文章来源： 中华骨科杂志, 2023,43(8) : 484-491 .
作者： 张修儒 高延征 高坤 邵佳 毛克政
目的
探讨寰枢椎脱位伴复杂椎动脉变异的枢椎置钉策略。
方法
回顾性分析2019年1月至2021年12月于我院接受手术治疗的寰枢椎脱位患者55例，男14例、女41例，年龄（54.0±12.8）岁（范围22~78岁）。单侧椎动脉高跨对侧无椎动脉10例、双侧椎动脉高跨伴一侧优势30例、双侧椎动脉高跨双侧发育对称15例。所有患者均接受后路复位减压内固定手术。采用视觉模拟评分（visual analogue scale，VAS）及日本骨科协会（Japanese Orthopaedic Association，JOA）评分评估术后疗效。
结果
所有患者均顺利完成手术，随访时间（14.6±5.5）个月（范围6~24个月）。单侧椎动脉高跨的无椎动脉侧及双侧椎动脉高跨伴一侧优势椎动脉的非优势侧行C 2 椎弓根螺钉内固定（40椎）；单侧椎动脉高跨侧和双侧椎动脉高跨伴一侧优势椎动脉的优势侧行C 2 内侧'in-out-in'螺钉固定（10椎）、C 2 峡部螺钉固定（21椎）、C 2 不置钉仅延长固定节段（9椎）。双侧椎动脉高跨双侧发育对称者，一侧行C 2 外侧'in-out-in'椎弓根螺钉固定（左10椎，右5椎），另一侧行C 2 内侧'in-out-in'螺钉固定（8椎）、C 2 峡部螺钉固定（5椎）、C 2 不置钉仅延长固定节段（2椎）。术前、术后6个月及末次随访时JOA评分分别为（8.5±1.8）分 、（13.9±1.3）分、（14.4±1.1）分，差异有统计学意义（ F =279.40， P <0.00 1）；术后6个月及末次随访的JOA均大于术前，差异有统计学意义（ P <0.05），而术后6个月及末次随访时JOA评分的差异无统计学意义（ P >0.05）。术前、术后6个月及末次随访颈椎VAS分别为（3.7±1.9）分、（2.1±0.9）分、（1.6±1.0）分，差异有统计学意义（ F =39.53， P < 0.001）； 术后6个月及末次随访时颈椎VAS小于术前，差异有统计学意义（ P <0.05）；术后6个月时颈椎VAS大于末次随访，差异有统计学（ P <0.05）。
结论
寰枢椎脱位伴复杂椎动脉变异患者的内固定方式可选择C 2 外侧'in-out-in'螺钉、C 2 内侧'in-out-in'螺钉、峡部螺钉固定或C 2 不置钉仅延长固定节段，均能获得良好的临床疗效。
寰枢椎脱位是由于先天、创伤、炎症、肿瘤等因素导致的寰枢关节失去正常的对合关系，可以引起延髓、高位颈脊髓受压，严重者甚至发生四肢瘫痪、呼吸衰竭或死亡。目前外科治疗是恢复寰枢椎解剖结构、改善神经功能的主要手段。可靠的内固定、有效的骨性融合是脊髓获得充分减压的关键[ 1] 。
寰枢椎脱位患者常出现椎动脉变异。有文献报道双侧椎动脉变异的发生率为33%[ 2] ，一侧优势椎动脉的发生率为38.5%~73%[ 3,4,5] ，单侧椎动脉变异的发生率为6%[ 6] 。此外，椎动脉变异的患者常伴有骨性结构发育异常，如颅底凹陷、寰枕融合、C2，3 融合、齿突小骨等，增加了寰枢椎脱位的手术难度。
目前针对伴椎动脉高跨的寰枢椎脱位常采用C2 内固定治疗，包括椎板螺钉、侧块螺钉、外侧'in-out-in'螺钉，内侧'in-out-in'螺钉等。椎板螺钉和侧块螺钉存在内固定力学强度差、复位易丢失等风险[ 7] ；而外侧'in-out-in'螺钉和内侧'in-out-in'螺钉存在椎动脉和脊髓损伤等风险。随着解剖学、影像学水平的提高，对无发育异常或轻度异常的寰枢椎脱位可通过3D打印术前设计手术方案，提高枢椎置钉的有效性与安全性，但此类患者的最佳内固定选择尚存争议。
