区域法下颈椎椎弓根钉植入技术的临床应用

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

 摘 要

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。

正 文

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。

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临 床 资 料

1.1 患者选择标准
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。
1.2 一般资料
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。
1.3 手术方法
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)

1.4 术后处理及疗效评价指标
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。

2

结 果

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%。

3

典 型 病 例

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。
图 2 典型病例 1

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。
图 3 典型病例 2

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

4

讨 论

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。
参考文献:

来源:《中国修复重建外科杂志》

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