低齡兒童寰樞椎椎弓根螺釘固定的影像學測量

陳嘉裕 劉展亮 張惠城 楊志發 黃領志 楊永遷

【摘要】目的：測量低齡兒童（5～10歲）寰樞椎椎弓根螺釘內固定的相關參數，為臨床實施寰樞椎手術提供理論依據。方法：回顧性分析從2014年 1月 1日至2018年 12月 31日在梅州市人民醫院行寰樞椎 CT 掃描的低齡兒童（5～10歲）影像學資料。采用 CT 三維成像測量寰椎和樞椎椎弓根相關參數，包括寰椎椎弓根的寬度、高度及長度;樞椎椎弓根的寬度、高度及長度。結果：寰椎椎弓根的長度為左側（31.27±2.37）mm，右側（31.13±2.42）mm;寰椎椎弓根的寬度為左側（7.04±0.63）mm，右側（7.06±0.59）mm;寰椎椎弓根的高度為左側（5.59±0.47）mm，右側（5.68±0.41）mm;樞椎椎弓根長度為左側（26.68±0.86）mm，右側（26.42±0.81）mm;樞椎椎弓根的寬度為左側（5.45±0.53）mm，右側（5.52±0.61）mm;樞椎椎弓根的高度為左側（6.67±0.73）mm，右側（6.68±0.75）mm。結論：低齡兒童（5～10歲）可以容納3.5mm 直徑的椎弓根螺釘，理論上可以實施椎弓根螺釘內固定。

【關鍵詞】兒童;寰樞椎;椎弓根;影像

【中圖分類號】R726.1【文獻標識碼】A 【文章編號】2096-5249（2021）18-0006-03

Imaging measurement of atlantoaxial pedicle screw fixation in young children

Chen Jia-yu， Liu Zhan-liang， Zhang Hui-cheng， Yang Zhi-fa， Huang Ling-zhi， Yang Yong-qing.

Department of Orthopaedics， People Hospital ofMeizhou， Meizhou 514000， China

【Abstract】Objective：Relevant parameters of atlantoaxial pedicle screw internal ?xation in young children（5～10 years old） were measured to provide theoretical basis for clinical application of ?xation operation.Methods：The imaging data of young chil- dren（5～10 years old） who underwent atlantoaxial thin-layer CT scan from January 1，2014 to December 31，2018 in our hospital were retrospectively analyzed.Relevant indexes of internal ?xation of atlas and axis pedicle screws were measured with CT three-di- mensional measurement tools：width of atlas pedicle，height of atlas pedicle，and length of atlas pedicle;Axis pedicle width，axis pedicle height，axis pedicle length.Results：Length of atlas pedicle：left side（31.27±2.37）mm，right side（31.13±2.42）mm;Width ofatlaspedicle：leftside（7.04±0.63）mm，rightside（7.06±0.59）mm;Heightofatlaspedicle：leftside（5.59±0.47）mm，right side（5.68±0.41）mm;Pedicle length of axis：left side（26.68±0.86）mm，right side（26.42±0.81）mm;The width of axis pedicle：left side（5.45±0.53）mm，right side（5.52±0.61）mm;Height of axis pedicle：left side（6.67±0.73）mm，right side（6.68±0.75）mm.Con- clusion：Young children（5～10 years old） can accommodate pedicle screws with a diameter of 3.5mm and can implement pedicle screw internal ?xation.

【Key words】Children;Atlantoaxial vertebrae;Pedicle;Imaging

寰樞椎椎弓根螺釘內固定是治療寰樞椎疾病中常用的手術方式，具有出血少、內固定牢靠等優點，但是寰樞椎椎弓根狹小、周圍比鄰椎動脈、脊髓神經根等重要組織結構，手術風險大，難度高。在低齡兒童時期（5～10歲），頸椎處于快速發育節段，解剖結構與成人有差異，此前對于寰樞椎的測量報道多為脊柱標本的測量，根據CT掃描數據，三維重建后測量兒童寰樞報道較少。本研究回顧性分析梅州市人民醫院2014年1月 1日至2018年12月31日年住院治療行寰樞椎CT 薄層掃描的低齡兒童（5～10歲）影像資料，運用三維測量工具數字化測量寰、樞椎椎弓根螺釘內固定的相關指標，為低齡兒童實施寰樞椎椎弓根螺釘內固定治療提供參考依據，現報道如下。