本研究回顾性分析接受后路减压内固定治疗的寰枢椎脱位伴复杂椎动脉变异的患者，评估脊髓功能改善情况、植骨融合时间及术后并发症发生率。研究目的：（1）探究寰枢椎脱位伴复杂椎动脉变异者C2 内固定选择方式；（2）分析外侧'in-out-in'螺钉及内侧'in-out-in'螺钉的C2 置钉方法及注意事项；（3）分析不同方式C2 内固定的安全性。
资料与方法 一、研究对象
纳入标准：（1）诊断为寰枢椎脱位；（2）行后路加压内固定手术；（3）椎动脉CTA显示单侧椎动脉高跨伴对侧无椎动脉、双侧椎动脉高跨伴一侧优势椎动脉或双侧椎动脉高跨双侧发育对称。
椎动脉高跨的诊断标准：峡部厚度（从寰枢关节的中点测量）<5 mm或峡部高度（椎动脉顶部到上关节面的距离）<2 mm[ 8] ；
排除标准：（1）既往有上颈椎手术史者；（2）合并颈椎感染、肿瘤者；（3）年龄<18岁者；（4）临床及影像学资料不齐全者；（4）随访时间不足半年者。
二、一般资料
回顾性分析2019年1月至2021年12月我科收治的寰枢椎脱位伴复杂椎动脉变异接受后路减压内固定治疗的患者55例，男14例、女41例，年龄（54.0±12.7）岁（范围22~78岁）。
所有患者术前均行颈椎正侧位X线、MRI及椎动脉CTA检查。CTA检查示单侧椎动脉高跨伴对侧无椎动脉10例、双侧椎动脉高跨伴一侧优势椎动脉30例、双侧椎动脉高跨双侧发育对侧15例。合并畸形：颅底凹陷35例、寰枕融合31例、C2，3 融合29例，齿突小骨3例（ 表1 ）。术前颈部视觉模拟评分（visual analogue scale，VAS）为（3.7±1.9）分（范围0~8分），颈椎日本骨科学会（Japanese Orthopaedic Association，JOA）评分为（8.5±1.8）分（范围4~11分）。
本研究获河南省人民医院伦理委员会批准，所有患者均签署知情同意书。
三、手术方法
（一）麻醉与手术入路
麻醉满意后行颅骨牵引（1/6体重）。采用'C'型臂X线机透视检查复位情况，复位满意后行后路手术，若不满意则行颈前咽后入路松解后再行后路手术。
头高脚低俯卧位，将患者额部置于头圈上，维持颅骨牵引（1/6体重），取枕颈部后正中切口。枕颈融合者显露枕外隆突、双侧枕鳞、寰椎后弓、C2 椎板及关节突关节；寰枢椎融合者显露寰椎后弓、C2 椎板及关节突关节。
（二）C2 置钉策略
C2 置钉选择参考以下方法：（1）对双侧椎动脉高跨伴一侧优势动脉或单侧椎动脉高跨伴对侧无椎动脉的患者，在置钉过程中对优势椎动脉或单侧椎动脉侧的激惹可发生脑梗死，因此可在无椎动脉或非优势侧行C2 椎弓根螺钉内固定，在不穿透前方骨皮质的前提下尽量选择长螺钉以增加把持力；（2）对单侧椎动脉高跨对侧无椎动脉的椎动脉侧和双侧椎动脉高跨伴一侧优势椎动脉的优势侧可选择C2 内侧'in-out-in'螺钉或C2 峡部螺钉，若高跨严重可选择C2 不置钉，仅延长固定节；（3）双侧椎动脉高跨双侧发育对称可在一侧选择外侧'in-out-in'C2 椎弓根螺钉，对侧选择内侧'in-out-in'C2 椎弓根螺钉或C2 峡部螺钉。常于高跨较轻侧选择外侧'in-out-in'C2 椎弓根螺钉以降低椎动脉激惹的风险（ 图1 ）。
图1 C 2 内固定示意图 A 外侧'in-out-in'螺钉。在椎板与下关节突关节交界线的中点钻孔，内倾5°，指向椎弓根内壁外侧，头倾角度与椎弓根上壁平行 B 内侧'in-out-in'螺钉。在椎板与下关节突关节交界线的中点钻孔，内倾5°~10°，指向椎弓根内壁内侧，头倾角度与椎弓根上壁平行 C 峡部螺钉。在椎板与下关节突关节交界线的中点钻孔，内倾0°，指向椎弓根内壁外侧，螺钉头倾指向枢椎峡部骨质
