薛晓北1, 王玉冰2, 纪经涛3, 韩岳3, 孙权4, 苗军3
1. 天津医科大学研究生院（天津 300350）;
2. 河北省第七人民医院骨科（河北保定 071000）;
3. 天津医院脊柱外科（天津 300350）;
4. 广东省中医院骨科（广州 510120）;
通信作者：苗军，Email：mj6688@163.com
基金项目：国家自然科学基金资助项目（81472140）
关键词：下颈椎；椎弓根钉；内固定；区域法
引用本文：薛晓北, 王玉冰, 纪经涛, 等. 区域法下颈椎椎弓根钉植入技术的临床应用. 中国修复重建外科杂志, 2020, 34(12): 1515-1520. doi: 10.7507/1002-1892.202004128
目的 探讨区域法下颈椎椎弓根钉植入技术的临床应用效果。
方法 回顾分析 2010 年 4 月—2018 年 5 月收治且符合选择标准的 85 例患者临床资料。男 57 例，女 28 例；年龄 35～68 岁，平均 57.6 岁。其中后纵韧带骨化 10 例，颈椎多节段退变椎管狭窄 68 例，颈椎肿瘤 3 例，先天发育畸形 1 例，颈椎外伤 3 例。病变部位累及 C3～C7。术前 Frankel 脊髓损伤分级：C 级 2 例，D 级 51 例，E 级 32 例。术中采用区域法下颈椎椎弓根钉植入技术，共植入 618 枚椎弓根钉。术后观察患者神经症状变化；行颈椎张口正侧位 X 线片及颈椎 CT 检查，评价椎弓根钉位置等级。
结果 手术时间 2.5～4.0 h，平均 3.0 h；术中出血量 180～550 mL，平均 345 mL。术中未出现血管、神经损伤，术前有神经症状患者术后均有不同程度好转。术后 2 例切口浅表感染，给予加强换药处理后切口愈合。术后住院时间 5～14 d，平均 8.4 d。出院时 Frankel 神经功能分级为 D 级 26 例、E 级 59 例。85 例患者均获随访，随访时间 6～24 个月，平均 13 个月。末次随访时颈椎 X 线片示椎弓根钉固定良好，无松动。颈椎 CT 评价椎弓根钉位置：Ⅰ级 523 枚（84.7%），Ⅱ级 80 枚（12.9%），Ⅲ级 15 枚（2.4%）；植钉准确率97.6%。
结论 区域法下颈椎椎弓根钉植入技术充分考虑到个体差异，可明显提高植钉成功率，操作简便，术中不破坏骨皮质且固定牢靠。
随着现代脊柱外科技术的发展，下颈椎椎弓根钉固定技术已成功用于治疗颈椎创伤、畸形、肿瘤及退变等，效果也得到了广大临床医师认可。生物力学研究表明[1]，颈椎椎弓根钉的三维固定效果优于侧块螺钉、椎板螺钉及棘突螺钉。由于颈椎椎弓根直径较小且与脊髓、椎动脉及神经根毗邻，因此植入螺钉时有神经血管损伤风险，一旦发生将导致严重后果。许多学者提出各种下颈椎椎弓根钉植钉方法，以确保植入的准确性，但这些方法操作起来比较复杂，需要手术医生记忆大量数据，增加了手术难度，延长了手术时间，同时学习曲线也随之延长。我们采用区域法下颈椎椎弓根钉植入技术治疗颈椎疾病患者，取得了良好效果，且操作简便。报告如下。纳入标准：① 因后纵韧带骨化、颈椎肿瘤、外伤、先天畸形所致疾患累及 C3～7的下颈椎病变患者；② 完善术前颈椎 X 线片、CT、MRI 等影像学检查及其他实验室检查；③ 患者可耐受手术，无明显手术禁忌证；④ 依从性较高，随访资料完整。排除标准：① 存在前部感染、前柱骨折严重粉碎或严重骨质疏松[2]；② 后部或周围感染、由创伤或肿瘤侵袭导致的椎弓根破坏或缺如、先天发育畸形所致的细小椎弓根以及局部毗邻神经血管变异[2]；③ 要求保守治疗者。