后路枕骨髁螺釘技術研究進展

婁楨祺，王 揚，李國慶，馬維虎*

1.嘉興學院附屬醫院骨科，嘉興 314001

2.寧波大學醫學院附屬寧波市第六醫院脊柱外科，寧波 315040

枕骨、寰椎和樞椎共同構成了枕頸部活動的結構功能單位，即枕頸交界區［1-2］。炎癥、創傷、腫瘤及畸形等因素會導致枕頸交界區失穩，從而引起頸脊髓或神經根的損傷、麻痹及難以忍受的疼痛，甚至危及生命［3-4］。后路內固定融合技術是治療枕頸部失穩的重要手段，目前常用術式為枕骨螺釘技術，該技術較鋼絲固定技術有更好的生物力學穩定性［5］，且擁有更高的骨融合率，但存在腦脊液漏、硬膜外血腫、乙狀竇和靜脈竇受損的可能［6］。另外，由于枕骨各部位厚度不一，部分患者枕骨不足以提供足夠的力學強度，且枕骨下部分切除術患者無法提供足夠的骨性區域供枕骨螺釘固定［7-8］。為了彌補上述不足，Uribe 等［8］與La Marca 等［9］于2008 年提出以枕骨髁作為顱側固定點行枕頸內固定融合的觀點。近年來，枕骨髁螺釘技術的基礎和臨床研究均表明該技術在枕頸失穩上的應用具有可行性。本文查閱了近年后路枕骨髁螺釘技術相關文獻并結合本研究團隊在該技術方面的研究，從解剖學形態，螺釘進釘點、置釘角度及長度選擇，生物力學穩定性，臨床應用等方面進行分析，現綜述如下。

1 枕骨髁的解剖學形態

枕骨髁位于顱骨底部，是枕骨大孔旁的一對突出于枕骨外的前部向內集中的骨性結構，與枕骨基底部和枕骨鱗部共同圍成枕骨大孔，其與寰椎側塊上關節面形成關節，是連接顱骨和脊柱的重要結構［10-12］。Le 等［13］依據CT 二維平面影像對340 側枕骨髁行解剖學參數測量，測得枕骨髁長、寬、高分別為（22.38±2.19）mm、（11.18±1.44）mm 和（9.92±1.30）mm；溫超輪等［14］測得枕骨髁長、寬、高分別為（21.61±2.1）mm、（11.07±1.09）mm 和（9.8±1.0）mm。國內外對于枕骨髁解剖學參數的差異主要來自于人種。Ozer 等［15］對704 例枕骨髁行解剖學測量及形態學分析，提出枕骨髁最常見的形態為橢圓形（59.67%），另外還有腎形、八字形、三角形、S 形和不規則形等，并認為橢圓形的枕骨髁最適合螺釘置入固定。李仕等［16］進一步證實了橢圓形為枕骨髁的主要解剖學形態，雙側橢圓形枕骨髁約占66.1%。本團隊近期通過數字化三維重建技術測得國人男性枕骨髁長、寬、高分別為（20.00±1.67）mm、（11.27±1.21）mm 和（10.72±1.13）mm，女性分別為（21.07±1.43）mm、（10.64±0.81）mm 和（9.62±0.95）mm［17］。研究結果與Le 等［13］依據CT 二維平面影像測量的結果相近。舌下神經根管是毗鄰枕骨髁前上方的重要解剖結構，是限制枕骨髁可容納螺釘容積的主要因素。Kalthur等［18］通過解剖學測量，得出舌下神經根管外口及內口下緣至枕骨髁關節面的垂直距離分別為（0.7±0.1）cm和（0.8±0.1）cm；本團隊成員李國慶等［19］測得兩側舌下神經根管下緣至枕骨髁關節面的垂直距離分別為（10.3±2.6）mm（左）和（10.5±2.6）mm（右）。Zhou 等［20］認為枕骨髁供螺釘置入的有效高度應為舌下神經根管下緣至寰枕關節面前后緣連線的垂直距離，并測得有效垂直距離為（6.2±1.3）mm。以上研究均提示舌下神經根管與枕骨髁關節面間有足夠的空間供直徑3.5 ~ 4.0 mm的螺釘置入。

