线在枢椎椎板与枢椎下关节突的关系;②测量指标:1)内倾角:枢椎椎弓根轴向平分线与枢椎椎体矢状面间的角度,此角度提示在固定时螺钉应内斜的度数;2)上倾角:将枢椎沿枢椎椎弓根轴向平分线切开,枢椎上关节面中后1/3交界点至同侧枢椎椎板下缘上2mm处连线与枢椎水平面间的角度,此角度说明固定时螺钉应上斜的角度。
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    1.2 尸体模拟固定观察 15具常规防腐固定的成年尸体头颈部标本,俯卧位,剔除斜方肌,头夹肌,头半棘肌,以及枕后小肌群,保留颈半棘肌,此时检查可见寰枢关节有超过30°的过度活动。充分暴露寰枢椎椎板,同时显露枢椎间关节及枢椎椎弓根的内侧缘,以及椎动脉寰枢椎间段。根据第一部分的观察结果选择合适的入钉点,一般位于枢椎下关节突与椎板的交界部,以适当角度置入螺钉。采用AO松质骨螺钉,直径3.5mm,长度42mm。先以2.5mm钻头钻孔,再旋入螺钉。螺钉通过枢椎上关节面中后1/3处,进入寰椎下关节面,并从寰椎侧块前方露出骨皮质。固定完成后,检查寰枢关节的活动情况。所有标本摄正侧位片(去除上下颌骨)。根据摄片以及固定后寰枢椎标本大体解剖观察,判断螺钉固定的位置,确定螺钉位置不良者的主要影响因素以及合适的螺钉长度。

    2 结果

    2.1 干骨标本观察 所有枢椎椎弓根轴向平分线的延长线均通过枢椎下关节突与椎板交界部,此部位在骨性解剖上有明显的标志,即枢椎下关节突最下缘与枢椎椎板下缘的延行部,枢椎椎弓根的轴向平分线均通过此延长部的垂线,因此将螺钉置入点选择在交界部是合适的。根据50例共100侧枢椎椎弓根的角度测量(附表),若选择上述置入点,则螺钉置入的合适内斜角为10°,上倾角50°(图1),但个体之间差异较大。
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    附表 枢椎椎弓根角度测量(单位:度) 角度

    内斜角

    上倾角

    均 数

    12

    51

    标准差

    3

    6

    最小值

    6

    35

    最大值
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    19

    65

    2.2 模拟手术 按照第一部分枢椎干骨椎弓根的测量观察,确定螺钉置入点为枢椎椎板与下关节突的交界部,距椎板下缘2~3mm,以内斜10°、上倾50°的方向置入螺钉。本组15具尸体共置入30枚松质骨螺钉,过程均较为顺利。螺钉置入后可以明显发现寰枢关节被动活动消失或明显减低。经X线摄片及大体解剖观察、肉眼检查,螺钉位置良好者25侧(83.3%),而5侧(16.7%)位置不良,其中螺钉误入枕髁关节者2例,侵入枢椎椎动脉孔者2例,1例螺钉露出寰椎侧块皮质达12mm,无1例出现螺钉误入椎管。螺钉位置不良的主要原因:①上倾角度数选择太大;本组2例由于枢椎椎弓根斜度小,且固定时入钉点偏上,其实角度只有约40°左右,但置入螺钉时上倾角则达到57°和55°,使螺钉进入枕髁关节;②有两侧枢椎椎弓根宽度明显窄小,仅4.0mm和3.5mm,根本无法容纳直径为3.5mm的螺钉;③有1例因有骨质疏松,一侧螺钉内陷骨皮质达8mm,使螺钉露出寰椎侧块对侧皮质长度达12mm。根据25侧螺钉位置良好者测量,寰枢椎经关节螺钉固定术一般需要螺钉长度平均为38mm,其中椎板部23mm,寰椎侧块部15mm,以螺钉露出侧块皮质应少于5mm为限,则螺钉合适长度以4.0~4.5mm为妥。
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    图1 螺钉置入的合适角度示意图

    3 讨论

    经关节螺钉固定术可用于因各种原因引起的寰枢椎不稳,如齿状突骨折、类风湿关节炎、寰椎骨折、寰椎横韧带撕裂等,也用于后路C1~C2钢丝固定后融合术后失败的病例。由于其固定可靠,一般无需进行辅助外固定,且骨性融合率高,尽管技术难度较大及有一定的风险,许多临床医师以及患者都愿意采用此术式[6],有些作者认为应慎重选择该术式,考虑到手术的风险,只能在常规后路钢丝固定等难以实施或不能解决问题时应用[3]

