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上颈椎外科的现状与展望

标签:脊柱侧弯 论文精选 | 作者:王建华 | 发表时间:2012-04-10 22:04:35

近年来,随着国内外学术交流的频繁,脊柱外科呈现蓬勃发展的趋势。上颈椎(颅颈交界区域)作为脊柱解剖区域的制高点,曾被认为是风险大,治疗难,疗效有限而少有人问津的所谓“禁区”,如今正成为各大医院,各种学术会议研究、交流、探讨的热点。上颈椎外科学和颈椎外科学,腰椎外科学一样作为一个完整的诊治体系和亚学科正逐渐发展成熟。现代脊柱外科技术的发展,使得颅颈交界区的各类创伤、畸形、肿瘤等疾病的治疗手段更加丰富而完善,许多以前被认为困难的病例均得以有效治疗,本文就目前国内外在该领域的发展水平现状及展望作一述评。

一、 传统后路手术的方法日益完善

上颈椎的后路手术经历了十余年的发展,从早期经典教科书上的Garic-Brook钢丝固定技术、到钛缆、椎板夹、椎板钩等非坚强固定技术,再到经寰枢椎侧块螺钉技术(magerl螺钉)技术,寰枢椎的后路固定技术实现了第一个飞跃。Magerl螺钉由于力学性能比先前的技术更优,固定更加加可靠,而曾经风靡一时。但实施magerl螺钉固定必须具备两个前提条件:1 寰枢椎术前必须达到解剖复位;2 患者的寰枢椎侧块关节必须结构完整。如果寰枢椎脱位未能复位,或者寰枢椎侧块结构因肿瘤,结核等病变破坏而缺损,则无法采用该技术实施固定。所以 magerl螺钉技术的出现虽然和前期技术相比是一个很大进步,但适应证显然有限。上颈椎后路手术技术真正发展成熟的标志是寰枢椎后路经椎弓根螺钉技术的出现和广泛应用,该技术被认为是近代上颈椎外科领域里程碑式的核心技术。和下位颈椎相比,由于寰枢椎的解剖结构存在较大变异,寰枢椎椎弓根螺钉的置钉方法和技巧显得更加重要。有关寰椎后弓解剖变异,枢椎椎动脉孔解剖变异,寰枢椎椎弓根投影点及置钉方向的解剖学研究,寰枢椎椎弓根螺钉置钉方法与技巧等方面的文章常见于国内外诸多专业学术期刊中。谭明生【1】等根据寰椎后弓的解剖特点提出经寰椎椎弓根置钉技术的概念,并不断将该技术发展和完善,认为对寰椎后弓高度小于4毫米的患者可以采用寰椎椎弓根显露技术进行置钉。王建华【2】等根据枢椎椎动脉孔的解剖变异将其分为4种类型,认为I.、/II/IV型适合置入椎弓根螺钉,II型由于枢椎椎动脉孔呈现高拱内挤的形态,椎弓根置钉的有效空间有限,是置入椎弓根螺钉的禁忌;术中应根据枢椎椎弓根复合体的解剖特点,探测枢椎椎弓根拐点“Q”点,并掌握“宁上勿下、宁内勿外”的原则,可以大大提高置钉的成功率;而对因椎弓根发育不良、儿童、等置钉风险较大的患者,可以应用数字骨科技术辅助置钉,进一步降低置钉风险,提高置钉的成功率。总之,合理掌握和应用寰枢椎椎弓根螺钉固定技术,可以实现寰枢椎的后路坚强固定与融合,并可延伸至枕颈的固定与融合。该技术的生物力学性能优于之前的任何后路固定技术,从而成为目前寰枢椎后路固定手术的“金标准”。更为重要的是,借助后路寰枢椎钉棒技术,可以成功实施寰枢椎脱位的提拉复位,从而被广泛应用于寰枢椎脱位、颅底凹陷症、hangman骨折等复杂上颈椎疾病的治疗中。马维虎等还报道了一种将寰椎后路单钉棒技术用于不稳定性寰椎固定的治疗方法。

二、各种组合式固定技术及动态固定技术的发展成为寰枢椎后路椎弓根螺钉技术的补充

由于寰枢椎解剖变异的存在,并非所有的寰枢椎都适合经椎弓根螺钉固定。研究表明,有17%左右的寰椎后弓因椎动脉沟压迹太深而致椎弓根太细无法置入直径3.5毫米螺钉,有18%左右的枢椎椎动脉孔呈现高拱内挤形态【2,3】,明显挤压了枢椎椎弓根的可置钉解剖空间而无法容纳直径3.5毫米螺钉。针对这种情况,马向阳等【4,5】提出在寰枢椎可以通过放置侧块螺钉和部分经椎弓根螺钉完成在寰枢椎的螺钉锚定;而在枢椎可以通过置放椎板螺钉、侧块螺钉和C2/3经关节螺钉完成在枢椎的螺钉锚定,这些方法是对寰枢椎椎弓根螺钉固定技术的一种有效补充,可以组成多达12种寰枢椎后路螺钉固定组合。这些补充技术虽然比不上枢椎椎弓根螺钉的坚强,但生物力学研究表明其稳定性和固定强度完全能够满足特殊情况下的固定需要。各种后路组合式固定技术的补充保证了后路钉棒技术几乎可以应付各种情况的需要。它是对寰枢椎后路椎弓根固定技术的补充和完善。