（三）C2 置钉方法
外侧'in-out-in'C2 椎弓根螺钉的置入方法按照本团队既往提出的方法进行[ 9] ：用带钩的神经剥离子向上挑起C2 神经根与静脉丛，显露椎弓根内上壁，用手钻或开路锥在椎板与下关节突关节交界线的中点钻孔，内倾5°，指向椎弓根内壁外侧，头倾角度与椎弓根上壁平行（ 图1A ）。当感觉有落空感后拔出手钻或开路锥，观察出血情况。若出血不多，则从入钉点向钉道内填充骨蜡，向前推进2~3 mm，再次观察出血情况，填充骨蜡。以球头探针探查钉道，确定近远端的四壁均为骨质，拧入合适长度的直径为3.5 mm的螺钉。
内侧'in-out-in'C2 椎弓根螺钉的置入方法按照本团队既往提出的方法进行[ 10] ：用神经剥离子沿C2 椎弓根上方皮质向头端钝行剥离，挑起C2 神经根与静脉丛，显露椎弓根的内上壁。向椎管内、C2 椎弓根内侧填充适量海绵至硬膜稍有压迹。用直径2 mm的磨钻在椎板与下关节突关节交界线的中点钻孔，内倾5°~10°，指向椎弓根内壁内侧，头倾角度与椎弓根上壁平行（ 图1B ）。用磨钻钻孔直至有落空感，以球头探针探查外侧皮质完整，用手锥或手钻抵住椎体后壁，钻入椎体至有落空感。攻丝钉道，拧入螺钉。
采用'浸入法'行术中超声检查以获得椎动脉在C2 椎体前及入颅前的超声影像。分别在置钉前后探查血管血流，若置钉后椎动脉血流明显减少则调整C2 椎弓根螺钉的位置以评估是否存在椎动脉损伤。术毕后行颈椎CT检查确认螺钉位置满意。
四、随访及观察指标
术后第3天复查颈椎正侧位X线片、MRI及椎动脉CTA，评估手术复位、椎动脉血流及脊髓减压情况。于术后3、6、12个月复查颈椎正侧位X线片和CT扫描，观察内固定位置和植骨融合情况。采用JOA评分评估颈椎功能，VAS评估颈部疼痛。
五、统计学处理
采用SPSS 22.0统计学软件（IBM，美国）进行统计学分析。计量资料（JOA评分、VAS）经正态性检验服从正态分布，以 ±s 表示，术前、术后6个月及末次随访时的比较采用重复测量资料的方差分析和两两比较q 检验。检验水准α值取双侧0.05。
结果 一、C2 置钉情况
单侧椎动脉高跨对侧无椎动脉10例，其中无椎动脉侧均行C2 椎弓根螺钉，椎动脉侧行内侧'in-out-in'螺钉5例，峡部螺钉3例，延长固定节段2例；双侧椎动脉高跨伴一侧优势30例，其中非优势侧均行C2 椎弓根螺钉，优势椎动脉侧行内侧'in-out-in'螺钉5例，峡部螺钉18例，延长固定节段7例；双侧椎动脉高跨双侧对称15例，一侧选择C2 外侧'in-out-in'椎弓根螺钉（左侧10例，右侧5例），另一侧选择C2 内侧'in-out-in'螺钉8例，峡部螺钉5例，延长固定节段2例（ 表2 ）。
二、临床结果
所有患者均获得随访，随访时间（14.6±5.5）个月（范围6~24个月）。术前、术后6个月及末次随访时的颈椎JOA评分的差异有统计学意义（F =279.40，P <0.001）。术后6个月及末次随访时的JOA评分分别为（13.9±1.3）分、（14.4±1.1）分，大于术前的（8.5±1.8）分，差异有统计学意义（q =-19.60，P <0.001；q =-21.24，P <0.001)，而术后6个月及末次随访时JOA评分的差异无统计学意义（q =-1.64，P =0.102）。
