寰樞椎脫位融合方式的研究進(jìn)展

申慶豐 李凌博 馬詩(shī)博 夏英鵬

寰樞椎脫位(atantoatlas dislocation,AD)是上頸椎最為常見(jiàn)的疾病之一;其發(fā)病原因較多，包括外傷骨折、發(fā)育畸形、腫瘤、炎癥以及退變等。寰樞椎脫位容易導(dǎo)致延髓受壓，造成嚴(yán)重的后果，甚至直接威脅到生命，所以寰樞椎脫位往往需要通過(guò)手術(shù)治療解除其對(duì)脊髓的壓迫，同時(shí)重建寰樞椎的序列和穩(wěn)定。近年來(lái)，隨著對(duì)寰樞椎解剖結(jié)構(gòu)及生物力學(xué)的深入研究，手術(shù)內(nèi)固定方式選擇越來(lái)越具有多樣性及科學(xué)性，同時(shí)手術(shù)融合的方式也逐步呈現(xiàn)出多樣化的進(jìn)展。

一、寰樞椎后路椎板間融合術(shù)

早期寰樞椎之間的融合方式全部是行椎板間植骨融合術(shù)。這種操作相對(duì)簡(jiǎn)單，是通過(guò)對(duì)寰椎后弓和樞椎椎板打磨后，在兩者間植入骨塊或顆粒骨，并輔以內(nèi)固定；其優(yōu)點(diǎn)是操作相對(duì)簡(jiǎn)單。這類融合技術(shù)主要是對(duì)寰椎后弓與樞椎椎板間行植骨融合。Gallie[1]首先提出了固定融合術(shù)是后路捆綁技術(shù)；其固定方式是將鋼絲或者絲纜環(huán)從寰椎后弓腹側(cè)通過(guò)，然后環(huán)繞固定樞椎的棘突，從髂后上棘取髂骨塊適當(dāng)修整植骨于寰樞后弓與樞椎椎板之間，捆扎線的自由端纏繞自體骨上并且收緊。該手術(shù)方法操作簡(jiǎn)單安全，但融合方式抗旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性差，容易出現(xiàn)植骨區(qū)域不融合情況(不融合率達(dá)25%)[2]。Brooks等[3]在該技術(shù)上進(jìn)行了改良，其技術(shù)特點(diǎn)是使用兩根鋼絲從寰樞后弓和樞椎椎板下方穿過(guò)，在寰椎后弓和樞椎椎板前緣之間，取大小合適的自體髂骨楔入在寰樞椎板間的兩側(cè)，同時(shí)收緊環(huán)繞在椎板和骨塊兩側(cè)鋼絲。該固定融合術(shù)與之前固定融合術(shù)相比，不僅提高了C1、2之間的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，同時(shí)對(duì)C1、2之間的植骨塊有加壓作用，提高了植骨融合率(高達(dá)93%)[4]。隨著研究發(fā)現(xiàn)，早期后路鋼絲固定融合技術(shù)無(wú)法提供頸部活動(dòng)時(shí)抗旋轉(zhuǎn)性及足夠穩(wěn)定性，手術(shù)失敗率風(fēng)險(xiǎn)高且手術(shù)過(guò)程中易損傷脊髓[5]。之后出現(xiàn)了后路夾板技術(shù)，包括Halifax技術(shù)與美敦力公司研發(fā)的Apofix內(nèi)固定系統(tǒng)[6-7]；其操作方式就是在寰椎后弓和樞椎椎板兩側(cè)分別植入連接用的椎板鉤，使用套管用來(lái)連接兩側(cè)的椎板鉤，然后將大小合適的髂骨塊植入在寰樞椎椎板間，通過(guò)套筒在上下椎板間加壓固定，與后路絲線內(nèi)固定系統(tǒng)同樣是在寰樞后弓與樞椎椎板間植入骨塊，在矢狀面加壓促進(jìn)融合。雖然后路椎板鉤系統(tǒng)對(duì)脊髓的損傷大大降低，但該后路內(nèi)固定融合技術(shù)抗旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性較螺釘內(nèi)固定系統(tǒng)低，同樣要求寰樞椎后路結(jié)構(gòu)完整，且重建寰樞關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性效果均不太理想。繼而出現(xiàn)后路經(jīng)寰樞椎側(cè)塊關(guān)節(jié)螺釘內(nèi)固定技術(shù)[8]。該技術(shù)就是將螺釘植入兩側(cè)寰樞椎側(cè)塊關(guān)節(jié)。手術(shù)方式同樣是在寰椎后弓與樞椎椎板間植骨，然后加壓促進(jìn)融合。當(dāng)寰椎后弓及樞椎椎板不完整時(shí)，Magerl關(guān)節(jié)螺釘技術(shù)同樣可以對(duì)上頸椎完成固定。這正是與絲線及夾板技術(shù)相比的優(yōu)勢(shì)所在，由此減少了脊髓損傷的風(fēng)險(xiǎn)[9]。然而，Magerl側(cè)塊關(guān)節(jié)螺釘技術(shù)不具有對(duì)寰樞椎脫位進(jìn)行解剖復(fù)位的功能，而要求先行復(fù)位，同時(shí)在完成該技術(shù)的手術(shù)過(guò)程中對(duì)部分鵝頸畸形、肥胖的患者組織分離操作困難。Goel等[10]首次應(yīng)用釘棒內(nèi)固定技術(shù)行上頸椎固定。該技術(shù)將螺釘植入C1與C2的側(cè)塊，與單純的Magerl側(cè)塊關(guān)節(jié)螺釘固定相比，其穩(wěn)定性能更強(qiáng)[11]。與 Magerl側(cè)塊關(guān)節(jié)螺釘技術(shù)相同，Goel技術(shù)同樣是在C1后弓與C2椎板間植入合適的骨塊加壓融合。