2 枕骨髁螺釘進釘點、置釘角度及長度選擇

對于進釘點的選擇，Uribe等［8］對6具枕頸部標本行雙側枕骨髁螺釘固定，獲得合理釘道長度且均未對寰椎椎動脈溝內的椎動脈水平段造成壓迫，認為進釘點距枕髁內側緣4 ~ 5 mm，距寰枕關節上緣1 ~ 2 mm較為合理。La Marca等［9］選擇枕骨髁后部中央距髁孔3 mm處為進釘點，并在3具標本上成功置釘，但Ozer等［15］發現髁孔存在缺如可能，因此，認為髁孔不能作為適用于所有枕骨髁的進釘參照物。隨后，Le等［13］表示，合適的進釘點應取枕骨髁后部中心，距枕骨底至少2 mm 可有效提高螺釘置入的可行性。Lee 等［21］依據CT 平面影像模擬置釘對枕骨后部水平方向進釘點的選擇進行評估，認為枕骨髁后緣中點及中點外側3 mm 為進釘點更適合直徑4 mm 的螺釘置入，其置釘可行性達92% ~ 93%。但外側進釘點損傷髁導靜脈的風險更高，筆者近期研究［22］參照Lee 等［21］建議的進釘點，通過CTA 三維重建評估椎動脈及舌下神經根對枕骨髁螺釘置入的影響，得出該進釘點置釘可行性為91.1%。本團隊成員王揚等［23］依據三維模擬置釘評估得出，選擇枕骨髁后部中心進釘點與上進釘點（中點上方1 mm）較下進釘點（中點下方1 mm）可獲得更高的置釘成功率和安全性，且進釘點在豎直方向上的改變對釘道長度影響較小。其他相關研究［17，19，24-25］通過三維重建模擬置釘、尸體標本置釘測量等方法均得出以枕骨后部中點位置為進釘點可滿足置釘要求。枕骨髁解剖學形態變異廣泛，且人種及進釘參照不同，是造成目前進釘點參數存在差異的主要原因。結合上述研究，以枕骨髁后部中點為進釘點已得到大多數學者的認同，但是由于存在個體化差異，術前個體化的置釘評估及選擇是提高置釘安全性及可行性的重要手段。

枕骨髁周圍毗鄰眾多重要解剖結構，尤其是舌下神經根和椎動脈水平段，是限制后路枕骨髁螺釘置入的主要結構。但是，由于椎動脈水平段可在術中直視，并可通過輕微的向外向下牽拉來減少螺釘對椎動脈水平段的威脅［8，26］，因此，如何避免置釘過程中螺釘對舌下神經根的損傷是目前研究的重點。同時，內傾角的把控是釘道長度的決定性參數，恰當的內傾角度可獲得最大的有效置釘長度，從而獲得最為優化的螺釘強度及抗拔出力。Uribe等［8］認為，在冠狀位控制螺釘內傾角（12° ~ 22°）并結合矢狀位螺釘頭傾角（< 5°）可有效避免舌下神經根的損傷，且有效釘道長度可達20 ~ 24 mm。Frankel等［24］認為，內傾角應為20° ~ 33°，同時頭傾角通常應< 10°。Le等［27］比較分析了不同內傾角情況下螺釘置入長度的變化，認為內傾角≥20°可滿足有效釘道長度，且控制頭傾角范圍為0° ~ 5°，否則舌下神經根和寰枕關節面的損傷概率將大幅度提升。而本團隊成員王揚等［23］的研究結果顯示，螺釘頭傾角度的變化對釘道長度并無影響。筆者近期對100側枕骨髁進行模擬置釘實驗，結果顯示，以枕骨髁長軸方向為內傾角置釘可獲得最長釘道，置釘長度可達（22.47±1.48）mm（男）和（21.59±1.62）mm（女）［17］，與Uribe等［8］所測量的釘道長度22 mm 及EI-Gaidi 等［26］所得出的（22.2±3.9）mm 結果相近。目前研究以頭傾角來評判螺釘置釘矢狀位方向，但在實際操作過程中，由于缺乏準確的顱底參照，頭傾角難以得到合理的預判，指導置釘受到限制。筆者提出新的置釘參數—枕骨切線角（螺釘中軸線與由進釘點引出的與枕骨后部骨面相切的切線間的夾角）協助置釘，筆者認為，枕骨切線角可在術中直觀測量，并可有效結合內傾角、進釘點，形成唯一置釘向量通道指導置釘［17］。依據上述理論，本團隊2018 年設計并制作了枕骨髁螺釘置釘導航器（專利號：CN 208404821U），并通過12具尸體標本行導航器協助枕骨髁螺釘置釘，結果顯示，導航器可有效結合枕骨切線角、頭傾角及進釘點輔助螺釘準確置入，導航器有助于提高后路枕骨髁螺釘置釘的安全性［28］。

