颈椎单开门微型钢板固定在颈椎侧块置钉方法改进的解剖研究

吴洁石，薛骏，袁凤来，赵鹏，赵全明，徐瑞生

1.江南大学附属医院骨科，江苏 无锡 214122；2.江南大学医学院解剖学教研室,江苏无锡 214122

多节段颈椎间盘突出症或颈椎管狭窄症采用颈 椎后路单开门椎管扩大成形术进行脊髓减压的同时保留颈椎椎节间的运动功能，临床优势明显[1,2]。该手术为避免开门再关门会在减压侧使用微型钢板固定来维持椎板开门和椎管扩大状态。但对于术后出现颈肩部酸痛不适的原因尚有争议，最近的研究发现，颈肩部疼痛除了和颈部肌肉剥离、神经根牵拉造成的轴性症状有关外，还有可能和中国人颈椎骨的侧块较小，固定微型钢板于颈椎侧块的螺钉容易穿透前方的骨皮质并误入小关节，这些螺钉尖端会随着颈椎的屈伸运动而不断破坏颈椎小关节的关节面，而在术后产生持续的颈部酸胀、疼痛症状。部分患者在手术后虽然脊髓压迫症状得以缓解，但因这种持续存在的颈肩部不适而影响患者的情绪，降低了这一手术的整体疗效[3～6]。为避免这一并发症，我们对微型钢板固定在颈椎侧块上的两个点，测量两种角度进钉时钉道的长度，探索更为安全的颈椎单开门手术微型钢板固定方法。

1 材料与方法

1.1 椎骨标本

成套的成人颈椎第3～7节干燥标本50套，外观无损坏和畸形，编号后用黑色记号笔标记勾勒出上、下关节突关节面边缘。

1.2 钉道的建立和测量

①十字交叉法确定侧块的中心点，然后按照微型钢板的设计，由中心点分别向头端4 mm和尾端4 mm确定两枚螺钉的进钉点A和B。②分别由A点和B点垂直骨面钻入克氏针至针尖恰由侧块前方穿出，测量克氏针在骨性通道中的长度，即垂直于钢板进钉时的钉道长度A1和B1。③拔除克氏针后，再分别由A点和B点向头端成15°角钻入克氏针，至针尖恰由侧块前方穿出，测量克氏针在骨性通道中的长度，即头倾15°进钉时的钉道长度A2和B2（图1）。

图1 颈椎侧块置钉点和钉道1.进钉点A 2.颈椎侧块中心点3.进钉点B 4.A点垂直钢板进钉时钉道长度5.B点垂直钢板进钉时钉道长度6.A点头倾15°时的钉道长度 7.B点头倾15°时的钉道长度Fig.1 Screw placement point and path of thecervical lateral mass 1,Screws’entry point A;2,The center point of cervical lateral mass;3,Screw’entry point B;4,A represented the vertical length of the screw path;5,B represented thevertical length of thescrew path;6,A represented the head tilt 15°length of screw path;7,B represented thehead tilt 15°length of screw path

1.3 统计学分析

2 结果

测量第3～7节颈椎椎骨侧块钉道长度A1、A2、B1、B2数值后，进行每组数值左、右侧比较，结果无显著性差异，P>0.05，故将各组A1、A2、B1、B2钉道长度的左右侧100个数据合并进行统计学分析。

2.1 A1和B1的测量结果

颈椎骨在钢板头端螺钉孔的A点，垂直进钉测量到的钉道长度A1平均值分别为：C3（9.4±1.2）mm、C4(11.7±2.8)mm、C5（12.9±2.5）mm、C6（12.0±2.3）mm和C7（10.4±1.8）mm，A1的100个测量值中的最小值出现在C3侧块，为7.6 mm。

颈椎骨在钢板尾端孔的B点，垂直进钉测量到的钉道长度B1平均值分别为：C34.7±0.6mm、C4（5.0±1.1）mm、C5（5.8±0.9）mm、C6（5.5±0.6）mm和C7（5.3±0.4）mm；100例中B1长度<5 mm有57例，占57%，C4、C5、C6和C7椎骨中B1钉道长度<5mm的比例分别占46%、28%、27%和35%。C3和C4各有1例钉道长度的最小只有3.8 mm。

