后路寰樞椎椎弓根螺釘內(nèi)固定的術(shù)前計(jì)劃

1、    后路寰樞椎椎弓根螺釘內(nèi)固定的術(shù)前計(jì)劃林達(dá)強(qiáng)1,李俊峰2,陳興愛1,譚顯春1,李鑫2,嚴(yán)吉平2,王清3作者簡(jiǎn)介:林達(dá)強(qiáng)(1968-),男,四川達(dá)州人,副主任醫(yī)師,醫(yī)學(xué)碩士。(1.達(dá)州市第二人民醫(yī)院骨科,四川達(dá)州635000;2.達(dá)州市第二人民醫(yī)院CT室;3.瀘州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院骨科)摘要:目的:探討后路寰樞椎椎弓根螺釘內(nèi)固定的術(shù)前計(jì)劃方案,明確其手術(shù)指導(dǎo)意義。方法:選取經(jīng)CT評(píng)估寰樞椎椎弓根螺釘置入可行的,并擬選擇該手術(shù)治療的上頸椎不穩(wěn)患者15例,容積再現(xiàn)重建(VR)寰樞椎椎弓表面影像,了解個(gè)體椎弓后方表面解剖形態(tài)與骨性解剖標(biāo)志。同時(shí)按寰樞椎椎弓根理

2、想的釘?shù)雷咝?多平面重建(MPR)個(gè)體椎弓根斷面影像。術(shù)前根據(jù)這些解剖影像設(shè)計(jì)手術(shù)暴露路經(jīng)、理想的進(jìn)釘點(diǎn)與釘?shù)儡壽E。術(shù)中按該術(shù)前計(jì)劃手術(shù)暴露,找到理想的進(jìn)釘點(diǎn)并鉆孔置椎弓根螺釘。將術(shù)中觀察到的C1后弓及C2椎弓表面解剖,與術(shù)前CT重建影像對(duì)比。術(shù)后CT復(fù)查,評(píng)價(jià)螺釘置入情況。結(jié)果:15例術(shù)中觀察到的C1后弓及C2椎弓表面解剖特征與術(shù)前CT容積再現(xiàn)的影像一致。參照寰樞椎椎弓CT影像解剖制定術(shù)前計(jì)劃方案,術(shù)中按其逐一操作,手術(shù)簡(jiǎn)單、直觀,無重要血管神經(jīng)損傷,置釘準(zhǔn)確。結(jié)論:根據(jù)CT容積再現(xiàn)與多平面重建的寰樞椎解剖影像,制定后路寰樞椎椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)前計(jì)劃方案,指導(dǎo)手術(shù)安全、可靠。關(guān)鍵詞:寰樞椎;

3、解剖;椎弓根螺釘;內(nèi)固定;術(shù)前計(jì)劃中圖分類號(hào)R682.1+2;R687.3+2文獻(xiàn)標(biāo)志碼A文章編號(hào)1002-0179(2009)04-0831-04Preoperative Planning of the Posyerior Atlantoaxial Pedicle Screw FixationLIN Daqiang, LI Junfeng, CHEN Xinai, et al.Department of Orthopaedics, the Second Peoples Hospital of Dazhou, Dazhou Sichuan 635000, ChinaAbstract: Obje

4、ctive: To explore the clinical significance of preoperative planning in posterior atlantoaxial pedicle screw fixation. Methods: Fifteen cases who sustained fresh fracture of odontiod process and/or pedicle underwent upper cervical multislice spiral CT, which were considered advisable for posterior a

5、tlantoaxial pedicle screw fixation. And then 3D images of C1C2 vertebral arch surface and optimal pedicle screw cross section were reconstructed with volume reconstruction (VR) and multiplane reconstruction (MPR) techniques respectively. The reconstructed 3D images were then utilized to plan the ope

6、rating procedures and plot pedicle optimal screw trajectories, so that the operative schemes were determined. 15 patients operating fields were exposed and screws were placed into the previously created holes by anatomic landmarks according to the presurgically planning. And the anatomical morpholog

7、y of C1 posterior arch and C2 arch was compared with preoperative VR images. Also, the patients were followed up by CT reconstruction to estimate the screw actual positions. Results: The intraoperative anatomical morphology of C1 posterior arch and C2 arch was consistent with preoperative VR images.

