本文原载于《中华骨科杂志》年第5期
齿突骨折是一种危及上颈椎稳定性的严重损伤,文献报道其发病率占所有颈椎骨折的10%~15%[1]。齿突的解剖形态特别、毗邻结构复杂,骨折处理稍有不慎会加剧脑干、脊髓及神经根的损伤。依靠颅骨牵引后Halo?vest支架外固定难以获得寰枢椎的持续稳定,齿突骨折的不愈合率较高[2]。传统观点认为前路齿突螺钉固定是治疗新鲜Ⅱ型和浅Ⅲ型齿突骨折的首选方法,然而,并非所有Ⅱ型和浅Ⅲ型齿突骨折均适用于该技术[3]。手术操作中齿突螺钉的位置不佳、长短选择不当等时有发生,若螺钉穿出齿突会伤及颈髓,术后骨折移位和不愈合的报道并不罕见[4]。后路寰枢椎融合术多应用于寰枢椎复合损伤,保持上颈椎整体力学稳定的效果尚佳,但同时会丧失寰枢椎的大部分旋转功能[5]。
如何保持后路内固定稳定性高的优势,又不因植骨融合而丧失寰枢椎的旋转活动度,是提高齿突骨折后路手术疗效的关键。部分胸腰段暴力骨折应用后路椎弓根螺钉临时固定,待骨折愈合后为防止断钉、断棒又不损失胸腰椎活动度,可再行手术拆除内固定。受此启发,有学者提出了治疗齿突骨折的“后路复位固定非融合”理念[6]。寰枢椎椎弓根螺钉力学强度高,可在术中实现提拉复位,为实现后路复位固定非融合技术提供了基础[7]。在脊柱融合手术大行其道,非融合技术偏居一隅的今天,我国的骨科专家,特别是上颈椎外科专家在齿突骨折后路复位固定非融合技术的探索和推广方面做出了巨大努力。
本文以“齿突骨折”、“寰枢椎后路融合”、“寰枢椎椎弓根螺钉”、“寰枢椎后路固定非融合”、“寰枢椎后路非融合”、“densfractures”、“PosteriorC1?C2fusion”、“PosteriorC1?C2nofusion”、“C1?C2pediclescrewfixation”、“PosteriorC1?C2pedi?clescrewtemporaryfixation”、“posterioratlanto?axialfixationnofusion”等作为主要关键词,在CNKI、维普、万方、Pubmed、ScienceDirect等数据库进行检索,重点筛选近5年文献,并按照理念萌发、临床应用、技术优势、适应证选择等内容对该技术进行综述以飨读者。
一、齿突骨折的临床特点
枢椎齿突长约1.5cm,顶粗、根细。尖韧带从其顶端发出,止于枕骨大孔前缘。两侧翼状韧带附着于枕髁内侧缘。横韧带与分别连接于枕骨大孔前缘和枢椎体后部的上、下纵行纤维索共同构成十字韧带。齿突骨折多由颈椎极度过伸或侧屈暴力所致。实际上,齿突骨折常伴有C2,3不稳,形成寰枢椎复合损伤,导致高位颈髓的急性或慢性压迫[8]。年轻患者多因高能暴力如交通事故而引起齿突骨折,老年人会因跌倒等低能量损伤造成齿突骨折[9]。
二、齿突骨折的诊断
