經(jīng)椎弓根螺釘內(nèi)固定技術(shù)的研究進(jìn)展

經(jīng)椎弓根螺釘內(nèi)固定技術(shù)的研究進(jìn)展

1腰椎弓根螺釘固定脊柱是脊柱所有最強(qiáng)壯的骨部分。椎弓根螺釘固定是迄今為止最可靠的脊柱后勤固定技術(shù)。由于腰椎椎弓根較為寬大且解剖恒定,成為最早應(yīng)用經(jīng)椎弓根螺釘固定技術(shù)的節(jié)段,此技術(shù)已為廣大骨科醫(yī)生尤其是脊柱外科醫(yī)生所熟知。胸椎椎弓根容積尤其是寬度較小,應(yīng)用椎弓根螺釘固定技術(shù)要求較高,但隨著CT三維重建技術(shù)的廣泛應(yīng)用和新的小直徑椎弓根螺釘?shù)某霈F(xiàn),胸椎椎弓根螺釘固定技術(shù)也在不斷成熟與推廣。相比較而言,頸椎椎弓根容積較胸椎更小且方向變異較多,螺釘置入有較高的風(fēng)險(xiǎn),臨床應(yīng)用較少,目前仍較多沿用鋼絲、鋼板或鉤棒固定技術(shù)。但椎弓根螺釘固定具有高度的穩(wěn)定性且無(wú)需依賴椎板的完整性,在椎板缺如的情況下仍可應(yīng)用此技術(shù)進(jìn)行內(nèi)固定,這對(duì)頸椎全椎板切除減壓術(shù)后需重建穩(wěn)定性的患者尤其適用。2椎弓根內(nèi)固定手術(shù)治療的臨床研究由于解剖的特殊性及手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)較高,椎弓根內(nèi)固定在頸椎的應(yīng)用較少。早在1964年,法國(guó)的Leconte對(duì)1例創(chuàng)傷性寰椎脫位患者首次進(jìn)行了C2椎弓根的螺釘植入,開(kāi)創(chuàng)了人類頸椎弓根內(nèi)固定的先河,隨后幾年Saillent及Bleynia等也進(jìn)行了同樣的工作。直到1994年Abumi報(bào)道了13例頸椎損傷后頸椎椎弓根內(nèi)固定手術(shù)治療。1997年Abumi和Kaneda報(bào)道了45例非頸椎損傷性下頸椎病變的椎弓根螺釘固定手術(shù),手術(shù)涉及脊髓腫瘤、退化性病變、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎及感染性疾病。以上報(bào)道有椎弓根穿破現(xiàn)象,尚未發(fā)現(xiàn)椎動(dòng)脈損傷病例。由于他們成功地將此技術(shù)用于各種原因引起的頸椎不穩(wěn)定,涉及頸椎椎弓根內(nèi)固定的解剖學(xué)、生物力學(xué)及臨床應(yīng)用等方面的研究也迅速發(fā)展起來(lái)。目前我國(guó)已有人開(kāi)展了此項(xiàng)技術(shù)在臨床的應(yīng)用。由于頸椎弓根螺釘內(nèi)固定在臨床的成功應(yīng)用,其以后的發(fā)展是非常有前景的。3腰椎弓根螺釘固定的穩(wěn)定性Jones等對(duì)人體頸椎椎弓根內(nèi)固定進(jìn)行了模型實(shí)驗(yàn)研究,著重對(duì)椎弓根與側(cè)塊螺釘拔出強(qiáng)度的生物力學(xué)作比較,發(fā)現(xiàn)椎弓根螺釘?shù)陌纬隽α窟h(yuǎn)較側(cè)塊螺釘大(677355N),并注意到2.7和3.5mm的椎弓根螺釘拔出強(qiáng)度無(wú)明顯區(qū)別,提示不同大小的螺釘其把持皮質(zhì)骨的力量是一樣的。Kotani等對(duì)頸椎前路、后路或前后路聯(lián)合等7種不同頸椎內(nèi)固定方法的生物力學(xué)穩(wěn)定性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)比較,顯示應(yīng)用頸椎椎弓根螺釘三柱固定所提供的穩(wěn)定性超過(guò)了傳統(tǒng)頸椎內(nèi)固定系統(tǒng),特別在扭轉(zhuǎn)及過(guò)伸負(fù)荷時(shí)。