低龄儿童寰枢椎椎弓根螺钉固定的影像学测量

陈嘉裕 刘展亮 张惠城 杨志发 黄领志 杨永迁

【摘要】目的：测量低龄儿童（5～10岁）寰枢椎椎弓根螺钉内固定的相关参数，为临床实施寰枢椎手术提供理论依据。方法：回顾性分析从2014年 1月 1日至2018年 12月 31日在梅州市人民医院行寰枢椎 CT 扫描的低龄儿童（5～10岁）影像学资料。采用 CT 三维成像测量寰椎和枢椎椎弓根相关参数，包括寰椎椎弓根的宽度、高度及长度;枢椎椎弓根的寬度、高度及长度。结果：寰椎椎弓根的长度为左侧（31.27±2.37）mm，右侧（31.13±2.42）mm;寰椎椎弓根的宽度为左侧（7.04±0.63）mm，右侧（7.06±0.59）mm;寰椎椎弓根的高度为左侧（5.59±0.47）mm，右侧（5.68±0.41）mm;枢椎椎弓根长度为左侧（26.68±0.86）mm，右侧（26.42±0.81）mm;枢椎椎弓根的宽度为左侧（5.45±0.53）mm，右侧（5.52±0.61）mm;枢椎椎弓根的高度为左侧（6.67±0.73）mm，右侧（6.68±0.75）mm。结论：低龄儿童（5～10岁）可以容纳3.5mm 直径的椎弓根螺钉，理论上可以实施椎弓根螺钉内固定。

【关键词】儿童;寰枢椎;椎弓根;影像

【中图分类号】R726.1【文献标识码】A 【文章编号】2096-5249（2021）18-0006-03

Imaging measurement of atlantoaxial pedicle screw fixation in young children

Chen Jia-yu， Liu Zhan-liang， Zhang Hui-cheng， Yang Zhi-fa， Huang Ling-zhi， Yang Yong-qing.

Department of Orthopaedics， People Hospital ofMeizhou， Meizhou 514000， China

【Abstract】Objective：Relevant parameters of atlantoaxial pedicle screw internal fixation in young children（5～10 years old） were measured to provide theoretical basis for clinical application of fixation operation.Methods：The imaging data of young chil- dren（5～10 years old） who underwent atlantoaxial thin-layer CT scan from January 1，2014 to December 31，2018 in our hospital were retrospectively analyzed.Relevant indexes of internal fixation of atlas and axis pedicle screws were measured with CT three-di- mensional measurement tools：width of atlas pedicle，height of atlas pedicle，and length of atlas pedicle;Axis pedicle width，axis pedicle height，axis pedicle length.Results：Length of atlas pedicle：left side（31.27±2.37）mm，right side（31.13±2.42）mm;Width ofatlaspedicle：leftside（7.04±0.63）mm，rightside（7.06±0.59）mm;Heightofatlaspedicle：leftside（5.59±0.47）mm，right side（5.68±0.41）mm;Pedicle length of axis：left side（26.68±0.86）mm，right side（26.42±0.81）mm;The width of axis pedicle：left side（5.45±0.53）mm，right side（5.52±0.61）mm;Height of axis pedicle：left side（6.67±0.73）mm，right side（6.68±0.75）mm.Con- clusion：Young children（5～10 years old） can accommodate pedicle screws with a diameter of 3.5mm and can implement pedicle screw internal fixation.

【Key words】Children;Atlantoaxial vertebrae;Pedicle;Imaging

寰枢椎椎弓根螺钉内固定是治疗寰枢椎疾病中常用的手术方式，具有出血少、内固定牢靠等优点，但是寰枢椎椎弓根狭小、周围比邻椎动脉、脊髓神经根等重要组织结构，手术风险大，难度高。在低龄儿童时期（5～10岁），颈椎处于快速发育节段，解剖结构与成人有差异，此前对于寰枢椎的测量报道多为脊柱标本的测量，根据CT扫描数据，三维重建后测量儿童寰枢报道较少。本研究回顾性分析梅州市人民医院2014年1月 1日至2018年12月31日年住院治疗行寰枢椎CT 薄层扫描的低龄儿童（5～10岁）影像资料，运用三维测量工具数字化测量寰、枢椎椎弓根螺钉内固定的相关指标，为低龄儿童实施寰枢椎椎弓根螺钉内固定治疗提供参考依据，现报道如下。