單純性可復(fù)性寰樞椎脫位的患者一般僅僅行后路椎板間植骨融合術(shù)就有很好的融合效果；而寰樞椎后路椎板融合術(shù)只有寰椎后弓和樞椎椎板的表面可以作為融合的植骨床，在該植骨床之間只能平鋪植骨無(wú)法承載壓縮載荷。同時(shí)寰椎后弓和樞椎椎板的表面均為皮質(zhì)骨，因此進(jìn)行植骨融合的操作過(guò)程中，需磨除或咬除骨皮質(zhì)并裸露出松質(zhì)骨或至骨表面滲血，充分處理椎板間的皮質(zhì)骨，才能達(dá)到更好的融合效果。由于其操作簡(jiǎn)單，可以作為基本的融合方式，根據(jù)需要再聯(lián)合其他融合方式以提高融合率，保證手術(shù)療效。隨著寰樞椎內(nèi)固定技術(shù)的發(fā)展，目前也可以獲得不錯(cuò)的融合率，但是對(duì)于一些先天性椎板缺如或需要椎板減壓的患者并不適用。

二、寰樞椎側(cè)塊關(guān)節(jié)融合術(shù)

后路寰樞椎側(cè)塊關(guān)節(jié)松解植骨融合術(shù)由Goel[12]最先應(yīng)用于治療合并顱底凹陷癥寰樞椎脫位。其具體的方法為植入寰樞椎后路螺釘后，分離顯露同時(shí)切斷C2神經(jīng)根，充分暴露寰樞椎側(cè)塊關(guān)節(jié)，應(yīng)用尖刀將關(guān)節(jié)突邊緣附著的囊壁韌帶組織切開(kāi)進(jìn)入關(guān)節(jié)腔，應(yīng)用刮匙刮除關(guān)節(jié)面軟骨，松動(dòng)關(guān)節(jié)面，復(fù)位后髂后上棘取骨植入寰樞側(cè)塊關(guān)節(jié)腔內(nèi)。其優(yōu)點(diǎn)是由于寰樞側(cè)塊關(guān)節(jié)間植骨在解剖上類似于其他脊柱節(jié)段椎間植骨，由植骨塊承受一定壓力載荷；所以植骨融合率高，而且需要的植骨量較少，融合時(shí)間短。謝夢(mèng)琦等[13]通過(guò)臨床研究發(fā)現(xiàn)，Goel技術(shù)聯(lián)合寰樞椎側(cè)塊關(guān)節(jié)植骨融合治療寰樞椎不穩(wěn)與單純Goel技術(shù)相比療效相當(dāng)，不增加術(shù)中出血量及手術(shù)時(shí)間，可以增加植骨面積,增加骨融合率，可以作為上頸椎融合的補(bǔ)充技術(shù)。孫龍等[14]應(yīng)用改良Goel技術(shù)治療ChiariⅠ型畸形合并顱頸交界骨性畸形患者，通過(guò)側(cè)塊關(guān)節(jié)松解、體位復(fù)位和器械復(fù)位,大部分患者都能實(shí)現(xiàn)滿意的復(fù)位及解壓效果；該技術(shù)對(duì)ChiariⅠ型畸形合并顱頸交界骨性畸形有不錯(cuò)的療效。