2.2 A2和B2的测量结果

颈椎骨在钢板头端螺钉孔A点，按照头倾15°进钉测量到的钉道长度A2，平均值分别为：C3（11.9±1.6）mm、C4（15.3±1.7）mm、C5(15.7±1.7)mm、C6(14.2±1.3)mm和C7(13.5±1.0)mm，均大于11 mm；100个测量值中的最小值为9.5 mm，也出现在C3椎骨标本。

颈椎骨在钢板尾端螺钉孔B点，按照头倾15°进钉测量到的钉道长度B2，平均值分别为：C3(6.8±0.8)mm、C4(7.0±2.1)mm、C5(7.8±1.4)mm、C6(8.5±0.8)mm和C7(7.6±0.6)mm。所有颈椎椎骨标本B2钉道长度的数值均大于5mm。100个测量值中的最小值出现在C3椎骨，为5.3 mm。C3～7详细测量数据见表1。

表1 垂直进钉的钉道长度A1、B1和头倾15°进钉的钉道长度A2、B2±s(min～max)mmTab.1 The vertical screw way length of A1,B1 and head tilt 15°screw way length of A2,B2 Mean±SD(min～max)mm

表1 垂直进钉的钉道长度A1、B1和头倾15°进钉的钉道长度A2、B2±s(min～max)mmTab.1 The vertical screw way length of A1,B1 and head tilt 15°screw way length of A2,B2 Mean±SD(min～max)mm

节段Cervical segment C3C4C5C6C7 A1 9.4±1.2(7.6～11.3)11.7±2.8(8.4～14.2)12.9±2.5(9.8～15.6)12.0±2.3(9.4～15.1)10.4±1.8(8.3～12.5)B1 4.7±0.6(3.8～7.3)5.0±1.1(3.8～8.9)5.8±0.9(4.6～7.9)5.5±0.6(4.2～9.1)5.3±0.4(3.9～7.4)A2 11.9±1.6(9.5～14.0)15.3±1.7(11.4～17.0)15.7±1.7(11.6～17.6)14.2±1.3(12.6～14.8)13.5±1.0(11.3～14.7)B2 6.8±0.8(5.3～9.5)7.0±2.1(5.6～9.1)7.8±1.4(5.8～9.5)8.5±0.8(5.5～9.6)7.6±0.6(5.9～9.8)

3 讨论

3.1 颈椎单开门手术应用微型钢板固定时出现的问题

颈椎后路单开门椎管扩大成形、微型钢板固定术是治疗多节段脊髓型颈椎病和颈椎椎管狭窄症的常用技术之一，通过微型钢板固定可以即刻维持椎板的开门状态，因此在临床方面得以广泛应用。近年来随着电动、气动磨钻技术和超声骨刀技术在颈椎外科的普及，磨穿并掀起椎板的减压操作变得更为安全、方便，神经损伤方面的并发症已经十分罕见。但在采用微型钢板固定维持开门状态的环节，由于中国人的颈椎骨普遍小于西方人，在将微型钢板通过两枚螺钉固定于颈椎侧块时，固定螺钉容易从前方穿出并进入小关节（图2），其发生率在中国人群中相当高[7～10]。陈华统计了52例病人单开门手术后的CT三维重建影像学资料，结果发现只有16例没有发生螺钉穿出，36例发生了螺钉穿出进入小关节，比例高达69%；其中13例（25%）涉及3个或3个以上的小关节[11]。说明螺钉穿出侧块、误入小关节的现象在颈后路单开门、微型钢板固定手术中十分常见。由于单开门手术是保留椎节间的运动，在侧块部位的螺钉穿出侧块前方、进入小关节后，随着术后颈椎活动的增加，钉尖将会不断地划伤、破坏小关节面，加重小关节的退变。成为导致术后颈肩部酸胀、疼痛、颈椎活动受限这些轴性症状的另一个重要因素。远期可能导致颈椎曲度改变和颈椎不稳，而影响单开门手术的远期疗效和患者的总体满意度[12～14]。这些临床问题的出现，提示需要改进微型钢板螺钉固定的方式，以防止螺钉误入颈椎的小关节。

