李广州 洪瑛* 刘浩 杨毅 孟阳 吴廷奎 丁琛 陈华
枕颈融合术于1927年由Foerster首次报道,经过90多年的发展被证明是治疗各种原因导致枕颈区不稳的一种有效术式[1-7]。枕颈融合术的一个关键步骤是将枕颈角维持在合理的范围,以达到术后枕颈区稳定在功能位的目的。理论上,枕颈融合术后枕颈角度不佳可能导致近期和远期并发症,前者指术后即刻发生的吞咽困难及呼吸困难等灾难性后果;后者多为下颈椎代偿所导致的曲度异常等。事实上,无论是近期还是远期并发症,相关文献报道逐渐增加[8-14];因此,如何在枕颈融合术中获得合理的枕颈角度成为学术界近年来的一个研究热点。
理想的指导术中选择合理固定角度的方法应具有简单、可操作性强且准确度高的特点。虽然国内外学者对枕颈融合术中测量枕颈角度的方法做了一些探索,但目前尚无任何一种方法达到上述要求[11-18]。使用综合策略即联合两种或两种以上术中测量枕颈角方法的做法理论上优于依靠单一方法,但目前国内外文献尚无关于应用综合策略在枕颈融合术中调控枕颈角度报道。本研究目的是观察枕颈融合术中联合两种测量枕颈角方法(后枕颈角和Takami'枕颈角)的综合策略是否可以获得合理的枕颈角度,及其对患者术后临床疗效的影响。
回顾性分析2013年5月~2016年3月我科采用综合策略(后枕颈角[17]和 Takami'枕颈角[18])调整枕颈角行后路枕颈融合术治疗的13例患者资料,男3例,女10例;年龄31~60岁,平均年龄42.9±10.1岁。所有患者术前 X 线、CT、MRI等影像学检查及临床资料完善且诊断颅底凹陷伴寰枢椎脱位明确。
后枕颈角(Posterior occipitocervical angle)指Riel等[17]描述颈椎侧位(中立位)片上枕骨隆突与枕骨大孔之间区域骨皮质的切线与C3和C4关节突后缘的连线的交角(见图1A);Takami'枕颈角是指Takami等[18]描述颈椎侧位(中立位)片C2椎体后缘连线与硬腭平行线相交所成的角(见图1B)。
图1,后枕颈角的测量方法为颈椎侧位(中立位)片上枕骨隆突与枕骨大孔之间区域骨皮质的切线与C3和C4关节突后缘连线形成的的交角(A);Takami'枕颈角的测量方法C2椎体后缘连线与硬腭平行线相交的夹角(B)。
50例年龄20~60岁健康志愿者(男女各半)获得正常人群后枕颈角和 Takami'枕颈角的数据分别为110.7±7.4°(最小值:96.29°,最大值:130°)、89.4±5.5°(最小值:77.7°,最大值:100.7°),95%置信区间(CI)分别为96.2°~125.3°、78.7°~100.2°;术中基于上述数据采用后枕颈角和Takami'枕颈角两个方法调整固定角度。
手术步骤: ①气管插管全麻后,患者取俯卧位,使用Mayfield头架将枕颈部固定于过屈位;② 后正中切口剥离暴露枕颈后部结构,显露范围为枕骨粗隆至颈椎融合节段的下一节段;一般将C2椎弓根螺钉作为颈部锚定点,如C2椎弓根螺钉不能安全植入,改为C2峡部螺钉+C3侧块螺钉作为颈部锚定点;③完成颈椎螺钉(美敦力)植入后,将固定钛棒根据患者术前侧位(中立位)片按照Riel等[17]描述后枕颈角预弯成合适的曲度,如果患者术前后枕颈角为非正常值,则根据健康志愿者获得数据的95%置信区间内进行弯棒;④将双侧钛棒安放颈椎螺钉尾端连接部,植入颅骨螺钉,此刻通过调整Mayfield头架使双侧钛棒与枕部锚定点螺钉完成内植物组配,应用华西医院报道的后路两步撑开法[7]完成寰枢椎复位;⑤ C型臂X线透视下确认螺钉位置及Takami'枕颈角是否在正常范围,如果为非正常值,则进行适当调整钛棒弯度使其在正常值之内;⑥锁紧内固定系统,根据术前诊断及脊髓受压情况对部分患者行 C1后弓切除或/和枕骨大孔扩大减压;⑦完成植骨,常规关闭切口。
记录术前和术中后枕颈角和 Takami'枕颈角度,及是否需要调整的情况。同时记录手术相关并发症及再手术情况,关注有无术后吞咽困难及呼吸困难发生情况。患者术后3天及3、6、12个月,及以后每年随访,随访评价包括临床疗效及影像学两部分。临床疗效评价包括采用日本矫形外科协会 (Japanese Orthopaedic Association,JOA)评分(17分法)评估患者术后神经功能恢复情况和症状视觉模拟评估表(visual analog scale,VAS)评分(0-10分法)评估术后枕颈部疼痛缓解情况。