2010 年 4 月—2018 年 5 月天津医院脊柱外科收治的 85 例患者符合选择标准纳入研究。本组男 57 例，女 28 例；年龄 35～68 岁，平均 57.6 岁。后纵韧带骨化 10 例，颈椎多节段退变椎管狭窄 68 例，颈椎肿瘤 3 例，先天发育畸形1 例， 颈椎外伤 3 例。病变部位累及 C3～7。术前 Frankel 脊髓损伤分级：C 级 2 例，D 级 51 例，E 级 32 例。患者于气管插管全麻下取俯卧位，头部中立，颈椎适度前屈位，标记手术节段，必要时以 C 臂 X 线机透视确认。取颈后正中切口，根据所需固定范围确定切口长度，切开皮肤、皮下及深筋膜，双侧骨膜下剥离椎旁肌肉至侧块边缘，显露侧块内、外侧边缘及上、下关节突。采用区域法植入椎弓根钉，于侧块中心画出水平线和垂直线，将侧块分为 4 个象限，进针点位于侧块外上象限区域内，进针角度根据每个椎体的 CT 轴位像测量决定，一般为内倾 45°、头尾倾 0°。见图 1。以开路器钻入相应椎弓根，此过程中仔细体会手感变化，如发现手感变硬，及时调整方向，探查诸壁确认为骨道后，用丝锥准备钉道，沿钉道拧入椎弓根钉。本组共植入 618 枚椎弓根钉。图 1 区域法椎弓根钉植入示意图
a. 后面观区域法椎弓根钉进针点（箭头）；b. CT 轴位像确定进针角度（红点为进针点，红箭头为进针角度）
术后监测生命体征，给予消肿、止痛、营养神经及其他对症治疗。观察患者神经症状变化。行颈椎张口正侧位 X 线片及颈椎 CT 检查，通过 CT 评价椎弓根钉位置等级[3]：Ⅰ级，椎弓根钉位于椎弓根内；Ⅱ级，椎弓根壁轻度受侵及，但椎弓根钉仍在椎弓根内；Ⅲ级，椎弓根钉突破椎弓根壁<1 mm；Ⅳ级，椎弓根钉突破椎弓根壁>1 mm。Ⅰ级和Ⅱ级视为植钉位置准确。本组手术时间 2.5～4.0 h，平均 3.0 h；术中出血量 180～550 mL，平均 345 mL。术中未出现血管、神经损伤，术前有神经症状患者术后均有不同程度好转。术后 2 例出现切口浅表感染，给予加强换药处理后切口愈合。术后住院时间 5～14 d，平均 8.4 d。出院时 Frankel 神经功能分级为 D 级 26 例、E 级 59 例。85 例患者均获随访，随访时间 6～24 个月，平均 13 个月。末次随访时颈椎 X 线片示椎弓根钉固定良好，无松动。颈椎 CT 评价椎弓根钉位置[3]：Ⅰ级 523 枚（84.7%），Ⅱ级 80 枚（12.9%），Ⅲ级 15 枚（2.4%）；植钉位置准确率97.6%。
例 1 患者，男，60 岁，因摔伤导致四肢不全瘫 1 周。术前 Frankel 分级 C 级，四肢感觉正常，双上肢肌力 0 级，左下肢肌力 1 级、右下肢肌力 0 级。入院后行颈椎正侧位 X 线片及颈椎 CT、MRI 检查，显示患者 C5椎体滑脱，存在多节段颈椎后纵韧带骨化，髓核脱出，椎管狭窄。采用区域法下颈椎椎弓根钉植入技术行 C2～5全椎板减压椎弓根钉固定术。术中植钉 8 枚。手术时间 3 h，术中出血量 200 mL。术后即刻双上肢肌力 2 级，双下肢肌力 2 级。出院时 Frankel 分级 E 级。术后 6 个月 X 线片观察示椎弓根钉固定牢靠，未见明显松动；CT 评价椎弓根钉位置为Ⅰ级；MRI 示脊髓压迫解除；双上肢肌力 4 级，双下肢肌力 4 级。见图 2。
