寰枢椎椎弓根螺钉固定在儿童上颈椎疾患中的应用

夏虹，艾福志，王建华，马向阳，章凯，王智运，吴增晖，尹庆水

上颈椎疾患专题

寰枢椎椎弓根螺钉固定在儿童上颈椎疾患中的应用

夏虹，艾福志，王建华，马向阳，章凯，王智运，吴增晖，尹庆水

目的报道5例9岁以下儿童由于不同原因所致寰枢椎不稳行颈后路寰枢椎椎弓根螺钉固定的病例，介绍手术方法、术中及术后注意事项。方法患儿5例，男1例，女4例，年龄2岁～9岁8个月，平均77.6个月。其中枢椎齿突肿瘤破坏致寰枢椎不稳1例，寰枢椎外伤性不稳定1例，寰枢椎发育性不稳定3例。所有患儿均有颈痛、颈椎活动受限及不同程度的脊髓受压症状。术前常规行颈椎X线照片（包括动力位）、颈椎MRI及颈椎三维CT扫描，并利用三维CT数据，采用计算机辅助设计—快速成型（computer aided design-rapid prototyping，CAD-RP）技术制作寰枢椎模型及椎弓根螺钉导向模板，在C型臂X线机监视下行寰枢椎椎弓根螺钉置入及固定融合。其中1例齿突肿瘤破坏致寰枢关节不稳的病儿，后路手术完成后行经口前路齿突肿瘤切除术。结果5例手术均顺利完成，术中平均出血100～300 mL，无手术并发症，术后患儿恢复良好，CT扫描螺钉位置正确。经3～6个月随访，患儿暂无不良反应。结论儿童寰枢椎不稳可以应用3.5 mm直径的螺钉行椎弓根固定，C型臂X线机、三维CAD模型以及螺钉置入导板的运用可以提高螺钉置入的准确率。

寰椎；枢椎；关节不稳定性；脱位；治疗，计算机辅助；内固定；儿童

经寰枢椎椎弓根螺钉固定技术已广泛应用于各种原因引起的上颈椎不稳的治疗[1-3]，该技术具有固定节段少、固定牢固、固定的同时兼具复位作用以及操作相对经寰枢椎侧块关节螺钉固定（Magerl术式）简单等优点，是目前临床治疗成年人寰枢椎不稳最常用的固定技术之一[4-5]。但在小儿患者，由于寰枢椎的发育尚未成熟，椎弓根细小，能否顺利实施椎弓根螺钉的固定，多大年龄的儿童可以实施这种手术，一直是临床医生所关注的问题[6-9]。近年来我科对5例9岁以下由于各种原因导致寰枢椎不稳的患儿实施了颈椎后路经寰枢椎椎弓根螺钉固定术，手术顺利，术后近期随访效果良好。

1 资料与方法

1.1 一般资料

自2008年8月至2010年3月，对5例寰枢椎不稳、经保守治疗无效的患儿实施颈椎后路经寰枢椎椎弓根钉棒固定植骨融合术。其中男1例，女4例，年龄2岁～9岁8个月，平均77.6个月。其中枢椎齿突肿瘤破坏致寰枢椎不稳1例，寰枢椎外伤性不稳1例，寰枢椎发育性不稳3例。所有患儿均有不同程度的上颈部疼痛、颈椎旋转活动障碍，2例患儿有脊髓受压症状。

1.2 术前准备

对所有患儿术前常规进行张口位、颈椎正侧位、左右斜位、过伸过屈位X线平片检查；寰枢椎段薄层CT（1.0 mm层距）扫描、重建；颈部MRI检查脊髓受压情况以及寰椎横韧带损伤情况。术前常规行枕颌带牵引或颅骨牵引1～2周，定期床边拍片观察复位情况，如不能复位，确定手术。对部分患儿制作术前计算机辅助设计（computer aided design，CAD）仿真1∶1模型以及椎弓根置钉导向模板。

1.3 手术方法

1.3.1 体位与显露

经气管插管全麻成功后，取俯卧位，头颈维持在适当的屈曲位，将床头抬高，维持头高脚低位，以利静脉回流，减少术中出血。颈椎后正中切开，上自枕外隆突下，下至C3棘突水平。分层切开皮肤、皮下、项韧带至枕骨及棘突，保留颈半棘肌在C2棘突的附丽，切断头后大直肌及头下斜肌在枢椎棘突上的附着点（尽量于附着处切断，以利手术结束时将肌肉重新附着）。骨膜下分离显露两侧枕骨、寰椎后弓、枢椎椎板至侧块大部。显露寰椎后弓时，注意以寰椎后结节为标志，自后弓的中下部向两侧剥离骨膜，特别是到椎弓的外侧近椎弓根处，以免损伤椎动脉沟中的椎动脉。分离寰椎后弓与枢椎椎板间的软组织时，以钝性分离为好，以免损伤该部位的静脉丛，如有损伤静脉出血，可用止血纱布及脑棉片压迫止血。以神经剥离子剥离枢椎椎板的上缘及其椎弓根的上壁，同时可以探到椎弓根的内壁。观察寰枢椎的后部解剖结构有无异常，寰椎后弓进钉点处的上下径是否大于4.0 mm。

