下颈椎后路椎弓根螺钉置钉方法的研究

2017-05-10   文章来源:吉林大学中日联谊医院骨科 刘景臣 顾锐 邹云龙    点击量:4665 我要说

1. 研究背景

随着近年来颈椎外科技术的进步和颈椎局部解剖学研究的不断深入,颈椎后路置钉技术也得到了突飞猛进的发展,当前颈椎后路置钉方法中常见的有侧块螺钉、椎弓根螺钉和棘突椎板螺钉。

研究认为,颈椎椎弓根螺钉能够提供牢靠的三维固定效果及优越的生物力学性能。但由于颈椎椎弓根结构变异大,毗邻重要的神经血管,同时颈椎各节段因适应功能而解剖形态存在巨大差异,考虑到这些因素而旨在提高各节段置钉准确率,降低或无误置率置钉方法的研究成为近年来颈脊柱外科医师的不懈追求。

2. 研究进展

目前,依据操作手段不同,置钉方式总体上分为两类:导航下置钉和徒手置钉。早期导航下置钉的准确率仅为80%左右,俯卧位,颈部悬空是后路颈部手术常规体位,前一个颈椎弓根置钉过程会扰动、改变下一个颈椎弓根在导航中“记忆”的位置。提高准确率的唯一方法就是反复导航步骤,这势必会延长手术时间,增加放射线的照射次数。加之,导航设备较昂贵,这些因素限制了导航的普遍应用。因此徒手置钉方法的研究显得尤为重要和必要。

基于当前研究现状,我们认为理想的徒手置钉方法应满足以下条件:

(1)方法简便、工具简单、易掌握、易推广;

(2)参照系恒定,干扰因素(如颈椎本身的退变增生、各节段颈椎术中的体位等)少,甚至无;

(3)个体化、重复性好,高准确度,极低甚至无误置率。

2.1 Abumi法

由日本学者Abumi于1994年首次提出。此法属于探查法的一种。探查法是以椎弓根与椎体交界处为顶点,椎弓根在侧块的投影处为底的“圆锥样”的挖穴术式,以此通过椎弓根置钉的危险处。

Abumi法选用的探查工具是磨钻,其进钉点、进钉角度是一个大致的范围和方向,实际操作中只需要通过“挖穴”的方式,探查着前进,而支撑着这种方法的生物力学依据是只要不破坏“力核”,就不影响椎弓根置钉的强度。因此,置钉后角度可能不在椎弓根的轴线上,加之置钉后钉道平行椎体上终板,钉道在矢状面和水平面的剖面上近似于通过椎弓根的对角线。

这种置钉的优点是术后侧位像上比较一致,美观,缺点为置钉过程中一直需要X线引导,均需要长时间暴露于射线下。此外,置钉过程也是“挖穴”探查的过程,置钉较准确,不需要太多的经验及“手感”,而且力量不必太大,缺点为挖出的骨质较多,手术时间长。

Abumi法进钉点为椎体的上关节突下缘水平线与侧块背面中垂线偏外的交点,以螺钉轴线与椎体矢状面成30 ~ 40°方向进钉。用磨钻在进钉点破除骨皮质,于直视下探查椎弓根四壁,并辅助螺钉准确置入。图1为矢状面进钉点,图2为干骨标本下的进钉点,图3为横断面的进钉点及进钉角度。

2.2 Jeanneret法

1994年由Jeanneret提出,在其研究中发现螺钉大多是从外侧皮质穿出,所以他认为内倾角度大要比角度小安全,术前可以根据CT测量的结果来决定内倾角度,并认为内倾45°比较安全;置钉过程中可去除小部分椎板,显露出椎弓根的内、上缘,辅助螺钉的置入。

图4、5 进钉点:上关节突后缘下3mm处与侧块背面的中垂线的交点

图6 进钉方向:螺钉全部内倾 45°C

图7 矢状面上,螺钉需进入椎体的上三分之一部分

2.3 Miller法

该法通过减除部分椎板,来探查椎弓根“上缘”或“下缘”或“上下缘”,这也是探查法的另外一种形式。要求在直视下置钉,其准确性相对较高,减少了射线暴露时间,但在多根椎弓根螺钉置钉时,正常解剖结构破坏较多,出血多是显而易见的,势必会增加手术时间及手术风险,且易伤及脊髓、神经根,重要的是术中无法探及置钉最易穿透的椎弓根外侧壁。


图8 Miller探查法:在直视下置钉,通过减除部分椎板,来探查椎弓根上下缘

图9 为干骨标本下,破除部分椎板。

3. 局部解剖定位法

综合以往下颈椎置钉方法的优缺点,该方法的指导思想是:

