不稳定性寰椎骨折有限内固定的研究--2006中华医学杂志

【摘要】 目的 临床验证枢椎侧块枢椎椎弓根钉棒技术治疗不稳定寰椎骨折的可行性和可靠性及其价值。方法  共收治寰椎骨折17例，其中不稳定性寰椎骨折为14例，对11例进行了有限内固定。11例中有6例合并轴向不稳及横韧带断裂；1例合并C2椎板骨折；余4例均为单纯轴向不稳。在解剖定位和透视辅助下进行枢椎侧块螺钉和C2椎弓根钉的置入后,两侧分别行钉棒联结固定；棒间横连接加压进行枢椎侧块的分离复位,恢复原有的枕骨、寰椎、枢椎间解剖吻合关系,合并轴向不稳及横韧带损伤者行C1-C2植骨融合术。 结果  平均手术时间124 min（90～176 min）；平均失血量432 ml（270～1200 ml）；平均透视时间18 s；11例患者均未发生神经、椎动脉和其它手术相关并发症。全部患者均于术后5日颈托固定后下地行走；术后脊髓损伤症状无加重。1例因电刀灼伤C1-C2间段椎动脉致椎动脉破裂，止血纱布骨水泥填塞止血，未出现颅脑缺血症状。3个月颈椎侧位X线片显示均获得骨性愈合，无明显不稳征象。经术后CT证实骨折复位。结论  针对具有不稳定性的寰椎骨折或合并寰横韧带损伤患者可在解剖定位和透视辅助下进行寰椎侧块枢椎椎弓根钉棒及横连接加压固定，达到枕骨、寰椎、枢椎间的解剖复位和维持,该短节段的生理性修复技术成功应用于严重寰椎骨折治疗有可能改变原有的治疗观念。

【关键词】骨折内固定术；寰椎；骨折；关节不稳定性

C1 Lateral mass- C2pedicle screws and crosslink compression fixation for instable atlas fracture TANJun, NI Chun-hong, LI Li-jun， ZHOU Wei, QIANLie,   Orthopedic Department, East Hospital, TongjiUniversity, Shanghai 200120, China

【Abstract】Objectives To evaluate the primary clinical results of C1 later-mass screw C2pedicle screw and crosslink compression fixation for Jefferson fracture.Methods 17 cases of atlas fracture werediagnosed consecutively from Jan 2001 to Dec 2004. Among them 14 cases wereunstable atlas fractures. 11 cases were operated with C1 later massand C2 pedicle screws and crosslink fixation. 6 patents had axial instabilityand rupture of atlas transverse ligament. One patient had C2 laminalfracture. The other 4 patients had axial instability. With the assistant of regionalanatomy study and fluoroscopy the C1 later-mass screw and C2pedicle screw were inserted properly. Connecting rods were applied into the twoscrews on each side. The crosslink between the two rods were applied,compressing to achieve the realignment of the C1 later-mass fractureand C0-C1-C2into anatomical position. C1-C2 fusionswith posterior bone graft were performed in patients with axial instability ortransverse ligament discontinuity.Results   Operative time ranged from 90 to 176 minwith an average of 124 min. Intra-operative blood loss ranged from 270 to1200ml with an average of 432ml. The fluoroscopy was used for a period ofaverage 18 seconds. There were no neurological deficits, vertebral arteryrelated complications or other complications in all the patients. Noneurological deficit was aggravated after patient’s mobilization with brace 5days after operation. One case of vertebral artery rupture happened because ofthe use of electrocautery. The bleeding was stopped by the press of hemostaticsponge and bone cement. There was no cerebral hemodynamic deficit in thispatient. X-ray examination showed bone fusion and stability in all the patientsthree months after the operations. The restoration of the C2fracture was confirmed by CT scan. Conclusions   Osteosynthesis of the atlas by C1lateral-mass screw C2 pedicle screw and crosslink compressionfixation is an ideal option for C1 burst fracture with or withoutrupture of transverse ligament. The procedure allows a physiologicalreconstruction of the C0-C1-C2joint and short segmental solid fusion for Jefferson fracture. 