1对象与方法

1.1 研究对象

纳入2014年1月 1日至2018年12月31日年梅州市人民医院住院治疗行寰枢椎CT 薄层扫描的35例低龄儿童，男26例，女9例;患儿年龄5～10（7.49±2.01）岁。

纳入标准：（1）患儿年龄5～10岁;（2）无明显神经症状;（3）临床资料完整。

排除标准：（1）合并颈椎外伤;（2）骨折脱位;（3）寰枢椎先天畸形。

1.2 测量方法

梅州市人民医院 CT薄层扫描的低龄儿童寰枢椎，借助三维重建技术获取3D 图像，并测量寰枢椎椎弓根螺钉内固定相关参数。寰椎，椎弓根的宽度，寰椎椎动脉沟底部寰椎后弓内外侧皮质连线的距离;椎弓根的高度，寰椎椎动脉沟底部寰椎后弓上下平面的距离;椎弓根长度，寰椎椎弓根轴线上从后弓后缘到前弓的前缘。枢椎，椎弓根的宽度，枢椎椎弓根峡部的内侧缘与外侧缘之间距离;椎弓根的高度，枢椎峡部上面与下面的垂直距离;椎弓根长度，枢椎椎弓根的轴线上椎板后缘与椎体前缘的距离。

1.3 观察指标

分别测量左侧和右侧寰椎和枢椎椎弓根长度、宽度、高度。1.4 统计学方法

数据采用 SPSS 22.0进行统计学分析，计量资料用（ ±s）表示，左右侧间的数据采用 t检验。以 P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

左侧寰、枢椎椎弓根宽度和高度均明显低于右侧（P<0.05），左侧寰、枢最弓根长度与右侧比较，明显更长（P<0.05），见表1。

3讨论

椎弓根螺钉内固定术是目前临床公认治疗寰枢椎相关疾病（包括寰枢椎脱位、骨折、结核等）的有效术式，与经寰枢椎侧块螺钉固定比较，经寰枢椎椎弓根螺钉固定有螺钉通道长、术中出血少、把持力佳等优势，备受临床医患青睐。目前，寰枢椎椎弓根治疗寰枢椎相关疾病的疗效已受到临床认可，但其也存在一定缺陷，即受寰枢椎解剖结构复杂、椎弓根细小、毗邻位置特殊，加之目前操作方法精准性欠佳，当下操作方法精准性不够，导致椎弓根螺钉穿透风险大大增加;由于临近血管，故易损伤血管神经。因此，准确测量寰枢椎相关参数对手术方案制定及实施提供参考依据。

近年来，随着计算机数字化在医学领域中的应用，传统医学逐步向“准确、精细、微创”的数字医学发展，通过借助数字化三维重建能构建三维模型，立体、清晰显示解剖结构，从而能获得可视化以及立体化信息。将该技术应用于寰枢椎椎弓根内固定术患者中，可让寰枢椎椎内三维空间通道特征得到准确、立体显示，为手术顺利开展奠定了基础。儿童寰枢椎的生理功能、解剖形态及生物力学有别于成人，而椎弓根螺钉内固定技术仍是治疗儿童寰枢椎相关疾病的主流术式，因此，对儿童寰枢椎椎弓根相关数据进行测量仍十分必要。

3.1 寰枢内固定

反复寰枢椎脱位导致脊髓受压或者寰枢椎先天性疾病导致颈髓压迫，引起瘫痪的儿童，需要手术治疗。早期儿童寰枢椎内固定采用钢丝捆绑（Gallie、Brooks 法）及Apofix椎板钩，固定寰椎后弓及枢椎椎板，但是由于儿童骨质未完全发育成熟，钢丝或者Apofix椎板钩固定容易切割及抗旋转差，固定不牢靠，内固定失败率高[1]。Magerl螺钉经侧块关节突固定，生物力学上能提供寰椎坚强内固定[2]，但是该技术也有缺点如下。（1）Magerl螺钉置入前需要寰枢椎解剖复位，不适合需要内固定提拉复位的病例;（2）枢椎椎动脉高跨的患者实施Magerl螺钉，容易损伤椎动脉。有些学者使用寰侧块螺钉来固定儿童寰椎，但是需要分离C2神经根及寰枢椎静脉丛，容易大出血[3]。寰椎椎弓根螺钉内固定仅需显露寰椎后弓下缘，可以减少静脉丛出血，利用内固定术中进一步提拉复位，具有良好生物力学的优点[4]。