3.2 颈椎微型钢板侧块固定螺钉传统置钉方法时的钉道长度

近年有关颈椎侧块的应用解剖研究虽然很多，但研究目的都是针对单枚侧块螺钉操作的解剖学研究，注重观察颈椎侧块和侧块毗邻的解剖，探讨单枚侧块螺钉的置钉方法和手术的安全区域。得到的结论是单枚侧块螺钉固定时宜采用向头侧、外侧进钉，在避开椎动脉、神经根的情况下可以向前方突破侧块前方的骨皮质[15,16]。对微型钢板需要在头端（A）和尾端（B）采用两枚螺钉固定于侧块时（图2），以上这些研究结果就显得指导意义不大。现有的有关颈椎侧块的解剖学研究中，缺乏针对颈后路单开门手术、微型钢板固定于侧块时安全置钉为研究目的的颈椎侧块应用解剖研究；同时临床方面，颈椎单开门手术在减压的同时保留了颈椎椎节之间的运动功能，但医生和钢板设计的工程师都认为固定侧块钢板的这两枚螺钉又细又短，固定在侧块上是很安全的，垂直钢板拧钉就行，没有针对手术中如何安全置钉、如何避免5～7 mm长度的螺钉尖端突破和进入小关节方面的技术探讨[17～19]。此外，应用侧块螺钉系统固定颈椎的目的是固定和融合颈椎椎骨，最终目的是要达到包括小关节在内的颈椎骨性融合，这时即使侧块螺钉对小关节造成一定的破坏，在经过一段时间、达到颈椎椎骨间的骨性融合后也不会对疗效有什么影响，这些也决定了在进行单开门的微型钢板固定时没法参照单枚侧块螺钉固定的方法进行改进。

图2 微型钢板固定于颈椎侧块的A、B两枚螺钉示意图和螺钉穿破侧块前方骨皮质的情况Fig.2 Diagram view screws A and B for fixing the mini-plate in cervical lateral mass and case of screw drilling out cortex of bone in front of lateral mass

为此我们根据美敦力公司CENTERPIECETM钢板上螺钉孔的位置[20]，在第3～7颈椎椎骨标本上制作侧块部位头端A和尾端B两枚螺钉的钉道并测量其长度（图2）。A螺钉的进钉点，位于侧块中心点的头侧4 mm处，B螺钉的进钉点，位于侧块中心点的尾侧4 mm处。鉴于手术操作时多常规采用垂直钢板（侧块表面）进钉，我们首先测量了垂直颈椎侧块表面进钉时的骨性钉道长度为A1和B1，50套颈椎椎骨标本中，钉道长度A1均>7 mm，临床手术中在将CENTERPIECETM钢板固定于侧块时，头端螺钉可以选择长度7 mm的螺钉。而B1钉道长度的测量结果显示，钉道长度小于5 mm的在C3侧块中占57%，在C4侧块中占46%，在C5、C6和C7中占30%左右。因此，固定在第3～7颈椎侧块尾端的螺钉，如果手术操作中按照垂直侧块表面的方向进钉，即使选用最短的5 mm螺钉，都有相当比例的螺钉会穿出关节面、进入小关节，这一解剖学研究结果和临床手术后CT等影像学观察到的结果是一致的[18～20]。

3.3 颈椎微型钢板侧块固定螺钉改进置钉方法时的钉道长度

鉴于侧块固定螺钉垂直进钉螺钉容易穿出关节面和误入小关节，我们设计了头倾15°的进钉方法，这一角度进钉有别于侧块螺钉的头倾45°进钉方法，是考虑到头倾角度太大、偏离垂直钢板方向太多时会导致螺钉难以拧入螺钉孔和螺钉尾端在外露过多，而偏离垂直方向15°正好可以通过钢板螺钉孔安全拧入螺钉。这种方法测量到的钉道长度结果显示，头端螺钉孔钉道长度均大于9 mm，尾端孔钉道长度则均大于5 mm；提示微型钢板固定于颈椎侧块时，如果按照头倾15°拧入螺钉，头端这枚螺钉选择长度9 mm、尾端螺钉选择长度5 mm，就可以避免螺钉突破小关节的关节面。

目前应用于临床、维持单开门后椎板开门状态的的微型钢板是按照垂直置钉设计的，即螺钉垂直钢板进钉时钢板孔和螺钉尾端吻合最佳。向头端成小角度进钉也会导致螺钉尾端部分外露在钢板外。因此，需要在这方面改进钢板的设计，宜将钢板外侧纵向排列两枚螺钉孔设计可以向头端成一定的角度进钉，一定角度的万向锁定钉设计也不失为一个较好的思路。当然这些改进在避免螺钉突破小关节前方的关节面后，是否可以降低颈椎单开门椎管扩大成形术后颈肩部酸痛、颈椎活动受限这些并发症，需要在临床实践中进行验证，并根据临床应用的实际效果不断改进微型钢板的设计和螺钉置钉方法。