课题背景：颅脊交界区各种手术入路和内固定的应用解剖和生物力学等基础研究尚显薄弱；相对其他伤病而言，寰枢椎损伤的治疗办法和手段不多，治疗效果远不理想。

应用要点：经寰枢椎椎弓根内固定植骨融合治疗寰枢椎不稳定的方法，既可使寰枢椎达到理想复位，又可以使寰枢椎得到即刻的坚强三维内固定，为寰枢椎不稳定提供了一种新的治疗方法。经过长期的临床实践，有可能取代Gallie 、Simmons、Brooks、Apofix、Magerl治疗寰枢椎不稳定。

相关链接：Gallie 、Simmons、Brooks、Apofix方法有一定的局限性，即固定的前提是必须保持寰椎后弓及枢椎椎弓的完整性，也不能有效限制旋转活动。1979年Magerl经关节螺钉固定法，相对提高了固定术的融合率，但该方法造成的软组织创伤最大，手术技术难度大，术前寰枢椎需要达到基本复位，造成椎动脉损伤可能性达到41%。

解放军第二五一医院骨科，河北省张家口市 075000

贾卫斗，男，1950年生，山西省临汾市人，汉族，1976年河北新医大学医学系毕业，主任医师，教授，硕士生导师，主要从事脊柱外科的基础及临床研究。
Jwdzr251@sina.com

摘要
目的：为提高内固定置钉的一次成功率，利用辅助检查资料为寰枢椎椎弓根螺钉的置钉制定简单、实用的个性化方案。
方法：选择2002-01/2006-09解放军第二五一医院骨科患者31例。术中采用自制的寰枢椎定位导向器，根据寰枢椎椎弓根X射线-CT个体化测量的结果，确定进钉点、入钉的角度，选择直径及长度合适的椎弓根螺钉置入。寰椎椎弓根进钉点：左侧（19.93±1.32）mm，右侧（19.16±1.30）mm，寰椎椎弓根向内侧进钉角度：左侧（23.72±2.09）°，右侧（23.35±1.91）°，寰椎向头侧进钉角度（9.00±1.20）°。枢椎椎弓根进钉点：左侧（13.14±0.82）mm，右侧（13.85±0.79）mm。 枢椎椎弓根向内侧进钉角度：左侧（24.52±1.26）°右侧（20.42±1.42）°，枢椎向头侧进钉角度（25.00±3.00）°。
结果：①对31例患者置入124枚椎弓根螺钉，1次置钉成功122枚螺钉，正确率为98.39%，有2枚因内倾角偏差不够，穿破椎弓根的外侧骨皮质而改为2次定位。②2例术后出现枕大神经痛，经对症治疗1个月后痊愈，2例螺钉穿破寰椎左侧椎弓根外侧壁，未发现脊髓、椎动脉损伤。③所有患者X射线片显示寰椎完全复位，枢椎齿状突骨折处对位良好。CT片示螺钉与椎动脉的脊髓位置关系良好。④平均随访10.5个月，均获得骨性融合，未发现钉板断裂材料反应。⑤按JOA评分标准，优16例，良12例，可2例，差1例，优良率90.32%。
结论：X射线-CT个性化设计方案可提高寰枢椎椎弓根螺钉的置入成功率。
关键词：寰枢椎；椎弓根；X线-CT个性化；测量；固定

贾卫斗，白桂有，杨博贵，郑铁钢，许英杰，云得才，孙华.寰枢椎定位导向内固定置钉点、角度、直径及长度的个性化设计[J].中国组织工程研究与临床康复，2008，12(13):2425-2428
[www.zglckf.com/zglckf/ejournal/upfiles/08-13/13k-2425(ps).pdf]

中图分类号: R681
文献标识码: A
文章编号: 1673-8225
(2008)13-02425-04

收稿日期：2008-01-03
修回日期：2008-02-14
(08-50-1-24/M·A)

Individualized protocol of atlantoaxial pedicle screw-plate system for entrance point and angle for screw insertion, screw diameter and length