齿突骨折多有明确的外伤史,临床表现为枕颈部疼痛、旋转受限,步态不稳,四肢感觉或运动障碍等,症状的轻重视颈髓压迫情况而定,严重者可致呼吸骤停。诊断齿突骨折其实并不困难,但应注意不要遗漏寰枢椎复合损伤[10]。颈椎X线检查是诊断齿突骨折的常用方法,包括颈椎正、侧位,开口正位,过屈、过伸侧位,侧屈位等。颈椎X线片诊断齿突骨折有相当高的假阴性率,原因是上颈椎解剖结构复杂、骨块重叠较多、骨折移位不明显等[11]。也有学者认为如遇齿突骨折急诊患者,不必行X线检查,直接行CT检查[12]。相对于X线片,CT图像分辨率更高,可多角度、多断层观察受损齿突情况,还可进行三维重建以明确骨折类型。颈椎MR检查对评价骨折是否合并脊髓、韧带和颈部软组织损伤非常有价值。
三、齿突骨折的分型
目前较为公认的齿突骨折分型为Andersont和D’Alonzo分型,该分型将齿突骨折分为三型:Ⅰ型,骨折位于齿突尖部翼状韧带撕脱骨折,多未伤及横韧带,骨折较稳定,非常少见;Ⅱ型,骨折位于齿突与枢椎体交接处,最为常见,该处骨折血运较差,愈合困难,约占齿突骨折的65%;Ⅲ型,骨折延伸至枢椎体,对合面为松质骨,较易愈合,约占30%。该分型的缺点是未对Ⅱ型骨折的骨折线方向、骨折移位及粉碎程度进行细化,且Ⅱ型和Ⅲ型骨折间界限不够明确[13]。Grauer等[14]在前人的基础上将Ⅱ型骨折进一步分为三个亚型:ⅡA型为基底部横形骨折,无移位;ⅡB型为骨折线自前上斜向后下的斜形骨折或移位超过1mm的横形骨折;ⅡC型为骨折线自后上斜向前下的斜形骨折。按照Grauer观点,新鲜齿突骨折只有ⅡB型才是前路齿突螺钉固定的最佳适应证,ⅡA型可行单纯外固定,ⅡC型需要行后路寰枢椎融合术[15]。亦有部分学者习惯地将浅Ⅲ型和Ⅱ型统归于一类,认为这类齿突骨折均适于应用前路齿突螺钉固定技术[16]。
四、外固定技术的评价
广义的上颈椎外固定装置包括颈围、头-颈-胸石膏、Ha?lo?vest支架等。Ⅰ型为齿突尖部撕脱性骨折,属于稳定性骨折,仅用颈围保护即可[17]。对于新鲜的Ⅱ型齿突骨折,过去的观念认为可采取保守治疗,如颅骨牵引或Halo?vest支架,此类治疗方法除患者行动不便、依从性差外,最大问题在于骨折愈合率低[18]。不同文献对新鲜Ⅱ型齿突骨折应用Halo?vest支架外固定后骨折愈合率的报道多为35%~85%[19]。毫无疑问,在手术操作熟练和病例选择得当的条件下,新鲜Ⅱ型齿突骨折总体治疗效果,前路齿突螺钉固定技术要明显优于以Halo?vest支架为代表的颈椎外固定。单纯的Ⅲ型齿突骨折不伴寰枢椎不稳或寰枢椎复合损伤可考虑采用颈围或Halo?vest支架,无需行各种后路寰枢椎融合术。Ⅲ型齿突骨折若存在移位,即使经颅骨牵引复位后亦需将Halo?vest支架外固定时间延长至3个月以上,若3个月仍未愈合,应按陈旧性齿突骨折处理,需考虑行后路寰枢椎融合术[20]。
五、前路内固定技术的评价
鉴于外固定治疗Ⅱ型、Ⅲ型齿突骨折效果差,大部分学者均认为Ⅱ型和有移位的Ⅲ型骨折应考虑积极手术治疗。传统的齿突骨折手术方式可归纳为:前路齿突螺钉和后路融合术两大类。笼统地讲,不伴有寰枢椎不稳的新鲜Ⅱ型骨折是前路齿突螺钉固定的适应证。该项技术最早于年由Nakanishi率先提出,其最大优势在于保留了寰枢关节的旋转功能[21]。我们认为前路齿突螺钉的争议并不在于使用单枚或双枚螺钉的力学强度,而是在于如何界定“新鲜Ⅱ型骨折”,即新鲜Ⅱ型骨折的窗口期限尚无定论。姑且不考虑前路齿突螺钉技术的手术操作难度、相关并发症以及一定的不愈合率,也并非每一个“新鲜Ⅱ型骨折”都适于采用齿突螺钉固定[22]。显然,Grauer描述的ⅡC型因骨折线与齿突螺钉钉道不垂直,难于获得理想的力学强度;如果骨折为粉碎性也不宜实施此技术。Ⅲ型齿突骨折经前路螺钉固定后,近段螺钉力臂较短,也达不到固定的目的。
