寰椎椎弓根螺钉置入的解剖学及临床效果分析*

王建华，付金利，裴铎 ，孙贺 ，李哲 ，刘正蓬

（1.承德医学院附属医院 脊柱外科，河北 承德 067000；2.承德医学院 生物医学工程系，河北 承德 067000）

寰椎椎弓根结构较为复杂，且解剖变异性大，加之与脊髓、椎动脉等多种组织相邻，增加了寰枢椎不稳患者的临床治疗难度[1]。迄今为止，临床上主要采用经椎弓根螺钉内固定治疗此类患者，虽然具有一定的固定效果，但目前所采用的操作方式也存在较高的椎弓根螺钉穿透率及较低的置钉准确率，从而在较大程度上增加了周围血管及神经损伤的风险，进一步增加了致残率与病死率[2]。随着医疗水平的不断进步，人们在追求椎弓根螺钉置入的安全性与准确度的同时，还应兼顾可有效减少操作损伤的措施。有研究显示[3]，寰椎椎弓根螺钉内固定术中螺钉的置入尤为重要，一旦发生偏差，极易损害患者的周围组织结构，进而可能引发严重后果，甚至会导致死亡。由此，本文通过研究寰椎椎弓根螺钉置入的解剖学及临床效果，目的在于为临床提供一种更佳的寰椎椎弓根螺钉置入方式，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 标本及工具

选取46例由承德医学院解剖教研室提供的健康完整的寰椎标本。该标本不限性别、年龄、身高、体重等，排除畸形、骨折或病理性破坏的标本。工具主要包括标本切割用具、精度为0.02 mm的游标卡尺、精度为1 mm的直尺、精度为0.1的量角器等。

1.2 患者一般资料

选取2013年3月—2015年3月于承德医学院附属医院接受后路寰枢椎切开复位内固定术治疗的寰枢椎不稳患者30例为对照组。其中，男性18例，女性12例；年龄32～64岁，平均（44.9±5.4）岁；病因：寰枢椎脱位13例，寰椎横韧带损伤10例，齿状突骨折5例，其他2例。另取2015年8月—2017年8月于承德医学院附属医院接受后路寰枢椎切开复位内固定术治疗的寰枢椎不稳患者33例为实验组。其中，男性21例，女性12例；年龄35～67岁，平均（45.2±5.6）岁；病因：寰枢椎脱位15例，寰椎横韧带损伤11例，齿状突骨折5例，其他2例。两组性别、年龄及病因比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。纳入标准：①由各种原因引发的寰枢椎不稳；②均采用后路寰枢椎切开复位内固定术。排除标准：①伴有心、肝、肾等脏器功能严重障碍无法耐受手术者；②影像学检查结果显示不适合采用椎弓根螺钉置入治疗者；③因畸形或变异等原因导致椎弓根螺钉难以置入者；④研究过程中因发生严重不良事件无法继续研究者；⑤治疗依从性较差者。两组患者均签署知情同意书，该院伦理委员会已批准。

1.3 治疗方法

1.3.1 寰椎进钉点和出钉点的选择 寰椎进钉点：选择寰椎侧块下方的内外缘中点与后弓上投影距离椎动脉沟底部的后弓最薄处的垂直距离2 mm处（见图1）。寰椎出钉点：选择过寰椎侧块腹侧上方的内外缘中点以及进钉点矢状面，并经由该矢状面的寰椎侧块上下缘的中点为出钉点（见图2）。于进钉点采用磨钻磨开骨皮质，并顺着进钉点与出钉点的连线反向采用攻丝钻入至椎体前缘骨皮质，将3.5 mm直径的寰椎椎弓根螺钉置入，保证螺钉中轴线和进钉点与出钉点轴线保持一致（见图3）。螺钉置入的横向角（X）选择为寰椎椎弓根螺钉中轴线和正中矢状面之间的角度；纵向角（Y）则选择为寰椎椎弓根螺钉中轴线和寰椎所在平面形成的角度。

图1 进钉点

图2 出钉点

图3 钉道剖面示意图

1.3.2 测量指标 椎动脉沟底部的后弓最薄处的高度H（见图4）和宽度W（见图5）。进钉点与寰椎后结节之间的垂直距离为S1（见图6）。钉道全长AB即为进钉点到出钉点的直线距离。于置钉方向上寰椎侧块内的钉道长度BC；椎弓根钉在寰椎椎弓根内的长度为AC=AB-BC（见图7）。寰椎侧块的背侧下方内外缘之间的距离S2（见图8），寰椎侧块的背侧下方外缘和内外缘中点之间的距离为S2/2。纵向角Y（见图9）；横向角X（见图10）。

图4 椎动脉沟底部的后弓最薄处的高度示意图

图5 椎动脉沟底部的后弓最薄处的宽度示意图

图6 进钉点A与寰椎后结节之间垂直距离示意图

图7 钉道全长（AB）示意图

图8 寰椎侧块背侧下方内外缘之间的距离示意图

1.3.3 置钉方式及随访 两组患者均采用后路寰枢椎切开复位内固定术治疗，其中对照组予以传统方式置钉。实验组患者给予以局部解剖标志为参考的寰椎徒手椎弓根置钉方式置钉。对两组患者均进行为期12个月的随访。

