Anderson II型齿状突骨折常采用单枚空心拉力螺钉和垫圈固定,尽管大部分报道显示固定效果良好,但仍有报道显示假关节发生率接近20%。内固定失效的主要模式为螺钉从C2椎体切出。随着年龄的增加,C2椎体前侧皮质厚度逐渐降低,因此而发生螺钉切出的风险也逐渐增大。为了减少此类并发症的发生,美国Alan H. Daniels医生采用空心加压螺钉联合锁定板固定II型齿状突骨折,并与单纯采用空心加压螺钉组通过相同的力学实验进行对比。结果显示空心螺钉联合锁定板固定II型齿状突骨折显得得不偿失。
图1. 空心加压螺钉联合锁定板固定II型齿状突骨折正侧位模式图
作者随机采用变径双头空心加压螺钉联合锁定板(LPC组)或单纯使用变径双头空心加压螺钉(FTVPS组)固定II型齿状突骨折16例,每组各8例。两组标本间一般资料无明显差异。
表1. 两组标本间年龄及骨密度间无明显差异。
自C2椎体前下缘至齿状突尖端钻入1根导针,注意导针尖端不能穿出皮质骨。之后用2.7mm空心钻头钻孔。用2.0mm摆锯制作Anderson II型齿状突骨折模型后分别置入空心螺钉及锁定板。将实验用骨固定于PMMA骨水泥夹具后分别进行力学测试,记录载荷-位移曲线,内固定系统的稳定性采用位移0.5mm时所加载的载荷值进行评价,对比两组间力学强度差异及各组的失效强度。
图2. 力学实验
结果显示两组间位移均随载荷增加而逐渐增长,两组骨折模型的失效载荷FTVPS组362± 109 N /mm明显小于LPC组498± 133 N/mm;结构强度间无明显差异(p=0.84),FTVPS组281 ± 76N/mm,LPC组272± 89 N/mm。尽管增加了失效载荷强度且LPC组载荷位移曲线斜率明显低于FTVPS组(即LPC组结构弹性明显增加,使得螺钉自椎体前侧皮质切出的风险降低),但两组 间结构强度无明显差异。
图3. 两组间载荷位移曲线显示: A. FTVPS组载荷位移曲线,注意载荷位移曲线斜率大,即结构弹性低,刚度高。曲线自正向向负向转变时的强度即为屈服(失效)强度(箭头所示)。BLPC组载荷位移曲线,注意载荷位移曲线斜率大,即结构弹性高,刚度低。
同时作者指出使用LPC后骨折位移间隙会增大平均约1.1mm左右。虽然早期不会造成神经脊髓等损伤,但若骨折失效后由此造成的脊髓损伤和增加翻修手术难度的风险也将逐渐加大,因此显得得不偿失。
图4. A: LPC组失效前状态;B:FTVPS失效前状态;C:LPC组失效后状态,表现为骨折分离;D:FTVPS组失效状态,表现为螺钉自椎体前缘切出。
图5. A:LPC置入后图示;B:切口图示,CD:颈椎正侧位X线图示。
作者通过本文得出如下结论,齿状突骨折单枚螺钉固定常见失效模式为螺钉自椎体前缘切出;联合使用锁定板后失效模式转变为骨折分离移位;联合使用锁定板较单纯使用拉力螺钉失效强度增大。