三、寰枢椎动态固定技术的研制和发展值得关注

寰枢椎位于颅颈交界区域,它是连接头颅和脊柱的枢纽,其结构功能复杂,不仅起到维持枕颈结构稳定的作用,而且具备前后,左右侧屈和大角度的旋转功能。寰枢椎之间有三个重要的关节结构:双侧的侧块关节和前方的寰齿关节。当寰枢椎脱位、齿突骨折、畸形、肿瘤等病变导致寰齿关节脱位或结构异常、缺失等,常常需要做寰枢的关节融合和固定手术。这将导致丢失40~50%左右的颈椎旋转功能,其对颈椎的功能影响是不能忽视的。和下颈椎,胸腰椎等部位的非融合技术研究一样,寰枢椎的非融合固定技术的研究也是一项值得关注的前沿技术。

倪斌等根据寰枢关节的解剖和运动特点,提出研制一种可以保留寰枢椎旋转功能的后路动态固定系统。该系统采用寰枢椎椎弓根螺钉技术为固定锚点,通过寰枢椎连接棒和万向连接杆的巧妙连接,可以在维持寰枢椎前后方向稳定的前提下,保留一定的旋转运动功能。并通过离体的力学试验证明其具备一定的可行性。

陆斌,贺西京【6,7,8 】等,根据50例成人寰枢椎的解剖学研究,设计了一种具备旋转功能的人工寰齿关节,并进行了生物力学测试,认为它既可以维持寰枢关节的稳定性,又具备一定的旋转运动功能,并且可以采用经口咽入路的手术方式进行安装,如果能够用于人体,将有望取代目前的寰枢椎刚性的固定融合技。

以上技术由于种种实际的技术难题,尚未进入临床应用阶段。但对寰枢椎动态固定技术的投入和研究仍然是值得关注的一个前沿和热点问题。各种新设计,新器械的研发将是对目前寰枢椎融合技术的一种发展创新和有益尝试。

四、前路治疗对于复杂病变更显优势

经口咽前路手术曾被认为具有较高的潜在的感染风险而少有人敢于问津,所以一直作为一种高端技术仅在少数医院开展。我院自九十年代末以来长期开展经口前路手术治疗各类寰枢椎脱位,上颈椎畸形、肿瘤等疾患数百余例,总体感染率控制在1~2%上下的水平,与后路手术接近。说明在规范的术前准备,术中操作和术后处理等各环节的有效控制下,经口咽手术的感染率其实可以控制在很低的水平,采用这一手术入路是安全的。

经口咽入路除了需要经过口腔操作而显得较为深在外,其实与后入路相比显露更加直接和安全简便,因为覆盖在寰枢椎前方的结构仅仅为几层粘膜,和肌肉组织,稍做剥离后便可很容易显露到寰椎前弓,侧块,枢椎椎体和侧块等结构。所以采用该入路实施手术其实是一种“深部的表浅手术”,只要掌握一定技巧,手术显露和操作过程在某种程度上比后路手术更加简便和安全。王智运等【9】的颅颈交界区解剖研究认为,采用上颌骨截骨的方式可以大大扩展经口手术的显露范围,通过改良的经口手术入路显露能够将显露范围扩展到斜坡上段和蝶窦,更有利于处理颅底凹陷症等复杂病变。

大多数的上颈椎疾患最终的病变都是以寰枢椎脱位为主要特征的,手术的目的基本以寰枢椎复位和固定为主。新鲜的骨折和脱位在牵引下可以很容易复位,这时采用后路和前路固定都可以达到同样效果。而对于陈旧性的骨折和脱位,颅底凹陷症等等复杂情况,单纯颅骨牵引有时很难奏效。这时,经口的前路松解是一个不可缺少的关键步骤。目前国内外大部分学者采用的方法均是前路经口腔松解后再改用后路手术的方法实施固定。王超等利用枢椎椎弓根螺钉的强大锚定功能,研发了后路枕颈复位钢板系统,采用经口前路松解,牵引下维持复位,后路提拉式固定枕颈融合的术式治疗各种难复性寰枢椎脱位和颅底凹陷症患者,获得了良好疗效。该技术的优点是可以减小经口手术带来的感染风险,不足之处是手术过程较复杂。

