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一文了解:寰枢椎后路固定技术的“前世今生”

 何东生 2020-07-19

KEYPOINT

1. 寰枢椎后路固定的历史演变:缆线、椎板钩、Magerl螺钉、Goel技术、Harms技术、钉板技术;

2. 寰椎后路固定的替代技术:C1经后弓侧块螺钉、C1后弓螺钉;

3. 枢椎后路固定的替代技术:C2椎板螺钉、“in-out-in”技术。

寰枢椎后路融合术是治疗上颈椎疾病的重要手术方式。20世纪初开始出现各种固定方式,从缆线、椎板钩到目前常用的钉棒系统,并衍生出多种针对复杂情况的替代技术。一代代的外科医生通过不断的努力提高寰枢椎内固定技术,实现了多次质的飞跃。但即使现在,寰枢椎手术仍是脊柱外科技术难度较大、手术风险较高的手术方式。对于脊柱外科医生,熟悉各种内固定技术对于为患者提供最佳的个性化治疗方案非常重要。让我们一起回顾寰枢椎内固定技术的历史演变,了解各种替代技术。

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寰枢椎固定技术的历史演变

1.1 缆线固定

1910年,Mixter和Osgood首先报道了C1-2固定技术,采用缆线固定治疗陈旧性齿突骨折不愈合,取得良好的治疗效果,开启了寰枢椎固定的历史。1939年,Gallie对缆线进行改进,并进行植骨融合(下图左)。1978年, Brooks和Jenkins对Gallie技术进行改进,并放置两个独立骨块(下图右),提高了旋转稳定性。1991年Sonntag和Dickman对Gallie技术再次进行改进,并结合外固定架,进一步提高了融合率。

1.2 椎板钩固定

1975年,Tucker描述了椎板钩固定治疗下颈椎疾病。1984年,Holness首次将椎板钩用于C1-2固定(下图),并在C1后弓和C2椎板间植骨。椎板钩避免了椎板下穿缆线的风险,降低了脊髓损伤的风险。但和缆线固定的缺点相同,(1)抗旋转较差,易出现假关节和松动,融合率欠佳;(2)需要完整的后方结构。

1.3 经关节螺钉固定

1979年,Magerl和Seemann首先进行了C1-2的经关节螺钉固定,也叫Magerl螺钉。技术要点:暴露C2椎弓根(或叫关节间部)内缘和上缘,选择C2下关节突外侧3mm、C2/3关节面内缘上方3mm进钉,在透视引导下指向C1前弓,轴位上倾角0-10°,以C2椎弓根内上缘为参考,穿过寰椎椎侧块关节,固定到C1侧块内,到达C1下关节面中后1/3处。Magerl螺钉具有良好的力学稳定性,避免了术后外固定,提高了融合率。不足:不能用于需要钉棒辅助复位的寰枢椎脱位,头倾角陡峭,需要另做螺钉切口,椎动脉损伤率较高。

1.4 C1侧块螺钉+C2 pars螺钉+连接板

1994年,Goel和Laheri首次报道了C1侧块螺钉+C2 pars螺钉+连接板固定。Goel技术为寰枢椎脱位患者提供了强大的复位力量和优秀的即刻稳定性,提高了融合率。植入C2侧块螺钉时切除C2神经根,以显露C1-2侧块关节,这会导致11.6%患者术后头皮发麻。C1侧块螺钉技术要点:剥离子探查C1侧块内缘,选择侧块与后弓交接的中点进针,头尾方向和后弓平行并指向C1前结节,轴位上稍内倾,暴露时应注意C1后弓上缘椎动脉沟。注意,最初报道的Goel技术类似骨折钢板螺钉结构,钢板是紧贴C2椎弓根和C1侧块的。Goel首次提出寰椎侧块螺钉技术,为寰枢椎固定打开一扇新的大门。

