寰樞椎后路經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘內(nèi)固定釘?shù)琅c椎動(dòng)脈的解剖學(xué)關(guān)系研究

1、寰樞椎后路經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘內(nèi)固定釘?shù)琅c椎動(dòng)脈的解剖學(xué)關(guān)系研究        【摘要】     目的探討寰樞椎后路經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘內(nèi)固定術(shù)釘?shù)赖陌踩?。方法?）在30套國(guó)人干燥寰樞椎標(biāo)本上測(cè)量相關(guān)的解剖參數(shù)；（2）在6具國(guó)人尸體標(biāo)本上行寰樞椎后路經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘內(nèi)固定術(shù)，術(shù)后行X線及CT檢查，觀察椎動(dòng)脈與釘?shù)赖慕馄蕦W(xué)關(guān)系。結(jié)果干燥標(biāo)本上樞椎上關(guān)節(jié)面下椎動(dòng)脈溝深（5.86±1.45）mm；15側(cè)椎動(dòng)脈溝延伸到樞椎上關(guān)節(jié)面下內(nèi)側(cè)1/3，達(dá)中1/3和外1/3者分別為36、9側(cè)，其

2、理想釘?shù)纼?nèi)傾角分別為（26.4±3.44）°、（16.1±2.44）°和（15.1±2.24）°。CT圖像上測(cè)得釘?shù)琅c椎動(dòng)脈最小距離位于樞椎椎動(dòng)脈溝頂點(diǎn)2.755.78 mm。結(jié)論樞椎椎動(dòng)脈溝的位置決定釘?shù)赖慕嵌?，在樞椎上關(guān)節(jié)面下釘?shù)琅c椎動(dòng)脈關(guān)系最為密切，但兩者之間仍有一定的安全范圍。     【關(guān)鍵詞】  寰樞關(guān)節(jié)； 后路； 經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘內(nèi)固定； 椎動(dòng)脈； 解剖學(xué)     Anatomic relationship of vertebr

3、al artery and screw trajectory of posterior atalanto-axial transarticular screw fixationCAI Xian-hua,JIANG Bin,CHEN Zhuang-hong,et al.Department of Orthopaedics,Wuhan General Hospital of Guangzhou Command of PLA,Wuhan 430070, China    Abstract: ObjectiveTo study the screw trajectory i

4、n the posterior atalanto-axial transarticular screw fixation. Methods（1）The anatomical parameters related to the screw fixation were measured on 30 paired dry atlantoaxial specimens；（2）The X ray and CT scan were taken after C1、2 was fixed by posterior transarticular screws on 6 cadavers .These iterm

5、s were used to explore the anatomical relation of the vertebral artery and the screw trajectory in the posterior C1、2 fixation.ResultsThe depth of the vertebral artery groove on the inferior surface of the superior facet of the axial was(5.86 1.45)mm; the vertebral artery groove extented the superio

6、r facet up to its medial third in 15 sides , up to the middle third and its lateral third respective in 35 and 9 sides,and the ideal screw trajectory medial angle of these specimens were(26.4±3.44)°,(16.1±2.44)°,(15.1±2.24)° respectively。The shortest distance between th

7、e vertebral artery and the screw trajectory lied in the topmost point of the vertebral artery groove of the axial on CT images ,and the interval was（ 2.755.78）mm.ConclusionThe position of vertebral artery groove of the axial is the key to decide the angle of the screw trajectory.The shortest interva

8、l between screw trajectory and vertebral artery, safe for posterior atalanto-axial transarticular screw fixation, locates on the inferior surface of the superior facet of the axial.    Key  words：atlanto-axial joint；  posterior approach;  transarticular screw fixation;&