Abstract
AIM: Based on related data, to formulate a simple and practical individualized protocol for atlantoaxial pedicle screw-plate system to improve the one-off success rate of screw implanting.
METHODS: Thirty-one cases were selected from Department of Orthopedics, the 251 Hospital of Chinese PLA between January 2002 and September 2006. Under the guidance of self-made atlantoaxial localization speculum, the entrance point for screw insertion and insertion angle, screw diameter and length were determined according to the results of X-ray and CT measurement. Screw was inserted at left (19.93±1.32) mm, and right (19.16±1.3) mm; Screw insertion inside angle was left (23.72±2.09)°, and right (23.35±1.91)°; Screw angle to side of head by pedicle of atlas was (9.00±1.20)°. Entrance point for screw insertion by pedicle of axis was left (13.14±0.82) mm, and right (13.85±0.79) mm. Screw insertion inside angle was left (24.52±1.26)°, and right (20.42±1.42)°; Screw angle to side of head by pedicle of atlas was (25.00±3.00)°.
RESULTS: ①124 screws were implanted in 31 patients, and 122 screws were of one-off success. The precision rate was 98.39%. Two screws were secondly inserted because of cutting lateral cortical bone of pedicle for deviation of inward angle. ②Occipital neuralgia was found in 2 cases postoperatively and cured after one month of treatment; screws penetrated atlas left vertebral lateral wall of 2 cases; no spinal or vertebral artery injury was found. ③Radiographs showed that atlas was completely reduced, and apposition of dentoid process of axis fracture was good. ④The follow up was averaged of 10.5 months. Bony fusion was found in the patients. No screw-plate breakage was found. ⑤By JOA scale, there were 16 cases of excellent, 12 cases of good, 2 cases of fine, and 1 case of poor. The excellent rate was 90.32%.
CONCLUSION: Atlantoaxial pedicle screw-plate implantation can be improved based on X-ray and CT protocol.

Jia WD, Bai GY, Yang BG, Zheng TG, Xu YJ, Yun DC, Sun H.Individualized protocol of atlantoaxial pedicle screw-plate system for entrance point and angle for screw insertion, screw diameter and length. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu 2008;12(13):2425-2428(China) [www.zglckf.com/zglckf/ejournal/upfiles/08-13/13k-2425(ps).pdf]

0 引言

经椎弓根寰枢固定的关键是螺钉能否准确地经椎弓根到达椎体的理想部位。进钉点、入钉角度的准确判断是椎弓根螺钉技术的核心。作者于2002-01/2006-09采用自己设计X射线-CT个性化定位方案，利用自制的寰枢椎定位导向器，确定进钉点、入钉的角度，选择直径及长度合适的椎弓根螺钉置入，进一步提高寰枢椎椎弓根螺钉置入后的生物力学效应。

1 对象和方法

设计：病例分析。
单位：解放军第二五一医院骨科。
对象：选择2002-01/2006-09解放军第二五一医院骨科患者31例，男18例，女13例；年龄23~61岁，平均43.5岁。Ⅱ型陈旧性齿状突骨折16例，齿状突不连7例，横韧带损伤8例。均有寰枢椎不稳或高位颈脊髓病的症状与体征。入院后经一两周颅骨牵引，患者症状减轻，畸形纠正或基本纠正。寰枢椎复位或基本复位后实施手术。本组患者未行前路松解，均经后路手术。
寰枢椎定位导向器，由游标卡尺改制而成，上方有以毫米为单位的钢尺，两侧向下有可以伸缩的两个臂，长臂的顶端设有量角器。使用时，先根据术前测量数据，在钢尺上定好寰枢椎后正中到拟进针点的距离，然后，以短臂尖端卡在寰枢椎后正中，以一长臂尖端卡在拟进针点处，穿破骨皮质。根据术前测量的进钉角度，在长臂顶端的量角器上找到正确的角度后，缓慢打孔、扩孔、置钉。
设计、实施、评估者：为本文作者。
方法：
术前在颅骨牵引的严密观察下，常规拍摄颈椎正、侧位、过屈、过伸位X射线片，并行64排CT及MRI检查，明确损伤节段、损伤类型及脊髓损伤程度。64排CT扫描层为1 mm，以观察椎弓根及其松质骨宽度。
CT个性化测量：
测量进钉点：取包括寰椎前弓或椎体、横突、横突孔、椎弓根、后弓或椎板及棘突的CT片，利用图像储存传输系统(以下简称Pacs)，通过寰椎前结节或椎体及后结节或棘突划一垂直线（A-A'线），分别划与垂直线平行的椎弓根内缘线（左侧B-B'线，右侧C-C'线），椎弓根中线（左侧D-D'线，右侧E-E'线），椎弓根外缘线（左侧F-F'线，右侧G-G'线 ），分别测量寰枢椎垂直线与椎弓根内缘线、椎弓根中线、椎弓根外缘线距离，见表1。