1.3.2 寰椎椎弓根螺钉的置入

我们一般依据以下方法来确定寰椎椎弓根螺钉的进钉点：（1）术前CT扫描片测量的结果；（2）CAD模型的测量结果；（3）术中通过神经剥离子探触椎弓根内外缘及寰椎侧块的具体位置；（4）枢椎侧块中线与寰椎后弓的交点[10]。寰椎椎弓根螺钉的进钉点一般距寰椎后弓的上缘至少3.0 mm。理论上进钉的方向为内斜10º，上斜5º。但实际手术中由于个体差异，特别是寰枢椎有脱位及旋转畸形时，具体的进钉方向还是要依据术中所见及C型臂X线机透视的情况来确定。对部分椎弓根细小或有旋转畸形的病例，则采用计算机辅助设计—快速成型（computer aided design-rapid prototyping，CAD-RP）技术制作1∶1模型及置钉导板来协助置钉。

1.3.3 枢椎椎弓根螺钉置入

理论上枢椎的进钉点为枢椎下关节突中点的内上2 mm，然而对于儿童患者，我们在术中则应尽可能地显露枢椎椎弓的上缘及内侧缘，以确定进钉点的位置。进钉的方向为内斜20º～25º，上倾30º～35º[11]，具体操作时可根据术中透视进行调整。由于枢椎椎弓根的下缘及外侧均有椎动脉通过，而且椎弓根的上缘及内缘骨皮质较厚，加之椎管内脊髓与骨壁之间还有一定的间隙，所以枢椎椎弓根钉的置入应遵循宁内勿外、宁上勿下的置钉原则[12]。

1.3.4 连接固定钉棒及植骨

寰枢椎螺钉置入后用C型臂X线机透视，确定位置良好后，将钛棒与螺钉连接固定。固定钛棒时，将棒适当弯曲，以保证将棒固定到螺钉时对脱位的寰椎有一定的牵拉复位力，固定的同时可以辅助将头后伸或用工具将寰椎后弓向后牵拉。固定牢固后，将寰椎后弓及枢椎椎板打磨粗糙，取同种异体脱钙骨（山西奥瑞生物材料有限公司产品）植骨。

2 结果

图1 寰枢椎椎弓根螺钉固定治疗患儿寰枢椎不稳 患儿，女性，4岁 1A术前X线片显示患儿寰枢椎明显不稳 1B，1C术后X线片正侧位显示螺钉固定良好，寰枢椎位置正常 1D，1E术后MR与术前MR比较，可见脊髓压迫已解除 图2运用CAD模型及椎弓根螺钉导向模板对寰枢椎不稳患儿实施寰枢椎椎弓根螺钉固定 患儿，男性，2岁 2A～2C术前影像学检查示枢椎齿突破坏，寰枢椎不稳 2D术前制作CAD模型及导板 2E术中在预制导板的引导下打入寰椎克氏针 2F～2K影像学检查显示术后寰椎齿突已被切除，CT扫描显示螺钉钉道位置良好，X线片示寰枢椎位于复位状态

5例患儿分别置入寰椎、枢椎椎弓根螺钉各10枚（图1，2）。所用螺钉直径为3.5 mm（美国Depuy；美国Sofamor或中国威高）。寰椎螺钉长度20～26 mm，枢椎螺钉长度20～24 mm。手术操作时间平均1.5 h，术中出血50～250 mL，平均136 mL。术中未发生椎动脉、脊髓损伤。所有患儿均获得随访，随访时间4～22个月，平均12个月。术后临床症状得到不同程度的改善，X线、CT复查螺钉位置良好，无螺钉、固定棒断裂，3～6个月后X线片复查显示无复发脱位，植骨已融合。