1.5 C1侧块螺钉+C2椎弓根螺钉+连接棒

2001年,Harms和Melcher报告了Goel技术的一种改进方案,采用C1侧块螺钉+C2椎弓根螺钉+连接棒固定。注意,我们常说的C2椎弓根为“上下关节突之间的骨质,即关节间部,并非严格意义的椎弓根”。技术要点:Harms技术在植入C1侧块螺钉时把C2神经根拉向尾端,而不切断神经;进针点和角度与Goel技术相似,但是采用万向螺钉,螺钉后1/3没有在骨质内,与C2通过棒连接。C2椎弓根螺钉的进针点在侧块的内上象限,参照C2椎弓根内缘和上缘,大致沿椎弓根轴线的延长线,平行于上缘,内倾约20°,使用松质骨植骨融合。Harms技术得到了广泛的普及和应用。

1.6 C1侧块螺钉+C2椎弓根螺钉+连接板

2006年,王超介绍了另一种Goel技术的改进方案,采用C1侧块螺钉+C2椎弓根螺钉+连接板固定,文中病例始于2001年,内固定由作者设计并国产。C1侧块螺钉和C2椎弓根螺钉置钉技术与Harms技术相似,但采用单向固定螺钉加上坚强钢板,可以提供更强大的复位力量和即刻稳定性。

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寰椎固定的替代技术

2.1 C1经后弓侧块螺钉

2002年,谭明生和Resnick分别介绍了C1经后弓侧块螺钉技术,有学者称其“椎弓根”螺钉。优点:具有更高的拔出力;避免了暴露C2神经根和静脉丛,减少出血,手术更简便。不足:椎动脉损伤风险较侧块螺钉高;若后弓纤细,存在后弓骨折和游离风险,失去植骨融合区。

2.2 C1后弓螺钉

2000年,陆续开始C1后弓螺钉的基础研究和极少量临床案例报道,该技术类似椎板螺钉, 在常规寰椎无法置钉或钉道破裂置钉失败时,可以当做替代置钉钉道方案。

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枢椎固定的替代技术

3.1 C2椎板螺钉

2005年,Wright报道了C2椎板螺钉固定技术。C2椎板螺钉固定强度与par螺钉相似,不如椎弓根螺钉。该技术植入相对简单,常在椎动脉高跨的单侧应用。对于寰枢椎脱位需要钉棒复位的患者,复位力量不足,因螺钉方向和复位方向不一致。

3.2 C2椎弓根螺钉的外侧“in-out-in”技术

2017年,高延征和高坤报道了C2椎弓根螺钉的外侧“in-out-in”技术,即在椎动脉高跨时,开路锥尽可能贴椎弓根内上壁走行,缓慢突破到高跨的椎动脉孔,通过钉道内填塞骨蜡将VA挤走,从而实现椎弓根螺钉走行的“in-out-in”,避免椎动脉的损伤。

3.3 暴露椎动脉的外侧“in-out-in”技术

2019年,Goel报道了通过暴露椎动脉植入椎弓根螺钉的技术。通过磨钻磨除C2椎动脉背侧骨质,显露C2处椎动脉,将其向外侧牵拉,然后采用外侧“in-out-in”植入C2椎弓根螺钉。该技术进一步降低了螺钉损伤椎动脉的风险,但骨质去除之后螺钉强度会显著降低。

3.4 C2椎弓根螺钉的内侧“in-out-in”技术

2020年,余新光和乔广宇报道了C2椎弓根螺钉的内侧“in-out-in”技术,即当椎动脉高跨时,在剥离子保护硬膜和脊髓的情况,采用磨钻将C2椎弓根内壁突破,从而实现椎弓根螺钉走行的“in-out-in”,避免椎动脉的损伤。

经过110年的发展,寰枢椎后路固定技术得到了极大的提高。由Goel技术改良而来的Harms技术是目前最常用的寰枢椎内固定技术。然而,C1侧块螺钉植入时神经根和静脉丛仍是巨大的挑战;而C2椎弓根螺钉面临椎动脉高跨,约23%的患者至少一侧出现高跨VA。术前仔细阅片,尤其CT血管造影和重建,针对每一个患者的个性化置钉尤为重要。



审稿:王庆德

供稿:毛克政

责编:张振辉

参考文献

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