寰椎椎弓根螺钉置入Axis M 钉道进钉点与椎动脉相互关系的CTA 研究

何宏伟 景磊 周佳丽 咸玉涛 陈建华 尹碧琼

1.宁波市第一医院放射科，浙江宁波 315010；2.宁波市第一医院骨科，浙江宁波 315010；3.宁波市第一医院 介入放射科，浙江宁波 315010

寰椎（C1）经椎弓根螺钉置入的优点为进钉角度较小，固定可靠，可避免难以控制的静脉丛出血及枕大神经损伤[1-3]。近年来相关的C1～2螺钉钢棒系统固定术广泛应用于治疗上颈椎不稳定[4-8]。C1椎弓根螺钉置入常用两种进钉技术，一种为钉道垂直于冠状面（垂直技术），即钉道与C1的正中线平行[9]；另一种为钉道略向内侧倾斜（内倾技术）[10]。笔者以往研究分别测量用上述两种技术所对应的C1椎弓根内髓腔的最窄宽度，发现采用基于Axis M 钉道C1椎弓根内髓腔的最窄宽度大于前者，为了最大限度地降低穿破C1横突孔皮质的可能，建议采用Axis M 钉道[11]。

椎动脉（vertebral artery，VA）与C1的关系密切，虽然寰枢关节后路固定损伤VA 的可能性很低，一但发生VA 损伤，可引起动静脉瘘、假性动脉瘤、迟发性出血、VA 血栓形成、小脑及脑干栓塞，甚至死亡[12,13]，因此在实施C1椎弓根螺钉置入术时术者要全面理解进钉点与VA 的空间位置关系。

应用正常人群的CT 血管造影（CT angiography，CTA）来研究进钉点与VA 的空间位置关系，因VA和其周围的静脉丛处于生理充盈状态，C1也处于生理常态，故测量相关参数能客观反映彼此的空间位置关系，为C1经椎弓根螺钉置入提供指导。本研究采用C1经椎弓根理想钉道之一Axis M 钉道，测量其进钉点与VA 相互关系的相关距离，为C1经椎弓根螺钉置入提供参考。

1 资料与方法

1.1 样本选择

从影像存档与传输系统内回顾性随机调取2014 年7 月至2022 年3 月间行颈部CTA 扫描患者的容积数据资料，从中选取年龄25～65 岁，并且C1、C2及VA 未见明显病变的受检者资料60 例，其中男30 例，女30 例。将CTA容积数据资料导入装有RadiAnt DICOM Viewer 软件的计算机。本研究经宁波市第一医院伦理委员会审批通过（伦理审批号：2021-R154）。

1.2 Axis M[11]钉道设计方法

利用多平面重建（multi-planar reformatting，MPR）技术，设计Axis M 钉道，然后确立进钉点。Axis M 钉道设计方法如图1 所示，采用MPR 技术首先在矢状面（图A）上从C1椎弓根前、后缘中点做连线（绿线）；在该线所对应的C1横斜面（图B）上首先找到C1横突孔外部皮质的最内点（红点），由此点做相对应寰椎骨性椎管外部皮质的最短线段，然后找到该线段的中点（蓝点），从该点分别做螺钉置入最大内倾进钉线（黄线）和最大外倾进钉线（红线），以不突破寰椎横突孔和骨性椎管为标准，两线交角的角平分线（绿线）为Axis M 钉道。Axis M 与寰椎后弓皮质交点为进钉点（绿点）。在设计Axis M 钉道时确保矢状位上的绿线（图1A）与横斜位的绿线（图1B）协调一致，因为分别代表Axis M 的矢状位和横斜位。

图1 Axis M[11]设计方法

1.3 数据测量

依次测量数据A、B、C、D。

A：Axis M IP 对应C1后弓上缘皮质与VA 的距离（图2）。

图2 Axis M IP 对应C1后弓上缘皮质与VA 的距离（MPR 矢状位）

B：Axis M IP 对应C1后弓上缘皮质与VA 和C1椎动脉沟外缘交界处的距离（图3）。

图3 Axis M IP 对应C1后弓上缘皮质与VA 和C1椎动脉沟外缘交界处的距离

C：Axis M IP 与C1横突孔外层皮质的最短距离（图4）。

图4 Axis M IP 与C1横突孔外层皮质的最短距离（MPR 横断位）

D：Axis M IP 与VA 和C1椎动脉沟内缘交界处的距离（图5）。

图5 Axis M IP 与VA 和C1椎动脉沟内缘交界处的距离

1.4 统计学方法

采用SPSS 19.0 统计学软件对数据进行分析和处理，计量资料以均数±标准差（）表示，男女组间比较采用独立样本t检验，左右组间差异采用配对样本t检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

Axis M IP对应寰椎后弓上缘皮质与C1的距离为（2.2±1.1）mm。Axis MIP 对应C1后弓上缘皮质与VA和C1椎动脉沟外缘交界处的距离为（2.1±1.1）mm。Axis M IP 与C1横突孔外层皮质的最短距离为（9.1±1.9）mm。Axis M IP 与VA 和C1椎动脉沟内缘交界处的距离为（9.4±1.5）mm。60 例样本Axis M IP与VA 的相关距离详细数据见表1、2。