影像学评价:术后各随访点常规行颈椎正侧位片检查,必要时行颈椎CT+三维重建和/或颈椎MRI检查;关注术后植骨融合情况,有无内植物松动、断裂;术前及术后各随访时间点的后枕颈角和Takami'枕颈角及下颈椎曲度变化情况。下颈椎曲度测量方法C2椎体下缘与C7椎体下缘连线形成的夹角。
资料收集及分析由不参加手术的两名医师分别完成,使用SPSS 22.0(SPSS公司,美国)统计软件包进行统计学处理。计量资料以均数±标准差表示,计量资料的术前及术后比较采用配对 检验,检验水准 =0.05。
13例患者均顺利完成手术,其中6例合并后方压迫者同期行寰椎后弓切除或/和枕骨大孔扩大减压术。手术时间95min~275min,平均(166.2±51.1)min,术中出血量为100 mL~400 mL,平均(242.3±83.8)mL。术前13例患者中,6例患者Takami'枕颈角为非正常值(均小于77.8°),其中4例患者非正常后枕颈角(均大于130°)同时伴非正常Takami'枕颈角。术中2例患者Takami'枕颈角度小于78°需要调整,调整后13例患者后枕颈角及Takami'枕颈角都在正常范围之内(50例志愿者的95%置信区间内)。
所有患者无严重吞咽困难及呼吸困难发生。1例患者术后第二天出现轻度吞咽不适,予流质饮食,术后第五天自觉吞咽不适明显好转可正常进食,术后1月后症状消失;此患者术前的后枕颈角及 Takami'枕颈角均为非正常值分别为:133.5°和 73.8°,术后二者分别为:114.2°和 79.4°均在正常值范围内,考虑该患者术后轻度吞咽不适为手术插管引起的咽喉部水肿或患者长期处于非正常枕颈角,术后需要适应纠正后的正常枕颈角所致。
患者平均随访时间(27.4±15.1)月(12~48)月。13例患者枕颈部疼痛及脊髓神经功能获得显著改善,至末次随访,VAS评分由术前6.4±0.8分降至2.9±0.6分(=16.436,p=0.000);JOA 评分由术前12.9±2.3分提高至15.3±0.9分(=6.121,p=0.000),末次随访VAS及JOA评分与术前相比差异有统计学意义。
13例患者术前后枕颈角平均值 123.1°±11.8°(最小值102.2°,最大值139.2°);术前Takami'枕颈角平均值81.0°±8.8°(最小值72.8°,最大值97.5°)。术后即刻后:枕颈角平均值114.1°±7.2°(最小值 99.6°,最大值 121.8°);Takami'枕颈角平均值 86.3°±4.7°(最小值 81.9°,最大值 95.5°);二者都在正常范围之内。末次随访:后枕颈角平均值115.0°±8.5°(最小值98.1°,最大值124.8°);Takami'枕颈角平均值85.6°±5.3°(最小值79.2°,最大值95.2°);二者都在正常范围之内。术前与术后各随访点后枕颈角和Takami'枕颈角行配对 t 检验分析,差异有统计学意义(P <0.05);术后即刻与末次随访后枕颈角和Takami'枕颈角行配对 t 检验,差异无统计学意义(P >0.05)(见表1)。
术前、术后即刻及末次随访下颈椎曲度C2-7Cobb角分别为:20.613.0°、16.79.7°及18.79.9;术前与各随访点下颈椎曲度行配对 检验两两比较,差异无统计学意义(p>0.05)(见表1)。末次随访影像学检查证实13例患者枕颈部骨性融合,枕颈部稳定性良好,内固定位置良好,未见松动、断裂。
表1,13例患者术前、术后即刻及末次随访后枕颈角、Takami'枕颈角及C2-7Cobb角变化情况
典型病例:患者,女,42岁,术前诊断①颅底凹陷症不全四肢瘫;②寰枢椎脱位;③寰枕融合,于2015年7月行后路寰枢椎切开复位、取自体髂骨+人工骨植骨枕颈融合内固定术。术后患者枕颈部疼痛及神经功能获得显著改善,术后1年随访时VAS评分由术前8分降至3分,JOA评分由术前11分提高至14分;影像学检查显示枕颈部骨性融合,枕颈部稳定性良好(见图2A-H)。
图2,术前颈椎侧位--中立位、过曲及过伸位X线片(A、B、C)示寰枕融合合并寰枢椎脱位;术前颈椎MRI示颈延髓角约为124°(D);术后第3天颈椎侧位X线片示寰枢椎脱位复位满意,枕颈角在正常值范围内(E);术后7天颈椎MRI示颈延髓角约为151°,脊髓减压充分(F);术后1年颈椎侧位X线片示枕颈角无显著变化,枕颈部骨性融合(G),CT扫描证实枕颈部骨性融合良好,枕颈部稳定性良好(H)。