8、 The preoperative information of anatomical structures and bony anatomic landmarks could be used for surgeons to expose operating field and to ensure the comfortable point for screw positions. There isnt the risk of screw misplacement and vertebral artery injury.Conclusion: With MPR and VR images, i

9、ts safe and effective to direct operation by individual preoperative planning of dorsal atlantoaxial pedicle screw fixation.Key words: atlantoaxial; anatomy; pedicle screw; internal fixation; preoperative planning后路寰樞椎椎弓根螺釘內(nèi)固定技術(shù)作為可選擇的寰樞椎內(nèi)固定手段,因其術(shù)后可達(dá)到即刻的牢固固定和提高植骨融合率,在臨床上的應(yīng)用越來越被重視1,2。但寰樞椎解剖個(gè)體差異較大,鄰近的重

10、要結(jié)構(gòu)多,手術(shù)存在的風(fēng)險(xiǎn)大。因此,在施行螺釘內(nèi)固定手術(shù)前,經(jīng)充分的術(shù)前評(píng)估后,制定一套科學(xué)的手術(shù)計(jì)劃方案十分重要3。本文就國內(nèi)目前尚無手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的醫(yī)院,根據(jù)寰樞椎CT重建的影像解剖制定術(shù)前計(jì)劃方案進(jìn)行探討。1資料與方法1.1一般資料:2003年9月至2007年12月,采取后路寰樞椎椎弓根螺釘內(nèi)固定手術(shù)治療上頸椎不穩(wěn)患者15例,男11例,女4例,年齡2073歲(平均42歲)。圖1.CT容積再現(xiàn)重建的C1、C2椎弓表面影像,直觀地見到骨性解剖標(biāo)志與進(jìn)釘點(diǎn)的位置關(guān)系,及個(gè)別C1椎動(dòng)脈溝被骨管代替的解剖變異?！癘”代表進(jìn)釘點(diǎn)圖2.CTMPR影像三維顯示經(jīng)左側(cè)C1椎弓根中心點(diǎn)的理想釘?shù)缊D3.CTMPR

11、影像三維顯示經(jīng)右側(cè)C2椎弓根中心點(diǎn)的理想釘?shù)榔渲熊嚨渹?例,高處墜落傷3例,重物砸傷頭頸部3例。外傷至住院時(shí)間2 h14 d,平均18 h。多數(shù)患者表現(xiàn)為頸痛,3例伴有輕度肢體麻木無力。按Anderson分型,樞椎齒狀突骨折型9例,齒狀突骨折型2例(合并C2椎弓根骨折)。另4例樞椎椎弓根骨折合并同側(cè)側(cè)塊骨折。根據(jù)入院時(shí)上頸椎CT掃描常規(guī)重建圖像,按選擇直徑3.5 mm螺釘行后路寰樞椎椎弓根螺釘內(nèi)固定手術(shù)可行性評(píng)估,15例均可以選擇行該手術(shù)治療。用于患者手術(shù)設(shè)計(jì)檢查的CT機(jī)為德國西門子Somatom Sensation 10/16排螺旋CT,軟件版本syngo CT。其內(nèi)固定材料為Vertex或

12、Axis系統(tǒng)。1.2術(shù)前計(jì)劃方案制定1.2.1術(shù)前CT重建顯示內(nèi)固定手術(shù)相關(guān)的個(gè)體影像解剖及設(shè)計(jì)理想釘?shù)缹⑸项i椎薄層(1 mm層厚)多排螺旋CT掃描數(shù)據(jù),輸入CT圖像處理工作站。在CT圖像處理工作站,容積再現(xiàn)重建上頸椎,分別多角度顯示C1椎弓上表面觀和后面觀、C1C2關(guān)節(jié)后面觀、C2椎弓后面觀(見圖1),了解個(gè)體椎弓后方表面解剖形態(tài)、骨性解剖標(biāo)志及變異情況。并按C1、C2椎弓根螺釘內(nèi)固定理想的釘?shù)雷咝?通過各椎弓根的中心點(diǎn)分別多平面重建C1、C2斷面解剖影像(見圖2、3),了解理想進(jìn)釘點(diǎn)的解剖位置與釘?shù)儡壽E的臨近解剖。圖像相應(yīng)位置上標(biāo)識(shí)理想的進(jìn)釘點(diǎn)、釘?shù)儡壽E,測(cè)量釘?shù)纼?nèi)傾角度。CT容積再現(xiàn)的寰