(1)在解剖上,从下颈椎本身找到一个干扰因素最小的参照系;

(2)和胸腰椎椎弓根进钉点上下位置的确定需要横突参与一样,颈椎椎弓根上下位置确定亦要和横突有关系,这样系统具有连贯性,易于理解和掌握。

3.1研究与方法

研究中我们引入了两个参考系,及下颈椎“峡部”和横突根部中点。某下颈椎“峡部”的特点是除了外伤或病理侵害外,不受关节突增生、颈椎体位及本身位置变化的影响,较为恒定。“峡部”中外1/3的垂线与过横突根部中点水平线的交叉点为进钉点。在应用解剖学研究中,此点确实是该椎弓根中轴线在侧块上的投影。椎弓根中轴线与“峡部”后侧面和后外侧面所形成的纵向角、横向角就某一颈椎而言是固定的、理论上能够达到精准置钉的目的。

确定进钉点及进钉角度后,用开路椎在进钉点处破除骨皮质,直视下用开路探子沿椎弓根中轴线的方向钻入至椎体松质骨,攻丝攻入,选择直径为3.5mm及合适长度(术中探查确定螺钉长度)的颈椎弓根螺钉置入,这样使螺钉中轴线与椎弓根中轴线保持一致。进钉过程中要保持手感,匀速前进,用探子小心探查椎弓根四壁,拧入螺钉。在实际应用中,就某一病人用颈椎三维CT工作站系统来进一步矫正,该工作亦进入后期总结中,已达到个性化的要求。

此方法在置钉过程中无需透视监测;并且该法进钉点更为明确,不需要破坏过多的骨质,可以缩短手术时间,避免术中长时间透视;此外该技术与胸腰椎椎弓根置钉方法相似,学习周期短,更容易掌握。略有不足的是:(1)术中开路过程用力较大;(2)椎弓根无“芯”就不能应用此方法。

图8 峡部为该椎上关节突下缘、下关节突上缘在侧块上的垂直投影与该椎上关节突内、外侧缘纵行切线所围成的侧块区域

图9 为参照系--横突根部中点

图12 局部解剖定位法的进钉点

图13 局部解剖定位法的进钉方向,即横向角(E)及纵向角(F)

图14 下颈椎(C3-7)实验测量的相关结果 (x±s)n=20

图15 该技术当前的研究成果

3.2 临床资料

选取2007年4月至2016年4月行颈椎椎弓根螺钉内固定的105例患者的病历资料,男60例,女45例;年龄20~76岁。疾病种类:颈椎创伤伴有颈脊髓损伤61例;颈椎退变性疾病19例(后纵韧带骨化症12例,多节段颈椎病7例);颈椎肿瘤16例(神经鞘瘤9例,脊膜瘤4例;椎体肿瘤3例);颈椎畸形6例(后凸畸形3例,先天畸形3例)及椎间隙感染3例。患者术后利用三维CT影像学融合工作站系统,根据Lee等的方法评价置钉的准确性。

结果:105例患者均顺利完成手术,术中置入510枚螺钉。由于6例患者(13枚螺钉)无术后CT无法进行测量,最终99例患者记入统计,共置入497枚螺钉(其中下颈椎296枚)。椎弓根螺钉位置:0级486枚,I级8枚,II级3枚,III级0枚;置钉的准确率为97.79%(0级)(如下表1)。所有随访患者术中及术后均未出现脊髓、神经根、血管损伤等并发症。后期随访过程中亦未见螺钉松动,且骨愈合情况良好。



病例1 男 68岁 颈椎管狭窄症(C3-C7)伴颈椎后凸畸形 采用单纯后路椎板减压+截骨矫形+椎弓根螺钉内固定术 A术前核磁提示颈椎序列不整,曲度反张;相应节段椎间盘突出,韧带增厚,相应层面硬脊膜受压,椎管狭窄 ,髓内信号异常 术后CT矢状面(B)提示颈椎正常序列已基本恢复,C3-T1节段椎体内螺钉位置佳 术后三维CT冠状面(C、D)、以及术后CT横断面(E F G H I J)均提示及C3-T1椎体内金属内固定物位置良好。


病例2 韩XX 女 49岁 颈7椎体肿瘤 A术前X线片显示颈椎序列不整,C7椎体骨质破坏; B术前核磁提示病变节段相应层面硬脊膜受压,髓内信号异常; 术前CT矢状面(C)、横断面(D)可见C7椎体骨质遭到严重破坏; 术后CT冠状面(E)和矢状面(F)均提示金属内固定物位置良好。

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