1對象與方法

1.1 研究對象

納入2014年1月 1日至2018年12月31日年梅州市人民醫院住院治療行寰樞椎CT 薄層掃描的35例低齡兒童，男26例，女9例;患兒年齡5～10（7.49±2.01）歲。

納入標準：（1）患兒年齡5～10歲;（2）無明顯神經癥狀;（3）臨床資料完整。

排除標準：（1）合并頸椎外傷;（2）骨折脫位;（3）寰樞椎先天畸形。

1.2 測量方法

梅州市人民醫院 CT薄層掃描的低齡兒童寰樞椎，借助三維重建技術獲取3D 圖像，并測量寰樞椎椎弓根螺釘內固定相關參數。寰椎，椎弓根的寬度，寰椎椎動脈溝底部寰椎后弓內外側皮質連線的距離;椎弓根的高度，寰椎椎動脈溝底部寰椎后弓上下平面的距離;椎弓根長度，寰椎椎弓根軸線上從后弓后緣到前弓的前緣。樞椎，椎弓根的寬度，樞椎椎弓根峽部的內側緣與外側緣之間距離;椎弓根的高度，樞椎峽部上面與下面的垂直距離;椎弓根長度，樞椎椎弓根的軸線上椎板后緣與椎體前緣的距離。

1.3 觀察指標

分別測量左側和右側寰椎和樞椎椎弓根長度、寬度、高度。1.4 統計學方法

數據采用 SPSS 22.0進行統計學分析，計量資料用（ ±s）表示，左右側間的數據采用 t檢驗。以 P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

左側寰、樞椎椎弓根寬度和高度均明顯低于右側（P<0.05），左側寰、樞最弓根長度與右側比較，明顯更長（P<0.05），見表1。

3討論

椎弓根螺釘內固定術是目前臨床公認治療寰樞椎相關疾病（包括寰樞椎脫位、骨折、結核等）的有效術式，與經寰樞椎側塊螺釘固定比較，經寰樞椎椎弓根螺釘固定有螺釘通道長、術中出血少、把持力佳等優勢，備受臨床醫患青睞。目前，寰樞椎椎弓根治療寰樞椎相關疾病的療效已受到臨床認可，但其也存在一定缺陷，即受寰樞椎解剖結構復雜、椎弓根細小、毗鄰位置特殊，加之目前操作方法精準性欠佳，當下操作方法精準性不夠，導致椎弓根螺釘穿透風險大大增加;由于臨近血管，故易損傷血管神經。因此，準確測量寰樞椎相關參數對手術方案制定及實施提供參考依據。

近年來，隨著計算機數字化在醫學領域中的應用，傳統醫學逐步向“準確、精細、微創”的數字醫學發展，通過借助數字化三維重建能構建三維模型，立體、清晰顯示解剖結構，從而能獲得可視化以及立體化信息。將該技術應用于寰樞椎椎弓根內固定術患者中，可讓寰樞椎椎內三維空間通道特征得到準確、立體顯示，為手術順利開展奠定了基礎。兒童寰樞椎的生理功能、解剖形態及生物力學有別于成人，而椎弓根螺釘內固定技術仍是治療兒童寰樞椎相關疾病的主流術式，因此，對兒童寰樞椎椎弓根相關數據進行測量仍十分必要。

3.1 寰樞內固定

反復寰樞椎脫位導致脊髓受壓或者寰樞椎先天性疾病導致頸髓壓迫，引起癱瘓的兒童，需要手術治療。早期兒童寰樞椎內固定采用鋼絲捆綁（Gallie、Brooks 法）及Apo?x椎板鉤，固定寰椎后弓及樞椎椎板，但是由于兒童骨質未完全發育成熟，鋼絲或者Apo?x椎板鉤固定容易切割及抗旋轉差，固定不牢靠，內固定失敗率高[1]。Magerl螺釘經側塊關節突固定，生物力學上能提供寰椎堅強內固定[2]，但是該技術也有缺點如下。（1）Magerl螺釘置入前需要寰樞椎解剖復位，不適合需要內固定提拉復位的病例;（2）樞椎椎動脈高跨的患者實施Magerl螺釘，容易損傷椎動脈。有些學者使用寰側塊螺釘來固定兒童寰椎，但是需要分離C2神經根及寰樞椎靜脈叢，容易大出血[3]。寰椎椎弓根螺釘內固定僅需顯露寰椎后弓下緣，可以減少靜脈叢出血，利用內固定術中進一步提拉復位，具有良好生物力學的優點[4]。