3 讨论

3.1 儿童寰枢椎椎弓根螺钉固定的可行性

对于不同原因导致的儿童寰枢椎不稳或脱位，以往由于医疗设备及手术水平的限制，往往以保守治疗为主，难以达到满意的治疗效果。手术治疗的方法主要有后路寰枢椎钢丝固定植骨融合术（包括Gallie术式及Brooks术式）[13]、Apofix椎板钩[14]和Magerl经侧块关节螺钉[15]等。钢丝技术和椎板钩技术对寰枢椎的纵向活动起到一定的限制，但对其矢状面上的活动及抗旋转性能较差；Magerl螺钉固定可靠，三维稳定性强，融合率高，此前一直作为寰枢椎后路的金标准技术[12]。但是Magerl螺钉固定要求固定前寰枢椎必须达到或接近解剖复位，另外进钉的上斜角度过大，操作困难，全程必须在X线下进行，对患儿及术者放射性损害大。

林斌等[16]对儿童寰枢椎椎弓根螺钉固定进行了应用解剖学研究，结果显示：6～8岁儿童的寰枢椎椎弓根直径完全可以容纳3.5 mm直径的螺钉。在我们的临床实践中发现，患儿寰枢椎的骨性结构较成年人细小，但其骨膜较厚，手术时只要位置正确，操作细致，螺钉的置入并不十分困难。

3.2 儿童寰枢椎椎弓根螺钉固定的注意事项

对于儿童寰枢椎不稳或脱位，术前一定要仔细评估，对于任何行保守治疗可能有效的病例，均应采取保守治疗。对于大多数的儿童寰枢椎脱位，特别是急性自发性寰枢椎脱位，经过适当的枕颌带牵引或颅骨牵引，均可获得复位，复位后予以颈围固定3周，可以达到治愈的目的。而对于枢椎齿状突发育异常导致的寰枢椎不稳，保守治疗不可能获得满意的疗效，特别是伴有脊髓受压症状的病例，应当考虑手术治疗。

手术时维持头高脚低位，可以促进血液回流，减少术中出血。由于儿童组织层次清楚，血管弹性好，手术操作时小心分离，可以避免出血过多的现象发生。

连接钉棒时，注意将头后伸，尽可能地使寰枢椎固定于复位状态，也可以通过提拉寰椎后弓使寰椎复位，但儿童的骨质强度较弱，切不可强力牵拉，以免造成寰椎后弓的骨折。目前临床可用的颈椎后路固定螺钉均为万向螺钉，四钉结构的稳定性相对较弱，建议固定时尽可能地将钉棒固定成倒梯形，同时辅以横联，可能固定效果更佳。

对于脱位严重或有畸形的病例，可于术前制作CAD模型。由于CAD模型与实体是按照1∶1的比例制成，与脱位畸形的寰枢椎几乎完全一致，术中通过观察对比，对于手术操作具有非常重要的指导意义。

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（本文编辑 白朝晖）

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The application of C1-C2 pedicle screw internal fixation on the upper cervical diseases of children XIA

Hong,AI Fu-zhi,WANG Jian-hua,MA Xiang-yang,ZHANG Kai,WANG Zhi-yun,WU Zeng-hui,YIN Qing-shui. Department of Orthopaedics,Guangzhou General Hospital of Guangzhou Military Command,Guangzhou, Guangdong 510010,China

Objective To report five cases of puerile(＜ 9 year)atlantoaxial instability which underwent C1-C2 pedicle screw internal fixation by posterior approach,and to introduce the surgical technique and the key point of intra-and post-operative management.Methods The average age of the five cases(1 male and 4 female)was 77.6 months(2 year to 9 year 8 month old).All cases had atlantoaxial instability,one with dens tumor,one with atlantoaxial trauma,and three with dysplasia.All of the cases had syndromes of neck pain,limitation of cervical motion,and tetraparesis in different degrees due to the compression of spinal cord.Cervical X-ray including dynamic position,MRI,and three-dimension CT scanning were performed preoperatively.The computer aided design-rapid prototyping(CAD-RP)technique was utilized with the data from the three-dimension CT to create the atlantoaxial and pedicle screw drill models.The screw placement procedure was monitored by fluoroscopy. The case with dens tumor underwent posterior instrumentation followed by transoral tumor resection.Results All of the operations were successful with no complications.The average estimate blood loss was 100-300 mL.The CT scanning showed the screws were in good position.Follow-up at 3-6 months demonstrated all of the patients significant recovery and no complication happened.Conclusions The technique of pedicle screw internal fixation with 3.5 mm screw could be applied on the atlantoaxial instability of children.With the help of C-arm,3D CAD and drill guide models,the anchor of the screws would be more accurate.

Atlas;Axis;Joint instability;Dislocations;Therapy,computer-assisted;Internal fixation;Child

R684，R726.84

A

1674-666X(2010)03-0181-05

2010-08-02；

2010-08-22）

10.3969/j.issn.1674-666X.2010.03.005

2007国家卫生部公益性行业专项项目（2-18）

510010广州军区广州总医院脊柱外科

E-mail：gzxiahong2@126.com