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测量进钉角度：取包括寰枢椎前弓或椎体、横突、横突孔、椎弓根、后弓或椎板及棘突的CT片，利用Pacs划线。在气管后缘正中设一点为O点，通过O点划一垂直线（O-A线），经左右椎弓根内缘至O点的连线，形成两个锐角（左侧∠AOB、右侧∠AOB'），经左右椎弓根中点至O点连线，形成两个锐角（左侧∠AOC、右侧∠AOC'），经左右椎弓根外缘与O点连线，形成两个锐角（左侧∠AOD、右侧∠AOD'），见表2。

X射线片测量矢状位进钉角度：取颈椎侧位片，通过寰椎前结节上缘划一水平线，测量寰椎椎弓根及前结节中点角度，经测量为（7.8±10.2）°，寰椎向头侧进钉角度（9.00±1.20）°，通过枢椎椎体上缘划一水平线，测量枢椎椎弓根与椎体中上1/3交界处角度。经测量为22°~28°，枢椎向头侧进钉角度（25.00±3.00）°。
技术操作路线：全部患者均采用气管插管全麻，取头高足低俯卧位，头侧抬高15°，屈颈10°，将头部放置在马蹄形固定架上，保持颈椎稳定，注意眼部不要受压，行颅骨牵引，重量6~8 kg。后正中切口，显露出寰椎后弓及枢椎的椎板、椎弓根及峡部。于寰椎后弓上部用神经剥离器探查，并行骨膜下分离，向外上方推开软组织（内含椎动脉），根据术前测量的进钉点及入钉角度，采用自制的寰枢椎定位导向器定位后，根据寰椎术前X射线-CT个性化测试结果，在后弓用直径2.0 mm尖手锥穿破骨皮质。沿椎弓根缓慢钻孔至20~25 mm，无异常后扩孔至3.0 mm,对侧同样操作。枢椎根据术前X射线- CT个性化测量的进钉点、向内侧及头侧倾斜角度,采用自制的寰枢椎定位导向器定位后，沿椎弓根钻孔至25~28 mm,无异常后扩孔至3 mm,对侧同样操作。各钉道置入一定位针，C形臂X射线透视观察定位针的位置，寰枢椎拧入直径3.0~3.5 mm，长度22~24 mm的椎弓根螺钉2枚，枢椎拧入直径3.0~3.5 mm，长度26~28 mm的椎弓根螺钉2枚，将钛板预弯、固定。以尖嘴咬骨钳将寰椎后弓及枢椎椎板骨皮质咬至点状出血的粗糙面，取髂骨20~30 g松质骨，制作成3.0 cm×0.2 cm×0.2 cm骨柴及2 mm×2 mm×2 mm颗粒状骨，先以骨柴纵行置于寰椎后弓及枢椎椎板之间，然后以颗粒状骨充填，稍施加压力，表面覆盖可吸收性纱布，逐层分缝合。
主要观察指标：①置入螺钉与宿主的生物相容性。②寰枢椎脱位复位情况。③置入螺钉与椎动脉及脊髓关系。④寰枢椎植骨融合情况。⑤以JOA标准判断脊髓损伤恢复情况。

