单椎节固定术治疗不稳定寰椎骨折的研究进展
寰椎骨折约占脊柱骨折的1%~2%,占颈椎骨折的2%~13%[1,2,3]。稳定的寰椎骨折多可通过非手术治疗获得良好疗效[4]。而对于不稳定的寰椎骨折,既往许多学者采用寰枢椎融合术或枕颈融合术进行治疗[5,6,7,8]。尽管文献报道获得了良好疗效,但却牺牲了上颈椎的活动功能。为克服上述缺点,不少学者尝试采用单椎节固定术治疗不稳定寰椎骨折,取得了良好效果[9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20]。为了进一步了解单椎节固定术治疗寰椎不稳定骨折的相关问题,笔者检索PubMed数据库1966年1月—2014年12月相关文献,以"(atlasorC1orJefferson)andfracture"为检索式,类别限定为"humans",语言限定为"English",年龄限定为"adult:19+years",共检出相关文献8445篇;检索中国生物医学文献数据库(CBM)1978—2014年相关文献,以"寰椎,骨折""Jefferson,骨折""C1,骨折"为检索式,类别限定为"人类""成人",合并上述3次检索获得相关文献579篇;又以"(寰椎*骨折)+(Jefferson*骨折)+(C1*骨折)"为检索式,检索万方数据库2014年12月以前相关文献,共检出1593篇。文献的纳入标准:(1)与寰椎单椎节固定术相关的临床文献;(2)与寰椎单椎节固定术相关的解剖学研究、生物力学研究、三维有限元研究等基础研究文献。排除标准:重复发表的文献。对所获得的文献进行筛选、追踪,最终纳入英文10篇,中文4篇。笔者通过回顾文献,分别从技术原理、固定类型、适应证及禁忌证等方面对寰椎单椎节固定技术进行综述。
1寰椎单椎节固定术的原理
有关单椎节固定术治疗不稳定寰椎骨折已有不少文献报道,但却仅有很少的文献对该技术治疗不稳定寰椎骨折的原理作探讨。不稳定寰椎骨折往往是指伴有横韧带损伤的寰椎骨折。横韧带是维系寰枢椎间稳定性的重要结构,一般认为横韧带断裂之后寰枢椎间就会出现不稳,因而才主张进行寰枢椎融合术。那么,既然寰枢椎间存在不稳,仅仅固定寰椎又起什么作用呢?
Ruf等[9]随访采用单椎节固定术治疗的6例不稳定寰椎骨折患者,发现术后颈部屈伸旋转功能接近正常,且无寰枢椎不稳的临床表现,结合非手术治疗该类骨折的经验,他们推断,寰枢椎的稳定性除依赖横韧带外,还很大程度上依赖于其他结构,如关节囊、翼状韧带等。Koller等[21]则通过体外生物力学试验证实,对伴有横韧带断裂、侧块移位的寰椎爆裂骨折模型进行单椎节复位固定,可使模型恢复生理载荷下的寰枢椎稳定性。他们分析,该手术重建具有恢复C0-2高度和C0-2韧带的张力带作用,从而恢复稳定性。Li等[11]则提出"浮标假说"理论,更详尽地说明了该技术之所以有效的原理。他们认为,寰椎爆裂骨折横向的横韧带虽然会发生损伤,但纵向的韧带则由于相对短缩而得以完整保留。当对寰椎侧块进行有效复位时,C0-2的正常高度得以恢复,从而恢复C0-2间纵向韧带的张力,纵向韧带的张力或许能够提供有效维持生理载荷状态下C1-2的稳定性。之后,他们又通过体外生物力学试验验证了其假说[22]。笔者认为,除上述原理外,对于伴有DickmanⅡ型横韧带损伤的患者,该技术可使横韧带附着处撕脱的骨折块与侧块之间的骨折缝缩小,利于骨折愈合,从而重建横韧带的功能,使C0-2的稳定性有望恢复至伤前水平。
2寰椎单椎节固定术的类型
寰椎单椎节固定术按入路分为前路固定术和后路固定术,每种入路又可采用钉板固定或钉棒固定。无论是钉板固定还是钉棒固定,其本质是大体相同的,目的均是辅助和维持骨折复位。
2.1前路单椎节固定术