9、#160; vertebral artery;  atatomy    寰樞椎后路經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘內(nèi)固定術(shù)是治療寰樞椎不穩(wěn)較為理想的手術(shù)方法1，椎動(dòng)脈損傷是其最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一，但釘?shù)琅c椎動(dòng)脈的解剖學(xué)關(guān)系尚缺乏專(zhuān)題研究。有鑒于此，作者通過(guò)對(duì)成人干燥寰樞椎標(biāo)本進(jìn)行測(cè)量，并在尸體標(biāo)本上行寰樞椎后路經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘內(nèi)固定術(shù)，研究釘?shù)琅c椎動(dòng)脈的解剖學(xué)關(guān)系，以評(píng)估寰樞椎后路經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘內(nèi)固定術(shù)的安全性。    1  材料和方法    1.1  標(biāo)本  國(guó)人30套成人干燥配套寰樞椎標(biāo)本，外觀

10、上排除破損與畸形，不分性別及種族、年齡。6具成人尸體標(biāo)本，均死于急性失血，X線檢查無(wú)骨性異常，每個(gè)標(biāo)本由枕骨髁基底（C0C6）組成，剔除頸后附著部分肌肉，保留韌帶及關(guān)節(jié)囊的完整。    1.2  工具  干燥標(biāo)本的線性測(cè)量用精度為0.01 mm的國(guó)產(chǎn)電子游標(biāo)卡尺，角度測(cè)量用普通國(guó)產(chǎn)量角器，精度為0.5°。尸體標(biāo)本術(shù)后X線片及CT片上的角度及長(zhǎng)度測(cè)量均用電子尺軟件測(cè)量，角度精確到0.1°，長(zhǎng)度精確到0.1 mm。    1.3  干燥標(biāo)本測(cè)量指標(biāo)  釘?shù)纼?nèi)傾角、樞椎椎弓根寬度、

11、椎動(dòng)脈溝頂點(diǎn)至樞椎上關(guān)節(jié)面內(nèi)緣距離（圖1）及樞椎側(cè)塊內(nèi)側(cè)高度、樞椎上關(guān)節(jié)面下椎動(dòng)脈溝深度、釘?shù)赖纳蟽A角（圖2）。    1.4  尸體標(biāo)本手術(shù)模擬與影像學(xué)測(cè)量  以雙側(cè)樞椎下關(guān)節(jié)突下緣正中為進(jìn)釘點(diǎn)，瞄準(zhǔn)寰椎前結(jié)節(jié)，分別向寰椎側(cè)塊擰入長(zhǎng)度合適的空心螺釘，模擬行寰樞椎后路經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘內(nèi)固定術(shù)。術(shù)后分別行X線片及CT平掃加三維重建檢查，以電子尺測(cè)量軟件測(cè)量釘?shù)赖慕嵌龋▓D3、4）及不同層面上釘?shù)琅c椎動(dòng)脈的距離（圖5、6）。    1.5  數(shù)據(jù)處理  用SPSS 13.0軟件對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，測(cè)量指標(biāo)用

12、均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x-±s）表示。同一標(biāo)本左、右兩側(cè)相應(yīng)參數(shù)采用配對(duì)t檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。多個(gè)樣本均數(shù)間采用One-way ANOVA方差分析和SNK法進(jìn)行分析比較。統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的顯著性設(shè)在0.05。  圖11.椎動(dòng)脈溝達(dá)關(guān)節(jié)面中、外1/3時(shí)釘?shù)纼?nèi)傾角（螺釘?shù)目v軸與矢狀面的夾角）；2.椎動(dòng)脈溝達(dá)關(guān)節(jié)面內(nèi)1/3時(shí)釘?shù)纼?nèi)傾角；3.椎弓根寬度（在樞椎橫突孔處椎弓根中上段測(cè)量椎弓根寬度）；4.椎動(dòng)脈頂點(diǎn)到關(guān)節(jié)面內(nèi)緣距離  圖21.樞椎側(cè)塊內(nèi)側(cè)高度（樞椎上關(guān)節(jié)面與椎動(dòng)脈溝頂點(diǎn)的距離）；2.椎動(dòng)脈溝深度（樞椎橫突孔下緣與椎動(dòng)脈溝頂點(diǎn)的距離）；3.螺釘?shù)纳蟽A角（螺釘?shù)目v軸與