2 结果

平均随访10.5个月，均获得骨性融合，未发现钉板断裂材料反应。无炎症、排异等宿主反应。2例术后出现枕大神经痛，经对症治疗1个月后痊愈，2例螺钉穿破寰椎左侧椎弓根外侧壁，未发现脊髓、椎动脉损伤，所有患者X射线片显示寰椎完全复位，枢椎齿状突骨折处对位良好。CT片示螺钉与椎动脉的脊髓位置关系良好。按JOA评分标准，优16例，良12例，可2例，差1例，优良率90.32%。

3 讨论

经寰椎椎弓根螺钉固定较经侧块螺钉固定具有螺钉钉道长、把持力好、螺钉与后部钢板容易锁定、术中出血少、损伤寰枢膜及静脉丛可能性小、术中不牵拉神经根、手术时间短、风险小、并发症少、手术效果预后好等优点[1-5]。寰枢椎椎弓根钉板固定可以使寰枢椎即刻得到坚强的三维固定，为植骨融合创造了有利条件。与党耕町等[2-3]的侧块螺钉固定不同，他们以寰椎后弓根部下面与侧块后面夹角顶点作为进钉点，方向为内偏10°夹角。马向阳等[6-12]对寰枢椎后路椎弓根螺钉固定的生物力学进行研究，认为C1~C2椎弓根螺钉的前后、侧方及旋转稳定性与Magerl螺钉相当，具有良好的力学性能，而且操作相对简单、安全，有可能成为寰枢椎后路固定新的标准术式。本方法优点：①进钉点及进针方向明确，个体化较强。②钉与钛板的固定方便，操作相对容易。③螺钉长度较侧块钉要长，把持力更好。④直视下操作，安全性较高，不容易损伤椎动脉、脊髓、C2神经根及其静脉丛。因此，就寰椎而言，侧块固定所遇到的风险及操作的复杂性较椎弓根固定要多。
寰椎呈环状，没有典型的椎体、椎板、椎弓及椎弓根。由前弓、后弓及侧块组成。前弓较短，后面正中有齿状突凹，与枢椎的齿状突相关节。侧块连接前后两弓，上面各有一椭圆形关节面，与枕髁相关节；下面有圆形关节面与枢椎上关节面相关节。后弓较长，上面有横行的椎动脉沟，有同名动脉通过。枢椎特点是椎体向上伸出齿状突，与寰椎齿状突凹相关节。寰椎后弓上方有椎动脉横行穿过，下方为C2神经节、神经根及其伴行的血管从神经管穿出，外为椎静脉丛与椎动脉，内为生命中枢延髓。谭明生等[13-14]通过对寰椎的解剖学研究表明，椎动脉沟底部后弓最薄处的厚度大约4 mm，其内径约2 mm，能置入一直径为3 mm左右的螺钉，并将椎动脉沟处的后弓看作是寰椎的椎弓根。根据阎明等[15-19]研究，寰椎侧块的外缘高度为19 mm，内缘高度为9.5 mm；上下关节面的宽度分别是10 mm和15 mm，长度是23 mm和27~28 mm；椎弓根宽度为10.6 mm；根弓根中点至后弓结节的距离为25 mm；侧块外缘至后弓结节的垂直距离为22 mm。枢椎峡部的宽度为8 mm，高度为8.5 mm；峡部的纵轴长 15 mm；峡部至侧块长度22 mm。提示在寰椎侧块和枢椎峡部置入是可行的。