3.2 低齡兒童寰樞椎椎弓根螺釘內固定的可行性

兒童處于身體快速發育的階段，年齡不同，寰樞的大小不一，5歲以下的兒童，寰樞椎未完全發育，骨骺尚未閉合，軟骨成分多，實施椎弓根螺釘內固定的難度大[5]。5 歲以上的兒童寰樞椎骨骺已經基本閉合，雖然骨性結構還較成年人小，但是可以滿足椎弓根螺釘內固定的基本要求。經寰椎行椎弓根螺釘固定，即可穿出寰椎側塊前緣皮質實現雙皮質螺釘固定，又能不穿寰椎側塊實現但皮質骨螺釘固定;樞椎椎弓根指樞椎上關面與下關節突間的部分，即為頰部。本研究測得寰椎椎弓根左右兩側寬度均在7.00 mm 以上，高度在5.50 mm 以上，證實直徑為3.5 mm 的螺釘可在該位置獲得較大安全空間。吳增暉等[6]研究表明，樞椎椎弓根高度或寬度不足5 mm 時，不宜實施螺釘固定。而本研究測得樞椎椎弓根左右兩側寬度在5.40 mm 以上，高度在6.60 mm 以上，證實樞椎行椎弓根螺釘固定是可行的。國內很多學者對兒童寰樞椎椎弓根螺釘內固定臨床應用進行了研究，譚明生等[7]對患兒實施兒童寰樞椎采用椎弓根螺釘內固定手術，置釘安全可靠，近期臨床療效滿意。林斌等[8]收治21例兒童寰樞椎脫位的患兒，椎弓根螺釘內固定，隨訪65～127個月，平均96.4個月，術后神經功能恢復良好，遠期臨床療效滿意。

寰椎由前后弓、側塊構成，后弓上面有一斜行椎動脈溝。很多學者認為椎動脈溝處的后弓是置釘關鍵部位，此處為寰椎椎弓根[9-10]。在成人寰樞的測量中，郝定均等[11]發現寰樞椎動脈溝底骨質高度是置釘的主要因素，寰樞椎弓根寬度大于高度，分為四型：正常型（61.3%），相對狹窄型（22%），狹窄型（10%），無椎弓根型（6.7%），正常型與相對狹窄型都可以安全的置入椎弓根螺釘。學齡期兒童寰樞尺寸小于成人，本研究采用 CT三維重建數字化測量兒童寰椎弓根的數據，發現 5～10歲兒童寰樞椎椎弓根的數據與成人接近，椎弓根寬度與高度隨年齡的增長而增大，椎弓根高度大于3.5 mm，能夠安全置入椎弓根螺釘。但是寰樞解剖變異較大，術前薄層CT 掃描，三維重建數字化測量椎弓根參數，椎動脈造影了解椎動脈行走的情況，3D打印模擬手術有助于降低手術風險。本次研究的結果與林斌等[12]測量兒童脊柱骨骼標本的寰樞椎可以容納直徑為3.5 mm 的螺釘內固定結果一致。樞椎的椎體上方有齒狀突突起，齒狀突兩側有圓形關節面，與寰椎下關節面相關節。樞椎椎弓根連接椎板與椎體，較短而粗。大部分學者認為樞椎的椎弓根是上關節突的下方與橫突孔前內側的部分[13-14]。椎弓根內固定螺釘經椎弓根峽部進入樞椎椎體，有損傷椎動脈的風險。王建華等[15]發現椎動脈分為4種類型，薄層 CT掃描可以明確樞椎椎弓根類型，提高手術成功率，降低手術風險。張躍輝等[16]報道兒童椎弓根骨組織膨脹順應性好，即使椎弓根略小于螺釘直徑，也能安全完成內固定術。本實驗測量了本組病例中兒童樞椎椎弓根的參數，椎弓根高度與寬度均大于3.5 mm，滿足椎弓根螺釘置入的標準。對于椎弓根螺釘長度的選擇，應以椎弓根螺釘達全長80%，則可獲得滿意的螺釘固定強度，再次增加進針深度并不能增強固定強度。本研究測得寰椎椎弓根的長度為31 mm 左右，樞椎椎弓根長度為26 mm 左右。因此，可推算出，椎弓根螺釘長度的選擇，寰椎應為24.8 mm 左右，樞椎應為20.8 mm 左右。