在实际操作过程中穿刺克氏针和旋入螺钉时都有可能将齿突骨折远端和克氏针顶向颅腔,造成操作失败甚至危及生命。刘少喻等[3]认为该技术的禁忌证还包括:(1)年幼及齿突较细小者;(2)短颈畸形;(3)颈椎僵直;(4)严重骨质疏松;(5)伴有上颈椎其他骨折。我们回顾了大量文献,从长期随访结果来看,前路齿突螺钉技术的绝对适应证最精确描述均是“部分新鲜的ⅡB型骨折”。除去操作技术要求高、手术失败率高之外,已知的该术式并发症还包括断钉、螺钉位置不佳、C2,3融合、神经血管损伤及骨折不愈合等[23]。Nakanishi设计齿突螺钉的理论基础是在齿突骨折愈合后保留寰枢椎的正常旋转功能,然而,实际上部分病例会因畸形愈合而影响颈椎旋转活动度。合并有横韧带断裂的齿突骨折应列为前路齿突螺钉内固定的禁忌证。
六、后路寰枢椎融合技术的发展
对前路齿突螺钉固定失败病例的补救办法是行后路寰枢椎融合术。但对于不合并横韧带损伤的新鲜齿突骨折,后路寰枢椎融合术从来都不是首选的治疗方法。恰恰正是因为后路寰枢椎融合会导致颈椎约40%~60%的寰枢椎旋转功能丢失[24]。
寰枢椎后路内固定器械包括钢丝、钩、夹、棒、钉等,种类繁多。基于上述不同形态的器械,已发展出了许多经典的后路寰枢椎融合技术,如Gallie钢丝技术、Brooks钢丝技术、Halifax椎板钩技术、Apofix椎板夹技术、Magerl经关节突关节螺钉技术、Harms侧块螺钉技术以及寰枢椎椎弓根螺钉技术等[25]。后路开放手术的优势在于视野更大,暴露更充分,置入内固定器械并行植骨融合后可对寰枢椎脱位或寰枢椎复合损伤进行治疗。从尸体标本生物力学测试及临床随访疗效来看,寰枢椎侧块螺钉或椎弓根螺钉固定的强度要高于经关节突螺钉和椎板螺钉[26]。目前认为,寰枢椎后路椎弓根钉-棒系统是较为理想的后路内固定方式。尽管后路寰枢椎融合术不是新鲜ⅡB型齿突骨折的最佳适应证。对于其他特殊类型齿突骨折,如齿突病理性骨折、ⅡC型骨折、移位严重或不能复位的ⅡB型骨折,陈旧性齿突骨折、骨折不愈合,前路齿突螺钉固定失败及不适应佩戴Halo?vest支架的患者,采用后路寰枢椎融合术仍不失为一种稳妥的手术方式[27]。若寰枢椎并未完全脱位在后路手术时是否需要植骨融合,目前也存在一定争议[28]。
七、后路寰枢椎椎弓根螺钉复位固定非融合技术
后路复位固定非融合技术并不依托于一种新的手术器械,实质上是回归于一种已被忽略10余年的治疗理念。远在Harms提出后路寰枢椎钉-棒固定技术之初,便探讨可否先期固定、后期取出钉-棒系统以保留寰枢椎的部分旋转功能[29]。自此之后并未见其应用该技术的后续大量临床报告。该项技术尚无公认的中文命名,在检索得到的少量中文文献中趋于称为“后路复位固定非融合”。我们倾向于采纳Ni等[30]年在《Spine》在线发表论文中对该技术的英文描述“posteriorreductionandtemporaryfixation”。