13、樞椎影像(圖1)打印成彩色照片,MPR影像(圖2、3)打印成CT片,供術(shù)中參考。1.2.2經(jīng)寰椎椎弓根置螺釘?shù)男g(shù)前計(jì)劃:首先,根據(jù)容積再現(xiàn)重建的寰椎后弓形態(tài)、椎動(dòng)脈溝骨性壓跡標(biāo)志,計(jì)劃手術(shù)暴露過程。如先計(jì)劃從后弓后結(jié)節(jié)沿后緣骨面電刀切除點(diǎn)及向后弓兩側(cè)與上下緣切除范圍,后改用神經(jīng)剝離子開始從后弓的椎動(dòng)脈壓跡處骨切跡標(biāo)志行骨膜下剝離及安全的剝離范圍,用較寬的神經(jīng)拉鉤放置在橫突與后弓交界處的位置以顯露C1椎弓根等。其次,觀測(cè)椎動(dòng)脈壓跡處后弓的C1椎弓根進(jìn)釘點(diǎn)與C1后弓骨性標(biāo)志的位置關(guān)系和距離,計(jì)劃術(shù)中如何確定進(jìn)釘點(diǎn)。再者,觀察進(jìn)釘點(diǎn)與正前方側(cè)塊、前內(nèi)側(cè)椎管、前外側(cè)椎動(dòng)脈孔的毗鄰關(guān)系,計(jì)劃術(shù)中如何把握

14、安全進(jìn)釘角度。1.2.3經(jīng)樞椎椎弓根置螺釘?shù)男g(shù)前計(jì)劃:根據(jù)在容積再現(xiàn)重建的C2椎弓后表面解剖影像,計(jì)劃手術(shù)剝離到椎弓峽部?jī)?nèi)側(cè)、上表面,以及橫突孔出口位置、橫突與下關(guān)節(jié)突交界處等的安全范圍。根據(jù)C2椎弓峽部?jī)?nèi)緣、椎板上緣、下關(guān)節(jié)突后表面影像解剖形態(tài),計(jì)劃進(jìn)釘點(diǎn)的解剖位置和術(shù)中確定進(jìn)釘點(diǎn)的方法。觀察C2椎弓根理想釘?shù)赖亩嗥矫嬗跋?了解樞椎椎弓根四壁骨質(zhì)狀況及椎動(dòng)脈孔變異情況,以及作為解剖參照點(diǎn)的C2椎弓峽部?jī)?nèi)緣與椎弓根骨折線的位置關(guān)系,計(jì)劃術(shù)中如何確定安全的進(jìn)釘角度與進(jìn)釘深度。1.3手術(shù)操作與解剖觀察:患者全麻下取俯臥位,術(shù)中維持顱骨牽引,自枕骨粗隆下至C5棘突作后正中直切口。先用電刀暴露C2C4

15、棘突、椎板,剝離子骨膜下剝離暴露到兩側(cè)C2/3關(guān)節(jié)突外側(cè)。按術(shù)前計(jì)劃,小心用神經(jīng)剝離子骨膜下剝離C2椎弓峽部的內(nèi)側(cè)緣、上表面,以及外側(cè)橫突孔出口位置、橫突與下關(guān)節(jié)突交界處。術(shù)者再用手指觸及到C1后弓正中后結(jié)節(jié),從后弓后結(jié)節(jié)沿后緣骨表面向兩側(cè)電刀切開1520mm,神經(jīng)剝離子骨膜下剝離電刀切開部分后弓上下緣。找到后弓椎動(dòng)脈壓跡處骨切跡標(biāo)志,向兩側(cè)后弓后緣骨膜下剝離至后弓與橫突交界處,寬的神經(jīng)拉鉤放置于此。再進(jìn)一步骨膜下剝離椎動(dòng)脈壓跡處后弓上面、內(nèi)側(cè)緣。必要時(shí)包括C1椎弓根下緣內(nèi)側(cè)顯露。觀察C1后弓及C2椎弓表面解剖,核對(duì)其與CT重建的表面解剖影像上顯示解剖特征與骨性標(biāo)志的一致性。C1根據(jù)術(shù)前確認(rèn)的

16、骨性解剖標(biāo)志,C2根據(jù)術(shù)前計(jì)劃的解剖位置結(jié)合Xu進(jìn)釘法4(即其進(jìn)釘點(diǎn)在樞椎椎板上緣水平線下5 mm與椎管外側(cè)壁外7 mm交點(diǎn)),找到手術(shù)進(jìn)釘點(diǎn)鉆孔。寰椎結(jié)合顯露的C1椎弓根內(nèi)側(cè)上緣或下緣為解剖參照點(diǎn),把握進(jìn)釘方向。樞椎結(jié)合顯露的C2椎弓峽部上表面的內(nèi)緣(即椎管外壁)為解剖參照點(diǎn),把握進(jìn)釘方向。大致按術(shù)前計(jì)劃內(nèi)傾角度進(jìn)釘。寰椎向頭側(cè)約5度上傾進(jìn)釘,樞椎選擇盡量沿C2椎弓根上壁皮質(zhì)骨下進(jìn)釘。螺釘長(zhǎng)度結(jié)合術(shù)前CT測(cè)量按術(shù)中實(shí)際測(cè)得選擇。然后安裝固定棒和取自體髂骨植骨。C型臂X線透視復(fù)位固定滿意后,置引流并縫合切口。2結(jié)果術(shù)中觀察15例C1后弓及C2椎弓表面解剖與術(shù)前CT容積再現(xiàn)重建的C1、C2表面影