[Key Words]  Fracture fixation；Atlas; fracture; Joint instability

  寰椎是介于枕骨髁和枢椎之间的特殊脊椎，由膨大的左右侧块、前后结节以及依次连接四者的弓状结构组成，是完成枕颈交界活动的转换环节。通过骨性吻合以及韧带的连接和限制，维持轴向稳定和旋转稳定，部分寰椎骨折可导致不稳定。持续性颅骨牵引、头颈胸石膏固定、HaloVest牵引固定、枕颈融合术等为寰椎源性枕颈不稳经典的治疗方法。前三者需要足够骨愈合时间，治疗时间长达3～5个月。枕颈融合会使枕颈部的屈伸旋转功能丧失，在治疗效果上均存在一定缺陷。对寰椎不稳定骨折的治疗，应力求避免不稳或枕颈融合，因此,寻求寰椎不稳定性骨折的有限内固定成为值得探讨的临床课题。近年来的寰椎侧块螺钉技术和枢椎椎弓根螺钉方法，为有限内固定治疗寰椎源性创伤性不稳提供了技术可能。

对象与方法

       一、对象

  1．临床资料：由上海同济大学附属东方医院骨科自2001年1月至2004年12月共收治寰椎骨折17例；占同期颈椎损伤的5.1%，其中男性12例，女性5例；年龄范围25～67岁，平均42.5岁。被分类为不稳定性寰椎骨折的14例，11例进行了有限内固定。

  2．影像学评价：寰椎骨折的判定手段与影像学标准：（1）骨折的存在：上颈椎X线片可提示椎弓骨折线及分离；前后结节间距离增大；开口位片提示关节侧块间距离增加，或寰齿间隙不对称；CT骨窗扫描可提示骨折和部位的具体信息。（2）轴向不稳的判定：CT扫描提示小关节之间分离或小关节自身完整性破坏，不能提供轴向载荷能力。（3）旋转不稳定的判定：开口位X线片提示寰椎侧块外侧缘相对第二颈椎外移之和超过6.8 mm，提示横韧带失去对侧块的约束；CT的横径测量，以及骨折断端横向分离；特别是小关节内侧存在的撕脱骨折片和前结节的明显前移，均提示旋转不稳定的存在。 

二、方法

  1．技术目标和原理：（1）技术目标：首先是恢复枕骨、寰椎、枢椎关节突间的骨性吻合；如果存在横韧带的断裂，则应该考虑恢复C1-C2间的矢状面稳定。内固定负责恢复吻合与维持稳定，最终稳定通过植骨融合获得，同时避免枕颈融合。（2）技术原理：远端以枢椎椎弓跟螺钉为固定支点，分别以纵杆与双侧寰椎侧块螺钉连接，在牵引复位的基础上，利用纵杆间横连接加压进一步缩小不稳定侧块间的分离。最终进行C1-C2间植骨融合，防止C1-C2间脱位。保留了枕颈交界的活动度（图3）。寰椎侧块螺钉技术+枢椎椎弓根螺钉技术＋横连接加压技术。

  2．手术方法：入院后均行颅骨牵引，术前预制头颈胸石膏床的腹片备用。患者仰卧位，经鼻气管插管全身麻醉；采用无金属支架类插管避免透视干扰；插管过程避免颈部的过度活动。麻醉后轴向翻转俯卧于预制的头颈胸石膏床腹片内，保留颅骨牵引以维持骨折复位；石膏床头端移出手术床，术前透视保证正侧位清晰图像的获得。

  取后正中入路切口长约7 cm，显露上位颈椎后部结构，包括寰椎后弓至第3颈椎板上缘，两侧至关节突的外侧缘。确定枢椎侧块位置，以侧块中点为进钉点，沿枢椎椎板上方外侧缘用神经剥离子剥离软组织可发现枢椎椎弓根的起始部，沿椎弓根的上缘和内侧缘剥离数毫米则可获得椎弓螺钉的进钉方向指导，一般头端倾斜25°~300，向内倾斜30°~350，导钻引导下2.5 mm钻头钻入20 mm。 置入26 mm长度的SUMMIT螺钉。沿寰椎后弓向两侧暴露至硬膜囊稍外侧，沿后弓下缘，硬膜囊外侧分离，可触及侧块的后方，在此用磨钻稍作处理，然后经后弓侧块衔接部，用2.5 mm直径钻头钻入10 mm，丝攻后拧入26 mm长度的SUMMIT螺钉。连接纵杆并锁紧，纵杆间置横连接，横连接逐步加压，进行后前位的经口透视（图4～6），确定侧块间分离得到纠正后锁紧横连接。C1-C2后方结构表面用磨钻去皮质，植骨融合。