保留上颈椎活动度和维持上颈椎稳定性存在悖论。非融合技术的突破集中在下颈椎和腰椎,近年来展示出了可喜的成绩。但是,上颈椎的非融合技术并无实质性突破。Cai等[31]曾设计出人工寰齿关节、谭明生等[32]曾设计出人工寰齿“半关节”、周风金等[33]曾设计出后路寰枢椎限制性非融合装置,但均未见在临床上广泛应用。其实,寰枢椎椎弓根螺钉把持力不低于甚至高于Harms侧块螺钉,后者置钉前需要将寰枢椎牵引复位,而寰枢椎椎弓根螺钉可在术中提拉复位,为后路复位、固定而不植骨治疗齿突骨折创造了条件[34]。不同脊柱外科医生对齿突螺钉固定技术和寰枢椎椎弓根螺钉技术的理解和掌握程度不同。对于偏爱后路置钉的医生,选择合适的病例按照后路钉-棒系统复位固定非融合的理念治疗齿突骨折,手术安全系数并不亚于经前路置入齿突螺钉。
(一)适应证探讨
不同脊柱外科医生的操作理念和技术水平不同,对适应证的把握尺度也不尽相同。非合并横韧带断裂的Ⅱ型、Ⅲ型齿突骨折似乎均适于后路复位固定非融合技术。但我们认为该技术治疗齿突骨折的最佳适应证应是新鲜的ⅡC型骨折和牵引复位不佳、难以行前路齿突螺钉固定的ⅡB型骨折。陈旧性Ⅱ型骨折、伴有寰枢椎脱位、伴有寰枢椎复合损伤以及脊髓损伤的患者应尽量行后路融合术[35]。Ⅲ型齿突骨折可首先考虑外固定治疗,除非患者不愿意佩戴Halo?vest支架或头-颈-胸石膏,再考虑行单纯后路寰枢椎椎弓根钉-棒系统固定而不植骨融合[36]。
何秦等[37]认为施行后路复位固定非融合技术应选择患者年龄较轻(50岁),新鲜骨折,不合并代谢性疾病(如糖尿病、骨质疏松症、类风湿关节炎等)的患者。但Han等[38]对1例62岁伴有严重骨质疏松症的女性患者行单纯后路寰枢椎椎弓根钉-棒系统固定而未行植骨融合也取得了良好的临床效果。
马向阳等[39]认为除ⅡC型骨折、复位不佳的ⅡA型或ⅡB型骨折以及骨质疏松症患者适于后路固定非融合技术外,齿突腰部过小、枢椎纵向骨折也适于该技术。但波及枢椎关节面的侧块骨折、齿突骨折伴高位截瘫、合并横韧带断裂的患者应行后路寰枢椎融合术[40]。寰枢椎半脱位多见于儿童,儿童齿突短小不适于前路齿突螺钉固定[41]。横韧带断裂致寰齿前间隙5mm以下可考虑Halo?vest支架外固定;但超过5mm即行后路寰枢椎融合致使患儿上颈椎发育和活动丧失,未免损失过大[42]。能否对此类患儿行后路寰枢椎椎弓根固定非融合治疗未见相关文献报道。
(二)技术优势
后路复位固定非融合技术与前路齿突螺钉技术相比的优势在于不必过分强调术前牵引复位,可通过术中提拉达到或接近解剖复位。后路复位固定非融合技术与其他后路寰枢椎融合技术相比最大优势在于可以恢复或保留寰枢椎的旋转功能。
文献报道Halo?vest支架治疗Ⅱ型骨折的不愈合率为35%~85%,前路齿突螺钉治疗Ⅱ型骨折的平均愈合率约为80%[43]。累计上述不同学者利用后路复位固定非融合技术治疗Ⅱ型骨折的报道,包括倪斌等17例、陈其昕等13例、马向阳等8例、何秦等28例,共计66例均达到了预期的骨性愈合并安全地拆除了内固定。
