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浅析枕骨髁螺钉固定技术的应用

2022.3.06
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

临床上枕颈不稳通常由外伤、先天畸形、肿瘤、炎症等因素引起,一般行枕颈融合术。枕颈融合需要三大固定结构:颅侧固定结构、颈椎固定结构及纵向连接结构。而颅侧骨骼、神经与血管变异率较高,固定相对困难。目前常用的枕颈融合术式是枕骨鳞部螺钉固定技术,在枕骨菲薄的患者中无法应用,部分枕颈交界区畸形的患者应用该术式进行融合有较大的技术难度,易引起硬膜外血肿、静脉窦破裂甚至脑损伤。此外,有些学者认为由于枕骨螺钉固定后存在微动易导致术后难治性头颈部疼痛。


2008年La Marca等和Uribe等分别通过解剖学研究提出将经枕骨髁螺钉作为一个新固定锚定点的设想(图1),相较于枕骨螺钉,枕骨髁螺钉具有以下优点:①枕骨髁与颈椎间的距离更短,固定后力矩明显缩短;②枕骨髁螺钉的相对切迹较低,植骨面积增大;③枕骨髁螺钉长度较枕骨螺钉大,抗拔出力增强;④枕骨髁螺钉可与枕骨螺钉联用,增加稳定性;⑤枕骨髁螺钉可使用万向螺钉,减少纵向连接棒的预弯程度,降低应力性断棒的风险。


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LaMarca等通过三维导航工作站分析颈椎cT薄层扫描数据,提出理想的枕骨髁螺钉钉道,并通过12例尸体标本的模拟置钉证实其可行性,认为螺钉周围至少应有1.5 mm的骨性结构。Uribe等通过尸体标本研究提出枕骨髁进钉点(CEP)应位于枕骨髁后内缘外侧4~5mm、关节间隙上方1-2 mm处,螺钉向内倾12º~22º、头倾5º,骨质内长度约为22mm。而李国庆等、余作冲等、Frankel等、Lee等和Le等也提出了不同的进钉点和进钉角度来达到坚强内固定的目的。由于颅脊交界区解剖较复杂,考虑到技术和解剖的复杂性,该技术不推荐作为枕颈融合的首选,只有在枕骨螺钉不宜应用时作为一种补救性手段。目前国内鲜有枕骨髁螺钉技术的临床报告,本文回顾性分析我院收治一例多发性颈椎骨折伴脱位患者的相关资料,结合上述学者研究结果,通过术前规划、术中置钉、术后康复等多方面阐述枕骨髁螺钉的应用,旨在探讨枕骨髁螺钉实际应用中的技术要点及局限性。


临床资料


男,58岁。2016年3月7 日因“高处坠落致头颈部疼痛伴四肢活动受限7 h”于当地医院行气管插管及对症支持治疗后转入我院重症监护科。查体:头颈部处于过伸状态,胸椎后凸畸形,脊柱强直不能平卧。患者神志清,急性痛苦貌。经口气管插管在位,持续呼吸机辅助下通气,血氧饱和度100%,颈部制动。T4平面以下感觉、运动丧失,四肢未见畸形;双上肢肌力3级,双侧握力0级,双下肢肌张力无增高,双下肢肌力O级。外院颈椎CT示C6椎体Ⅳ度滑脱,C3、C4附件多发性骨折,C5、C6附件骨折,C7椎体上缘骨折,寰椎椎体及附件骨折,枢椎椎体下缘骨折,鼻骨骨折,颈椎强直性脊柱炎改变(图2)。初步诊断:①颈部脊髓损伤伴高位截瘫;②多发性颈椎骨折:C6椎体滑脱,C3、C4附件多发性骨折,C5、C6附件骨折,C7椎体上缘骨折,寰椎椎体及附件骨折,枢椎椎体下缘骨折;③鼻骨骨折;④支气管炎;⑤强直性脊柱炎。