3.2 低龄儿童寰枢椎椎弓根螺钉内固定的可行性

儿童处于身体快速发育的阶段，年龄不同，寰枢的大小不一，5岁以下的儿童，寰枢椎未完全发育，骨骺尚未闭合，软骨成分多，实施椎弓根螺钉内固定的难度大[5]。5 岁以上的儿童寰枢椎骨骺已经基本闭合，虽然骨性结构还较成年人小，但是可以满足椎弓根螺钉内固定的基本要求。经寰椎行椎弓根螺钉固定，即可穿出寰椎侧块前缘皮质实现双皮质螺钉固定，又能不穿寰椎侧块实现但皮质骨螺钉固定;枢椎椎弓根指枢椎上关面与下关节突间的部分，即为颊部。本研究测得寰椎椎弓根左右两侧宽度均在7.00 mm 以上，高度在5.50 mm 以上，证实直径为3.5 mm 的螺钉可在该位置获得较大安全空间。吴增晖等[6]研究表明，枢椎椎弓根高度或宽度不足5 mm 时，不宜实施螺钉固定。而本研究测得枢椎椎弓根左右两侧宽度在5.40 mm 以上，高度在6.60 mm 以上，证实枢椎行椎弓根螺钉固定是可行的。国内很多学者对儿童寰枢椎椎弓根螺钉内固定临床应用进行了研究，谭明生等[7]对患儿实施儿童寰枢椎采用椎弓根螺钉内固定手术，置钉安全可靠，近期临床疗效满意。林斌等[8]收治21例儿童寰枢椎脱位的患儿，椎弓根螺钉内固定，随访65～127个月，平均96.4个月，术后神经功能恢复良好，远期临床疗效满意。

寰椎由前后弓、侧块构成，后弓上面有一斜行椎动脉沟。很多学者认为椎动脉沟处的后弓是置钉关键部位，此处为寰椎椎弓根[9-10]。在成人寰樞的测量中，郝定均等[11]发现寰枢椎动脉沟底骨质高度是置钉的主要因素，寰枢椎弓根宽度大于高度，分为四型：正常型（61.3%），相对狭窄型（22%），狭窄型（10%），无椎弓根型（6.7%），正常型与相对狭窄型都可以安全的置入椎弓根螺钉。学龄期儿童寰枢尺寸小于成人，本研究采用 CT三维重建数字化测量儿童寰椎弓根的数据，发现 5～10岁儿童寰枢椎椎弓根的数据与成人接近，椎弓根宽度与高度随年龄的增长而增大，椎弓根高度大于3.5 mm，能够安全置入椎弓根螺钉。但是寰枢解剖变异较大，术前薄层CT 扫描，三维重建数字化测量椎弓根参数，椎动脉造影了解椎动脉行走的情况，3D打印模拟手术有助于降低手术风险。本次研究的结果与林斌等[12]测量儿童脊柱骨骼标本的寰枢椎可以容纳直径为3.5 mm 的螺钉内固定结果一致。枢椎的椎体上方有齿状突突起，齿状突两侧有圆形关节面，与寰椎下关节面相关节。枢椎椎弓根连接椎板与椎体，较短而粗。大部分学者认为枢椎的椎弓根是上关节突的下方与横突孔前内侧的部分[13-14]。椎弓根内固定螺钉经椎弓根峡部进入枢椎椎体，有损伤椎动脉的风险。王建华等[15]发现椎动脉分为4种类型，薄层 CT扫描可以明确枢椎椎弓根类型，提高手术成功率，降低手术风险。张跃辉等[16]报道儿童椎弓根骨组织膨胀顺应性好，即使椎弓根略小于螺钉直径，也能安全完成内固定术。本实验测量了本组病例中儿童枢椎椎弓根的参数，椎弓根高度与宽度均大于3.5 mm，满足椎弓根螺钉置入的标准。对于椎弓根螺钉长度的选择，应以椎弓根螺钉达全长80%，则可获得满意的螺钉固定强度，再次增加进针深度并不能增强固定强度。本研究测得寰椎椎弓根的长度为31 mm 左右，枢椎椎弓根长度为26 mm 左右。因此，可推算出，椎弓根螺钉长度的选择，寰椎应为24.8 mm 左右，枢椎应为20.8 mm 左右。