  术后常规使用抗生素3～5 d。若术中对脊髓有扰动，可用地塞米松和速尿静滴3～5 d。颈围固定后下床活动，外固定6周后复查。

结  果

       11例中有6例合并轴向不稳及横韧带断裂；1例合并枢椎椎板骨折；余4例均为轴向不稳。

  本组11例手术平均时间124 min（90～176 min）；平均失血量432 ml（270～1200 ml），平均透视时间18 s，全部患者均于术后第天日颈托固定后下地行走；无脊髓损伤症状加重。有1例因电刀灼伤C1-C2间段椎动脉致椎动脉破裂，采用止血纱布向外前填塞，用骨水泥将止血纱布凝固于内固定上，出血获得完全控制。手术后严密观察、充分引流并延迟拔管；未出现颅脑缺血症状。

  平均术后第12天出院，平均住院时间18 d。术后随访6～40个月，平均14个月。

  3个月随访时，颈椎侧位X线片显示均获得骨性愈合，无明显不稳征象。5例存在颈枕交界隐痛；颈椎左右旋转超过30度，下颌基本接近胸骨柄，颈椎仰伸不超过45度。

  6个月复诊时，仅1例存在颈枕交界隐痛，较前有改善；颈椎屈伸旋转较正常人差，但未见明显的头颈僵直：颈椎左右旋转超过45度，下颌可接触胸骨柄，颈椎仰伸超过45度。

讨论

一、 寰椎骨折的特殊性

  1． 寰椎的特殊结构：寰椎环双侧膨大，呈前后和左右楔形，在矢状面上与同侧枕骨髁与寰椎上关节面构成杵臼关节；在冠状面寰椎双侧上关节面与双侧枕骨髁构成同心圆。寰枢椎间的关节面呈内上向外下倾斜。

  2．寰椎骨折及分离倾向： 轴向暴力是寰椎环破坏的动力。侧块是寰椎最为坚固的部分，前后膨大的前后弓强度亦较大，所以骨折常发生于环的薄弱部分。形成寰椎骨折及分离倾向原因为：（1）枢椎齿突与枕骨间韧带连接张力以及外在肌肉和韧带的张力的存在；（2）寰椎的关节楔形结构和各向经线均大于上下结构；（3）寰椎侧块的支持的特点面是向外倾斜。这些因素决定了寰椎骨折的分离倾向，但神经功能预后尚佳，此种类型寰椎骨折于1920年由Jefferson特别提出报告。

  3．寰椎源性不稳：枕骨-寰椎稳定性通常依靠骨性结构的吻合维持；而寰枢椎间单纯骨结构完整不能维持稳定，必须依靠横韧带完整。广为接受的分型是Levine和Edwards分型[1]。理解此分型的关键在于理解轴向转换能力的存在和旋转稳定的存在，单纯的后弓骨折最常见，且稳定。但如一侧小关节游离或两侧侧快游离，属A0的C类损害（压、拉和旋转不稳定）；牵拉下可复位是牵引的依据。

二、以往治疗的特点

  寰椎源性不稳近期神经并发症通常不显著，骨折不构成对脊髓的直接压迫，勿需直接减压，可考虑通过轴向牵引间接复位。许多医生对牵引治疗一直持乐观态度，采用牵引后头颈胸石膏固定的治疗方式。其理论依据是，如有分离存在而无旋转不稳，且侧块分离不显著，轴向牵引可减少骨折裂隙，多可在保守方法获得骨性愈合。牵引早期可采用略屈曲的方式增加横韧带张力而并拢分裂的侧块。该类方法的特点是：长期卧床或外固定，期待稳定；或后期进行有限手术进行弥补。由于外固定对上颈椎的控制能力较差，存在愈合比例不高和治疗时间长的特点；并发症亦较多，治疗效能不高。部分患者尤其是存在较大的骨折分离及合并明显的寰枢关节不稳的患者，在保守治疗后仍然存在寰枢不稳引起的疼痛及活动受限，需要进行手术治疗。因此，更多的学者倾向于对合并不稳的患者采取早期手术治疗，有利于骨折复位愈合及恢复寰枢间的稳定性[2-6]。