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入院后复查颈椎正、侧位X线片示C6、C7椎体脱位,C6椎体向前滑脱,C1、C7椎体骨折,C1-C6附件多发骨折,骨断端移位。胸椎CT示胸椎后凸畸形,骨质疏松,小关节间隙狭窄骨性融合,考虑强直性脊柱炎可能;左肺肺气肿、肺大泡,双下肺不张,肺部斑片状致密影考虑肺感染。颈椎MR检查因患者脊柱畸形无法进行。


入院后考虑患者系高位脊髓损伤,即予重症监护监测生命体征,呼吸机辅助通气支持呼吸,予颅骨牵引术保护脊髓。考虑到患者短期内拔管困难,且该患者气道内可吸出大量黄白色分泌物,行经皮气管切开术,留痰培养,辅以抗感染、减轻脊髓水肿、保护神经功能、保护重要脏器功能及维持水电解质酸碱平衡治疗。


术前准备及手术计划


患者经卧位2.5 kg持续颅骨牵引1周后不能复位,决定在全身麻醉下行颈椎后路减压植骨内固定术,考虑到患者颈部畸形严重,枕侧枕骨板固定所需要的弯棒角度较大,存在应力性断棒的风险,故颅侧固定方式选择后路枕骨髁螺钉。因患者颈椎骨折、脱位情况复杂,对于枕骨髁螺钉而言难度较大,我们在术前应用三维数字化技术模拟置钉帮助确定进钉参数。将颈椎CT DICOM文件导入MIMICS(Materialise公司,比利时)软件后建立枕骨、颈椎三维模型(图3),CAD Objects中建立直径为4.0mm的圆柱体模拟枕骨髁螺钉,在软件模拟的三维图像中直视下调整螺钉置入点及角度(图4),随时观察螺钉与舌下神经管及椎管相对位置,记录进钉点和进钉角度(图5),指导术中置钉。


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手术方法


人院后第16天,患者生命体征平稳,遂行手术治疗。麻醉成功后患者取俯卧位,常规垫枕,颈部消毒、铺巾。取颈部后正中切口,切口长约15 cm。切开皮肤及皮下组织,骨膜下剥离暴露寰枢椎椎弓根、C3~C6侧块外侧、C7和T1椎弓根进钉点,明确椎动脉位置后暴露两侧枕骨髁,仔细显露枕骨髁内侧,距枕骨髁内缘外侧约5-6 MM,竖直方向距颅底(skullbase)至少2mm作为进钉点,内倾角度约37º,向头倾约6º~9º,置人直径4 mm螺钉,考虑到患者颈部畸形严重,颈部后伸明显,头倾角度较难估计,故仅向枕骨髁内置入18 mm,以免损伤舌下神经管及咽后壁,术中螺钉未打穿对侧骨皮质。


颈椎常规置入后路螺钉,左侧C1、C2、C7、T1椎弓根螺钉,C4侧块螺钉;右侧C2、C7、T1椎弓根螺钉,C3、C4侧块螺钉。共置入12枚螺钉(三友公司,中国)。C6、C7因向前方脱位明显,置钉困难,未予置钉,术中经“C”型臂X线机透视证实螺钉位置良好(图6),安装连接棒后脊柱矢状位曲度改善;再次透视示C6、C7复位,随后应用椎板咬钳咬除C6、C7小关节突,咬除部分颈椎棘突,取自体髂骨行枕颈融合和关节突融合。仔细止血,放置2根负压引流管后关闭切口。术中出血量约1 000ml,自体血回输600 ml,未发生输血反应。术后患者生命体征平稳,带管转入ICU监护病房。


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术后患者恢复良好,第4天脱离呼吸机,脱机状态下无胸闷、气促等不适,神志清,予鼻饲营养液,上肢肌力较术前改善,四肢肌张力不高,肺部感染控制。伸舌有力,无伸舌偏斜、舌肌萎缩及肌束颤动,证明舌下神经未损伤。复查颈椎CT及三维重建示C6椎体复位,螺钉位置良好(图7,8)。术后第20天患者生命体征平稳,双侧上臂肌力4级,双前臂肌力1级,肩关节活动较前改善,二便功能障碍,JOA评分0分,自主呼吸无异常,准予出院。术后3个月随访,患者一般情况良好,颈椎曲度纠正,可平卧;四肢肌力同出院时、运动情况同术前;未见椎动脉及舌下神经损伤表现,上臂感觉障碍较前改善,可通过肩部活动调整姿势,生活质量较前改善。