3 枕骨髁螺釘的生物力學特性

Uribe 等［29］對6 具新鮮尸體標本分別行枕骨髁螺釘固定和枕骨鋼板固定的生物力學測試并進行對比，研究顯示，2 種固定方式均可使枕頸側曲、屈伸及旋轉活動度明顯變小，2 種固定裝置生物力學實驗比較存在差異，但差異無統計學意義，作者認為枕骨髁螺釘可作為一種新的枕頸融合技術減少上頸椎活動度。Hong 等［30］對16 具新鮮冰凍標本行枕骨螺釘、枕骨髁螺釘及經寰枕關節螺釘固定，并比較3 種技術的生物力學性能，結果顯示，枕骨髁螺釘和經寰枕關節螺釘在旋轉活動上較枕骨螺釘具有更好的穩定性，但側曲活動方面較差。Helgson等［31］認為，枕骨髁螺釘具有與枕骨鋼板技術相同的生物力學特性，但在旋轉活動方面比枕骨鋼板技術更具優勢。本團隊程杭清等［32］對6 具國人枕頸部標本行枕骨髁螺釘內固定，結果顯示，該固定系統較正常模型可有效減少枕頸部的前屈（43%）、后伸（48%）、側曲（32%）及旋轉（86%）運動范圍，具有可靠的生物力學特性。本團隊馬維虎等［33］通過有限元分析得出，枕骨髁螺釘與枕骨鋼板、經寰枕關節螺釘穩定性相似，但應力分布更均勻，對舌下神經根影響較小。目前對于枕骨髁螺釘技術的生物力學研究相對較少，且樣本量較小，結果不具有較好的代表性。此外，目前的生物力學研究主要集中于標本負載過程的力學特性，沒有螺釘斷裂、拔出等情況下的生物力學特性評價；因此，大樣本量及更為完整的生物力學研究有待進一步開展。

4 枕骨髁螺釘技術的臨床應用

2009年，Uribe等［34］首次將枕骨髁螺釘應用于臨床，術中X線透視及神經監測未見異常，術后CT示螺釘位置良好，未見椎動脈、舌下神經根等重要鄰近結構受損，術后隨訪1年，患者神經功能完好，無神經、血管損傷等并發癥發生。Infinger 等［35］與Bekelis 等［36］將枕骨髁螺釘技術應用于兒童，螺釘均精準置入并取得理想的枕頸剛性固定，術后隨訪未見神經、血管損傷等并發癥發生。Le等［37］應用三維導航技術對6 例患者行后路枕骨髁螺釘內固定治療，認為導航技術可有效提高置釘的安全性和精準性。Ahmadian 等［38］報道了12 例采用枕骨髁螺釘行枕頸融合術的病例，其中2 例患者左側枕骨髁因解剖形態不適合螺釘置入而行單側枕骨釘板固定，余均行枕骨髁螺釘固定，所有患者均取得了良好的手術效果，術后隨訪6 個月，影像學顯示骨融合良好。本團隊馬維虎等［39］率先將枕骨髁螺釘技術應用于國人，術前對患者行三維重建下模擬置釘評估，確認可行性，成功置入直徑4 mm 螺釘，術后隨訪3 個月，患者一般情況良好，未見椎動脈及舌下神經根損傷，生活質量較術前明顯改善。不過，目前枕骨髁螺釘的臨床應用病例較少，且缺少長期的隨訪資料，該技術的長期療效有待進一步研究。與此同時，目前對于枕骨髁螺釘的適應證與禁忌證也尚無明確標準定義，綜合上述案例報道，筆者總結枕骨髁螺釘應用范圍：①難以應用枕骨鋼板技術的患者；②需要聯合應用進一步加強固定穩定性的患者；③需要枕頸融合翻修的患者；④軟組織要求高的患者。對于存在椎動脈高跨畸形、單純后路枕骨髁螺釘生物力學性能難以滿足固定要求、枕骨髁骨缺損以及嚴重的顱底凹陷患者該技術難以應用。

5 總結與展望

枕骨髁螺釘作為一項新興的枕頸融合技術，目前在解剖學、形態學、生物力學、影像學和臨床應用等方面的研究證明其安全可行。相較于傳統的后路枕頸融合方式，枕骨髁螺釘技術更符合Grob［40］提出的理想枕頸融合內固定標準；具有提供更長釘道以獲得更大抗拔出力的特點［41］；且可應用于枕骨下部分切除術后患者，并提供更為廣泛的植骨面積，從而獲得更為穩定的生物力學特性及融合穩定性等優勢［31，34］。

枕骨髁周圍毗鄰重要結構，解剖層次復雜，在術中暴露及置釘過程中存在一定風險，術前釘道規劃，術中計算機導航一體化骨和神經監測可有效提高置釘的安全性和精準性［42-43］。

總之，后路枕骨髁螺釘技術為枕頸融合方式提供了新思路，且可切實有效地應用于枕頸失穩的顱側固定。隨著影像系統、三維導航等技術的不斷革新，大樣本量及長期隨訪的研究不斷開展，后路枕骨髁螺釘技術有望成為一種常規的術式，具有廣闊應用前景。