下颈椎和颈胸段固定：最独到的技术操作和精辟见解
下位颈椎呈前凸姿势，每一个脊椎由椎体、上下关节突、椎弓根、椎板和一个棘突组成。颈椎的椎板很薄。椎弓根较小，向内侧方向。小关节是由侧块的上下关节突形成的。颈椎小关节的方向在本质上是冠状的，可以防止脊柱过度伸展。由于没有与肋骨的关节连接，颈椎的活动能力比胸椎大得多。
相比之下，上胸椎由于增加了与胸腔肋骨连接的因素而具有不同的特性。生理性脊柱后凸的发生是因为背侧椎体相对于腹侧椎体表面的高度较大。从C5到T1向下移动，椎弓根的高度和宽度增加，椎弓根与椎体之间的夹角随之减小。胸椎小关节方向位于冠状面，对运动有限制作用。所有这些因素都让胸椎比颈椎具有更少的屈曲和伸展功能。
下位颈椎需要考虑的另一个因素是C7椎体的独特性。通常被描述为过渡椎并代表颈胸交界处，其小而薄的侧块、增加的生物力学应力源以及与神经血管结构的紧密接近使得C7椎体在手术中成为一个挑战。此外，椎动脉通过横突孔的5%的发生率使得在此节段椎弓根和侧块的内固定过程中避免了C7最重要的横突孔。几个肌肉组可以帮助了解颈胸椎区域的后路固定技术。斜方肌位于C7-T12棘突的内侧。菱形肌肉也包围着这个区域。存在锯齿肌、后、下、上肌，以及从棘突延伸到肋骨的横突和后角的几块脊肌。这些肌肉在中线两侧形成一条6厘米到8厘米的肌带，插入到下面的骨质上。神经血管束从肋间血管升起，神经向后延伸到横突下方，到达肌层。
这些肌肉的神经支配来自颈神经背支的内侧支和外侧支。锁骨下动脉颈深支横过C7横突和第一肋骨时，向下后肌供血。来自颈外后动脉的枕动脉供应肌肉上方的分支，并有分支至椎动脉和脊髓动脉。当前神经根离开神经孔时，椎动脉位于前神经根的前面。在下方，椎动脉在C6处进入横突孔，并通过C2穿过每个椎孔，在C2处走行至C1外侧的后方上方。在矢状面上，动脉从C6头侧至C2在横突中倾向于前移。
螺钉插入位置位于侧块中点内侧1 毫米处。C3至C6的螺钉方向为头侧15°，侧方30°。在矢状面上过低的钻孔通道可能会破坏小关节。过于内侧的通道可能会破坏椎动脉，建议放置双皮质螺钉以确保最佳螺钉锚定。用2.4毫米钻头使用钻头导向钻出孔。螺钉长度应选择比测量值短2 毫米，以避免在进行双皮质螺钉放置时引起神经根刺激。仔细切除关节突的软组织可以清楚地暴露出解剖标志。如果棘突阻碍了钻头在正确方向上的应用，应使用咬骨钳进行修剪。可以在关节空间放置一个小的Penfield升降机，以保持钻头在平行于小关节的矢状面上对齐。
Roy-Camille技术也可用于螺钉入口点。螺钉置入起点位于脊柱矢状面内与侧块后皮质垂直的侧块中点。螺钉朝向外侧10°，无颅骨尾部倾斜。(图1)。然而，这种技术可能会导致头侧关节损伤。
Montesano和Lauch证明MagerI技术提供了比RoyCamille技术更大的拔出阻力和较高的失败率。Choueka和他的同事测试了弯曲破坏强度，发现MagerI技术要强得多。双皮质固定有神经和血管并发症的潜在风险，从0.8%到7.3%不等。另一项研究发现，长单皮质螺钉与双皮质螺钉一样有效。此外，在双皮质植入术中也有邻近小关节破坏的报道，这引起了人们对融合范围扩大会引起风险增加的担忧。侧块钢板也被发现在保持机械稳定结构的同时，将螺钉放置到前侧块皮质而不是穿过，会更加安全。如果螺钉通道不正确，或者穿透太深(双皮质螺钉)，或者如果钻头有明显的过尖，可能会发生神经根损伤和椎动脉损伤(更罕见)，如果从钻孔中遇到急促的搏动性动脉出血，应该使用骨蜡、凝血剂，也可以在孔内放置螺钉来止血。术后应进行血管造影以确定受损椎动脉的状态。Auer及其同事描述侧块固定具有患者更早活动、减少使用halo支架以及增加颈胸交界处融合率的优点。后路内固定可以提高融合率，这是骨固定和刚度改善的结果。这些技术还减少了固定时间和halo支架支撑，同时保持了脊柱的结构对称。侧块螺钉扩大了我们在椎后结构缺失和多节段损伤的情况下维持脊柱对齐的能力。
几项研究表明，颈椎椎弓根螺钉优于更传统的侧块螺钉，当需要更高的拔出强度，降低椎间盘间隙的轴向负荷，或者需要通过横穿所有3根椎体来稳定脊柱的腹侧和背侧时。侧块螺钉可能不足以满足骨折、肿瘤或翻修手术继发的骨质量差的情况。在这种情况下，侧块螺钉可能会因松动或撕脱而失效，同时侧块螺钉的减少也会导致侧块螺钉的失效。侧块螺钉在骨折、肿瘤或翻修手术后继发于骨质量较差的病例中可能是不够的。上胸椎椎弓根螺钉有多种适应症，包括多节段颈椎不稳、肿瘤切除后颈椎不稳、颈椎后凸畸形矫正、严重骨质疏松和/或椎板或椎后结构缺失，使通过其他方法固定变得困难以及退变导致的颈椎不稳。