17、像解剖形態(tài)與骨性標(biāo)志一致。手術(shù)中均能找到術(shù)前計(jì)劃參照的解剖標(biāo)志,其手術(shù)過程能順利按術(shù)前計(jì)劃實(shí)施。術(shù)中無1例患者因大出血改變術(shù)式或中止手術(shù)。在顯露單側(cè)C1椎弓根上緣內(nèi)側(cè)時(shí),4例患者該區(qū)其靜脈出血,用明膠海綿填塞止血,另外1例C1椎動(dòng)脈溝變異被骨管代替無法骨膜下剝離顯露椎弓根上緣內(nèi)側(cè),故共5例單側(cè)改用C1椎弓根下緣內(nèi)側(cè)為解剖參照點(diǎn),確定進(jìn)釘內(nèi)傾角度。無椎動(dòng)脈或脊髓神經(jīng)損傷。術(shù)后CT復(fù)查并根據(jù)實(shí)際釘?shù)烙跋裰亟?15例手術(shù)實(shí)際進(jìn)釘點(diǎn)位置與術(shù)前計(jì)劃的一致,無螺釘誤置情況。測(cè)得經(jīng)C1椎弓根螺釘實(shí)際釘?shù)纼?nèi)傾角平均9.5±2.9(3.010.3),與術(shù)前設(shè)計(jì)釘?shù)纼?nèi)傾度平均10.1±3.4(

18、4.011.0),兩者統(tǒng)計(jì)學(xué)比較t檢驗(yàn),P>0.05,結(jié)果無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。測(cè)得經(jīng)C2椎弓根螺釘實(shí)際釘?shù)纼?nèi)傾角平均31.5±4.3(26.036.0),與術(shù)前設(shè)計(jì)釘?shù)纼?nèi)傾度平均29.1±4.4(24.039.0),兩者統(tǒng)計(jì)學(xué)比較t檢驗(yàn),P>0.05,結(jié)果無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。故可以認(rèn)為,其術(shù)前設(shè)計(jì)釘?shù)琅c實(shí)際釘?shù)纼?nèi)傾角度基本一致,術(shù)前計(jì)劃的釘?shù)纼?nèi)傾角具有手術(shù)指導(dǎo)意義。術(shù)后患者順利康復(fù)。隨訪6月至3年,骨折愈合,植骨融合。3討論3.1后路寰樞椎椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)前計(jì)劃的必要性:由于寰椎與顱骨相連,其側(cè)塊負(fù)載,后弓進(jìn)釘點(diǎn)(椎弓根部)本身較薄,且上外有迂曲的椎動(dòng)脈及伴行靜脈,下有C

19、2神經(jīng)根和粗大的靜脈叢,內(nèi)側(cè)為脊髓,鄰近的重要結(jié)構(gòu)多,螺釘內(nèi)固定時(shí)手術(shù)暴露和置釘?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)大。盡管經(jīng)寰椎椎弓根置釘法有以下優(yōu)點(diǎn)5,6:(1)寰椎椎弓根進(jìn)釘點(diǎn)解剖位置淺,手術(shù)操作時(shí)減少了因過多剝離引起臨近豐富靜脈叢出血的機(jī)會(huì)。(2)以寰椎椎弓根為進(jìn)釘點(diǎn)置釘,因其解剖厚度限制,椎弓根上下面皮質(zhì)骨將把持螺釘更牢。(3)依據(jù)后弓骨緣骨性解剖標(biāo)志,進(jìn)釘點(diǎn)更易確定。(4)進(jìn)釘通道的上傾程度基本上已由寰椎椎弓根前后徑線的走行決定,常只需向頭側(cè)上傾約5度進(jìn)釘。相對(duì)在椎動(dòng)脈壓跡處后弓上、下方取寰椎側(cè)塊后方為進(jìn)釘點(diǎn)置釘,經(jīng)寰椎椎弓根置釘法減少了手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。但大體解剖觀察顯示79,寰椎雙側(cè)側(cè)塊內(nèi)傾度及后弓形態(tài)與骨性標(biāo)志等