表1 60 例样本（120 侧）Axis M IP 与VA 的相关距离（，mm）

表1 60 例样本（120 侧）Axis M IP 与VA 的相关距离（，mm）

表2 60 例样本（120 侧）Axis M IP 与VA 的相关距离（，mm）

表2 60 例样本（120 侧）Axis M IP 与VA 的相关距离（，mm）

3 讨论

寰枢关节经后路固定有多种术式，经寰枢关节螺钉置入的Magerl 术外加第三点（Gallie 钢丝或brooks 钢丝等）固定，因其各个方向固定可靠故在临床上得以广泛应用[14,15]，但其进钉道角度较大[16]，钉道容许范围窄，技术难度较大，且因枢椎内的VA骑跨，约20%的患者不适合此手术[17,18]。经C1侧块相关的C1～2螺钉钢棒系统固定因其固定力与Magerl相当，进钉角度较小，使其在临床上也得到了广泛应用[2,17]，但需剥离寰椎侧块周围组织，暴露侧块而易引发难以控制的静脉丛出血；另外经C1侧块入路难以避免损伤枕大神经，造成术后枕部刺痛等症状[9,10,18]。经C1椎弓根相关的C1～2螺钉钢棒系统固定可以避开前述两种术式的不足，近年来成为后路寰枢关节固定的优选术式。相关生物力学研究显示，其固定力与Magerl 术相当[14,17]。

椎动脉V3段出C1横突孔后先向后弯，随即向内侧弯并沿C1椎动脉沟延伸，进而向前上进入椎管内，随后逐渐上升[11]。C1椎动脉沟内有VA 通过，实施C1椎弓根螺钉置入时应避免螺钉穿破椎弓根上缘皮质，即椎动脉沟。阐明C1椎弓根螺钉进钉点和VA间的空间位置关系，需研究C1椎弓根螺钉理想钉道进钉点与VA 间的关系。Axis M 钉道并不是真正意义上的解剖学C1椎弓根中轴，而是为了避免C1横突孔及骨性椎管穿破，又能获得牢靠螺钉支持力而设计的进钉路径。Axis M 钉道是理想钉道之一，因Axis M通过C1横突孔内缘和骨性椎管外缘之间的中点，且其为中点上最大内倾进钉线和最大外倾进钉线夹角的角平分线（图1），因此螺钉沿此路径置入既可获得牢靠的支持力，也能避免VA 及脊髓的损伤。

笔者以往研究测量Axis M 钉道与垂直技术钉道的最窄宽度，发现采用Axis M 钉道C1椎弓根内髓腔的最窄宽度大于垂直技术[11]，本研究探讨C1椎弓根螺钉进钉点和VA 间的空间位置关系采用Axis M 钉道进钉点。

术中暴露C1后弓及选取进钉点时应避免损伤VA，掌握C1椎弓根Axis M IP 与椎动脉V3段的相互关系，使脊柱外科医生在实施相关手术时理解进钉点与VA 的空间位置关系。本研究发现Axis M IP 对应C1后弓上缘皮质与VA 的距离为（2.2±1.1）mm，该间隙主要填充静脉丛，暴露进钉点时需注意避免伤及椎动脉。该距离的标准差较大，说明个体差异较大。

椎动脉V3段在发出第2 个弯曲后与C1后弓的椎动脉沟外侧皮质相靠近。笔者以往研究显示，VA 和寰椎椎动脉沟外缘交界处与正中线的距离左侧为（19.94±2.07）mm，右侧为（20.46±2.17）mm[19]。因此暴露C1后弓后上缘偏外侧时要精细操作。Axis M IP 对应C1后弓上缘皮质与VA 和C1椎动脉沟外缘交界处的距离为（2.1±1.1）mm，提示进钉点对应C1后弓上缘皮质邻近VA 和C1椎动脉沟外缘交界处，因此建议暴露C1后弓后上缘时可用工具将VA向前方推移，避免VA 损伤。

当螺钉向外偏离进钉路径，置钉后螺钉可接触寰椎横突孔皮质。Axis M IP 与C1横突孔外缘皮质最短距离为（9.1±1.9）mm，当螺钉接触横突孔皮质时术者可感觉有阻力，此时应停止进钉，判断螺钉角度偏差，调整进钉角度。但老年患者，特别是伴有骨质疏松的患者骨量减少，置钉遇到横突孔皮质时阻力感不明显，如术者未及时发觉螺钉向外偏移，继续进钉将突破横突孔接触椎动脉，引发椎动脉损伤，因此进钉时要注意进钉角度和进钉阻力。

当螺钉向内侧偏移时，会接近椎管，Axis M IP与VA 和C1椎动脉沟内缘交界处的距离也是反映C1经椎弓根螺钉置入钉道与VA 关系的参数之一，本研究结果显示该距离为（9.4±1.5）mm。

综上所述，Axis M 在矢状位上为C1椎弓根前、后缘中点连线，在横断位上其通过C1横突孔和骨性椎管最短距离的中点，且为通过中点的C1椎弓根螺钉置入最大内倾进钉线和最大外倾进钉线夹角的角平分线，因此通过测量Axis M IP 与VA 的距离，有利于理解C1经椎弓根螺钉置入进钉点与VA 的相对空间位置关系。