a. 术前侧位 X 线片示患者无明显骨折，C5椎体滑脱；b、c. 术前颈椎 CT 示髓核脱出，后纵韧带骨化；d. 术前 MRI示椎管狭窄，C3～5压迫脊髓；e. 术后 6 个月侧位 X 线片示 C2～5椎弓根钉固定良好；f. 术后 6 个月 MRI 示脊髓压迫解除
例 2 患者，女，40 岁，四肢麻木伴踩棉感 2 年余。术前 Frankel 分级 E 级，双手无法做精细工作，无大小便障碍。入院后完善颈椎正侧位 X 线片及颈椎 CT、MRI 检查，提示 C4～7退变椎管狭窄，生理曲度变直。给予 C4～7单开门椎管扩大成型椎弓根钉固定术，其中椎弓根钉采用区域法植入技术。术中植钉 8 枚。手术时间 2.5 h，术中出血量 230 mL。术后患者四肢麻木感消失，无术前症状加重及头晕、四肢无力等新增症状。术后 9 个月完全恢复工作能力；颈椎 CT 评价椎弓根钉位置为Ⅱ级，椎弓根钉固定牢靠，患者神经症状无加重，未出现上肢神经根刺激症状。见图 3。
a. 术前 MRI 示 C4～7节段退变椎管狭窄；b. 术前颈椎侧位 X 线片示颈椎生理曲度不佳，呈反弓状；c. 术后 9 个月颈椎侧位 X 线片；d-g. 术后 9 个月 CT 示椎弓根钉位置为Ⅱ级，椎弓根钉固定牢靠
下颈椎椎弓根钉植入技术最早由日本学者 Abumi 等[4]于 1994 年提出，因其明显优于其他内固定系统的把持力以及很低的松动率，已得到广大国内脊柱外科医生认可。周树成等[5]测量 32 具成人 C3～7节段标本得出结论，椎弓根与其上神经根的间距为 1.18～1.40 mm，与其下神经根的间距为 2.33～3.11 mm，与硬膜的间距为 2.75～3.33 mm；椎弓根与椎动脉和硬膜外窦几乎没有距离。所以准确的椎弓根植入尤为重要，椎弓根钉准确植入的关键在于确定进针点及进针角度。国内外学者提出了多种确定进针点及进针角度的方法。Abumi 法[6-7]是在侧块中点外侧，距上关节面 1～2 mm 定位进针点，然后用磨钻将进针点后方的侧块皮质骨及松质骨磨除，显露椎弓根入口，直视下利用探针确定方向后用攻丝开拓钉道，然后拧入螺钉。此法为经典徒手植钉技术，属直接暴露法，椎弓根穿透率为 6.7%。为了减少骨皮质磨除量，降低植钉穿孔后损伤椎动脉风险，Lee 等[8-9]提出了槽孔法，将进针点选在了侧块内侧，并基于颈椎椎弓根解剖，推荐 C3～6进针点位于侧块外缘凹陷的内侧 2 mm，C3～5平均内倾角为 45°，C6为 38°；C7进针点位于侧块中点的外侧 2 mm、头侧 2 mm，内倾角为 28°；C3向头侧倾斜 7°，C4～7平行于上终板；该技术的椎弓根穿透率为 5.2%。谭明生等[10]提出的管道疏通法，在围术期需要测量椎弓根宽度、长度，椎弓根轴线与矢状面成角等数据。术中用咬骨钳或磨钻去除侧块背部进针点的皮质骨，用刮匙刮除松质骨至椎板内层皮质，显露喇叭口状椎弓根管口，再用刮匙以旋转方式刮除椎弓根管内松质骨，然后植入克氏针，确定进针方向及角度正确后沿克氏针方向植入椎弓根钉。Jeanneret 等[11]提出了另一种植钉方法，术前根据 CT 测量结果决定内倾角度，植钉过程中去除小部分椎板，显露椎弓根内缘、上缘，进针点为上关节突后缘下 3 mm 处与侧块背面中垂线的交点，以螺钉全部内倾 45° 为进针方向；矢状面上，螺钉需进入椎体的上 1/3 部分。他们通过研究发现螺钉穿破外壁的概率大于穿破内壁者，我国学者马军等[12]也得到了相似结论。由此 Jeanneret 等认为内倾角度大比内倾角度小更安全，并提出内倾角为 45° 较为安全。上述方法基本都需要破坏侧块的外层皮质，通过磨钻或刮匙去除侧块外侧骨质显露椎弓根，再植入椎弓根钉。