甚至當(dāng)前柱或后柱嚴(yán)重?fù)p傷時(shí),經(jīng)椎弓根螺釘固定的頸椎穩(wěn)定性幾乎與前后路聯(lián)合手術(shù)內(nèi)固定所提供的穩(wěn)定性是一致的。3.1橫突孔傾斜的膝關(guān)節(jié)面C2椎體較為獨(dú)特,其椎弓根為側(cè)下方向內(nèi)上方傾斜,位于橫突孔的后側(cè),上關(guān)節(jié)面的下方。其上側(cè)壁較寬,最窄處為橫突孔部,此處椎弓根外側(cè)壁較內(nèi)側(cè)壁為薄,是椎弓根螺釘易穿破之處。3.2腰椎前走行角c7C3~C6椎體椎弓根則較為一致,椎弓根呈管狀,起于椎體側(cè)后方角,附著于側(cè)塊的前內(nèi)側(cè)面,位于上下關(guān)節(jié)突之間。水平面上其位于椎管與橫突之間,由后外向前內(nèi)走行,與椎體中軸線成35°~45°夾角,也稱外展角。C2~C7的外展角平均值分別為33.59°、42.43°、45.6°、42.37°、37.89°及34.43°;矢狀面C3及C4椎弓根稍向頭側(cè)傾斜約10°,C5呈水平,C6及C7稍向尾側(cè)傾斜約10°。椎弓根寬度為5~6mm,高度7~8mm,直徑最小者4mm,從側(cè)塊皮質(zhì)到椎體前正中皮質(zhì)距離約30mm。外側(cè)骨皮質(zhì)最為薄弱,其次是下側(cè)皮質(zhì)及上內(nèi)側(cè)皮質(zhì)。4手術(shù)方法4.1腰椎弓根平片的觀察與分析術(shù)前均進(jìn)行頸椎正側(cè)位、雙斜位放射學(xué)以及頸椎CT檢查,注意拍片時(shí)的體位應(yīng)與手術(shù)時(shí)的體位相似。X線平片主要觀察(側(cè)斜位)頸椎椎弓根的高度、走行方向(相對(duì)椎體終板而言)及其后緣對(duì)應(yīng)的解剖關(guān)系,同時(shí)也要重點(diǎn)關(guān)注頸椎椎弓根走行方向與頸椎全部椎板后側(cè)弧型平面的夾角;CT平片主要觀察頸椎椎弓根的寬度、向內(nèi)傾斜角度及其相對(duì)應(yīng)的側(cè)塊解剖結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。通過(guò)詳細(xì)觀察、仔細(xì)揣摩選擇來(lái)進(jìn)針點(diǎn)及進(jìn)針?lè)较颉?.2網(wǎng)格化及觀察手術(shù)在全身麻醉下進(jìn)行,俯臥于頭頸手術(shù)架上,頭呈中立位固定,用約3cm寬的長(zhǎng)膠布于雙側(cè)肩部向尾側(cè)牽拉皮膚,以消除頸后部皮膚皺折,利于手術(shù)操作。取后正中切口,切開(kāi)皮膚后,依項(xiàng)韌帶正中白線用電刀逐漸仔細(xì)切入至棘突,將其兩側(cè)肌肉作骨膜下剝離以顯露C2~C7椎板及側(cè)塊(依所顯露范圍而定),注意骨膜下要用電刀剝離以防出血并充分顯露側(cè)塊及關(guān)節(jié)突間關(guān)節(jié)。對(duì)于骨折脫位的椎體及關(guān)節(jié)突予以牽引撬撥復(fù)位。對(duì)所有患者依手術(shù)中棘突大小、形狀或行C臂X線透視機(jī)定位。4.3進(jìn)針點(diǎn)的確定充分顯露需固定之椎體側(cè)塊,電磨鉆磨除擬融合固定椎體之突間關(guān)節(jié)軟骨及少許椎板表層骨皮質(zhì),并取同椎體棘突骨質(zhì)或自體髂骨行關(guān)節(jié)突間及椎板間融合。依Miller、Ebraheim和Xu的進(jìn)針?lè)椒?取側(cè)塊之外上象限中點(diǎn)作為進(jìn)針點(diǎn),用3.2mm的球形鉆頭磨去骨皮質(zhì)。4.4絲錐的進(jìn)入角度利用Axis內(nèi)固定系統(tǒng)之絲錐或我們研制的頸椎椎弓根手錐(頭端直徑2mm)從此處旋轉(zhuǎn)輕輕推入,注意鉆入的上下及內(nèi)外傾斜角度。