上胸椎的椎弓根螺钉有许多适应症，适用于各种情况。这些措施包括更好的拔出强度，由于3柱固定增加了稳定性，在所有平面上都得到了更好的控制，减少了关节活动节段的关节，减少了对术后支撑的需要，以及在椎板切除或丢失椎后结构后进行了牢固的固定。在脊柱畸形患者中，胸椎椎弓根螺钉具有更大的三维矫正度，曲线进展率降低，融合率更高。
螺钉的成功放置取决于准确的入口点和通道。然而，由于文献还没有充分地为此建立一个标准的方法，基于健康志愿者和身体数据，已经提出了几种方法。
器械
通常，根据术前影像学测量的椎弓根大小，使用3.5至4.5 毫米的螺钉直径。较大的椎弓根需要较大的直径以提高固定效果。对于C3-C7，插入点略偏于侧块中心，靠近头骨节段的下关节面(图3和图4)。矢状面通道由透视或导航引导确定。横断面通道为内侧25-45°。入口处使用毛刺和高速钻头或咬骨钳进行去皮处理。用毛刺或锥子穿透椎弓根的背侧皮质。
图3.椎弓根螺钉放置的入口点
图4.椎弓根螺钉置入的切入点
用一个小的弯曲或直的椎弓根探头插入椎弓根，使螺钉通过椎弓根的松质骨进入椎体。探头的推进应该是平稳和一致的。突然落空感表明椎弓根侧向断裂。阻力增加表示临近椎弓根或椎体皮质。放置套管后，将椎弓根探头放入椎弓根，然后从内部触诊，以确保椎弓根皮质没有内侧、外侧、头部或尾部断裂。外科医生应该仔细倾听放置套管的声音，以确保腹侧皮质的完整性完好无损，并且没有被引导孔穿透。
微创技术
所需的手术节段可通过侧位透视或X线平片确定。起点在中线外侧2到3厘米。附加的前后视图可以精确地确定横断面上的起始位置。在透视下，将导丝插入2个垂直平面，直到所需水平的小关节的头侧椎板。接下来，在克氏针周围切开一个2厘米的切口，并使用顺序扩张器向下延伸到脊柱后部。
最近的一项研究专门分析了1662例侧块螺钉内固定术的并发症，分为术中并发症、早期并发症(一周内)和晚期并发症(一年内)。
术中并发症包括侧块骨折27例(1.6%)，双皮质螺钉相关性神经根病变3例(1.3%)。早期并发症包括术后血肿2例(0.8%)，三角肌无力5例(2.2%)。近期并发症包括螺钉拔出3例(1.3%)，假关节6例(2.6%)，再手术14例(6.2%)，无椎动脉损伤、硬脑膜撕裂、浅层或深层感染、硬件断裂、死亡等并发症发生，并发症发生率低，临床疗效明显改善，提示下颈椎侧块螺钉是一种安全可行的固定方法。
对于骨骼解剖异常的患者，如类风湿性关节炎或晚期骨关节炎，或椎动脉走行异常的患者，螺钉放置可能很困难。在前一种情况下，关节炎的改变可能导致螺钉抓力不足，无法获得足够的稳定。在这种情况下，可能需要补充后路连接和/或椎弓根螺钉固定。这些病例也可能需要坚强的外固定架和术后的HaloRead矫形器。如果选择了不适当的螺钉通道和插入点，也可能发生并发症。
太远、太深的螺钉通道会损伤椎动脉，需要用骨蜡和致栓剂止血。矢状面的螺钉插入钻通道太低可能会破坏小关节。这可以通过在关节空间放置Penfield升降机来避免，以保持钻头在平行于小关节的矢状面上对齐。
王和他的同事报告了连续18名使用微创技术的患者，发现术后CT扫描显示，所有患者都没有螺钉错位，所有患者均成功融合，矢状位无改变。研究中报道的唯一并发症是2例患者改用开放技术，因为体型较大，阻碍了尾部螺钉的插入。
椎弓根螺钉
颈椎椎弓根螺钉固定在下位颈椎和上胸椎也有发生神经血管并发症的显著风险。尤其是椎弓根不足的患者(直径<4.5 毫米，外伤/肿瘤破坏椎弓根)，以及只有一条优势椎动脉的患者更易发生这种情况。在这些情况下，椎弓根不能支撑螺钉，椎动脉损伤的危险显著增加。
Kim和他的同事特别评估了上胸椎椎弓根螺钉的安全性和潜在的并发症。他们发现，在577枚椎弓根螺钉植入物中，10枚出现2.5-5.0 毫米的内侧皮质壁破坏，26枚植入的螺钉出现3.0-6.0 毫米的外侧皮质穿孔。然而，在10年的随访中，所有这些螺钉断裂都没有显示出任何神经或血管症状的后遗症。为了避免任何可能的神经并发症的发生，研究人员假设内侧侵犯小于2毫米的为“确定安全区”，应该要慎重对待。
经椎板螺钉
总结