13、水平面的夾角）  圖3釘?shù)纼?nèi)傾角的測(cè)量方法  圖4釘?shù)郎蟽A角的測(cè)量方法  圖5橫斷面CT顯示椎動(dòng)脈與螺釘?shù)木嚯x  圖6矢狀面CT顯示椎動(dòng)脈頂點(diǎn)與釘?shù)赖木嚯x2  結(jié)果    2.1  寰樞椎標(biāo)本相關(guān)參數(shù)測(cè)量：結(jié)果見(jiàn)表1。在30套（60側(cè)）標(biāo)本中，樞椎椎弓根寬度4.5 mm 9側(cè)（15%），其中左側(cè)6例（10%），右側(cè)3例（5%），左、右兩側(cè)數(shù)據(jù)無(wú)顯著性差異（P0.05），故合并處理。表1  寰樞椎相關(guān)參數(shù)測(cè)量結(jié)果x-±s（minmax）項(xiàng)  目左  側(cè)右 

14、側(cè)雙  側(cè)樞椎椎弓根高度（mm）8.52±1.17（6.4511.06）8.47±1.03（6.0110.75）8.49±1.10（6.0111.06）樞椎椎弓根寬度（mm）6.16±1.85（3.068.61）5.47±1.65(3.109.40)5.81±1.75（3.069.40）樞椎椎動(dòng)脈溝深度（mm）6.08±1.42(4.009.30)5.64±1.48(1.058.39)5.86±1.45（1.059.30）樞椎側(cè)塊內(nèi)側(cè)高度（mm）3.75±1.16(1.535.96)3

15、.67±1.23(1.055.96)3.71±1.19(1.055.96)）釘?shù)郎蟽A角（°）45.3±2.6（35.056.0）43.8±2.5（37.556.5）44.6±2.5（35.056.5）2.2  樞椎上關(guān)節(jié)面下椎動(dòng)脈溝不同范圍的距離與角度測(cè)量：結(jié)果見(jiàn)表2。在樞椎上關(guān)節(jié)面下，椎動(dòng)脈溝達(dá)到上關(guān)節(jié)面內(nèi)1/3者15側(cè)（25%），中1/3者36側(cè)（60%），外1/3者9側(cè)（15%）。椎動(dòng)脈溝達(dá)到上關(guān)節(jié)面內(nèi)側(cè)1/3者，其釘?shù)纼?nèi)傾角較中1/3、外1/3者大，其差異具有顯著性（P0.05），達(dá)中1/3和外1/3者，釘?shù)纼?nèi)傾角無(wú)

16、明顯差異（P0.05）。椎動(dòng)脈溝頂點(diǎn)距關(guān)節(jié)面內(nèi)緣距離三組相互比較均有顯著性差異，小于4.5 mm者2側(cè)，均在內(nèi)1/3組。表2  樞椎上關(guān)節(jié)面下椎動(dòng)脈溝不同范圍的相關(guān)測(cè)量    2.3  模擬手術(shù)標(biāo)本影像學(xué)測(cè)量：6具（12側(cè)）標(biāo)本中，其椎動(dòng)脈溝達(dá)關(guān)節(jié)面內(nèi)1/3、中1/3、外1/3的各有1側(cè)、8側(cè)、3側(cè)；模擬手術(shù)標(biāo)本釘?shù)纼?nèi)傾角（12.5±0.85）°，釘?shù)郎蟽A角（50.5±2.88）°；模擬手術(shù)標(biāo)本釘?shù)琅c椎動(dòng)脈的距離測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表3。不同層面釘?shù)琅c椎動(dòng)脈的距離不同，在樞椎橫突孔上、下緣及椎動(dòng)脈溝頂點(diǎn)處，釘?shù)琅c椎

17、動(dòng)脈的距離較小，但后者最小2.785.78 mm。 表3  模擬手術(shù)標(biāo)本釘?shù)琅c椎動(dòng)脈的距離測(cè)量：x-±s（minmax）平  面（mm）左  側(cè)右  側(cè)雙  側(cè)樞椎橫突孔下緣4.02±1.06(2.985.87)3.89±1.01(2.995.76)4.01±1.00(2.985.87)樞椎橫突孔上緣3.89±1.08(2.805.80)3.80±0.89(2.855.38)3.84±0.95(2.805.80)寰椎橫突孔8.30±1.06(6.879.68)8.0