橫切面上,所有絲錐進(jìn)針?lè)较蚱漕^端均向內(nèi)偏斜45°~50°,C7傾斜33°~40°;矢狀面上,絲錐與C5椎體后側(cè)面垂直,在C3及C4絲錐頭端向頭側(cè)傾斜約10°,C6及C7向尾側(cè)傾斜約10°,進(jìn)深2~2.5cm。注意進(jìn)入時(shí)尋找松質(zhì)骨區(qū)的“軟區(qū)”,若遇較大的阻力,則要改變方向,盡量順軟區(qū)前進(jìn)。注意,大部分螺釘進(jìn)入的椎體傾斜角度不是偏大,而是偏小。4.5腰椎前側(cè)壁口接地椎弓根通道制作成功后拔出手錐,可發(fā)現(xiàn)有血液涌出,其間有時(shí)夾雜一些黃色骨髓成分,正常情況下血液涌出較慢,量少;若是涌出速度較快且量大,則說(shuō)明有椎弓根外出血,間接地說(shuō)明為椎弓根內(nèi)側(cè)或外側(cè)壁穿破后損傷了椎管內(nèi)靜脈叢或橫突孔內(nèi)靜脈。此時(shí)應(yīng)利用骨蠟填塞或螺釘及時(shí)擰入止血,并積極尋找出血原因;若有清亮的液體或稀釋的血液流出,則說(shuō)明穿破了硬膜囊。若出血少則利用圓頭的椎弓根探子探測(cè)通道的四周及底部,若是骨性的、有摩擦感的側(cè)壁及硬的底部,則通道正常,注意探測(cè)時(shí)應(yīng)輕柔操作,以免刺破血管及硬膜囊;若為軟區(qū)、無(wú)阻擋的軟性側(cè)壁或底部則說(shuō)明已穿出骨皮質(zhì)外側(cè),此時(shí)應(yīng)仔細(xì)考慮差錯(cuò)的原因并二次仔細(xì)錐入;若2~3次置入錯(cuò)誤,則要咬除同側(cè)椎板,在直視椎弓根情況下置入螺釘。4.6腰椎弓根ct水平掃描方法椎弓根通道的深度及進(jìn)入的方向,選取相同長(zhǎng)度的AXIS螺釘,在事先放置好預(yù)彎成前凸?fàn)畹匿摪搴笾踩?此時(shí)要慢且把握好進(jìn)釘方向,第1、2枚螺釘不要擰緊,在同側(cè)擰入所有螺釘后再逐次擰緊各螺釘。事先應(yīng)于植骨處植入骨顆粒。螺釘直徑有3.5或4.0mm;長(zhǎng)度有24、26、28或30mm,以便靈活選用。兩側(cè)鋼板螺釘固定好后用C臂X線透視機(jī)作雙斜位透視,觀察螺釘植入情況,若不滿意則要重新植釘。位置正確后沖洗傷口,放置負(fù)壓引流管,逐層關(guān)閉切口。4.7手術(shù)技術(shù)問(wèn)題(1)術(shù)前準(zhǔn)備:術(shù)前應(yīng)常規(guī)拍攝頸椎正側(cè)位及45°雙斜位X線片,并行椎弓根CT水平掃描以測(cè)量椎弓根高度、寬度及后側(cè)皮質(zhì)至前側(cè)椎體皮質(zhì)的距離、椎弓根與矢狀面夾角及椎動(dòng)脈到側(cè)塊后壁的距離以選擇進(jìn)針點(diǎn)及方向。(2)內(nèi)植物及器械:筆者應(yīng)用的是AXIS內(nèi)固定系統(tǒng),為鈦合金,用于椎弓根的螺釘直徑為3.5或4.0mm,長(zhǎng)度為20、22、24、26、28或30mm等,根據(jù)具體情況而定。器械為側(cè)塊螺釘固定系統(tǒng)。(3)C2椎弓根螺釘:對(duì)于C2椎體,Roy-camille推薦螺釘進(jìn)入點(diǎn)位于C2側(cè)塊的上內(nèi)側(cè)象限部;Smith等推薦C2及C3關(guān)節(jié)中點(diǎn)上方3~5mm處,內(nèi)偏10°~25°,鉆頭向頭側(cè)傾斜25°;Xu等則傾向椎板上緣下方5mm,椎管側(cè)緣外側(cè)約7mm處,螺釘向內(nèi)側(cè)傾斜33°,向上方20°;Borne等建議在C2下關(guān)節(jié)突后側(cè)面作為螺釘進(jìn)針點(diǎn)。選用直徑3.5mm、長(zhǎng)30mm的螺釘,注意進(jìn)入時(shí)盡可能靠近椎弓根下內(nèi)側(cè)皮質(zhì)。