Ni等[30]报告的5例Ⅲ型齿突骨折应用后路寰枢椎椎弓根螺钉复位固定非融合手术均获得骨折愈合。程才等[44]报告8例Ⅲ型齿突骨折行Halo?vest支架外固定患者中3例出现不愈合,2例延长外固定时间获得愈合,1例不得不改行后路融合术才获得愈合;而10例应用后路复位固定非融合技术的患者中仅有1例在随访初期未见愈合,延长内固定时间后也获得愈合。对于治疗Ⅲ型齿突骨折,后路复位固定非融合技术亦明显优于Halo?vest支架外固定。理想的后路复位固定非融合技术是将4枚螺钉分别置于寰椎和枢椎力学强度最高的椎弓根,为齿突骨折骨性愈合创造了绝佳的内固定条件。另外,在二期手术取出内固定时也具有一定的灵活性,若直视下出现寰枢关节不稳或未达到骨性愈合,可重新固定并植入自体骨进行融合[39]。此外,一旦达到骨性愈合应及时拆除内固定,以免寰枢椎活动度增加后导致断钉或断棒。二次手术拆除内固定固然会增加患者痛苦和费用,然而,相对于换取更多上颈椎旋转活动度为生活带来的便利,以及更好的术中复位和更高的骨折愈合率而言,一切的额外付出都看似值得。
(三)临床疗效
后路寰枢椎复位固定非融合技术并不依托新的非融合置入物或设计,而是基于寰枢椎椎弓根螺钉技术。Ni等[30]对年至年间拟行前路齿突螺钉固定却因无法术前复位或术中钉道位置不满意的22例患者,进行补救性后路寰枢椎钉-棒系统临时固定,患者平均年龄40.2±11.3岁,至年底平均随访时间达(41.8±26.8)个月,术后6个月除1例未达骨性愈合而继续后路钉-棒系统固定外,余21例均已拆除钉-棒系统,平均拆除内固定时间为(4.1±1.0)个月;在手术过程中除1例枢椎椎弓根缺如改行椎板螺钉外,其余均采用寰枢椎椎弓根螺钉置入,术后第6个月21例达到骨性愈合患者的颈痛VAS评分、颈部强直、ASIA损伤评分、NDI评分以及患者满意度等均较术前明显改善,寰枢椎的屈伸达到4.8°±1.6°,旋转可达25.7°±5.5°。我们认为该项研究存在两个固有缺陷:(1)因为患者术前齿突已骨折,故无法测量21例患者术前正常寰枢椎旋转活动度,只能列举文献中应用MRI(36.2°±4.5°)或CT(约43°)测量的正常人群上颈椎旋转范围作为参照;(2)研究者首先考虑对齿突骨折行前路齿突螺钉或后路寰枢椎融合术,22例患者中ⅡB型5例、ⅡC型12例均是因为术前复位不佳或预计无法行前路手术后采取补救办法才选择行后路非融合临时固定,受最初研究设计所限,无法直接比较后路固定非融合与前路手术或后路融合固定的真正疗效。
最近,Han等[38]在《EuropeanSpineJournal》发表了一篇相似主题涉及13例患者的病例研究,平均年龄(40.0±13.1)岁,与前组病例不同,该组病例皆为ⅡC型新鲜齿突骨折,受伤至手术时间(13.2±6.2)d,不包含Ⅲ型齿突骨折,且无一例存在神经损伤或并发伤;所有患者共计52枚螺钉均成功植入寰枢椎椎弓根,平均随访时间(14.2±4.5)月,术后(9.2±2.8)个月达到骨折愈合后拆除螺钉;利用动态CT进行连续扫描,在拆除内固定1个月后颈椎轴向旋转活动范围为.5°±25.8°,以正常人群数据对比,颈椎轴向旋转降低20%,效果优于后路融合术后减低55%或前路齿突螺钉固定术后减低30%;寰枢椎旋转活动范围可达34.2°±22.0°,保留了大约30%的颈椎轴向旋转功能,与前路齿突螺钉固定的效果大致相当。