綜上所述，对于低龄儿童儿童寰枢椎手术的病例，大部分可以实施椎弓根螺钉内固定，三维重建数字化测量有助于精确实施手术治疗。 3D打印技术及计算机模拟手术的发展使医生更加深入了解寰枢椎解剖结构及椎动脉变异的情况，进一步降低手术风险。

参考文献

[1]王建华，尹庆水. 儿童寰枢椎脱位的诊断与治疗[J].中国骨科临床与基础研究杂志，2015（5）：309-319.

[2]Gluf WM，BrockmeyerDL.Atlantoaxialtransarticular screw fixation：a review of surgical indicat-ions，fusion rate，complications，and lessons learned in 67 pediatric patients [J].J Neurosurg Spine，2005，2（2）：164-169.

[3]Jea A，Taylor MD，Dirks PB，et al.Incorporation of C-1 lateral massscrews in occipitocervical and atlantoaxial fusionsfor children 8 years of age or younger：technical note[J].J Neurosurg，2007，107（2）：178-183.

[4]移平，谭明生. 寰椎椎弓根螺钉固定的解剖学基础及置钉技术[J].中国脊柱脊髓志，2017，27（1）：89-94.

[5]韩镜明，刘新，付桂兵，等. 寰枢椎的测量及其临床意义[J].实用儿科临床杂志，2004，19（7）：593-594.

[6]吴增晖，马向阳，尹庆水，等. 枢椎椎弓根螺钉固定可行性的 CT 测量研究[J].中国临床解剖学杂志，2007，25（5）：518-520.

[7]谭明生，唐向盛，王文军，等. 寰枢椎椎弓根螺钉内固定术治疗儿童寰枢椎脱位的初步报告[J].中国脊柱脊髓杂志2012，22（2）：131-136.

[8]林斌，陈志达，蔡弢艺，等. 后路椎弓根螺钉内固定治疗儿童寰枢椎脱位的远期效果[J].中华医学杂志，2018，98（6）：422-426.

[9]于永涛，张少杰，刘颖，等. 学龄期儿童寰枢椎数字化三维形态测量研究[J].中国脊柱脊髓杂志，2017，27（1）：69-74.

[10]黄大耿，贺宝荣，郝定均，等. 后路寰枢椎固定融合术治疗寰枢椎骨折合并寰椎沟环变异的疗效[J].中华创伤杂志，2017，33（4）：321-326.

[11]郝定均，贺宝荣，许正伟，等. 寰椎“椎弓根”三维 CT 重建测量及分型的临床意义[J].中国脊柱脊髓杂志，2012，22（2）：142-146.

[12]林斌，邓雄伟，刘晖，等. 儿童寰枢椎后路椎弓根螺钉固定的解剖与影像学研究[J].中国临床解剖学杂志，2008，26（4）：359-362.

[13]Naderi S，Arman C，Guvencer M，et al.An anatomical study ofthe C2pedicle[J].J Neurosurg Spine，2004，1（3）：306-310.

[14]吴春立，尤壮志，史君，等. 学龄前期儿童寰枢椎椎弓根形态特征发育的临床解剖学研究[J].局解手术学杂志，2017，26（8）：547-551.

[15]王建华，尹庆水，夏虹，等.CT 薄层扫描枢椎椎动脉孔术前评估方法的临床应用[J].中国骨科临床与基础研究杂志，2011，3（2）：126-129.

[16]张跃辉，邵将，宋佳，等. 椎弓根螺钉技术在学龄前儿童寰枢椎脱位治疗中的应用[J].脊柱外科杂志，2016，14（4）：211-215.

（收稿日期：2020-10-19）