术前、术后6个月及末次随访时颈椎VAS的差异有统计学意义（F =39.53，P <0.001）。术后6个月及末次随访时的颈椎VAS分别为（2.1±0.9）分、（1.6±1.0）分，小于术前的（3.7±1.9）分，差异有统计学意义（q =6.52，P <0.001；q =8.50，P <0.001)。术后6个月的颈椎VAS大于末次随访，差异有统计学意义（q =1.98，P =0.049）。
三、术后并发症
3例出现术后脑脊液漏，于腰大池放置引流管，1周后均拔除引流管。1例术后发生急性脑梗死，予低分子肝素抗凝治疗，1个月后恢复，无后遗症。1例出现切口浅表感染，予切口换药，3周后一期愈合。无一例出现脊髓及神经根损伤、内固定松动及断裂（ 图2 ， 图3 ）。末次随访时影像学均显示骨性融合，融合时间为（5.5±1.7）个月（范围3~10个月）。
图2 女，66岁，寰枢椎脱位伴寰枕融合，双侧椎动脉高跨，右侧优势椎动脉，行前路松解及后路枕骨-C 3 复位固定融合术 A 术前MRI颈椎矢状面T2WI示寰枢椎脱位 B~D 颈椎CT及矢状面重建示双侧椎动脉高跨（箭头所示），右侧优势椎动脉 E 术后颈椎侧位X线片示寰枢椎复位，内固定位置良好 F 术后MRI颈椎矢状面T2WI示脊髓信号较术前降低 G 术后颈椎CT片示C 2 右侧为峡部螺钉，左侧为椎弓根螺钉，内固定位置良好 H 术后6个月颈椎矢状面CT重建示枕颈骨质已融合
图3 男，67岁，寰枢椎脱位，双侧椎动脉高跨双侧发育对称，行寰枢复位固定融合术及颈前路C 6 椎体次全切除减压融合术 A 术前MRI颈椎矢状面T2WI示寰枢椎脱位 B~D 颈椎CT及矢状面重建示双侧椎动脉高跨（箭头所示）双侧发育对称 E 术后颈椎侧位X线片示寰枢椎复位，内固定位置良好 F 术后颈椎CT片示C 2 左侧为外侧'in-out-in'螺钉，右侧为峡部螺钉 G 术后3个月颈椎矢状面CT重建示枕颈骨质已融合 H 术后12个月颈椎矢状面CT重建示枕颈骨质融合良好，寰枢关节稳定
讨论 一、寰枢椎脱位伴椎动脉畸形的C2 置钉策略
当寰枢椎脱位合并复杂椎动脉畸形时常合并骨结构畸形。这类患者手术时椎动脉畸形情况、C2 椎弓根及侧块骨质情况均需要充分评估以选择最佳的C2 内固定策略。
既往由于技术及理念的限制，C2 椎板螺钉是因椎动脉高跨而无法置入C2 椎弓根螺钉的一种替代治疗方案[ 11] 。Wang等[ 7] 的研究发现伴椎动脉高跨的寰枢椎脱位采用椎板螺钉固定后再脱位率高达31%（18/58）、翻修率为12.1%（7/58）。此外，椎板螺钉不仅力学强度差，还存在损伤脊髓的风险。因此本研究纳入的患者均未采用C2 椎板螺钉内固定。C2 峡部螺钉也是一种替代治疗方案，由C2 下关节突内下象限进钉，以一定的头倾角度朝向C2 上关节面后缘，不进入椎弓根，减少了椎动脉损伤的风险[ 12] 。但文献报道峡部螺钉的力学强度较椎弓根螺钉弱，可能会增加复位丢失、寰枢椎不融合的风险[ 13] 。本组患者共置入峡部螺钉26例，均在对侧选择了椎弓根螺钉或'in-out-in'螺钉，无一例出现复位丢失或寰枢椎不融合。Chang等[ 14] 的研究发现一侧置入C2 椎弓根螺钉，另一侧置入C2 峡部螺钉可以达到与双侧C2 椎弓根螺钉相似的融合率，与本研究的结果一致。
