寰枢椎融合的基础研究和临床应用

2005 浙江大学硕士学位论文 目目 录录 中文摘要-1 英文摘要-7 正文-14 前言-14 材料与方法-14 结果-24 讨论-33 结论-47 参考文献-48 综述-50 致谢-64 2005 浙江大学硕士学位论文 1 寰枢椎融合的基础研究和临床应用寰枢椎融合的基础研究和临床应用 浙江大学医学院 外科学（骨外） 同等学力申请硕士学位人员 阮建伟 导 师 范顺武教授 浙江大学医学院 外科学（骨外） 同等学力申请硕士学位人员 阮建伟 导 师 范顺武教授 中中 文文 摘摘 要要 临床上寰枢椎不稳患者常需采用寰枢椎内固定和融合手术， 此类手术的术式 较多，各有千秋。自 1979 年 Magerl 等首先介绍后路经关节螺钉固定术以来，随 着基础研究和临床应用的总结，这一技术在临床治疗寰枢椎不稳的价值日益突 现。本研究通过 1.测量后路寰枢椎经关节螺钉固定的相关解剖学参数，包括进钉 点、螺钉植入的角度、钉道角度的可调范围和螺钉长度，寻求寰枢椎经关节螺钉 固定的解剖学依据；2. 评价后路寰枢椎经关节螺钉固定重建寰枢椎稳定性的生 物力学性能并和其他后路寰枢椎融合内固定手术进行生物力学比较；3. 评价后 路寰枢椎经关节螺钉固定手术治疗寰枢椎不稳或脱位的疗效。 旨在为临床寰枢椎 不稳病例寻求一种疗效确切、操作风险小、易于掌握、费用较少、便于推广的寰 枢椎固定、融合技术。 材材 料料 和和 方方 法法 1 6 套正常成人福尔马林常规防腐保存的尸体标本上取完整的枕颈部结构，对 标本的寰枢椎进行解剖，观察枢椎横突孔的形状，椎动脉在孔内的走行情况，测 量寰枢椎经关节螺钉固定的相应指标，包括进钉点、螺钉植入的角度、钉道角度 的可调范围和螺钉长度。 26 具意外死亡的男性新鲜冷冻尸体，制成人体枕颈部标本（C0C3） ，按随机 顺序， 对每一标本先后行 C1-C2椎弓根螺钉、 Magerl 螺钉、 Magerl 螺钉联合 Brooks 钢丝固定，在完整状态(Intact 组)、寰枢椎失稳模型（Destabilized 组） 、寰枢椎后 路椎弓根螺钉固定组(Posterior atlantoaxial pedicle screw fixation.简称 pedicle screw 组)、 寰枢椎经关节螺钉固定组 （Magerl 组） 、 寰枢椎经关节螺钉联合 Brooks 联合内固定组（MagerlBrooks 组）五种状态下，依次用脊柱三维运动测量系统 测试其 C1C2节段的运动参数，并行统计学分析。 2005 浙江大学硕士学位论文 2 3 寰枢椎不稳定或脱位病例 23 例，男 16 例，女 7 例；年龄 1762 岁，平均 38.6 岁。发病至就诊时间分别为 9 小时17 月。其中先天性畸形致脱位 3 例， 外伤性脱位 20 例。寰椎横韧带断裂 1 例；齿状突游离小骨 3 例；寰枢椎脱位 5 例；齿状突骨折伴寰枢椎脱位 14 例，齿状突新鲜骨折 3 例，为 Anderson型 2 例，型 1 例（骨折线自后上斜向前下） ；陈旧性齿状突骨折 11 例。全部病例均 有不同程度的枕颈部疼痛、张口活动及颈部旋转时加重、颈部僵硬、活动受限等 症状，其中 3 例伴脊髓损伤症状，表现为上肢疼痛、乏力、四肢麻木。4 例有神 经根压迫症状，表现为枕大神经分布区疼痛。所有病例均行复位、后路寰枢椎经 关节螺钉固定植骨融合术。 结结 果果 1. 寰枢椎经关节螺钉固定的相关解剖学参数寰枢椎经关节螺钉固定的相关解剖学参数 寰枢椎正常状态下有关指标的测量结果见表 1。综合两侧测量所得最大角 (53.902.45)，变异系数 4.55 % ，95 %可信区间 49.1058.70；标准角 (42.891.25)，变异系数 2.91 % ，95%可信区间 40.4445.34；下限角 (32.951.55)，变异系数 4.70 % ，95 %可信区间 29.9135.99；最小角 (26.120.77)，变异系数 2.95 % ，95%可信区间 24.6127.63；标准角位 置的钉道长(38.740.44) mm ，变异系数 1.14 % ，95 %可信区间 37.88mm 39.60mm。 表表1 ： 正常状态下寰枢椎经关节螺钉植入角度正常状态下寰枢椎经关节螺钉植入角度(s)（）及钉道长度（）及钉道长度（mm） 2. 不同后路寰枢椎融合内固定方法的生物力学性能评价不同后路寰枢椎融合内固定方法的生物力学性能评价 不同后路寰枢椎融合内固定方法的生物力学的测试结果见表 2、 表 3 和表 4。 Magerl 螺钉联合 Brooks 钢丝组成的固定系统的三维运动范围最小。