Ghostine等[15]在手術(shù)過(guò)程中將C2神經(jīng)根一側(cè)牽拉處理C1/2側(cè)塊關(guān)節(jié)，植入從患者自身頭顱骨上切除的自體骨。通過(guò)多年的隨訪發(fā)現(xiàn)，手術(shù)的87例患者C1/2側(cè)塊關(guān)節(jié)融合率100%，有2例表現(xiàn)為C1螺釘撞擊C2神經(jīng)根引起的枕部頭痛，余患者恢復(fù)良好。有長(zhǎng)期隨訪研究顯示，對(duì)合并骨質(zhì)疏松寰樞椎脫位的21位患者在椎板間融合的基礎(chǔ)上行側(cè)塊間植骨融合術(shù)，可以明顯的提高患者上頸椎的遠(yuǎn)期融合率(融合率=100%)，而且融合時(shí)間較短(7～9周)，獲得了良好的手術(shù)療效[16]。寰樞椎側(cè)塊關(guān)節(jié)融合技術(shù)不僅可以通過(guò)后路進(jìn)行操作，同樣可以從前路進(jìn)行操作。Yin等[17]研制了經(jīng)口前路寰樞椎復(fù)位鋼板內(nèi)固定系統(tǒng)。該系統(tǒng)可利用固定復(fù)位裝置實(shí)現(xiàn)上頸椎完美解剖復(fù)位，具有優(yōu)良的生物力學(xué)穩(wěn)定性。術(shù)中可一次性完成復(fù)位、減壓、固定、融合操作，是目前應(yīng)用最為廣泛的寰樞椎前路手術(shù)技術(shù)之一。該技術(shù)融合的方式是從前路松解側(cè)塊關(guān)節(jié)，然后通過(guò)在側(cè)塊關(guān)節(jié)間植骨、加壓促進(jìn)其融合。

側(cè)塊關(guān)節(jié)融合首先適用于先天寰椎后弓或樞椎椎板缺如，或者需要做C1/2椎板減壓的患者。由于無(wú)法行椎板間植骨融合，側(cè)塊關(guān)節(jié)融合就成為了唯一的融合方法。另一類適應(yīng)證是對(duì)于伴有骨質(zhì)疏松患者。骨質(zhì)疏松會(huì)明顯降低內(nèi)固定的把持力，容易出現(xiàn)內(nèi)固定拔出情況，從而導(dǎo)致寰樞椎不融合，手術(shù)失敗。為了增加融合的確定性，在做椎板間融合的同時(shí)行側(cè)塊間的植骨融合，植骨塊承受了一定的壓力載荷，且植骨接觸面積較大，更有利于植骨融合。此外，強(qiáng)直性脊柱炎或彌漫性特發(fā)性骨質(zhì)增生癥患者出現(xiàn)寰樞椎脫位，很多時(shí)候C2和下頸椎融合，而C1和顱骨融合。這時(shí)做寰樞椎融合，C1/2內(nèi)固定應(yīng)力會(huì)明顯增大，所以需要補(bǔ)充側(cè)塊關(guān)節(jié)間融合，來(lái)增加融合率，降低內(nèi)固定失敗風(fēng)險(xiǎn)。

