测量成人寰枢椎后方部分结构数据设计寰枢椎板(3) - 影像研究与医学应用杂志社投稿

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测量成人寰枢椎后方部分结构数据设计寰枢椎板(3)

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3.2 寰枢椎板间融合器的设计概念及可行性所谓“寰枢椎板间融合器”即连接寰椎后弓与枢椎椎板的桥梁，由于寰枢椎后部结构的特殊性，其无法像传统脊柱椎间融合器可挤压在上下2个骨面之间，所以此次研究设计利用微型钛钉固定装置将寰枢椎板间融合器固定在寰椎后弓和枢椎椎板骨面上。然后将自体骨粒植于此融合器中，不仅可将自体骨集中，同时对自体骨有一定的应力挤压的作用，使得所植自体骨与寰枢椎骨面间的接触更加紧密，理论上能增加植骨融合率，减少达到骨性融合所需的时间。

此次研究从CT影像学进行寰枢椎后方部分结构的解剖测量，并根据测得结果分析寰枢椎板间融合器的可行性。

对于寰枢椎板间融合器放置位置的可行性问题，在寰椎后弓上，由于实际术中需置入寰椎椎弓根螺钉或侧块螺钉，故融合器在寰椎后弓上放置接触的空间只有螺钉内侧到寰椎后结节之间。在枢椎椎板上，为了适应所有的枢椎置钉方案，融合器放置接触位置预设在枢椎椎弓根螺钉与枢椎椎板螺钉两者之间，而融合器上下接触范围为寰椎后弓上缘至枢椎椎板下缘。经过此次研究的影像解剖学测量，所有患者左右两侧的测量结果差异无显著性意义，即正常成人两侧解剖结构参数基本相同。虽然男、女性的寰椎单侧后弓长度、枢椎单侧椎板长度测量结果存在差异性，但差值不超过1.5 mm。此次研究中96%的男性寰椎单侧后弓长度大于20.0 mm，98%的女性寰椎单侧后弓长度大于20.0 mm，96%的男性枢椎单侧椎板长度大于15.00 mm，86%的女性枢椎单侧椎板长度大于15.0 mm。综合考虑以上寰枢椎后部影像解剖学的测量结果及螺钉尾部的占用范围，设计可适应上下接触空间的、具有一定宽度的融合器是可行的。寰椎后弓上缘到枢椎椎板下缘的距离男性为32.63 mm，女性为31.39 mm，不同性别间无差异，寰枢椎板间融合器有足够长度的放置空间，具有可行性。后期寰枢椎板间融合器的设计可多规格化，设计不同宽度及长度规格的融合器，同时可根据手术前影像学测量及术中实际患者寰枢椎后部结构的情况，选择合适规格的融合器。

寰枢椎侧块关节融合器因其置于关节内，上下关节面可对其挤压，再联合前路或者后路内固定即可，无需对融合器单独进行固定。但寰枢椎板间融合器是置于寰椎后弓和枢椎椎板骨面上，无上下骨面的挤压，故需对其进行单独的固定，才能保证其位置的稳定。对于寰枢椎板间融合器固定可行性问题，此次研究预想用微型钛钉将融合器固定在寰椎后弓和枢椎椎板骨面上。经过影像解剖学测量，男、女性的寰椎后弓厚度存在差异，但相差不超过1.0 mm，而枢椎椎板厚度无差异性。此次研究中，84%的男性寰椎后弓厚度大于5.0 mm，70%的女性寰椎后弓厚度大于 5.0 mm，与王宾宾等[28]、KELLY等[29]测量报道结果差别不大；60%的男性枢椎椎板厚度大于5.0 mm，44%的女性枢椎椎板厚度大于5.0 mm，与MA等[30]研究结果基本一致。可见寰椎后弓及枢椎椎板都具有一定可固定的厚度，微型钛钉置入固定是可行的，但由于寰枢后弓及枢椎椎板下方为脊髓，长度过大的微型钛钉置入有损伤脊髓的风险，临床实际工作中可根据手术前的测量以及手术中实际操作过程的探测选择合适长度的微型钛钉进行固定，避免因钛钉穿破寰椎后弓及枢椎椎板内侧皮质而造成的脊髓损伤。

3.3 寰枢椎板间融合器的设计特点目前，临床上应用的脊柱融合器均为椎间融合器，融合器的主要应用目的为：①支撑并维持手术后的椎间隙高度，维持脊柱的生理曲度，达到撑开-压缩张力带效应，维持椎管及椎间孔容积以防止脊髓及神经根受压；②提高椎体间的融合效率，使术后复位的椎体状态及椎间隙高度达到最终稳定，避免症状复发[3]。但由于寰枢结构的特殊性，无法使用常规椎间融合器。寰枢椎侧块关节融合器与椎间融合器相似，其虽具有支撑作用，但因手术难度及风险的顾虑，无法广泛地在临床上应用。此次研究设计的后路寰枢椎板间融合器是直接放置于寰椎后弓及枢椎椎板骨面上，其虽不具有椎间支撑的作用，但此融合器可连接寰椎后弓与枢椎椎板，且在左右两侧可同时放置2个融合器，同时能够配合后路钉棒内固定系统使用，增加植骨与寰枢椎的接触集中性及应力，促进寰枢椎间融合“骨桥”的形成。

此次研究将寰枢椎板间融合器设计为半中空矩形结构，中部空槽用于植骨，所植自体松质骨粒可通过上下端的缺如处与寰椎后弓和枢椎椎板接触(图2C)，术中可利用植骨工具挤压空槽中所植骨粒，使之与寰椎后弓和枢椎椎板的接触更加紧密。临床上，以往在植骨前需使用磨钻打磨寰椎后弓及枢椎椎板的皮质骨，以期能够获得更好的植骨融合，此融合器在使用时，并不需要大面积打磨，只需要在融合器固定后，使用磨钻通过上下两端的缺如处打磨骨皮质即可，随后即可将松质骨粒置入空槽内与寰椎后弓和枢椎椎板接触。目前，临床中多是取患者自体髂骨进行寰枢椎植骨融合，寰枢椎后方空间较大，以往均是在寰椎后弓及枢椎椎板的骨面上平铺骨粒，为了增加植骨融合率，常需大量的自体骨，较大取骨量对患者造成的损伤也较大，术后患者因髂骨疼痛，而导致生活不便。寰枢椎板间融合器可有效集中植骨，取自体骨量足够填充融合器即可，无需大量取自体骨，可减少对患者的手术创伤。寰枢椎板间融合器的上下两端两侧设计有微型钛钉固定孔，可利用微型钛钉将融合器固定于寰椎后弓和枢椎椎板上，以防止融合器的松动、移位，此固定方式简单，且在一定程度上可能起到固定寰枢椎的作用，增加了寰枢椎的稳定性，但仍需后续的进一步生物力学研究。