寰椎椎弓根螺钉进钉通道的选择

杨利斌

新乡医学院第一附属医院骨外二科 卫辉453100

△男，1977年4月生，本科，主治医师，研究方向:脊柱与创伤，E-mail:xxyxyylb@163.com

由于寰椎结构特殊，周围结构复杂，血管神经紧密相邻，一旦损伤，将造成严重后果。如何准确置钉，减少创伤，是目前临床寰椎置钉研究的重点。谭明生等［1］提出以椎弓根矢状面上宽度内1/3 为进钉通道，李涛等［2］选择椎弓根方向上的中点为进钉通道，但上述钉道选择单一，存在一定的局限性。为了探讨不同进钉通道的可行性及安全范围，增加实际操作中的选择余地，作者对58例寰椎椎弓根的高度、宽度、进钉方向及钉道长度等进行了CT 测量，为临床进钉提供影像学的参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象 随机收集新乡医学院第一附属医院2011年10月至2012年4月间行寰椎或寰枢椎MSCT 扫描且无寰椎发育畸形的成年患者58例(116 侧)，其中男30例，女28例，年龄18～81 岁。对寰椎CT 结果进行测量。

1.2 3 个椎弓根进钉通道的设定 见图1。通过寰椎椎弓根的中内1/3 及1/2 矢状面与通过平行于椎弓根方向的交线为进钉通道1 与2(钉道通过椎弓根高度的1/2)，进钉通道在后弓后方骨皮质上的投影点为进钉点D1 与D2，在前弓的投影点为E1 及E2;通过寰椎椎弓根方向上的中1/2 与通过平行于椎弓根方向的交线为进钉通道3(钉道通过椎弓根高度的1/2)，进钉通道在后弓后方骨皮质上的投影点为进钉点D3，在前弓的投影点为E3。

1.3 基准点及基准线的确定 寰椎前后结节为基准点，前后结节连线为基准线，即后正中线AA1。椎弓根内缘(椎动脉沟内缘)画切线L1 平行于后正中线，椎弓根外缘(椎动脉孔内侧缘)画切线L2平行于后正中线，经椎弓根内缘和齿突孔内缘画切线L3，经椎弓根外缘画切线L4 平行于L3(图1)。

1.4 测量指标 见图1。椎弓根矢状面上的宽度:切线L1 与L2 间的距离。椎弓根宽度:切线L3 与L4 间的距离。椎弓根高度(H):在侧面上，椎动脉沟底部垂直于椎弓根方向的距离。内倾角:钉道3 与矢状面形成的夹角。头倾夹角(a):在侧面上，钉道与寰椎侧块底部之间的夹角。轴线长度:D1E1、D2E2、D3E3 的距离。

图1 进钉通道的设定

1.5 统计学处理 应用SPSS 13.0 处理。采用配对t 检验比较寰椎椎弓根左、右两侧各测得指标的差异，检验水准α=0.05。

2 结果

见表1。58例寰椎椎弓根矢状面上的宽度与椎弓根宽度的平均值为8.21 和9.59 mm，最小值分别为4.18 和6.33 mm;其中有3 侧椎弓根矢状面上的宽度小于5.5 mm。钉道1、2、3 的椎弓根高度的平均值分别为4.57、4.55、4、51 mm，椎弓根高度的最小和最大值分别为2.46 和7.94 mm，椎弓根高度小于3.5 mm 所 占 的 比例 分 别 为11.21% (6/58)、12.06%(7/58)、12.06%(7/58);头倾夹角a1、a2、a3 的平均值分别为17.88°、18.27°、15.24°;钉道长度平均值分别为29.02、27.69 和28.55 mm。钉道3的平均内倾角为21.27°。

表1 58例寰椎椎弓根左右侧各测量指标对比

3 讨论

寰椎椎弓根螺钉固定［1］是继寰椎侧块螺钉固定之后的一种技术，螺钉经寰椎后弓和后弓峡部(即“椎弓根”)进入侧寰椎侧块内部。其良好的生物力学稳定性受到多数学者的认可［3-4］。寰椎侧块的高度及宽度均明显大于3.5 mm［5-8］，可容纳直径为3.5 mm 的螺钉。寰椎椎弓根宽度与高度是否也能容纳直径为3.5 mm 螺钉?该研究测量结果显示，左右两侧寰椎椎弓根宽度及高度无显著差异。寰椎椎弓根在矢状面上的最小宽度和椎弓根的最小宽度分别为4.18 和6.33 mm，均大于3.5 mm，具备置入直径为3.5 mm 螺钉的条件。测量结果中有3侧椎弓根矢状面上的宽度小于5.5 mm，而椎弓根宽度均大于6 mm，说明钉道1 在置钉过程中有可能进入椎管内(1/3 椎弓根宽度需要大于3.5 mm 螺钉直径的一半)，而谭明生等［1］提出的椎弓根矢状面上的宽度内1/3 为进钉通道(钉道1)，后弓薄，椎动脉压迹深，而且多为皮质骨，经由此处放置3.5 mm的螺钉难度相对较大，技术上存在一定的局限性，故选择钉道时不首先考虑。

