巩 腾 综述 孙明林 审校
既往关于齿状突骨折(odontoid fracture, OF)国内外文献报道多集中于成年或青少年高能量损伤,实施前和 (或)后路手术适应证、入路及具体步骤细节等方面,较少关注其内骨小梁解剖学特点和损伤机制。因老年患者合并多种慢性病、骨质疏松及退变性上颈椎骨关节炎,儿童患者亦可合并先天畸形或发育性缺陷,因此非手术治疗针对此两类特殊人群效果有时欠佳或局限,手术治疗后残留颈痛和中远期活动受限比例提高,诊治和恢复过程复杂性显著增加,致死致畸时有发生。近期对这两类特殊患者的诊治经验逐渐积累,长期随访疗效有很大程度的改善,笔者就上述特殊年龄段OF患者诊疗的最新研究进展进行综述。
齿状突基底为密质骨和松质骨典型移行处;基底部较齿突尖、齿突头颈和枢椎体更细;胚胎期齿状突原属寰椎一部分,因齿状突和枢椎系由不同骨化中心成骨,两者间有时融合不良,常残留透明软骨联合这一薄弱环节,更易发生Ⅱ型和浅Ⅲ型骨折;齿状突膨大处有多种韧带附着,而基底部无类似韧带结构维持稳定,基于上述多种因素,各年龄段OF并非少见。
Montemurro等[1]认为,齿状突内Y形骨小梁结构对C1~2间正常生物力学功能发挥至关重要作用。研究人员通过锥束CT扫描44例健康人进行前瞻性研究,观测齿状突中心软骨联接处骨小梁结构,发现Y形骨小梁存在于79.6%人群,其长度和宽度分别为 (13.5±0.6)mm和(11.2±0.9)mm,齿突基底中心软骨联合处横截面为(93.5±4.3)mm2,男女间齿状突长短和宽度相似。超过65岁和不超于65岁两组间Y形骨小梁横截面积分别为(94±4.2)mm2和(93.3±4.4)mm2,差异无统计学意义。CT证实齿状突内Y形骨小梁存在,系因在自平卧、爬行至坐立负重转变的婴幼儿关键时期,随C1~2水平动态负荷升高而诱导的适应性骨转化所致。其在一定程度上,可拮抗不良剪切或轴向应力,防止齿状突发生过度粉碎或严重失稳性损伤,但存在一定个体或种族间差异。
Maugeri等[2]发现,OF占颈椎骨折的18%,老年、青少年和儿童患者并不少见,约1/3患者需外科治疗,其中6%并发脊髓神经学损伤。Tadros等[3]随访139例C2骨折患者,其中≥60岁有79%,62%为女性,坠落伤占87%;<60岁有21%,50%为女性,交通事故占71%。C2骨折占脊柱损伤的18%,齿状突骨折占C2骨折的84%。
Shim等[4]发现,少数OF患者出现面痛间断发作,疑似既往常见的三叉神经痛。分析认为如OF移位过大,粉碎严重,因过量韧带损伤,极易造成寰枢重度失稳,可损伤上颈髓内三叉神经脊束核。其内三叉神经节胞体发出上行纤维投射至桥脑上部,下行轴突投射至C2髓节。如其损伤可继发少见脱髓鞘改变,表现为显性三叉神经痛症状,应引起临床医师重视。
Tisherman等[5]选取8具尸体C0~C2标本,建立Ⅱ型OF损伤模型,通过生物机械运动跟踪系统,测试上颈椎软组织的稳定作用。其发现切除一侧的侧块关节囊和前纵韧带,OF后上颈椎超生理或固有活动度显著增加,对屈伸、轴向侧旋和双向侧弯的拮抗力明显下降。仅损伤一侧侧块关节囊,可增加轴向侧旋和屈伸度各3.2°。单纯切除前纵韧带,却未显著增加各向活动度和减少终点扭矩。证实一侧侧块关节囊,可提供19%屈曲拮抗力,以及24%轴向侧旋拮抗力。Ⅱ型OF系明显失稳骨折,一侧侧块关节囊损害后,则明显增加上颈椎活动度,减少了对生理载荷应有的保护性拮抗潜能。
Blizzard等[6]按照OF发生原因分为三类:机动车交通事故和高度坠落伤两亚组为典型的高能量损伤群、平地摔倒亚组为代表的低能量损伤组。测量C2~T1、C3~4、C4~5等节段椎间倾斜角,颈椎矢状序列通过C2相对于C7偏移距离评估。独立t检验提示三亚组间OF线性移位无统计学差异,低能量损伤组OF成角显著大于高能量组。Pearson相关系数检验证实,成角位移与C5~6和C6~7椎间倾斜角均存在正相关;水平线性位移与C6~7椎间倾角及颈椎矢状序列均有正相关。以支持向变量回归构建预测模型发现,OF成角大小仅依从于C5~6椎间倾角;断端轴向线性移位则决定于C6~7椎间倾斜角和颈椎整体矢状序列。证实下颈椎间倾斜角和颈椎矢状平衡,均最大程度地贡献于骨折后齿状突成角大小和水平位移幅度。表明OF成角畸形和线性位移程度,除与外源性损伤在初始瞬间矢量有关外,亦与下位颈椎节段间倾角和颈椎曲度有关。
