引用本文： 張健, 林旭, 萬盛鈺, 曾俊, 鐘澤蒞, 吳超, 譚倫. CT血管造影樞椎椎弓根矢狀面術前評估方法的臨床應用. 華西醫學, 2018, 33(9): 1110-1113. doi: 10.7507/1002-0179.201808052 復制
樞椎椎弓根螺釘固定技術具有良好的生物力學性能，被視為后路樞椎內固定首選。但樞椎椎動脈存在較高變異率，樞椎椎弓根螺釘存在損傷椎動脈風險[1-3]，術前了解椎動脈變異情況，設計個體化置釘非常重要。樞椎椎動脈內聚、向上高跨走行的變異Ⅱ型，是樞椎椎弓根螺釘置入的絕對禁忌。但如何準確判斷椎動脈變異是否是樞椎椎弓根螺釘置入禁忌的方法報道較少。我們基于 CT 血管造影（CT angiography，CTA）掃描，通過回顧性分析樞椎矢狀面橫突孔處椎弓根高度≥4 mm 的層數與椎弓根螺釘釘道的關系，期望總結出一種可靠方法，可于術前準確判斷是否有安全置入樞椎椎弓根螺釘的可能性，從而指導樞椎個體化置釘。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
納入 2016 年 2 月—2017 年 8 月行頸椎后路樞椎內固定患者 34 例。其中，男 20 例，女 14 例；年齡 16～76 歲，平均（39.0±14.8）歲；寰椎骨折 15 例，齒狀突骨折 14 例，齒狀突游離合并寰樞關節脫位 2 例，樞椎椎弓根骨折 3 例；術前均有不同程度頸后部疼痛及活動受限表現，均無脊髓神經損傷表現。
1.2 方法
在醫學影像信息系統（picture archiving and communication systems，PACS）工作站上，根據椎動脈 CTA 薄層掃描（Force 開源 CT、層厚 0.5 mm）及椎動脈重建統計以下資料：① 椎動脈發育情況；② 測量并讀數樞椎矢狀面上，橫突孔處椎弓根高度≥4 mm 連續層數（f）；③ 樞椎內固定方式；④ 樞椎椎弓根螺釘的釘道情況［自定義：A 級為完全在椎弓根內，未侵犯橫突孔；B 級為侵占橫突孔，但<10%；C 級為侵占橫突孔，≥10%。優良率=（A+B）/總數×100%］；⑤ 術后觀察患者有無椎動脈及脊髓損傷的臨床表現，起床活動時頸托保護 3 個月，隨訪了解骨折或植骨愈合情況。
2 結果
椎動脈造影提示：右側為優勢血管者 8 例，左側為優勢血管者 18 例，均衡者 8 例。16 個椎弓根 f>9 層，27 個椎弓根f=9 層，17 個椎弓根 f=8 層，8 個椎弓根 f<8 層。
f≥9 層的 43 個椎弓根均采用椎弓根螺釘固定；f=8 層的 17 個椎弓根中，16 個采用椎弓根螺釘固定，1 個采用椎板螺釘固定；f<8 層的 8 個椎弓根中，4 個采用椎弓根螺釘固定，4 個采用椎板螺釘固定。
f>9 層的椎弓根螺釘釘道分級 A 級 14 個，B 級 2 個，C 級 0 個；f=9 層的椎弓根螺釘釘道分級 A 級 16 個，B 級 7 個，C 級 4 個；f=8 層的椎弓根螺釘釘道分級 A 級 3 個，B 級 5 個，C 級 8 個；f<8 層的椎弓根螺釘釘道分級 A 級 0 個，B 級 0 個，C 級 4 個；另外 4 個椎板螺釘固定均未侵犯椎管。見表 1。
術后 f<8 層的 1 例 C 級患者出現輕度頭暈、嗜睡，經對癥、抗凝治療后癥狀消失，余患者均無椎動脈及脊髓損傷的臨床表現。術后獲得 6～11 個月隨訪，平均隨訪（8±3）個月，6 個月以上見骨折或植骨融合。典型病例見圖 1。