18、4±0.94(6.729.11)8.16±0.96(6.729.68)寰椎出釘處11.92±0.82(10.9813.22)11.89±0.99(10.7513.18)11.91±0.86(10.7513.22)椎動(dòng)脈溝頂點(diǎn)處3.60±0.95(2.785.22)3.80±1.07(2.805.78)3.70±0.97(2.785.78)3  討論    3.1  寰樞椎后路經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘內(nèi)固定術(shù)椎動(dòng)脈損傷危害與發(fā)生率    寰樞椎不穩(wěn)定的

19、治療主要是恢復(fù)寰樞關(guān)節(jié)的解剖結(jié)構(gòu)、解除壓迫或刺激、重建寰樞關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。后路經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘內(nèi)固定術(shù)以療效顯著而廣泛運(yùn)用于治療寰樞椎不穩(wěn)定，但椎動(dòng)脈損傷時(shí)有發(fā)生2、3，一旦損傷，術(shù)中即可見(jiàn)鮮紅色血液從針道或螺釘孔內(nèi)流出，嚴(yán)重者可造成偏癱、腦干缺血死亡4。目前椎動(dòng)脈損傷發(fā)生率尚無(wú)準(zhǔn)確的報(bào)道，據(jù)Gluf2報(bào)道，67例行寰樞椎后路經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘內(nèi)固定術(shù)者，2例發(fā)生椎動(dòng)脈損傷；Suchomel3報(bào)道了80例患者中有4例出現(xiàn)椎動(dòng)脈損傷；Wright4在1 318例寰樞椎后路經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘內(nèi)固定術(shù)患者中,發(fā)現(xiàn)31例（2.4%）發(fā)生椎動(dòng)脈損傷， 23例（1.7%）患者可疑椎動(dòng)脈損傷，因此，研究釘?shù)琅c椎動(dòng)脈的解剖學(xué)關(guān)系很有

20、意義。    3.2  椎動(dòng)脈與寰樞椎及釘?shù)赖慕馄蕦W(xué)關(guān)系探討    寰樞椎是不規(guī)則形椎體，其形狀及結(jié)構(gòu)特殊，了解椎動(dòng)脈與寰樞椎解剖關(guān)系對(duì)后路經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘?shù)闹萌胧种匾?#160;   椎動(dòng)脈在C0C3段走行明顯不同于下位頸椎，此段椎動(dòng)脈走行有數(shù)個(gè)彎曲5，特別在樞椎上關(guān)節(jié)面下椎動(dòng)脈溝處為明顯。本組通過(guò)對(duì)30套（60側(cè)）干燥標(biāo)本的觀察發(fā)現(xiàn)，在樞椎上關(guān)節(jié)面下均存在椎動(dòng)脈溝，其深度為（1.059.30） mm。因椎動(dòng)脈溝的存在，使樞椎側(cè)塊內(nèi)側(cè)高度降低，且椎動(dòng)脈溝常常延伸到樞椎上關(guān)節(jié)面下。椎動(dòng)脈溝頂點(diǎn)達(dá)到關(guān)節(jié)面內(nèi)1