3.1 儿童 低龄患者须重视既往史、家族史和遗传背景询问,伴有齿状突基底透明软骨联接处骨化不良者,均可视具体情况,选用颅骨钳、Mayfield头架骨牵引、枕颌带皮牵引、头颈胸石膏外固定或颈托等非手术措施[7]。儿童因发育过程中骨质较软,使用成年型号螺钉,易致骨壁爆裂或撕脱,椎板或椎弓根螺钉植入孔径往往不足以满足置钉所需,且儿童对内外固定器械的耐受性差,对治疗过程的整体顺从性亦差。
Yamaguchi等[8]发现,5岁伴有9号染色体突变男孩,因心跳骤停行心肺复苏无效而死亡。尸检发现OF合并上颈椎周围骨化性肌炎及韧带纤维化。CT提示C1前脱位,齿状突根部软骨联合处骨折,齿状突基底与枢椎体间骨化重塑不完全,提示透明软骨联合处Y形骨小梁结构发育不良[1],不能适应日常生活和体育锻炼过程中的动态负荷增加,极易继发寰枢关节不稳,即使微小剪切应力持续积累,亦会导致迟发性脱位和上颈髓不可逆损害。此种情况更常见于21三体综合征,须定期评估颈椎形态和失稳性。
Karamian等[9]发现,5岁男孩持续颈痛6周,有轻度上肢无力、阵挛和反射减弱,影像学资料显示,经齿状突软骨联合处的骨折脱位,先行Halo支具牵引数天,再经口复位,联合骨膜椎板下缝合,同期行联合后路C1至C3钉棒固定融合。随访2年未残余神经症状,提示小儿已有先天性发育缺陷,合并失稳OF和寰枢关节脱位,经口前路复位联合后路固定疗效更确切。
Razii等[10]随访5岁齿状突软骨联合处骨折女孩,配戴Aspen颈托5周,骨折成角自10°加重至35°,遂行Halo头环牵引11 d,已加重成角序列未有明显矫正,移除halo头环后继续配戴Vista硬围领,治疗期间无神经学症状发作,伤后 15周颈痛不适完全改善,CT证实骨折已畸形愈合;6个月MRI示齿状突已完全重塑,无明显骨髓水肿反应。随访7年未对生活质量或运动度造成负面影响,提示儿童患者具有最大程度恢复上颈椎活动度和重塑患处之优良潜能。
3.2 老年人 Fiumara等[11]发现,针对≥60岁患者,OF骨折线呈前下走向,未合并明显寰枢关节紊乱或不稳;未伴随明显韧带损伤,抑或仅有翼状韧带损伤导致的单纯旋转型脱位[12],可选择非手术治疗。部分高龄患者,OF断端间矢状线性位移<5 mm,成角移位<11°,断端分离间隙<2 mm,未有持续加重神经学症状[13],亦可选择适当卧床非手术治疗。
如遇伴有多韧带损害、合并严重寰枢关节失稳、前后水平或成角移位均较大,骨折端分离严重,上运动神经元通路受损体征持续进行性加重的新鲜或陈旧性骨折脱位,须选择前或(和)后路内固定手术复位。前路方式包括齿状突螺钉固定、经口咽寰枢椎Harms钛板固定、经寰枢关节螺钉、经枢椎体寰椎侧块螺钉固定,后路手术包括寰枢椎经关节螺钉固定、寰枢椎单纯或Hybrid椎弓根或侧块螺钉固定、寰枢椎椎板钩固定、寰枢椎钢丝及线缆固定、辅助枕颈固定或枢椎交叉椎板钉等[14]。治疗中需综合考虑术中手术器械是否具有良好复位性能,老年患者皮质骨或小关节严重增生导致置钉开口困难、影像学或术中目测解剖学标志不清、骨质疏松易导致螺钉把持力下降,全身多脏器潜在疾病能否耐受手术等诸多因素。
Azad等[15]治疗1例89岁女性Ⅱ型OF患者,齿突断端向后移位达4.4 mm,因其既往慢性病和合并症较多,选择颈托制动,1年后CT显示获得完全骨性愈合,无颈痛残留和神经学症状复发,表明非手术治疗针对特定老年患者,仍具一定治疗价值。
Shafafy等[16]借助髋部损伤严重度的Nottingham(NHFs)及Sernbo积分系统,评估≥65岁急性OF患者关于伤后不同时期致死率的相关不良因素,发现1年致死率远高于1个月。单因素非线性回归分析显示,仅NHFs系上述两个时间点高致死率的关键危险因素。多元逻辑回归结果显示,仅NHFs系1年高致死率的独立易感因素。生存率分析发现如NHFS>5分,则老年OF患者无论采用何种治疗方案,两时间段致死率均保持在高水平,表明NHFs应系预测高致死率的重要高危因素。