尹庆水【10,11,12】发明的经口前路松解,TARP钢板复位固定的技术可以将松解,减压和复位固定仅需通过前路手术一次完成,大大简化了手术过程。

经口前路手术对于治疗一些复杂寰枢椎病变具有很多独特优势。如:1 对于寰枢椎侧块关节几乎骨性融合的难复性寰枢椎脱位,可以采用经口前路高速磨钻打磨松解的方法将骨性融合的寰枢椎完全分开,然后结合TARP钢板的独特复位功能将其完全复位。2 对于畸形愈合的齿突骨折,可以采用经口前路技术将齿突骨折打断并松解双侧寰枢椎侧块关节后,采用TARP钢板将其复位、融合。3 对于不稳定性颅底凹陷症的治疗,经口前路手术具有独特的优势。不稳定型颅底凹陷症患者大多有寰枕融合畸形和寰枢椎脱位。这类脱位由于时间长,很多是难复性脱位,单纯牵引很难复位。这时采用经口前路松解技术,将脱位周围的瘢痕组织彻底松解,同时结合TARP技术将其复位和固定,可以轻松解决脊髓压迫问题。这比采用前后路联合手术的方法更加简便和安全。尤其是对于寰枢椎或枕颈后部结构发育不良、畸形、缺损,或已做过后路减压手术已无置钉固定条件的病例,经口前路手术更显其独特的优势。

目前的TARP钢板经过不断发展完善,第III代和第IV代钢板均采用枢椎逆向椎弓根螺钉技术实施固定【12】,所以力学性能较早期的钢板具有很大的提升。其固定强度与后路的寰枢椎椎弓根钉棒系统接近,所以前路手术的前景是美好的。

五、              数字骨科技术正成为上颈椎手术新的推动力

由于上颈椎解剖部位特殊,寰枢椎周围重要的神经血管等结构密布,手术操作有较大风险,寰枢椎解剖变异的存在更增加了手术操作的不确定性和风险性。数字骨科技术的发展和应用成为复杂上颈椎手术的有效辅助手段,从而进一步推动了上颈椎外科手术的发展。王建华、艾福志等总结了数字骨科技术在颅颈交界外科手术中的应用情况,认为,目前,数字骨科技术在上颈椎手术中的应用主要包括以下几个方面:1 通过数字快速成型技术,获得等比例颈椎骨骼模型,从而在体外模拟手术,提高手术安全性。2 通过数字骨科软件设计寰枢椎椎弓根钉道和导航模板,用于术中辅助置钉。3 通过数字骨科软件进行手术设计,钢板匹配和选择,等等。数字骨科的应用,使得一些存在解剖变异的寰枢椎椎弓根置钉,儿童的寰枢椎后路置钉等手术更加安全和可行。将数字模型在术中的应用也使得经口前路实施寰枢椎打磨松解,减压等深部操作更有信心。数字骨科技术的出现使得目前的上颈椎外科手术如虎添翼,发展更为顺利,各种复杂高难度的手术更有安全保障。

【参考文献】

1 谭明生,移 平,王文军 等,经寰椎 椎弓根”螺钉内固定技术的临床应用,中国脊柱脊髓杂志,2006,16(5):336~340.

2 王建华,尹庆水,夏虹等,枢椎椎动脉孔解剖分型与椎弓根置钉关系的研究。中国脊柱脊髓杂志,2006,16(114):677~680

3 何 帆,尹庆水,马向阳 等,寰椎后弓形态分类与椎弓螺钉固定的解剖学研究中国临床解剖杂志,2006,24(3):275~278.

4 马向阳,尹庆水,吴增晖,等。多种寰枢椎后路钉棒固定技术的临床组合应用,中国骨科临床与基础研究杂志 2010,2(1):12~16

5 马向阳,尹庆水,吴增晖等。枢椎椎板螺钉联合寰椎椎弓根螺钉固定治疗寰枢椎脱位,中国骨与关节损伤杂志,2009, 24(3):193~195.

6 Lu,-B; He,-X-J; Zhao,-C-G et al.Artificial atlanto-odontoid joint replacement through a transoral approach. Eur-Spine-J. 2009 , 18(1): 109-17. 

7 Lu,-B; He,-X; Zhao,-C-G; et al.Biomechanical study of artificial atlanto-odontoid joint.

Spine.. 2009 , 34(18): 1893-9.

8 陆斌,李广琪,李建武等一句寰枢椎解剖学测量设计制造寰椎齿状突人工关节,中国组织工程研究与临床康复,2008,12(17):3237~3240。

9 王智运,尹庆水,王国良等。LeFort型截骨入路处理颅颈连接腹侧区病变的解剖研究,中国耳鼻咽喉颅底外科杂志,2009,15(6):401~405

10 尹庆水 艾福志 夏 虹等,寰枢椎前路复位钢板系统的研制及其生物力学,中华创伤骨科杂志,2004,6(2):170~173

11 Yin Q, Ai F, Zhang K,et al.Irreducible anterior atlantoaxial dislocation: one-stage treatment with a transoral atlantoaxial reduction plate fixation and fusion. Report of 5 cases and review of the literature.Spine (Phila Pa 1976). 2005 ;30(13):E375-81.

12 Ai FZ, Yin QS, Xu DC, et al.Transoral atlantoaxial reduction plate internal fixation with transoral transpedicular or articular mass screw of c2 for the treatment of irreducible atlantoaxial dislocation: two case reports.Spine (Phila Pa 1976). 2011 ,36(8):E556-62.


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副主任医师 副教授

中国人民解放军南部战区总医院

骨科

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