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讨论


枕骨髁螺钉固定技术  枕骨髁螺钉作为一种新型的固定技术,国内外学者分别从解剖学、影像学、形态学以及生物力学等方面证实了枕骨髁螺钉固定的可行性,并且认为在枕骨螺钉不可行时枕骨髁螺钉可作为一项补救措施,甚至与枕骨螺钉联合应用于枕颈融合手术。然而该技术应用仍不普及,主要原因是颅脊交界区解剖结构复杂,手术风险很高。目前,大部分学者认为枕骨髁解剖变异相对较大,无法得到一个标准化的置钉参数用于置钉。Ozer等、李仕等基于枕骨髁干燥标本的研究发现枕骨髁有大量分型,即椭圆形、肾形、S形、8形、三角形、戒指形、双块形及不规则形,部分类型无法满足螺钉置钉要求。即使患者枕骨髁适合螺钉置人,也需要在术前明确颅底结构,以利于术中置钉,防止损伤枕骨髁周围重要结构。


本次手术中存在的不足和解决方案  该例患者术中实际进钉点(图8)较术前规划(图5)更靠颅侧,我们认为主要原因是该患者枕骨髁背侧与枕骨过度圆滑,术中难以确定进钉点,而舌下神经管在枕骨髁上方,进钉点过于靠近颅侧易增加舌下神经管损伤的风险。目前,术中常用的“C”型臂X线机透视图像不能辨别舌下神经管,无法利用术中透视评估舌下神经管与螺钉的关系,故需要有经验的医生在术中利用探针仔细探查钉道周壁,避免舌下神经管损伤,也可以选用更小直径的螺钉,或在置钉时适当减少置入长度及头倾角以增加置钉安全性。Le等利用术中三维影像导航技术辅助置钉,也是一种比较安全的辅助方法。此外,该患者颈部后伸明显,若利用目前大部分学者的置钉方法需要根据螺钉与颅底夹角来调整头倾角,在术中难免需要多次透视来观察颅底角度;而Frankel等选择螺钉长轴与枕骨鳞部的切线夹角来量化头倾角,是术中透视的一种辅助手段,值得临床借鉴。


两侧椎动脉在后路枕骨髁螺钉置钉时也至关重要,除了术前椎动脉CTA检查明确椎动脉形态外,术中必须仔细显露椎动脉,避免进钉点过于靠尾侧或螺钉头倾角过大,对椎动脉产生直接或间接的损伤,若发现椎动脉畸形影响置钉应及时改变手术方案。近年来医疗科技水平不断发展,针对存在解剖变异或置钉难度较大的患者,应用术中三维影像导航技术在枕骨髁螺钉的临床应用中取得了良好的效果。黄轩等应用三维打印个体化导航模板技术在枕骨髁尸体标本置钉取得了良好的效果,姜良海等将标杆型3D打印导板应用于颈椎置钉的相关报道,均不失为一种在置钉困难时的辅助方法。


舌下神经管作为枕骨髁螺钉最易损伤的结构之一,将运动诱发电位(MEP)等术中神经电生理监测(IONM)技术“胡应用于枕骨髁螺钉的置钉也是良好的选择,通过记录舌肌电位波幅来预防螺钉对舌下神经管的损伤,弥补了术中透视无法观察舌下神经管的缺憾。事实上Uribe等在2009年报告应用诱发电位监测顺利进行后路枕骨髁螺钉置钉并取得了良好的效果,但未见应用该技术的大样本报告。


我们认为枕骨髁螺钉相对于枕骨螺钉拥有多方面的优势,可以在严格掌握适应证、完善术前评估和规划的前提下选择枕骨髁螺钉固定技术。但是枕骨髁螺钉尚存在不足,亟需完善其钉道参数及生物力学相关研究,相信随着后路枕骨髁螺钉固定技术的研究深入和脊柱外科医生对于枕骨髁解剖结构的认识,后路枕骨髁螺钉固定技术能更好地应用于临床,拥有广阔的发展前景。

 


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