(4)下頸椎椎弓根螺釘:下頸椎椎弓根的進(jìn)針點(diǎn),Abumi及Smith等建議位于側(cè)塊中心點(diǎn)的外側(cè),上關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面下緣的下方;Jeanneret等選用側(cè)塊中點(diǎn),上關(guān)節(jié)面下緣下3mm處,螺釘向內(nèi)傾斜40°~45°;Ebraheim及Xu等建議C3~C6的進(jìn)針點(diǎn)在上關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面下緣的下方2mm,側(cè)塊外側(cè)緣內(nèi)側(cè)5~6mm,即側(cè)塊的外上象限處,水平面上螺釘向內(nèi)側(cè)傾斜約40°,矢狀面上C3~C4稍向尾側(cè)傾斜10°,C6~C7稍向頭側(cè)傾斜10°,C5部螺釘則呈垂直位;C7的椎弓根最大,側(cè)塊較薄,橫突多缺如,進(jìn)針點(diǎn)同上,螺釘向內(nèi)傾斜33°。也可以選擇切除同側(cè)部分椎板顯露椎弓根,神經(jīng)剝離器探測(cè)并確定進(jìn)入點(diǎn)及方向。如果有條件,可在計(jì)算機(jī)圖像導(dǎo)航系統(tǒng)的引導(dǎo)下進(jìn)行操作。手術(shù)中可通過(guò)45°雙斜位片觀察置釘情況,對(duì)于C6~C7或T1的椎弓根螺釘則可用側(cè)位片予以評(píng)估,螺釘應(yīng)位于椎體上終板之下方并與之平衡。5手術(shù)并發(fā)癥5.1穿破機(jī)會(huì)的部位穿破內(nèi)側(cè)壁易損傷脊髓,穿破外側(cè)壁易損傷椎動(dòng)脈,穿破上側(cè)壁易損傷神經(jīng)根。Ebraheim、Jeanneret、Miller及Jones的實(shí)驗(yàn)研究均證實(shí)了以上情況。其原因是由于螺釘進(jìn)入的點(diǎn)不正確或是進(jìn)入方向不正確所致。一般情況下,外側(cè)壁穿破機(jī)會(huì)最多,其次是上側(cè)壁和下側(cè)壁。Abumi等對(duì)患者置入183個(gè)椎弓根螺釘,結(jié)果發(fā)現(xiàn)椎弓根穿破11例,但僅1例手術(shù)后出現(xiàn)放射性疼痛,以后逐漸好轉(zhuǎn)。其原因一是神經(jīng)、血管遇到破裂椎弓根及螺釘后存在逃逸現(xiàn)象。二是螺釘本身輕度穿破骨皮質(zhì),移位較小,神經(jīng)血管組織未受直接或間接損傷。如果螺釘穿出椎弓根而進(jìn)入椎間孔或橫突孔,那么神經(jīng)血管損傷的機(jī)會(huì)會(huì)大大增加。手術(shù)中仔細(xì)操作冷靜恰當(dāng)處理所遇到的問(wèn)題是減少并發(fā)癥的關(guān)鍵。5.2螺釘松動(dòng)手術(shù)中在置釘后感覺(jué)松動(dòng),原因可能是螺釘孔道穿破了椎弓根,或者孔道位于椎弓根之外。應(yīng)予以重新確定進(jìn)針點(diǎn)及進(jìn)針?lè)较?并選用較前略粗一號(hào)的螺釘置入。如果對(duì)是否進(jìn)入椎弓根沒(méi)有把握,則可切除同一側(cè)部分椎板顯露測(cè)椎弓根,用神經(jīng)剝離器肉眼下探測(cè)其走向,依此確定椎弓根孔道走向而置釘。5.3腰椎大孔道內(nèi)或腰椎弓根開(kāi)孔而傷血管術(shù)中曾遇到鉆椎弓根孔道時(shí)出血較多的情況,多為涌血,為暗紅色,但未見(jiàn)噴射性出血,出血量150~300mL。原因一是椎弓根孔道內(nèi)或椎體內(nèi)大的靜脈竇或血管出血,二是開(kāi)孔后穿破了椎弓根而傷及了其外側(cè)的血管。此時(shí)用一螺釘快速擰入孔道進(jìn)行止血,并打開(kāi)其椎板顯露椎弓根,觀察進(jìn)針?lè)较蚴欠裾_,若正確則最后依次固定,若不正確則待其對(duì)側(cè)固定好后重新開(kāi)孔植入螺釘。6頸內(nèi)固定治療對(duì)象Abumi兩份報(bào)道基本上