三、融合器的應(yīng)用

隨著寰樞椎手術(shù)技術(shù)的進(jìn)步，為了進(jìn)一步提高手術(shù)融合效果，越來(lái)越多的寰樞椎融合器應(yīng)用到臨床。目前主要有寰樞椎后路側(cè)塊關(guān)節(jié)間融合器、寰椎后弓與樞椎椎板間融合器、寰樞椎板間融合器、寰椎后弓與樞椎棘突間融合器、寰樞椎前路側(cè)塊關(guān)節(jié)融合器，融合器材料主要是鈦合金、聚醚醚酮等。

1.寰樞椎后路側(cè)塊關(guān)節(jié)間融合器：Gole等[18]首先應(yīng)用后路釘板系統(tǒng)聯(lián)合經(jīng)后路寰樞椎側(cè)塊關(guān)節(jié)融合器治療24例合并顱底凹陷癥寰樞椎脫位患者。隨訪過(guò)程中患者不適癥狀均有不同程度的改善；末次隨訪顯示患者寰樞椎間均達(dá)到骨性融合。該處復(fù)位高度未見(jiàn)丟失，沒(méi)有出現(xiàn)血管、神經(jīng)損傷及感染等并發(fā)癥。該關(guān)節(jié)融合器可以有效恢復(fù)寰樞椎側(cè)塊間隙高度，但缺少對(duì)寰樞椎水平脫位復(fù)位的力學(xué)操作。對(duì)此，段婉茹等[19]應(yīng)用宣武枕頸復(fù)位內(nèi)固定系統(tǒng)，對(duì)合并顱底凹陷癥寰樞椎脫位患者進(jìn)行兩側(cè)側(cè)塊關(guān)節(jié)松解撐開(kāi)，松解寰樞椎前方的張力帶，兩側(cè)側(cè)塊間隙植入融合器，螺釘固定，鎖緊螺帽完成復(fù)位、融合、固定操作。所有患者在術(shù)后12個(gè)月關(guān)節(jié)間均達(dá)到骨性融合，未見(jiàn)融合器移位、塌陷。Li等[20]在解剖學(xué)研究的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了寰樞椎側(cè)塊關(guān)節(jié)間融合器，與后路釘棒一起應(yīng)用。一方面通過(guò)側(cè)塊關(guān)節(jié)融合器的植入，為寰樞椎間的融合提供新的融合方式，加強(qiáng)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，適用于寰椎后弓、樞椎椎板切除減壓沒(méi)有足夠植骨床的患者；另一方面通過(guò)標(biāo)本模型的三維力學(xué)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)寰樞椎后方結(jié)構(gòu)不完整時(shí)寰樞椎側(cè)塊關(guān)節(jié)融合器聯(lián)合后路椎弓根螺釘與單純椎弓根螺釘固定的三維穩(wěn)定性相當(dāng)。曹淵武等[21]將腰椎聚醚醚酮植入寰樞椎側(cè)塊關(guān)節(jié)用于寰樞椎的撐開(kāi)復(fù)位。該方式治療寰樞椎脫位不影響手術(shù)療效，且隨訪發(fā)現(xiàn)，并未出現(xiàn)傳統(tǒng)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)撐開(kāi)方法導(dǎo)致的并發(fā)癥。Liu等[22]通過(guò)寰樞側(cè)塊關(guān)節(jié)松解、植入側(cè)塊間融合器可以成功治療寰樞椎脫位，提高了手術(shù)方法的安全性及有效性。鄒小寶等[23]認(rèn)為雖然側(cè)塊關(guān)節(jié)融合器可以作為治療寰樞椎脫位的一種融合方式，但寰椎后弓與樞椎峽部之間有C2神經(jīng)和豐富的血管[24]，在充分顯露寰樞側(cè)塊關(guān)節(jié)操作中極易損傷靜脈致出血，同時(shí)也易損傷C2神經(jīng)，該融合方式操作難度大，因此其推廣受到了限制。因此，寰樞椎后路側(cè)塊關(guān)節(jié)間融合器是最接近胸腰椎椎間融合器的產(chǎn)品，可以維持寰樞椎的復(fù)位效果，提高融合率；尤其是對(duì)于合并顱底凹陷癥的寰樞椎脫位患者，可以通過(guò)撐開(kāi)寰樞椎側(cè)塊關(guān)節(jié)，下拉齒狀突同時(shí)復(fù)位脫位的寰椎，從而治療顱底凹陷癥，具有很好的應(yīng)用前景。