    手术应在C型臂X线透视控制下进行,患者一般取俯卧位。由于螺钉上倾度数较大,根据患者病情是否允许头部屈曲,可以采取不同的手术切口。如果颈部可以允许屈曲,则只需暴露寰枢椎,就可以直接置入螺钉;如果颈部不能屈曲,则需采用从枕外隆凸至C7棘突的长切口暴露,或者在C7/T1部另择小切口,在透视下经皮置钉[2,6]。螺钉置入点的选择,许多作者推荐的定位方法极为复杂,如Marcotte[6]认为应在C2~C3关节突内侧缘上2~3mm,外2~3mm;亦有认为应选择在C2~C3关节突关节中心上方2mm,且偏关节中部内侧2mm[2];亦有选择关节突内侧缘外2mm,距关节下缘3mm交点处[7]。但有些作者只是将入钉部位确定在枢椎椎板与下关节突交界部位[1]。Ebraheim认为,由于个体间的差异,通过枢椎椎弓根的内固定采用解剖学测量参数是很不可靠的,而必须靠骨性的定位标志。据国人枢椎的解剖学观察,枢椎椎弓根的轴向平分线恰好通过椎板下下关节突的交界部位,此部位在骨性解剖上有明显的标志,即枢椎下关节突最下缘与枢椎椎板下缘延行部,枢椎椎弓根的轴向平分线均通过此延行部的垂线,因此在国人将此部位作为螺钉置入点较为合适,允许术者根据术中的具体情况进行适当的调整。形态学观察表明,由于枢椎椎板部骨性标志不是非常典型,进行精确的定位则非常困难,因为C2~C3关节突关节并不类似于其它下位颈椎的关节突,形态上是由外上向内下斜行的,因此从后部很难象下位颈椎行关节突侧块固定时可能判断其关节突中心点以及内侧缘等,但是下关节突下缘定位却比较明显。且很多情况下螺钉的位置应根据需要而定,如联合颈椎钢板或枕颈钢板,则螺钉位置也应适合钢板的安放。确定螺钉置入点后,尚需掌握合适的置入角度,Madawi[1]认为螺钉的内斜角为15°,据我们观察国人可采用10°,不会出现螺钉误入椎管。螺钉置入的上倾角多大,目前无明确数据。本组枢椎干骨标本测量为50°,但由于个体之间有明显的差异,会直接影响到螺钉的位置。有采用的方法是在侧位X线透视下,入钉方向应瞄准寰椎前结节,但在寰枢关节复位不理想情况下,则非常危险[1]。较多作者指出最好应直接暴露寰枢关节,直视下置入螺钉,这比影像学资料更为可靠,但需处理丰富的静脉丛。应该说明,由于个体间存在明显的差异,解剖测量的数据只能作为手术时参考,该部位涉及众多重要结构,任何偏差都可能造成难以预料的后果,最好在术中直视下并借助X线增强器来确定手术的细节,以避免医源性损伤。
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    结合目前的文献,寰枢椎经关节螺钉固定术的并发症发生率不高,主要有椎动脉损伤以及颅神经损伤、另外内固定器械问题如螺钉折断或脱出[1],比较严重的是椎动脉损伤。Grob 等多中心资料161例无一例出现椎动脉损伤,但最近Madawi报告61例有5例发生[1],主要表现为术后椎动静脉瘘[9],没有报告术中出现难以控制的大出血。从本文解剖学观察可见,造成螺钉侵入枢椎椎动脉孔的主要因素是椎弓根的宽度,有些椎弓根宽度极为狭小,难以容纳一枚螺钉,或者允许的安全范围较小,螺钉稍有偏误,则就侵入椎动脉孔内。同时,寰枢关节复位不良情况下,也容易引起椎动脉损伤[1]。因此,术前患者应该接受详细的CT扫描检查,包括斜行螺旋CT断层扫描,明确枢椎椎弓以及寰椎侧块的情况,排除因椎动脉异常或类风湿关节炎而造成对骨性结构的侵蚀,这对于选择实施本术式以及避免医源性椎动脉损伤是非常重要的[1,10]

    作者简介:瞿东滨(1966-),男。福建连江县人,主治医师,讲师,医学博士,联系电话:(020)85141888×87190(办),E-mail:dongbin@fimmu.edu,cn
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    参考文献

    [1] Madawi AA,Casey ATH,Solanki GA,et al.Radiological and anatomical evaluation of the atlantoaxial transarticular screw fixation technique[J].J Neurosurg,1997,86:961~968.

    [2] Stillerman CB,Wlson JA.Atlantoaxial stabilization with posterior transarticular,Screw Fixation:technical description and report of 22 case[M].Neurosugery.1993,32(6):948~955.

    [3] Handson PB,Montesano PX,Sharkey NA,et al.Anatomic and biomechanical assessment of transarticular screw fixation for atlantoaxial instability[J].Spine,1991:1 141~1 145.
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    [4] Grob D,Crisco 3 J,Panjabi MM,et al.Biomechanical evaluation of four different posterior atlantoaxial fixation techniques[J].Spine,1992,17(3):480~490.

    [5] 瞿东滨,钟世镇,徐达传.枢椎椎弓根及其内固定的临床应用解剖[J].中国临床解剖学杂志,1999,17(2):153~154.

    [6] Marcotte P,Dickman CA,Sonntag VKH,et al,Posterior atlantoaxial facet screw fixation[J].J Neurosugery,1993,79:234~237.

    [7] 葛宝丰,卢世璧主编.手术学全集.矫形外科卷[M].北京:人民军医出版社,1996.1 646~1 647.
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    [8] Ebraheim NA,Rollins,JR,Xu RM,et al.Anatomic consideration of C2 pedicle screw placement[J].Spine,1996,21(6):477~450.

    [9] Coric D,Branch CL,Wilson JA,et al.Arteriovenous fistula as a complication of C1-2 transarticular screw fixation:case report and review of the literature[J].J Neurosurg,1996,85:340~343.

    [10] Dull,ST,Toselli R.Preoperative oblique axial computed tomographic imaging for C1-C2 transarticular screw fixation:technical note[J]Neurosugery,1995,37(1):150~152.

    收稿:2000-02-14

    修回:2000-04-25, 百拇医药