传统的枕颈角度影像学测量方法有以下3种:硬腭后缘与枕骨大孔后唇上缘的连线(即 Chamberlain线)、硬腭后缘与枕骨鳞部皮质外缘最低点连线(即McGregor线)和枕骨大孔后缘前点与斜坡最低点连线(即McRae线)与C2椎体下缘切线的交角[15-17]。由于枕骨大孔前后缘或枕骨大孔后缘底部等解剖标志在手术室C臂X线片上难以识别,上述3种方法在术中透视条件不佳的情况下其可重复性和可靠性受到质疑。
另外,Phillips等[15]建议颈椎侧位X线片C2棘突后上缘与枕骨隆突最短的距离(枕颈距)作为枕颈融合术中固定角度大小测量依据;Tan等[20]则建议颈椎侧位X线片下颌角中点与C2和C3椎体前缘连线的最短距离(mandiblecervical distances,MCD)作为术中枕颈区固定角度的参考指标。上述两个方法具有明显缺点,Phillips等[15]提出的枕颈距在个体之间差异变化大;Tan等[20]建议的 MCD方法明显缺乏精度。故上述2种方法未被广泛应用于临床。
为了有利于术中准确测量及更好指导术中内植物塑形,2010年Riel等[17]将颈椎侧位(中立位)X线片上枕骨隆突与枕骨大孔之间区域骨皮质的切线与C3和C4关节突后缘的连线形成的交角命名为后枕颈角,他们测量15例健康志愿者获得后枕颈角平均值为109.7°±5.7°,且发现 80%个体的后枕颈角处在101°至119°之间;他们将此方法与既往文献其他测量方法进行比较,发现该方法的组内和组间一致性较好,并强调该方法有助于指导枕颈融合术中内植物如钛棒等预弯角度选择。Maulucci等[19]在随后的研究中证实后枕颈角在枕颈融合术中具有重要指导价值。Takami等[18]认为C2椎体后缘连线与硬腭平行线形成的夹角(本文称为Takami'枕颈角)具有在透视条件不佳的可以准确测量的特点,对30例健康志愿者进行测量后发现此角度平均为 99.9°±8.1°(最小值85°,最大值118°),基于该方法及获得的数据他们成功实施6例枕颈融合手术。
理想获得满意的枕颈融合术中枕颈角方法应具有简单、可操作性强且准确度高的特点,虽然国内外学者对此做了大量探索,目前尚无任何一种方法达到上述要求[11-19]。后枕颈角和 Takami'枕颈角两种方法各有优缺点:后枕颈角具有测量简单、可操作性强的特点,该方法有助于指导枕颈融合术中内植物如钛棒等预弯角度选择;但是此方法主要关注枕骨后部至C3和C4椎管外的枕颈部结构,故作为枕颈角测量参数的一种其精度可能欠佳。而 Takami'枕颈角则具有在透视条件不佳的情况下可以准确测量的特点,因为其解剖标志C2椎体后缘与硬腭在手术室C臂透视下可以准确定位;同时Takami'枕颈角准确地反应颅底至C2水平与神经结构关系更为密切的枕颈部结构参数,其精度较高。但是,Takami'枕颈角不能直接指导术中内植物如钛棒等预弯角度选择。这两种方法各有优缺点,具有互补作用,因此我们联合两种测量方式。当然,后枕颈角作为枕颈角测量方法的一种其精度欠佳是相对而言,因为这些只是理论上的推测;另外,联合应用后枕颈角和Takami'枕颈角,理论上由于后枕颈角的补充,其精度会高于单用Takami'枕颈角。
本研究中,13患者均顺利完成手术,术中及术后的后枕颈角和 Takami'枕颈角都在正常范围之内,避免了枕颈角不佳相关并发症及再手术情况发生;术后临床疗效满意。鉴于我们的观察为回顾性研究的事实,我们谨慎提出以下结论:联合应用两种测量及调整枕颈角方法(后枕颈角和Takami'枕颈角)的综合策略有助于选择合理的固定角度,避免各种枕颈角度异常导致的相关并发症,从而获得满意的手术疗效。
本研究提出的综合策略的意义如下:①我们在国际上首次提出使用综合策略指导枕颈融合术中选择合理的枕颈角固定角度;②提供一种简单、可靠且精确度高的测量及调整枕颈角的工具;③优化了枕颈融合术操作步骤。另外,目前尚无国人正常后枕颈角和 Takami'枕颈角的数据,本研究的另一个价值是通过对50例健康志愿者影像学测量首次提供了国人正常人群后枕颈角和Takami'枕颈角数据。
本研究的局限局限性如下:①由于缺乏国人正常后枕颈角和Takami'枕颈角大数据,本研究主要是基于50例健康志愿者影像学测量所得的数据作为参照,样本量偏小;②术后内固定物的干扰可能影响枕颈角测量精确度;③对于无法手术复位如难复位的寰枢脱位患者该如何选择合理的枕颈角度尚无明确答案;④本研究的回顾性研究性质。我们正在进行后枕颈角和Takami'枕颈角国人大数据的测量工作;另外,在进一步关注患者远期临床疗效的同时,我们正在准备开展前瞻性多中心研究。