2.寰椎后弓與樞椎椎板間融合器：Matsumoto等[25]最先介紹對(duì)5例合并類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎寰樞椎脫位患者行寰樞椎經(jīng)關(guān)節(jié)螺釘固定，同時(shí)將填塞自體骨的鈦籠置于寰椎后弓與樞椎椎板間的正中位置，并用鈦纜捆綁固定。隨訪發(fā)現(xiàn)，所有的患者均骨性融合，未出現(xiàn)重大并發(fā)癥。該方法提供了更穩(wěn)定的固定，更好的維持了寰樞椎的曲度。Huang等[26]在寰樞椎脫位患者的寰椎后弓與樞椎椎板間植入骨移植物，并通過(guò)微孔板固定。通過(guò)對(duì)實(shí)施該手術(shù)的31例寰樞椎脫位的患者長(zhǎng)期隨訪發(fā)現(xiàn)，椎板間融合率為96.77%，未發(fā)生與微孔板相關(guān)的并發(fā)癥，證實(shí)了該融合方式的有效性。雖然寰椎后弓與樞椎椎板間融合器可以增加骨融合率同時(shí)可以獲得更加堅(jiān)固融合，但是該鈦籠位于脊髓的背側(cè)，與脊髓表面直接接觸，容易損傷脊髓，因此未在臨床上廣泛試用。

3.寰樞椎板間融合器：鄒小寶等[27-29]提出了寰樞椎板間融合器的設(shè)計(jì)理念，即將融合器置于寰椎后弓與樞椎椎板上，并利用微型螺釘固定，通過(guò)CT測(cè)量成人寰樞椎后方解剖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)寰樞椎板間融合器以及有限元方式證實(shí)了其生物力學(xué)的穩(wěn)定性。寰樞椎板間融合器雖然不具有寰椎后弓與樞椎椎板間融合器支撐作用，但相比于其前后路側(cè)塊關(guān)節(jié)融合器及傳統(tǒng)的植骨融合方式有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)手術(shù)視野清晰，操作簡(jiǎn)單，風(fēng)險(xiǎn)較小；(2)集中植骨，可減少植骨量，降低自體取骨對(duì)患者的損傷；(3)增加寰椎后弓與樞椎椎板間的接觸應(yīng)力，促進(jìn)融合。

4.寰椎后弓與樞椎棘突間融合器：目前關(guān)于寰椎后弓與樞椎棘突間融合器鮮見(jiàn)報(bào)道。Ryu等[30]在對(duì)11例合并類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎寰樞椎脫位的患者治療中，將填塞自體骨的鈦籠置于寰椎后弓與樞椎棘突之間，并用鈦纜穿過(guò)樞椎椎板固定。所有患者恢復(fù)良好，均獲得骨性融合。與自體骨做植骨融合材料相比，鈦籠可以增加骨融合率且能獲得更加堅(jiān)固融合，但鈦纜在穿過(guò)樞椎椎板過(guò)程中，容易損傷脊髓。潘保順等[31]設(shè)計(jì)了帶融合器寰樞椎后路內(nèi)固定系統(tǒng)。該系統(tǒng)由寰椎后路鋼板、融合器、及樞椎后路鋼板相結(jié)合的方式組成。該融合器置于寰椎后弓與樞椎棘突間，較以往的椎板間及側(cè)塊間融合有以下優(yōu)勢(shì)：(1)寰椎后弓與樞椎棘突間接觸面積大、植骨量大；(2)融合器位于寰椎后弓與樞椎棘突間具有支撐作用，增加內(nèi)固定穩(wěn)定性；(3)融合器與內(nèi)固定裝置一體化設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化操作，不容易損傷脊髓。但該固定系統(tǒng)不足的是在上頸椎復(fù)位方面有所欠缺。