本研究中C2 内固定选择策略第一是在安全的前提下增加内固定强度。峡部螺钉虽然安全，但内固定强度低，有松动、复位丢失、植骨不融合等风险；而外侧或内侧'in-out-in'螺钉固定强度高，但存在椎动脉激惹，硬膜、脊髓损伤的风险。为确保椎动脉的安全，我们在非优势侧置入椎弓根螺钉，优势侧植置入峡部螺钉，这样既能保证螺钉固定的强度，又能减少术中对椎动脉的激惹。本研究中所有患者远期随访均骨性融合，融合时间（5.5±1.7）个月（范围3~10个月）。第二是减少椎动脉激惹。对单侧或优势椎动脉侧，避免外侧'in-out-in'螺钉；对双侧椎动脉高跨，仅选择一侧外侧'in-out-in'螺钉。本研究中1例出现术后急性脑梗死，术后椎动脉CTA未见压迫和损伤，远端椎动脉通畅，证实并非椎动脉激惹导致。第三是避免双内侧'in-out-in'螺钉。本研究中有3例患者行单内侧'in-out-in'螺钉，出现术后脑脊液漏，可能是螺钉侵占椎管空间损伤硬膜而致，而双内侧'in-out-in'螺钉会进一步增加硬膜和脊髓损伤的风险。
二、外侧'in-out-in'螺钉的应用及注意事项
'In-out-in'技术最早报道于胸椎椎弓根螺钉内固定。胸椎椎弓根较细，螺钉穿入椎板后在椎弓根旁穿出，再次进入椎体而形成三皮质或四皮质的坚强固定。本研究团队曾报告外侧'in-out-in'多皮质C2 椎弓根螺钉技术的应用，术后疗效满意[ 9] 。其优势为固定强度高，易于连接棒的安放、延长及复位操作等。Yeom等[ 15] 报告21%的C2 椎弓根螺钉侵犯椎动脉孔，但未造成椎动脉损伤。我们推测椎动脉周围的脂肪组织和静脉丛发挥了保护作用。
本团队近期的研究也证实，外侧'in-out-in'C2 椎弓根螺钉对椎动脉的影响较小[ 16] 。但Neo等[ 17] 报告置入C2 椎弓根螺钉后椎动脉的损伤率为2%~5%，因此建议不在双侧同时采用'in-out-in'技术。为保证手术的安全，术中开路锥或手钻的尖端要紧贴椎弓根内上壁，每进入3~5 mm放松开路锥或手钻，调整其方向保证始终紧贴椎弓根内上壁，直至有落空感。术中如果出血量大考虑有椎动脉的损伤，应及时调整固定方式。同时通过术中椎动脉彩超、CT评价外侧'in-out-in'螺钉对椎动脉的激惹和椎动脉孔侵入。
三、内侧'in-out-in'螺钉的应用及注意事项
周鑫等[ 18] 测量了92例正常成人的颈椎MRI，发现在C2 椎弓根层面上椎弓根内侧壁切线到脊髓的距离>5 mm，椎弓根内侧壁切线到硬膜的距离>4.5 mm。Chiapparelli等[ 19] 的研究指出，所有纳入患者的椎弓根内侧壁距脊髓的距离均>4 mm，约有20%的患者椎弓根内侧壁到硬膜的距离<4 mm。上述研究均为内侧'in-out-in'技术的可行性提供了理论基础。Du等[ 20] 首次报告了内侧'in-out-in'技术在寰枢椎脱位伴椎动脉高跨中的应用，临床疗效满意。'in-out-in'技术在保证三皮质或四皮质坚强固定的前提下避免了椎动脉损伤的风险，但仍存在脊髓损伤和脑脊液漏的风险。本研究中3例采用了内侧'in-out-in'技术的患者出现了脑脊液漏，均发生于术后，推测与内侧'in-out-in'螺钉损伤硬膜有关。但这3例并发症为前期开展内侧'in-out-in'技术时出现，后续患者无一例出现脑脊液漏，说明该技术存在一定的学习曲线，技术娴熟后可降低并发症的发生率。我们建议术前充分评估C2 椎弓根层面的MRI和CT，测量椎弓根内壁到脊髓及硬膜的距离。置钉前向椎管内填入适量的海绵至硬膜有压迹，增加置钉的空间。攻丝要攻入远端椎体，否则可能会出现螺钉头端无法进入椎体内钉道的现象。
四、研究局限性
本研究存在以下局限性：（1）为单中心回顾性研究，未设置对照组，降低了证据等级；（2）患者寰枢椎脱位程度、椎动脉血管情况、骨质情况不尽不同，未进行亚组分析；（3）由于C2 骨质情况不同，在置入螺钉时需要基于C2 骨质个性化选择，难以规范各种螺钉置入的操作流程。
参考文献（略）