Natella等[17]发现,骨质疏松症可累及颈椎区域,持续随访33例>65岁OF患者于伤后3个月时骨质状况。经双光子或双能X线吸收法检测,其中30例至少合并1处T≤-2.5,抑或齿状突脆性或衰竭样骨折处T≤-1,证实骨质疏松或骨质量低下者,更易诱发低能量损伤相关OF。
Betsch等[18]发现,OF患者的寰齿退行性小关节炎发生率高于非OF对照组,差异有统计学意义,提示低能量损伤更易继发上颈椎被动超负荷矢状运动和OF,导致齿状突基底产生超生理或超阈值扭矩,证实上颈椎骨性关节炎与OF发作存在一定关联性。
De等[19]观察147例老年OF,分别行颈托制动保守治疗,前路单枚齿状突螺钉固定,后路C1~2单节段固定和枕-颈长节段融合。术后1年根据临床评估寰枢间稳定性和影像学检查骨折愈合程度两参数,将上述病例分为骨折已愈合-寰枢关节稳定组、骨折未愈合-寰枢间稳定组和骨折未愈合-寰枢间不稳三组。发现<80岁和≥80岁间疗效无统计学差异,未达最小临床学差异。术前Charlson合并症指数(Charlson comorbidity index, CCI)高指数最大程度负相关于术后改良Rankin评分(modified rankin score, mRS),术前mRS显著正相关于术后意大利版颈椎残疾障碍指数(neck disability index,NDI)和术后mRS。C1~2固定和枕-颈融合两组术后mRS优良率未有统计学差异,提示术前mRS和术前CCI均系预测术后疗效的独立关键因素,证实老年OF患者达到骨折未(纤维)愈合-寰枢间稳定水平即可,手术在一定年龄段范围,相较于外固定制动未有特殊优势。
Lofrese等[20]随访50例老年Ⅱ型OF患者,均行费城颈托制动,随访15个月发现24例达寰枢间稳定并骨折已愈合,26例达寰枢间稳定而骨折未愈合。此两组伤时即刻美国麻醉协会评分(American Society of Anaethesiologists, ASA)、CCI和mRS方面均无统计学差异,于末次随访时mRS、Smiley-Webster疼痛评分(Smiley-Webster pain scale, SWPS)和NDI亦无统计学差异。年龄、性别构成比、ASA、mRS、放射学资料证实骨折愈合程度均未对随访末期疗效造成显著影响。提示老年OF患者经硬颈托制动保护后,只要达到骨性或纤维性愈合后,一般均可获得确切的上颈椎稳定性和较佳患者评价满意度。
Gembruch等[21]随访>80岁Ⅱ型OF患者,98例行手术干预,27例行非手术治疗。发现手术组骨折愈合率、院内致死率及院内各类并发症罹患率均高于非手术治疗组,差异有统计学意义。前者伤后3个月致死率稍高于后者,差异却无统计学意义,提示外科治疗该类OF患者,于促进骨折早期可靠愈合和诱发潜在并发症概率方面各有优劣或利弊,故在治疗伴有多种严重合并症的高龄OF患者时,须综合考虑患者自身条件、一般状况、是否合并头外伤等复杂因素。
Shousha等[22]比较AOSF与后路寰枢固定融合术分别治疗133例≥60岁Grauer-ⅡB型OF疗效,发现本组前路手术平均用时显著短于后路术式,前路组人均出血量显著少于后路组,前者住院时间亦显著短于后者,但前者假关节形成率却显著高于后者,前路组二期翻修率亦显著高于后路组。证实经皮AOSF虽趋向于微创化,而后路寰枢短节段固定融合在促进骨折早期融合和减少外科翻修方面仍具一定优势。
OF亦可见于武警部队各年龄指战员军事体能训练和坠落事故中,临床诊断和治疗过程一直存在不少争议和误区,既往外科医师习惯按照影像学Anderson-D’Alonao、Eysel、Graucer、Roy-Camille、Fielding或Hawkins等分型来制定手术计划,未考虑患者自身条件对恢复效果的影响。目前关于老年和儿童OF患者认知和干预措施,存在不确定性和未达共识,针对这两类特殊患者,须综合模拟生物力学测试结果、个体解剖学特点、具体损伤机制及放射学骨折线状态,结合大样本前瞻性研究、多中心双盲队列对照研究及循证医学证据,尽量规避物理查体误诊和影像学检查误(漏)诊,根据不同年龄段、合并头颈复合伤等,从Halo支具、颈托、颌枕带牵引、前和(或)后路单一或联合手术等众多治疗手段中,选取有效安全诊治方案。