5.寰樞椎前路融合器：目前對(duì)寰樞椎前路融合器的研究報(bào)道僅見(jiàn)前路側(cè)塊關(guān)節(jié)間融合器。Wang等[32]通過(guò)3D打印設(shè)計(jì)了一款前路寰樞椎固定融合裝置。該裝置除了可以在各種運(yùn)動(dòng)方向提供釘棒系統(tǒng)的穩(wěn)定性外，相比于傳統(tǒng)的前路TARP裝置，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單。裝置上的微型多孔結(jié)構(gòu)可以更加促進(jìn)骨融合，同時(shí)可能更好地促進(jìn)咽后壁的傷口愈合。廖文勝等[33]設(shè)計(jì)一款寰樞椎側(cè)塊關(guān)節(jié)間固定融合器，將前路固定用的板狀結(jié)構(gòu)裝置與融合器合二為一，融合器放置于寰樞椎側(cè)塊關(guān)節(jié)之間。該融合器除了有助于融合，還可以起到支撐和維持復(fù)位的作用，固定融合器的固定效果在軸向穩(wěn)定性方面優(yōu)于后路釘棒系統(tǒng)。莫少東等[34]通過(guò)三維建模生物力學(xué)發(fā)現(xiàn)，其設(shè)計(jì)的新型經(jīng)口前路側(cè)塊關(guān)節(jié)融合器其支撐力強(qiáng)于自身的植骨塊, 增加了骨融合率，避免出現(xiàn)鋼板普遍存在的應(yīng)力遮擋效應(yīng)以及取髂骨時(shí)引發(fā)的取骨區(qū)并發(fā)癥現(xiàn)象。鄒小寶等[35]采用經(jīng)口咽前路減壓側(cè)塊關(guān)節(jié)融合器植骨融合聯(lián)合C-JAWS(頸椎壓力固定器)治療難復(fù)性寰樞椎脫位，總結(jié)出該手術(shù)有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)寰樞椎側(cè)塊關(guān)節(jié)融合器代替單純髂骨塊植骨，既可以起到復(fù)位作用，具有良好的生物力學(xué)穩(wěn)定性，還可以提高寰樞椎之間的骨融合率；(2)C-JAWS裝置具有加壓作用可以促進(jìn)植骨融合；(3)體積較小，手術(shù)操作簡(jiǎn)單，便于與咽后壁組織貼合，降低感染率；(4)避免了后路手術(shù)，可以經(jīng)前路完成固定、復(fù)位、融合操作。

總之隨著現(xiàn)在寰樞椎研究的不斷深入，不少新型技術(shù)和融合方式蓬勃發(fā)展，尤其是寰樞椎側(cè)塊關(guān)節(jié)間植骨；甚至融合器的植入，可以明顯提高手術(shù)融合效果。雖然其操作相對(duì)復(fù)雜，但是并不明顯增加手術(shù)并發(fā)癥，具有較好的應(yīng)用前景。隨著融合器的研究不斷深入，設(shè)計(jì)不斷完善，寰樞椎融合器會(huì)在臨床上更加廣泛的應(yīng)用。值得注意的是，寰樞椎手術(shù)仍是高風(fēng)險(xiǎn)手術(shù)，應(yīng)該嚴(yán)格把握手術(shù)適應(yīng)證。在保障手術(shù)成功率的同時(shí)，要選擇合理的個(gè)體融合方式，確保遠(yuǎn)期效果，是每一個(gè)臨床大夫應(yīng)該注意和努力的方向。