20、多變化且無左右對(duì)稱性,樞椎因椎動(dòng)脈在樞椎上關(guān)節(jié)面下走行變異大,解剖上C2椎弓根形態(tài)、大小左右兩側(cè)不相同,且只有約90%的C2椎弓根可以置入直徑4 mm螺釘。因此,在施行螺釘內(nèi)固定手術(shù)前,術(shù)者必須根據(jù)寰樞椎個(gè)體解剖特征及變異情況,充分地術(shù)前計(jì)劃手術(shù)方案,設(shè)計(jì)手術(shù)暴露過程和掌握置釘參照物。3.2后路寰樞椎椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)前計(jì)劃方案的手術(shù)指導(dǎo)意義:本研究運(yùn)用多排螺旋CT薄層掃描,術(shù)前CT容積再現(xiàn)重建C1、C2椎弓表面影像解剖,顯示了寰樞椎個(gè)體椎弓形態(tài)與骨性標(biāo)志,作為術(shù)前計(jì)劃時(shí)設(shè)計(jì)手術(shù)路徑、計(jì)劃手術(shù)進(jìn)釘點(diǎn)位置。術(shù)者在術(shù)中仍根據(jù)這些個(gè)體的解剖特征,按術(shù)前方案逐一找到這些解剖標(biāo)志,指導(dǎo)手術(shù)暴露和確定實(shí)際

21、的進(jìn)釘。因選擇解剖參照物一致,在手術(shù)區(qū)域內(nèi)且能直觀可見,故按術(shù)前計(jì)劃方案指導(dǎo)手術(shù)可行。其手術(shù)操作安全,方法簡(jiǎn)單、可靠。在確定進(jìn)釘角度方面,因解剖結(jié)構(gòu)原因,寰樞椎椎弓根螺釘進(jìn)釘通道的上傾度確定,不存在困難和手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。寰椎進(jìn)釘通道的上傾程度基本上已由寰椎椎弓根前后徑線的走行決定,且常規(guī)向頭側(cè)上傾約5度進(jìn)釘,其前方側(cè)塊矢狀面上有足夠的安全解剖空間。樞椎椎弓根復(fù)合體的上、下壁骨皮質(zhì)厚,進(jìn)釘時(shí)常盡量上傾經(jīng)椎弓峽部背側(cè)皮質(zhì)骨下、再穿上關(guān)節(jié)面下方的內(nèi)側(cè)走行10,矢狀面上釘?shù)腊踩?。但寰樞椎椎弓根螺釘?shù)倪M(jìn)釘內(nèi)傾程度,可能因過度內(nèi)偏傷及脊髓,過度外偏傷及椎動(dòng)脈。因此,手術(shù)時(shí)進(jìn)釘?shù)膬?nèi)傾度確定,不僅需要以椎弓根處椎管

22、外緣為參照物,還需與術(shù)前計(jì)劃時(shí)測(cè)量的置釘內(nèi)傾角度大致吻合。因按C1、C2椎弓根理想的釘?shù)雷咝?術(shù)前在多平面重建影像上測(cè)量的內(nèi)傾度是最安全值。對(duì)術(shù)中根據(jù)實(shí)際解剖確定的進(jìn)釘內(nèi)傾度與術(shù)前計(jì)劃的內(nèi)傾角度不相符時(shí),不要急于設(shè)置釘?shù)?需要術(shù)中對(duì)照術(shù)前CT影像查找原因,如進(jìn)釘點(diǎn)選擇是否有誤,椎弓根的內(nèi)緣是否真正暴露到位,或是釘?shù)纼?nèi)骨質(zhì)結(jié)構(gòu)影響定位針進(jìn)入等。可見,術(shù)前計(jì)劃可以避免手術(shù)中可能的失誤,確保手術(shù)安全。4參考文獻(xiàn)1校佰平,徐榮明.寰樞椎椎弓根螺釘固定技術(shù)的臨床應(yīng)用J.中國脊椎脊髓雜志,2005,15(11):658661.2ROBERT P MELCHER, CHRISTIAN M PUTTLITZ, FRANK S KLEINSTUECK, et al. Biomechanical testing of posterior atlantoaxial fixation techniquesJ. Spine,2002,27(22):24352440.3THOMAS JLEARCH,JENNIFER B MASSIE,MINI N PATHRIA, et al. Assessment of Pedicle Screw Placement utilizing Conve