寰椎椎弓根的高度决定椎弓根螺钉直径大小及手术能否实施，稍有不慎，在进钉时容易穿破椎弓根损伤椎动脉等周围的结构，导致严重的并发症。该研究结果显示3 个钉道的双侧椎弓根高度小于3.5 mm 所占比例分别为11.21%(6/58)、12.06%(7/58)、12.06%(7/58)。当寰椎椎弓根高度小于3.5 mm 时，可采用寰椎侧块螺钉内固定技术［9］，但在生物力学方面，寰椎椎弓根钉明显优于寰椎侧块螺钉［10］，且寰枢椎后方间隙较小，寰椎侧块后下方入钉点解剖位置深，手术的暴露与螺钉的置入也受到一定的限制，部分患者尚需切断C2 脊神经才能完成置钉操作。因此，可采用马向阳等［6］提出的“部分椎弓根螺钉技术”，其生物力学表现类似于侧块螺钉，这样，当椎弓根下壁完整，上壁略缺失或存在轻微骨折时，椎弓根螺钉的固定可满足需要，其效果并不逊色于侧块螺钉，且能够减少侧块螺钉术中可能出现大出血的风险及损伤周围神经的几率等;或者考虑谭明生等［1］提出的使用不同规格(2.7、3.0、3.5 mm)的螺钉进行固定，但螺钉直径减小，其生物力学强度降低，能否达到成人固定的要求尚无相关报道，值得商榷。

钉道方向也是影响进钉选择的重要因素。Resnick 等［10］提倡螺钉向内倾斜10°，以避免损伤椎动脉。谭明生等［1］研究认为螺钉方向应内倾10°～15°，头倾5°～10°。而马向阳等［4］认为螺钉向内倾斜10°，上仰5°，进钉角度宁稍内斜，勿外斜;矢状角宜上斜，勿下斜，可垂直，上斜角度忌超过10°。上述进钉方向指导临床进钉起到一定作用，但在实际操作过程中主要依靠目测确立角度，受体位影响明显，尤其是头倾角度，更难把握。该研究测量结果显示，3 个钉道进钉的角度左右对比均无显著差异。钉道3 的左、右内倾角平均值分别为21.57°和20.97°，与李涛等［2］测量的内倾角度相似，但均比传统的内倾角(0°～10°)大。钉道3 椎弓根方向上的宽度明显大于矢状面上的宽度，进钉相对更安全，但此时需要向外剥离的组织明显增加，创伤增加，尤其是矮胖、颈短患者。且寰椎侧块内低外高、关节面上窄下宽［］，内倾的角度越大，螺钉进入寰枕关节内的几率越大，影响寰枕关节的活动，进钉点越靠外，进钉操作也越困难。在钉道2、3 相交的区域内进钉，选择余地大，进钉更安全，优于文献［1-2］提出的进钉通道，故推荐内倾角度0°～10°为宜。

在选择钉道时，还需要考虑钉道长度。该测量结果显示钉道1、2、3 长度平均为29.02、27.69、28.55 mm，钉道1、3 较钉道2 长，理论上力学稳定性较好。但Brantley 等［11］研究发现椎弓根螺钉达到全长的80%时，螺钉的固定强度已足够，再增加进钉深度不能明显增加其固定强度。马向阳等［4］认为寰椎椎弓根螺钉的长度大于侧块螺钉的长度可能具有更大的力学强度，同为双皮质固定时，椎弓根螺钉的强度远大于侧块螺钉固定，而寰椎单皮质椎弓根螺钉与寰椎双皮质侧块螺钉的抗拔出强度无差异。而Harms 等［12］强调螺钉长度宜刚好突破寰椎前缘骨皮质为佳。但螺钉突破前缘骨皮质又可能造成舌下神经等的损伤。结合该研究测量结果，作者推荐螺钉长度为27.5 mm，螺钉刚好至寰椎侧块前方的骨皮质后缘，则既兼顾了固定的安全性，又可获得较长的进钉深度，获得较大的螺钉强度。

综上所述，通过CT 测量寰椎椎弓根进钉的相关参数，进一步论证了经寰椎椎弓根螺钉固定技术的安全范围及不同通道固定的可行性。由于个体差异，术前需要了解寰椎椎弓根的解剖参数，以便明确该患者是否能够进行寰椎椎弓根螺钉固定。在选择置钉位置时首先考虑椎弓根的高度及进钉角度。推荐进钉通道优先考虑钉道2、3 之间的安全范围，内倾角度在0°～10°。

［1］谭明生，王慧敏，张光铂，等.寰椎经后弓侧块螺钉固定通道的CT 测量［J］.中国脊柱脊髓杂志，2003，13(1):28

［2］李涛，朱裕成，马军，等.多平面CT 重建下个体化改良寰椎椎弓根进钉路径的测量［J］.中国脊柱脊髓杂志，2012，22(2):160

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［10］Resnick DK，Benzel EC.Cl-C2 pedicle screw fixation with rigid cantilever beam construct:case report and technicalnote［J］.Neurosurgery，2002，50(2):426

［11］Brantley AG，Mayfield JK，Koeneman JB，et al.The effects of pedicle screw fit.An in vitro study［J］.Spine (Phila Pa 1976)，1994，19(15):1752

［12］Harms J，Melcher RP.Posterior C1-C2 fusion with polyaxial screw and rod fixation［J］.Spine (Phila Pa 1976)，2001，26(22):2467