该方法虽然能准确显露椎弓根，但是椎弓根至侧块外侧皮质之间的骨质缺失，使得椎弓根钉把持强度下降，特别对于骨质疏松患者。以上方法有些需要临床医生熟记繁杂数据（部分数据还存在缺乏足够样本量、未考虑人种及区域人群发育特点等缺陷），有些需要围术期进行大量测算，有些则依赖于更先进的仪器设备来提供高质量影像学资料，都给临床医生实施手术带来了一定困扰。我们根据文献中描述的进针点在标本上进行标记，发现各种方法所确定的进针点总是落在一定的区域内。通过临床实践，我们提出了区域法椎弓根钉植入技术，其进针点确定方法是：术中显露待植钉椎体的上下关节突及侧块，侧块内缘及外缘分别作 2 条垂线，上关节突下缘和下关节突下缘作 2 条水平线，这样 2 条垂线及 2 条水平线可形成一矩形，在矩形中点建立直角坐标系，进针点位于坐标系的外上象限。由此法得到的进针点充分考虑到个体差异，如椎体较大者，相应进针区域也会变大，椎体较小者，进针区域也会缩小。此法没有固定的数据范围和固定的进针点，进针区域会随解剖标志的变化而变化。术者无需记忆庞杂的数据，只需要在术中找到解剖标志即可。继续采用标本标记的方法对进针角度进行归纳总结，发现文献中提及的椎弓根钉内倾角集中在 35°～55°、头倾角–10°～10°。但在实际手术中，由于体位、显露范围、个体变异等原因，往往无法准确确定进针角度，最终还是依靠术者经验。由于患者每个椎体的椎弓根都不一样，我们根据每个椎体的 CT 轴位像来确定椎弓根钉内倾角，大多数内倾角在 45° 左右、头倾角在 0° 左右。在植钉过程中，需要术者体会手感变化，如出现手感变硬，则需要适当调整方向。由于下颈椎椎弓根的解剖特点，既往有植钉失败的报道。Nakashima 等[13]报道了 84 例患者，共计 390 枚螺钉，其中误植 76 枚椎弓根钉，误植率 19.5%；Lee 等[8]提出的槽孔法误植率为 9.7%；Tofuku 等[14]提出的侧块与椎板交界进针点，穿透率为 11.8%。随着科技进步，近年来计算机导航辅助植钉技术已在临床中应用，结果显示可显著降低螺钉误植率。Takahashi 等[15]报道其在计算机导航辅助下螺钉误植率为 8%，Scheufler 等[16]的误植率为 0.7%。但仍有学者在使用计算机导航辅助下出现了较高的误植率，Ludwig 等[17]报道的误植率为 12%，Uehara 等[18]为 20%。分析原因，主要与未考虑个体差异和计算机导航辅助系统操作复杂有关。可见在计算机导航辅助下仍不能排除个体差异带来的影响，该技术还存在操作复杂、系统价格高昂、机器故障、导航漂移等缺陷。郝申申等[19]将 3D 打印技术应用于后路下颈椎椎弓根钉植入，术前将患者下颈椎 CT 数据导入相关软件，并设计制造带钉道的 3D 打印个性化导航模板辅助植钉，该方法获得了较高的植钉成功率，并能兼顾个体差异，但也存在价格高昂、难以广泛推广应用的缺点。因此徒手植钉技术显得尤为重要。本组采用徒手区域法椎弓根钉植入技术，穿透率为 2.4%，相较文献报道的植钉技术有较大优势。综上述，区域法下颈椎椎弓根钉植入技术充分考虑到个体差异，明显提高了植钉成功率，操作简便。术中不破坏侧块外侧骨皮质，本组术后无 1 例发生椎弓根钉松动，显示出可靠的固定强度。在术前需常规行 CT 检查，了解患者椎弓根形态；由于女性患者椎弓根较男性细小，术中操作尤需认真体会手感变化。遇到特殊情况植钉困难时如椎动脉畸形，切不可一味强求，必要时可改为侧块螺钉固定等方式。