21、/3者15側(cè)，中1/3者36側(cè)，外1/3者9側(cè)，說(shuō)明椎動(dòng)脈溝頂點(diǎn)大部分位于中1/3，置釘時(shí)應(yīng)充分考慮椎動(dòng)脈溝的位置。在樞椎上關(guān)節(jié)面下椎動(dòng)脈常常沒(méi)有完全占據(jù)椎動(dòng)脈溝，椎動(dòng)脈在此段多為屈曲狀態(tài)，在頭頸部屈曲狀態(tài)下，椎動(dòng)脈相對(duì)較直，使椎動(dòng)脈與溝之間間隙增大6、7，有利于術(shù)中避免傷及椎動(dòng)脈。    一般說(shuō)來(lái)，椎弓根寬度4.5 mm時(shí)，螺釘損傷椎動(dòng)脈的風(fēng)險(xiǎn)較大8。作者通過(guò)對(duì)本組60側(cè)干燥標(biāo)本的觀察測(cè)量發(fā)現(xiàn)，雖然本組大部分標(biāo)本顯示其寬度4.5 mm，但由于椎動(dòng)脈溝的存在，椎動(dòng)脈溝頂點(diǎn)至樞椎上關(guān)節(jié)面內(nèi)緣的距離對(duì)手術(shù)安全性也十分重要。有些椎體雖然椎弓根寬度較大，但由于椎動(dòng)脈溝占據(jù)

22、關(guān)節(jié)面內(nèi)1/3，椎動(dòng)脈溝頂點(diǎn)至關(guān)節(jié)面內(nèi)緣距離較小，導(dǎo)致不能完全容納3.5 mm的螺釘。在15例椎動(dòng)脈溝達(dá)到關(guān)節(jié)面內(nèi)側(cè)1/3的標(biāo)本中，有2例小于4.50 mm，這些標(biāo)本由于樞椎上關(guān)節(jié)面外側(cè)2/3下都為椎動(dòng)脈溝壓痕，釘?shù)缿?yīng)相應(yīng)增大內(nèi)傾角才可避免傷及外側(cè)椎動(dòng)脈。本組測(cè)得內(nèi)1/3的15側(cè)標(biāo)本釘?shù)纼?nèi)傾角平均為26.4°，中1/3和外1/3的標(biāo)本其內(nèi)傾角分別為16.1°、15.1°。這表明椎動(dòng)脈的走行方向決定釘?shù)纼?nèi)傾角的大小。    以樞椎下關(guān)節(jié)突下緣正中為進(jìn)釘點(diǎn)，螺釘經(jīng)過(guò)樞椎峽部、寰樞關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)中后部、從寰椎側(cè)塊上方骨皮質(zhì)穿出。本組6具（12側(cè)

23、）標(biāo)本按此方法模擬行后路雙側(cè)經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘內(nèi)固定術(shù)，術(shù)后CT掃描加三維重建檢查示12枚螺釘均未損傷椎動(dòng)脈。在CT圖像上測(cè)量結(jié)果顯示，在不同層面釘?shù)琅c椎動(dòng)脈之間存在不同間距，在樞椎上關(guān)節(jié)面下椎動(dòng)脈溝頂點(diǎn)與釘?shù)谰嚯x最近2.785.78 mm，這表明后路經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘內(nèi)固定術(shù)釘?shù)琅c椎動(dòng)脈之間有一定的安全范圍。所測(cè)得的釘?shù)纼?nèi)傾角為12.5°，小于干燥標(biāo)本，可能與尸體標(biāo)本有完整的軟組織附著及正常的寰樞椎間關(guān)節(jié)間隙相關(guān)；同時(shí)，在6具（12側(cè)）標(biāo)本中，僅1側(cè)椎動(dòng)脈溝位于樞椎上關(guān)節(jié)面內(nèi)1/3處，表明大部分椎動(dòng)脈溝位于樞椎上關(guān)節(jié)面中、外1/3處，與干燥的標(biāo)本獲得數(shù)據(jù)類(lèi)似。因此，椎動(dòng)脈溝位置的判斷對(duì)于寰樞椎后路

24、經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘內(nèi)固定術(shù)及釘?shù)赖倪x擇極為重要。    3.3  后路經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘內(nèi)固定術(shù)中椎動(dòng)脈損傷的原因探討與預(yù)防    因寰樞椎與椎動(dòng)脈的特殊解剖學(xué)關(guān)系，樞椎椎弓根寬度僅為（5.81±1.75） mm,椎弓根內(nèi)要容納直徑為3.5 mm的螺釘必須掌握好釘?shù)赖姆较?，否則螺釘易突破骨質(zhì)，損傷其外側(cè)的椎動(dòng)脈。由于椎動(dòng)脈溝常延伸至樞椎上關(guān)節(jié)面下方，本組置釘后測(cè)得其與釘?shù)谰嚯x最短，說(shuō)明此處是術(shù)中釘?shù)罁p傷椎動(dòng)脈的高發(fā)部位。    Wright 等4對(duì)椎動(dòng)脈損傷原因進(jìn)行了探討，認(rèn)為主要為術(shù)前對(duì)寰樞椎的解剖