值得注意到是,Han等[38]认为老年骨质疏松症患者不宜行前路齿突螺钉固定,会导致螺钉松动、拔出且前路固定骨折不愈合风险更高。而该研究中采用后路固定非融合手术治疗的1例严重骨质疏松患者也达到骨性愈合并安全地拆除了内固定[38]。
马向阳等[39]报告了8例在至年间收治的不适合前路齿突螺钉固定的新鲜Ⅱ型齿突骨折病例,5例为ⅡC型骨折,3例因牵引复位不佳而无法行前路固定,患者平均年龄38岁,伤后平均11d入院,术前均无明显肢体功能障碍,只表现为颈项部疼痛及活动受限;行一期后路寰枢椎钉-棒系统固定而不进行后路植骨,寰椎植入椎弓根螺钉13枚、寰椎部分经椎弓根螺钉固定3枚,枢椎植入椎弓根螺钉11枚、枢椎椎板螺钉5枚;平均随访16个月骨折愈合后二期拆除内固定,拆除内固定后颈椎旋转功能即刻得到部分恢复,左、右旋均约为50°~70°,平均约60°;末次随访复查过伸、过屈位X线片显示无寰枢椎脱位,颈椎旋转功能基本恢复正常,左、右旋转均80°~90°,平均约85°。马向阳等[39]报告的病例数目较少,颈椎旋转角度主要靠目测估计,不如CT测量结果精确,较上述两个研究中术后保留的颈椎旋转角度更大。
何秦等[37]报告了28例年龄50岁以下的新鲜Ⅱ型齿突骨折患者,男17例、女11例,均采用寰枢椎椎弓根螺钉固定,未植骨融合,术后平均5个月达到骨折愈合,内固定拆除后初期颈椎旋转仍有受限,经3个月康复锻炼后所有患者颈椎旋转功能均恢复接近正常。28例患者中术前5例合并脊髓损害,Frankel分级C级2例、D级3例,最终均恢复至E级。
程才等[44]比较后路寰枢椎复位固定非融合技术与Halo?vest支架外固定治疗Ⅲ型齿突骨折的疗效,18例中8例行Halo?vest支架外固定,10例行后路非融合椎弓根螺钉内固定;经过平均14.3个月随访,所有患者症状均得到改善,去除外固定或内固定后颈椎活动度、JOA评分等,后路复位固定非融合组要明显优于Halo?vest支架组;Halo?vest支架组1例延迟愈合,经延长外固定时间仍不能愈合,最后改为后路寰枢椎椎弓根螺钉固定植骨融合才得到愈合。
总之,后路寰枢椎椎弓根螺钉复位固定非融合技术治疗齿突骨折并不是技术上的创新,而是对Harms技术最初设想的重新回归和实践应用。后路融合固定可获得最大的稳定,但会丧失大部分寰枢椎旋转功能,前路齿突螺钉固定并不适于每一位新鲜Ⅱ型齿突骨折患者。诊断齿突骨折应结合症状、体征和影像学资料,防治漏诊和误诊。对于明确需要手术治疗的患者,综合考虑选择前路还是后路,融合还是不融合,对难于经术前复位、难于行前路齿突螺钉固定却不需要后路寰枢椎融合术的患者,可以考虑应用后路复位固定非融合技术,以保留更大范围的上颈椎运动功能。
参考文献(略)
(收稿日期:-01-09)
(本文编辑:马宏庆)
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