迄今为止,临床上已经有多种内固定方法用于固定寰枢关节。包括钛揽固定技术、寰椎侧块及枢椎椎弓根螺钉技术、后路寰枢椎经关节螺钉技术等。与传统钛揽固定技术相比,后两种固定技术不但能够提供更坚强的固定效果,而且能够获得更高的植骨融合率,因而稳定性也更好。
后两种寰枢椎固定方法稳定性相似,寰椎侧块及枢椎椎弓根螺钉技术成熟,且椎动脉损伤的风险较小;然而,经关节螺钉固定在技术上要求较高,并有造成医源性椎动脉损伤的潜在风险。
解剖学研究表明,由于椎动脉解剖变异或椎动脉沟较大,有大约23%的患者无法完成单侧或双侧经关节螺钉固定。然而,尚没有明确的研究对上述两种后路固定方法的难易程度进行比较。
为此,印度学者Pruthi等介绍了一种新的CT扫描参数:自由关节突面积(free facet area),并根据CT扫描提出其正常值及临床意义;同时结合枢椎峡部宽度及高度等测量参数,并将这些参数的测量方法标准化,以此提出一个新的基于CT评估的分级系统,在上述三项测量参数的基础上来评估置入经关节螺钉和C2椎弓根螺钉的难易程度。
作者对47具成人干燥枢椎标本进行了CT扫描,所用医学术语如图1a、1b所示。CT扫描测量的参数包括:(1)峡部宽度:具体方法如图2a所示,横断面上扫描层厚为0.5mm,从头端向尾端进行扫描,当扫描至横突孔层面时进行峡部宽度的测量,该面在冠状面上和旁矢状面上经过椎动脉沟的上缘。
(2)自由关节突面积(free facet area,图3):该参数在冠状面上进行测量,沿椎动脉沟的内侧缘作一直线并向上延伸,这条线将上关节面分为A、B两部分,Free facet area(%)就通过公式(A*100/A+B)计算而得。
(3)峡部高度(图4):矢状面重建后,峡部高度的测量在旁矢状面上完成,该位置在冠状面上穿过椎动脉孔的顶端。
图1. 术语应用。a. C2上面观:A—椎弓根,B—关节间部/峡部;b.C2侧面观:c—峡部宽度:关节间部最狭窄的部分。
图2. a.峡部宽度测量;横断面的选择以冠状面上和旁矢状面上经过椎动脉沟上缘为准。
图3. a.Free facet area的测量;在椎动脉沟的内侧缘作一直线并向上延伸,该直线将C2上关节面分为A和B两部分。Free facet area=A*100/A+B,CT图像的选择为冠状面图像:在横断面上位于横突孔的尖部(b),旁矢状面上经过椎动脉沟的最高点。
图4. a.峡部高度测量。图像选择为矢状面,该位置在冠状位上位于椎动脉沟的顶点。
结果显示:左侧free facet area(%)明显大于右侧(P<0.001),而虽然左侧枢椎峡部平均宽度及高度大于右侧,但并无统计学差异(表1)。作者根据椎动脉与颈2的位置关系,结合峡部宽度、高度及free facet area等参数提出了一个新的分级系统(表2),当峡部宽度≤5mm时,两种置钉方法得分均为1分。
峡部高度对经关节螺钉的置入尤为重要,当峡部高度≤5mm时,经关节螺钉评分为2分,而C2椎弓根螺钉评分为1分;free facet area 与C2椎弓根螺钉的置入关系更为密切,当该数值≤50%时,评分为2。总的来说,评分越高,螺钉置入难度越大(表3)。根据该分级系统,约有40.4%经关节螺钉置入困难,24.5%的C2椎弓根螺钉置入困难(图5)。
图5. 分级系统举例。a. 右侧峡部宽度—4.2mm,b.左侧峡部宽度—7.7mm,c.右侧free facet area—17.7%, d.左侧free facet area—79.7%,e. 右侧峡部高度—5.5mm,f.左侧峡部高度—5.2mm. 得分:右侧椎弓根螺钉:1+2+0=3;右侧经关节螺钉:1+1+0=2;左侧椎弓根螺钉:0+0+0=0;左侧经关节螺钉:0+0+0=0. 结果表明左侧既适合经关节螺钉,也适合椎弓根螺钉。但是,右侧置入椎弓根螺钉的风险要大于经关节螺钉。
作者认为,与C2椎弓根螺钉相比,经关节螺钉的置钉难度较大。在选择枢椎螺钉固定技术时,需要对峡部宽度、峡部高度以及free facet area 这三个关键参数进行测量,并根据分级系统评估置钉的难易程度(图6)。该方法有助于外科医师选择更合适、更安全的置钉方式,而且能够更好地了解该区域的复杂解剖结构。
图6. 推荐评估流程图。