綜上所述，對于低齡兒童兒童寰樞椎手術的病例，大部分可以實施椎弓根螺釘內固定，三維重建數字化測量有助于精確實施手術治療。 3D打印技術及計算機模擬手術的發展使醫生更加深入了解寰樞椎解剖結構及椎動脈變異的情況，進一步降低手術風險。

參考文獻

[1]王建華，尹慶水. 兒童寰樞椎脫位的診斷與治療[J].中國骨科臨床與基礎研究雜志，2015（5）：309-319.

[2]Gluf WM，BrockmeyerDL.Atlantoaxialtransarticular screw fixation：a review of surgical indicat-ions，fusion rate，complications，and lessons learned in 67 pediatric patients [J].J Neurosurg Spine，2005，2（2）：164-169.

[3]Jea A，Taylor MD，Dirks PB，et al.Incorporation of C-1 lateral massscrews in occipitocervical and atlantoaxial fusionsfor children 8 years of age or younger：technical note[J].J Neurosurg，2007，107（2）：178-183.

[4]移平，譚明生. 寰椎椎弓根螺釘固定的解剖學基礎及置釘技術[J].中國脊柱脊髓志，2017，27（1）：89-94.

[5]韓鏡明，劉新，付桂兵，等. 寰樞椎的測量及其臨床意義[J].實用兒科臨床雜志，2004，19（7）：593-594.

[6]吳增暉，馬向陽，尹慶水，等. 樞椎椎弓根螺釘固定可行性的 CT 測量研究[J].中國臨床解剖學雜志，2007，25（5）：518-520.

[7]譚明生，唐向盛，王文軍，等. 寰樞椎椎弓根螺釘內固定術治療兒童寰樞椎脫位的初步報告[J].中國脊柱脊髓雜志2012，22（2）：131-136.

[8]林斌，陳志達，蔡弢藝，等. 后路椎弓根螺釘內固定治療兒童寰樞椎脫位的遠期效果[J].中華醫學雜志，2018，98（6）：422-426.

[9]于永濤，張少杰，劉穎，等. 學齡期兒童寰樞椎數字化三維形態測量研究[J].中國脊柱脊髓雜志，2017，27（1）：69-74.

[10]黃大耿，賀寶榮，郝定均，等. 后路寰樞椎固定融合術治療寰樞椎骨折合并寰椎溝環變異的療效[J].中華創傷雜志，2017，33（4）：321-326.

[11]郝定均，賀寶榮，許正偉，等. 寰椎“椎弓根”三維 CT 重建測量及分型的臨床意義[J].中國脊柱脊髓雜志，2012，22（2）：142-146.

[12]林斌，鄧雄偉，劉暉，等. 兒童寰樞椎后路椎弓根螺釘固定的解剖與影像學研究[J].中國臨床解剖學雜志，2008，26（4）：359-362.

[13]Naderi S，Arman C，Guvencer M，et al.An anatomical study ofthe C2pedicle[J].J Neurosurg Spine，2004，1（3）：306-310.

[14]吳春立，尤壯志，史君，等. 學齡前期兒童寰樞椎椎弓根形態特征發育的臨床解剖學研究[J].局解手術學雜志，2017，26（8）：547-551.

[15]王建華，尹慶水，夏虹，等.CT 薄層掃描樞椎椎動脈孔術前評估方法的臨床應用[J].中國骨科臨床與基礎研究雜志，2011，3（2）：126-129.

[16]張躍輝，邵將，宋佳，等. 椎弓根螺釘技術在學齡前兒童寰樞椎脫位治療中的應用[J].脊柱外科雜志，2016，14（4）：211-215.

（收稿日期：2020-10-19）