前路单椎节固定术治疗不稳定寰椎骨折最早由Ruf等[9]于2004年报告。他们采用经口前入路的方式,对6例不稳定寰椎骨折患者进行复位内固定治疗,其中3例采用螺钉+加压钢板固定,3例采用钉棒系统进行固定,均取得了良好效果。他们认为,与钉板固定相比,钉棒系统更易于对骨折进行复位。笔者则认为,钉棒系统切迹高,而咽后壁组织较薄,理论上存在导致不适感及黏膜破溃的可能。2011年,胡勇等[17]采用经口前入路钉板固定治疗10例不稳定寰椎骨折患者,至2013年,他们采用该种方法治疗的患者数已达20例[18],均取得满意疗效。
2.2后路单椎节固定术
后路单椎节固定术治疗不稳定寰椎骨折则由Bohm等[10]于2006年最先报告。他们对8例寰椎爆裂骨折患者采用后路寰椎双侧侧块螺钉固定,并采用连接杆对骨折进行复位,取得了良好效果。之后,多位学者分别采用后路钉棒系统行单椎节固定(图1)治疗不稳定寰椎骨折[11,12,13,14,16,20]。覃海飚等[15]和He等[19]则分别采用钉板系统代替钉棒系统行后路单椎节固定术(图2)。笔者认为,钉棒系统中的螺钉钉尾切迹高,而单椎节固定保留了寰枢椎间的旋转功能,在患者转颈活动时,钉尾随着寰椎左右旋转,久而久之可形成滑囊,从而引起慢性疼痛。采用钉板系统则克服了钉尾切迹高的问题。
采用后路钉棒系统的寰椎单椎节固定术。A.侧位X线片示后路单椎节钉棒固定,万向螺钉的钉尾切迹较高;B.正位X线片示连接棒将左右2枚万向螺钉连接为一个整体
采用后路钉板系统的寰椎单椎节固定术。A.侧位X线片示后路单椎节钉板固定,钉板装置克服了钉棒装置万向螺钉钉尾切迹过高的问题;B.正位X线片示连接板将左右两侧的螺钉连为一个整体
3寰椎单椎节固定术的适应证和禁忌证
3.1适应证
寰椎单椎节固定术的适应证包括:(1)单纯寰椎前后弓同时骨折伴DickmanⅡ型横韧带损伤者;(2)单纯寰椎前后弓骨折伴横韧带断裂(DickmanⅠ型横韧带损伤)者;(3)寰椎前弓存在2处及以上骨折者可行前路单椎节固定术。既往观念认为横韧带是维持寰枢椎间稳定性的主要结构,而且横韧带本身一旦发生断裂,其自身是难以修复的。因而多数学者认为,只要横韧带断裂就应该行寰枢椎融合术[5,6,7,8];也有学者明确指出,合并DickmanⅠ型横韧带损伤系单椎节固定术的禁忌证[16]。但新近的生物力学试验均证明,单椎节固定术可通过恢复纵向韧带的张力带作用,进而恢复生理载荷下的寰枢椎间的稳定性[21,22]。大量的临床资料已表明,对不稳定寰椎骨折患者采用单椎节固定术恢复C0-2的正常高度后,随访没有患者发生寰枢椎失稳[9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20]。基于以上证据,笔者认为,单纯寰椎前后弓骨折伴横韧带断裂(DickmanⅠ型横韧带损伤)者可通过单椎节固定术获得满意疗效。单纯的寰椎前弓2处及以上骨折是否需要手术仍存在争议。有学者认为该类骨折即使横韧带完整,由于存在前弓无法再限制齿突骨折前移而导致寰椎向后脱位的可能性,也应被视为不稳定骨折,应采取手术治疗[23]。总之,前路单椎节固定术的确可以完美地修复这种骨折,故笔者认为,单纯的寰椎前弓2处及以上骨折也系前路单椎节固定术的适应证之一。
3.2禁忌证
禁忌证包括:(1)合并齿突骨折等致使寰枢椎不稳者;(2)合并寰枕关节不稳者;(3)寰椎侧块粉碎骨折难以置钉者。需要指出的是,当寰椎前弓存在2处及以上骨折时,不适合行后路单椎节固定术;但后弓多处骨折却并非前路单椎节固定术的禁忌证。
4总结与展望
目前单椎节固定术治疗不稳定寰椎骨折取得了良好的疗效。其治疗原理也得到了初步的阐释,即通过对骨折的复位恢复了C0-2的高度,从而恢复纵向韧带的张力带作用,使得寰枢椎间的稳定性获得重建。然而,相关的报道及临床经验相对而言仍然较少,远期疗效仍有待观察。纵向韧带的张力带作用虽然可以即刻重建生理载荷下的寰枢椎稳定性,但其是否能够长期维持足够的稳定性仍有待观察。鉴于目前临床资料较少,该技术的适应证及禁忌证仍有待进一步明确。总之,该术式治疗不稳定寰椎骨折的疗效已获得初步证明,但仍远不是成熟的技术,尚有许多问题需要进一步研究和探讨。