表1
橫突孔處椎弓根高度≥4 mm 連續層數 f 與椎弓根螺釘釘道的關系
圖1
典型患者手術前后及末次隨訪影像學圖片
患者女，16 歲，齒狀突游離合并寰樞關節脫位。a～c. 寰樞關節脫位不穩定，齒狀突游離；d. 椎動脈 CTA 示左、右椎動脈發育為均衡性；e～i. 橫突孔處樞椎右側椎弓根高度≥4 mm 連續層數（
3 討論
3.1 術前準確預判樞椎椎弓根螺釘安全性的研究較少
由于有最為優異的生物力學穩定性，樞椎椎弓根螺釘固定目前成為樞椎內固定的首選方式[4]。且椎動脈在樞椎內走行常存在較高變異率，研究表明 C2 椎動脈“高跨（high-riding）”的發生率將近 14.5%[3]。椎動脈變異行樞椎椎弓根螺釘固定時，椎動脈損傷幾率加大，因而術前根據頸椎 CT 或 CTA 掃描了解樞椎椎弓根與橫突孔或椎動脈的關系，指導個體化置釘非常重要。目前，通過術前 CT 或 CTA 準確判斷樞椎椎弓根螺釘安全性的研究較少。王建華等[5]將樞椎椎動脈孔分為 4 型，Ⅰ型為松散低拐型，Ⅱ型為緊密高拐型，Ⅲ型為緊密低拐型，Ⅳ型為松散高拐型。其中Ⅱ型為椎弓根螺釘的禁忌，Ⅳ型可置入椎弓根螺釘，而Ⅰ型和Ⅲ型為椎弓根螺釘的相對禁忌。此方法為標本測量，測量的是血管外壁與椎動脈孔骨壁關系，而臨床 CTA 只能了解椎動脈內造影劑與骨壁關系，難以準確歸類，因而此方法臨床意義受限。我們通過回顧性總結近年行樞椎固定患者的影像學資料，以期總結出一種簡單、可靠的方法來判斷樞椎椎弓根螺釘的安全性。
3.2 通過讀數橫突孔處椎弓根高度≥4 mm 連續層數判斷椎弓根螺釘安全性的可行性分析
臨床上樞椎椎弓根螺釘直徑一般為 3.5 mm，如需達到絕對安全的 A 級置釘要求，理論上椎弓根至少有一個 3.5 mm×3.5 mm 大小的連續層面。我們將矢狀面上橫突孔處椎弓根高度定為≥4 mm，只要連續存在 8 個這樣的層面（即 3.5 mm），則理論上可達到 A 級置釘。根據椎動脈 CTA 0.5 mm的薄層掃描，在 PACS 圖像工作站上直接測量椎弓根在橫突孔處的高度，通過讀數連續層數的簡單方法，即可判斷是否存在安全置入椎弓根螺釘的可能性。總之，掃描層數越多（f 值越大），樞椎椎弓根螺釘安全性越高。我們的研究結果與這一規律符合，當 f>9 層時，椎弓根螺釘優良置釘高達 100%，當f<8 層時則不存在優良置釘，同時 1 例患者還出現螺釘擠壓椎動脈、腦供血不足的臨床表現。
3.3 椎弓根螺釘侵占橫突孔與椎動脈損傷的關系
總結影像學資料及結合臨床表現發現，椎弓根螺釘侵占<10% 橫突孔的 B 級置釘未發生椎動脈損傷表現，≥10% 的 C 級置釘也僅有 1 例患者出現類似椎動脈損傷表現。其可能的原因：① 椎動脈在橫突孔內只占一部分空間，Sanelli 等[6]報道椎動脈占橫突孔面積的 8%～85%（平均 34%），因此雖侵占橫突孔，卻不一定會對椎動脈產生擠壓或損傷；② 左右椎動脈發育存在差異，侵犯的橫突孔側可能為非優勢血管側。所以存在椎弓根螺釘侵占橫突孔，但不一定會產生椎動脈損傷表現的現象，此為“in-out-in”技術解剖基礎[7]。部分患者雖在影像學上出現釘道破出，但后期臨床效果依然良好，這需進一步研究。但鑒于椎動脈損傷會產生嚴重后果，建議對非優勢椎動脈側，若 f≥8 層可行椎弓根螺釘固定，f<8 層則行椎板螺釘固定；對于優勢椎動脈側，若f≥9 層（優良置釘率 90.7%）可行椎弓根螺釘固定，f<9 層則行椎板螺釘固定，則較為安全。