图9 纵向角（Y）示意图

图10 横向角（X）示意图

1.4 观察指标

分析46套寰椎标本测量结果。分别比较两组手术时间、术中失血量及置钉时间，治疗前后Oswestry功能障碍指数问卷表（ODI评分）及日本骨科协会评估治疗分数（JOA评分）变化情况，术后并发症发生情况。ODI量表主要包括腰痛/腿痛程度、个人生活料理情况、提举重物、行走、坐立、站立、睡眠、性生活、社会生活以及旅游共10个项目，每个项目得分0～5分，总分0～50分，得分越高表示患者脊柱功能障碍情况越严重[4]。颈椎JOA评分主要包括上肢运动功能、下肢运动功能、感觉以及膀胱功能4个方面，总分0～17分，得分越低表示患者颈椎功能障碍情况越严重[5]。并发症主要包括椎动脉或静脉丛损伤、寰椎后弓骨折以及颈枕区疼痛加重等。

1.5 统计学方法

数据分析采用SPSS 20.0统计软件，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，比较采用t检验，计数资料用例（%）表示，采用χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 46套寰椎标本测量结果分析

将标本左右两侧数据合并记录，钉道长度取左右两侧数值小的一侧记录。见表1。

2.2 两组各项手术指标比较

表1 46套寰椎标本测量结果分析 （±s）

表1 46套寰椎标本测量结果分析 （±s）

对象 H/mm W/mm AB/mm BC/mm AC/mm S1/mm S2/mm S2/2/mm X（°） Y（°）寰椎标本 4.6±1.5 9.5±2.0 26.1±4.4 20.4±3.3 5.7±0.6 21.2±3.5 11.1±1.1 5.6±0.3 10.9±5.2 4.1±0.7

两组手术时间、术中失血量、置钉时间比较，差异有统计学意义（P＜0.05），实验组均低于对照组。见表2。

2.3 两组手术前后ODI及JOA评分比较

两组患者手术前后ODI及JOA评分比较差异无统计学意义（P＞0.05）；而术后两组患者ODI评分均低于术前，JOA评分均高于术前，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表 3。

2.4 两组术后并发症发生情况比较

两组椎动脉或静脉丛损伤、寰椎后弓骨折以及颈枕区疼痛加重发生率比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表 4。

表2 两组各项手术指标水平比较 （±s）

表2 两组各项手术指标水平比较 （±s）

注：†与对照组比较，P ＜0.05

置钉时间/（min/枚）实验组 33 98.18±7.38† 171.53±23.32† 2.27±0.42†对照组 30 163.47±21.13 405.33±31.42 3.49±0.61 t值 16.678 33.739 9.317 P值 0.000 0.000 0.000组别 n 手术时间/min术中失血量/ml

表3 手术前后两组ODI及JOA评分比较 （分，±s）

表3 手术前后两组ODI及JOA评分比较 （分，±s）

注：†与治疗前比较，P＜0.05

ODI JOA t值 P值术前 术后 术前 术后实验组 33 37.35±10.41 17.22±4.10† 10.336 0.000 9.02±1.23 14.08±2.68† 9.858 0.000对照组 30 38.04±10.32 16.84±4.03† 10.481 0.000 9.08±1.24 13.61±2.37† 9.276 0.000 t值 0.264 0.370 0.193 0.734 P值 0.793 0.712 0.848 0.466组别 n t值 P值

表4 两组术后并发症发生情况比较 例（%）

3 讨论

寰枢椎不稳是骨科临床上较为常见的疾病之一，通常需要重建寰枢椎的三柱稳定性[6]。寰椎椎弓根内固定技术由于具有较佳的生物力学稳定性，近年来开始在临床上被重点关注。然而，由于寰椎椎弓根存在较复杂的解剖结构，椎弓根螺钉置入过程中易对患者的周围重要神经血管造成不同程度的损伤，进一步引发一系列严重并发症，从而对患者的生命健康安全产生极大威胁[7-8]。近年来，随着计算机辅助三维导航系统的不断发展，在一定程度上提高了寰椎椎弓根内固定的置钉准确率，但该方式操作复杂，费用较大，在临床应用中具有一定的局限性[9-10]。目前临床上首选的椎弓根螺钉置入方式为徒手置钉法。

本文结果表明，寰椎进钉点与后结节的垂直距离为（21.2±3.5）mm，钉道全长（AB）为（26.1±4.4）mm，寰椎侧块背侧下方内外缘的距离S2为（11.1±1.1）mm，X为（10.9±5.2）°，Y为（4.1±0.7）°。表明置钉取X 6～16°、Y 3～5°；选择直径为3.5 mm，长度为21.7～30.5 mm的螺钉更符合解剖学结构。与此同时，实验组手术时间、术中失血量、置钉时间均低于对照组。提示以局部解剖标志为参考的寰椎徒手椎弓根置钉方式置钉具有更好的安全性。主要原因可能与该置钉方式有效减少术中过度剥离有关。此外，手术前后两组患者ODI及JOA评分比较无差异；而术后两组患者ODI评分均低于术前，JOA评分均高于术前。表明两种置钉方式均可有效改善患者的脊柱功能与颈椎功能，且效果相当。分析原因，笔者认为以局部解剖标志为参考的寰椎徒手椎弓根置钉方式可为手术治疗提供精确的进钉点与进钉角度，为患者的术后康复提供了有利的生物力学稳定性的同时，有效避免对周围组织造成不必要的损伤，从而为患者脊柱功能与颈椎功能的恢复创造了有利条件。

综上所述，以局部解剖标志为参考的寰椎徒手椎弓根置钉方式置钉效果更佳。然而，本文存在样本量不足的缺点，结果可能出现偏差。由此，在往后的临床研究中，应增加样本量，从而取得更加准确的数据，为临床治疗方案的制定提供参考依据。