25、了解不夠，寰樞椎復(fù)位不佳及進(jìn)行螺釘內(nèi)固定時(shí)監(jiān)測(cè)不夠。作者通過(guò)對(duì)寰樞椎的干燥標(biāo)本觀察發(fā)現(xiàn)， 9側(cè)（15%）標(biāo)本的椎弓根寬度小于4.5 mm；有15側(cè)（25%）標(biāo)本樞椎椎動(dòng)脈溝較深，且達(dá)到樞椎上關(guān)節(jié)面內(nèi)1/3，其釘?shù)纼?nèi)傾角平均為26°，若按大部分標(biāo)本的內(nèi)傾角16°置釘，其釘?shù)罉O有可能損傷椎動(dòng)脈，因此解剖關(guān)系的特殊性應(yīng)引起重視。    術(shù)前對(duì)患者進(jìn)行CT掃描及三維重建檢查可以顯示椎弓根及椎動(dòng)脈溝的相關(guān)數(shù)據(jù)，有利于指導(dǎo)手術(shù)操作。對(duì)于樞椎椎動(dòng)脈溝深大的患者，應(yīng)沿椎弓根軸偏內(nèi)側(cè)，螺釘內(nèi)偏角應(yīng)相對(duì)較大（26°）。椎弓峽部細(xì)小的患者（小于4.5 mm

26、），使用直徑3.5 mm的極易穿破峽部骨質(zhì)導(dǎo)致椎動(dòng)脈損傷，需改行其他手術(shù)方式或采用直徑較小的螺釘。盡管?chē)?guó)內(nèi)也有學(xué)者9在尸體標(biāo)本上模擬寰樞椎前后脫位下的置釘角度研究，認(rèn)為寰樞關(guān)節(jié)在一定范圍內(nèi)前后脫位下也可以實(shí)行后路經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘術(shù)，但作者認(rèn)為寰樞椎處于前后或旋轉(zhuǎn)移位時(shí)，均使得釘?shù)婪较虬l(fā)生明顯變化，大大增加了手術(shù)難度及椎動(dòng)脈損傷的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)置釘時(shí)應(yīng)在X線機(jī)透視下進(jìn)行，以便及時(shí)了解導(dǎo)針的方向，并加以調(diào)整，以確保螺釘在骨性通道內(nèi)走行。    總之，樞椎椎動(dòng)脈溝的解剖位置對(duì)于螺釘?shù)闹萌胧种匾ａ數(shù)琅c椎動(dòng)脈間存在一定的安全距離，后路經(jīng)寰樞關(guān)節(jié)螺釘內(nèi)固定術(shù)是安全的，但應(yīng)該注意其解

27、剖關(guān)系的特殊性，尤其要注意椎動(dòng)脈溝的位置，術(shù)前進(jìn)行有關(guān)影像學(xué)檢查并進(jìn)行相關(guān)測(cè)量十分重要。    【參考文獻(xiàn)】  1 Richter M,Mattes T,Cakir B.Computer-assisted posterior instrumentation of the cervicaland cervico-thoracic spineJ.Eur Spine ,2004,1:50-59.    2 Gluf WM,Brockmeyer DL.Atlantoaxial transarticular scr

28、ew fixation:a review of surgical indications,fusion rate,complications,and lessons in 67 pediatric patientsJ.Neurosurg,2005,2:164-169.    3 Suchomel P,Stulink J,Klezl Z.Transarticular fixation of C1、2:a multicenter retrospective studyJ.Acta Chir orthop Traumatol Cech,2004,1:6-12.    4