  为了获得更明确的预后，减少外固定的时程及对其的依赖，可采用手术治疗。枕颈融合对稳定性重建的作用是无可置疑的；但融合后颈椎活动度丢失较大，这有悖于脊柱外科的治疗原则。

三、有限内固定的原理及特点

  维持寰椎关节突间正常稳定的空间排列，维持寰枢椎间的矢状序列是治疗寰椎源性不稳的基本要点。上颈椎内固定技术与器材的进展，使更早、更确切重建枕颈部稳定性。同时，保留枕寰间生理活动成为可能，并很大程度减少卧床及保守治疗时间，节约了治疗费用和医疗资源。目前至少有5种技术可以达到如上要求。（1）颈后入路C1-C2经关节突螺钉技术：该技术多有文献报道[ 7，8]。该技术对颈椎的旋转活动有较好的限制作用，但对脊柱的伸屈活动无明显限制作用。该技术不受后弓骨折影响，但侧块的移位对固定的有效性和安全性有影响。术中内固定无直接复位作用，因此手术的前提是必须有良好的术前术中牵引复位。优点之一是同时可行寰枢间植骨融合。（2）前入路C1-C2经关节突螺钉固定[9]：技术特点同前。该技术不需要改变体位和暴露伤椎，相对安全，但针对C1-C2不稳无法一期进行植骨融合。前路或后路C1-C2关节突螺钉固定如同时加作C1-C2椎板间的钢丝环扎，可很大程度增加内固定在伸屈位上的固定强度。（3）前路经口侧块间固定：Ruf 等[10]于2005年报道前路经口置入侧块螺钉，用钢板或连接棒，两侧螺钉间加压固定获得分离侧块的直接复位，用于治疗6例合并横韧带断裂的不稳定性Jefferson骨折。报告者认为复位力臂短、效果佳。良好的复位有利于寰枕关节及寰枢关节连接恢复正常，不会牺牲寰枢间的旋转活动度，并且通过观察发现患者术后并无寰枢间的不稳，从而推断寰枢间的稳定性除横韧带外还很大程度上依赖于其他结构如关节囊，翼状韧带等。但报道的病例数量较少，有待进一步验证。而理论上讲单纯的C1侧块复位固定无法处理合并存在的寰枢不稳，仅用于治疗稳定性寰椎骨折。而后者经外固定治疗均可获得优良的治疗效果，并不需要进行手术治疗。（4）前路经口咽入路寰枢复位钢板（transoralpharyngealatlantoaxial reduction plate ，TARP）。由尹庆水等[11]设计，由蝶形钢板、自锁螺钉及特殊设计的器械组成。经生物力学实验及初期临床应用证实，其固定强度相当于Magerl钢板和Brooks钢板同时应用的强度，并证实具有良好的即时C1-C2复位作用。但同其他前路手术一样，无法进行充分植骨融合。（5）本研究所介绍的C2椎弓跟螺钉+C1侧块螺钉＋横连接加压技术：具备控制关节突的离心性分离，控制旋转不稳的综合稳定性重建能力；同时尚可以固定后弓和植骨融合；有可能成为将来治疗方法之一。其关键技术在于枢椎椎弓根螺钉+寰椎侧块螺钉的植入技术，对手术技术要求较高。对寰椎侧块螺钉的固定强度及颈寰椎块螺钉，枢椎椎弓根螺钉入路的生物力学及解剖学已有较多研究，证实该两种固定方法具有很好的可行性，安全性及固定强度[12~15]。其他类似的技术是由Harm等[16] 提出的后路寰椎侧块螺钉＋枢椎椎弓根螺钉固定技术，不同的是Harm的技术中没有使用横连接加压固定。本研究中横连接加压的采用可增加侧块移位的即时复位作用，并增加内固定结构的强度，尤其可增加旋转稳定性，可获得坚强的解剖复位和牢靠的稳定性维持。短节段的生理性修复技术成功应用于严重不稳定性Jefferson骨折治疗有可能改变原有的治疗概念。

  如果不存在旋转不稳，亦可以采用寰枕间固定融合的方式达到生理性修复的技术要求；惟寰枕间由于屈曲力矩较大，融合比率可能受到影响；目前市场上还没有根据相关概念设计的寰椎侧块间加压的内固定器材。对寰椎源性不稳的认识深入以及外科技术和器材的进步已经使寰椎不稳定性骨折的治疗发生了很大的变化。

参考文献

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（本文编辑：秦学军）