Magerl 螺钉 侧别 PC 53.902.45 42.891.25 32.951.55 26.120.77 38.740.44 双侧 49.1058.70 40.4445.3429.9135.9924.6127.6337.8839.60 53.803.13 43.241.38 32.831.61 26.050.85 38.620.50 左侧 47.6759.93 40.5445.9429.6735.9924.3827.7237.6439.60 54.001.83 42.541.11 33.081.63 26.190.76 38.560.39 右侧 50.4157.59 40.3644.7229.8936.2724.7027.6837.8039.32 2005 浙江大学硕士学位论文 3 的前后屈伸运动范围小于寰枢椎后路椎弓根螺钉固定组； 其左右侧弯运动范围也 小于寰枢椎后路椎弓根螺钉固定组； 轴向运动范围与寰枢椎后路椎弓根螺钉固定 组无统计学差异。 表表 2：各组标本在：各组标本在1.5Nm 载荷下寰枢关节载荷下寰枢关节 前屈后伸活动范围和中性区前屈后伸活动范围和中性区(), s,n=6 前 屈 中性区 后 伸 Intact 5.843.65 1.480.12 4.790.30 Destabilized 10.500.70 3.220.18 7.870.79 Pedicle screw 3.650.11 2.040.16 3.370.38 Magerl 2.790.09 2.380.16 2.400.37 Magerl+Brooks 2.090.27 2.220.17 1.550.13 表表 3：各组标本在：各组标本在1.5Nm 载荷下寰枢关节载荷下寰枢关节 左右侧弯活动范围和中性区左右侧弯活动范围和中性区(), s,n=6 左侧弯 中性区 右侧弯 Intact 3.560.12 1.440.15 3.420.29 Destabilized 5.380.72 1.560.09 5.200.49 Pedicle screw 2.130.36 1.320.12 2.010.27 Magerl 1.430.16 1.510.06 1.400.15 Magerl+Brooks 0.750.14 1.410.13 0.860.12 表表 4：各组标本在：各组标本在1.5Nm 载荷下寰枢关节载荷下寰枢关节 轴向旋转活动范围和中性区轴向旋转活动范围和中性区(), s,n=6 左 旋 中性区 右 旋 Intact 26.461.22 3.340.15 27.600.72 Destabilized 32.271.95 5.070.16 30.651.24 Pedicle screw 4.620.35 2.240.13 4.910.32 Magerl 4.570.49 2.700.22 4.270.43 Magerl+Brooks 2.650.25 3.130.23 2.930.38 3. 临床病例结果临床病例结果 本组 23 例患者共放置经关节螺钉 46 枚。术后并发表皮感染 1 例，经换药治疗 后愈合，无因感染而取出内固定物者。1 例术后伴枕颈部麻木，4 月后缓解。所有 患者无椎动脉损伤、脊髓损伤、舌下神经麻痹或内固定断裂。本组所有病例获得随 访，随访时间 436 个月，平均 15 个月。植骨全部融合，无一例假关节形成。均 达到了寰枢椎稳定的手术目的，颈椎前屈后伸动力线未显示出不稳定的迹象。有 2 例患者主诉旋转活动部分受限。 2005 浙江大学硕士学位论文 4 讨讨 论论 Magerl 等于 1979 年首先报告了应用经关节螺钉固定术实施寰枢椎后路融 合。 此术式在技术上富有挑战性， 在固定节段的稳定性和融合效果上具有优越性， 为许多作者采用。然而，不同作者对经关节螺钉固定技术所作的描述不尽相同。 临床实际操作中各描述并无实质性意义， 因为术者对进钉点与钉道方向的判断无 法精确到 1mm 和 1。在此基础上，本实验确定了测量标志点。 在经关节螺钉固定融合术的应用中发现椎动脉损伤有一定的发生率， 文献报 道认为枢椎横突孔变异是主要原因之一。 本实验中观察到枢椎横突孔的形态及椎 动脉在横突孔内的走行有较大的个体间差异， 所测的下限角变异系数较大正是这 一个体差异的体现，但是和孔庆毅等的实验结果有较大的差距，考虑可能与样本 偏小有关。变异系数的比较结果显示样本下限角变异程度大于其他角度，脱位标 本钉道长度的变异程度大于正常位置标准角方向的钉道长度， 最大容许脱位状态 下的寰椎移位值变异系数远远大于其他测量值。 上述几个变异最为明显的测量指 标都与枢椎横突孔的位置、大小有关，因而可以认为从一定程度上说明了横突孔 的形态学特征存在较大的变异。 螺钉置入与水平面的夹角在临床上的描述不尽一致， 主要根据上述进钉要求 在 X 线监测下调整最佳的进钉方向。根据本实验在正常成人尸体标本上对寰枢 椎经关节螺钉固定的相关参数的测量结果，最大角(53.902.45), 95 %可信区 间 49.1058.70;标准角(42.891.25), 95%可信区间 40.4445.34;下 限角(32.951.55), 95 %可