进钉角度的选择：作者对200例寰枢椎CT片利用Pacs进行测量，认为：寰椎椎弓根安全进钉点（距寰椎后弓结节中点）：左侧(19.93±1.32)mm，右侧（19.16±1.30）mm ，寰椎椎弓根宽度：左侧（9.15±1.32）mm，右侧（9.46±1.31）mm。寰椎椎弓根向内进钉角度：左侧（23.72±2.09）°，右侧（23.35±1.91）°，寰椎向头侧进钉角度（9.00±1.20）°，为寰椎椎弓根安全进钉角度。枢椎椎弓根进钉点（距枢椎棘突后正中）：左侧(13.14±0.82)mm，右侧（13.85±0.79）mm为安全进钉点。枢椎椎弓根向内进钉角度：左侧（24.52±1.26）°，右侧(20.42±1.42)°，枢椎向头侧进钉角度(25.00± 3.00)°，为枢椎安全进钉角度。
寰枢椎经椎弓根固定术操作的关键是准确的置钉技术, 置钉的成功取决于4个因素[20-27]：①无血条件下的充分显露。②进钉点的准确定位。③螺钉向内倾斜的角度。④螺钉向头尾端倾斜的角度。进钉点的正确选择是首要因素。个体间寰枢椎椎弓根的体表投影存在差异，难以确定固定的解剖标志及数据，因此，对每一个患者应采用个性化设计，术前行寰枢椎薄层CT检查，根据CT片测量确定进针点及进钉角度。
因为寰枢椎处于颅椎连接区域，解剖部位深、隐蔽、结构复杂，脊髓、椎动脉、颈内动脉、咽喉、食道等结构与之关系紧密，历来被称为外科手术的危险区域[28-29]。寰枢椎椎弓根外邻椎动脉，内邻脊髓，上下均有神经根跨越，向椎弓根内置入螺钉时，容易损伤椎动脉、神经根以及脊髓；其中椎动脉最易受损，原因为椎弓根的外侧壁明显薄于内侧壁，且往往置钉时向外侧倾斜的角度不够。由于椎弓根上、内侧比下、外侧骨质坚硬，所以在以球形探针进针时，尽量贴内、上壁进针。本组有2枚螺钉穿破寰椎左侧椎弓根外侧壁，但无椎动脉损伤，可能椎动脉未占据全部横突孔。2例患者术后出现右侧枕大神经疼，经局部封闭4次后，1个月痊愈。尽管作者尚未发生严重的并发症，但上述危险确实存在。为防止这些并发症，术者必须熟悉寰枢椎解剖结构，术前对每位患者行常规的X射线正侧、过屈过伸位片、CT等检查，详细分析，仔细测量椎弓根的宽度、高度、倾斜度。对椎弓根外径过小、发育畸形、一侧椎动脉缺陷，应放弃经椎弓根内固定术改用其他固定方法。术中应当仔细操作，尽可能减少术野出血，手术开始时手术区内注射 1∶500肾上腺素盐水，手术尽量骨膜下操作，显露棘突、椎板、小关节，不损伤寰枢膜，此处有硕大静脉丛，一旦损伤出血凶猛、难以控制，影响整个手术进程。若静脉丛破裂，千万不可慌忙脚乱，以明胶海棉、冰盐水棉片压迫3~5 min即可。枢椎椎弓根内有较大的滋养静脉，钻孔后有时可出现较多的暗红色血液溢出，如果以球形探针可以探到完整的四壁一底，可以判断不是椎动脉损伤，置入椎弓根钉不会出现问题。术中充分显露，辨清进钉点，钻孔锥向内倾斜面的角度与术前CT测量结果一致，向头尾端倾斜的角度应由C形臂X射线机监视下证实。椎动脉出寰椎后，进入颅内之前，为椎动脉第三段，此段无骨质保护，在显露寰椎后弓及置入螺钉时，应保护好椎动脉第三段防止损伤。本组均选择的为陈旧性可复性和易复性寰枢椎骨折脱位的病例，经术前或术中麻醉后的牵引，均能达到解剖复位，术后复查X射线片示：骨折脱位完成复位,MRI片示：前方压迫均达到解除。
由于作者临床应用例数较少，随访时间短，仍需大宗病例的长期观察、随访，才能对该术式的治疗效果做出客观的评价。

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