3.4 樞椎椎板螺釘的必要性及生物力學穩定性
樞椎椎弓根螺釘的替代技術有峽部螺釘技術、“in-out-in”技術及椎板螺釘技術等。峽部螺釘技術固定釘道短，固定強度更差[8]；“in-out-in”技術最大的風險在于椎動脈損傷，對于優勢側椎動脈變異高跨仍是禁忌。黃學良等[9]研究 171 例患者的椎動脈 CTA，其中 C2 椎動脈變異高達 29.8%，高跨率不適于行椎弓根螺釘固定。由 Wright [10]介紹的椎板螺釘方法是經棘突椎板交界處進釘進入椎板固定。由于椎動脈行走變異的存在，對于需行樞椎固定又存在椎弓根螺釘禁忌的患者，椎板螺釘可作為樞椎椎弓根螺釘必要的補充固定技術[11-13]。馬向陽等[14-15]認為樞椎椎弓根螺釘與椎板螺釘均具有良好的力學穩定性。本研究中 4 例采用椎板螺釘固定的患者隨訪骨折或植骨均愈合，說明椎板螺釘固定的穩定性可滿足骨折愈合或植骨融合需要。
綜上，術前通過讀數樞椎 CT 矢狀面上橫突孔處椎弓根高度≥4 mm 連續層數 f 來判斷樞椎椎弓根螺釘是否安全的方法簡便、可靠。若存在樞椎椎弓根螺釘禁忌，或為避免損傷優勢側椎動脈，可改用椎板螺釘固定，療效同樣可靠。本研究是在 PACS 圖像工作站上手動測量數據，存在一定誤差，同時病例數較少，該方法的準確性還需進一步研究。
樞椎椎弓根螺釘固定技術具有良好的生物力學性能，被視為后路樞椎內固定首選。但樞椎椎動脈存在較高變異率，樞椎椎弓根螺釘存在損傷椎動脈風險[1-3]，術前了解椎動脈變異情況，設計個體化置釘非常重要。樞椎椎動脈內聚、向上高跨走行的變異Ⅱ型，是樞椎椎弓根螺釘置入的絕對禁忌。但如何準確判斷椎動脈變異是否是樞椎椎弓根螺釘置入禁忌的方法報道較少。我們基于 CT 血管造影（CT angiography，CTA）掃描，通過回顧性分析樞椎矢狀面橫突孔處椎弓根高度≥4 mm 的層數與椎弓根螺釘釘道的關系，期望總結出一種可靠方法，可于術前準確判斷是否有安全置入樞椎椎弓根螺釘的可能性，從而指導樞椎個體化置釘。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
納入 2016 年 2 月—2017 年 8 月行頸椎后路樞椎內固定患者 34 例。其中，男 20 例，女 14 例；年齡 16～76 歲，平均（39.0±14.8）歲；寰椎骨折 15 例，齒狀突骨折 14 例，齒狀突游離合并寰樞關節脫位 2 例，樞椎椎弓根骨折 3 例；術前均有不同程度頸后部疼痛及活動受限表現，均無脊髓神經損傷表現。
1.2 方法
在醫學影像信息系統（picture archiving and communication systems，PACS）工作站上，根據椎動脈 CTA 薄層掃描（Force 開源 CT、層厚 0.5 mm）及椎動脈重建統計以下資料：① 椎動脈發育情況；② 測量并讀數樞椎矢狀面上，橫突孔處椎弓根高度≥4 mm 連續層數（f）；③ 樞椎內固定方式；④ 樞椎椎弓根螺釘的釘道情況［自定義：A 級為完全在椎弓根內，未侵犯橫突孔；B 級為侵占橫突孔，但<10%；C 級為侵占橫突孔，≥10%。優良率=（A+B）/總數×100%］；⑤ 術后觀察患者有無椎動脈及脊髓損傷的臨床表現，起床活動時頸托保護 3 個月，隨訪了解骨折或植骨愈合情況。
2 結果
椎動脈造影提示：右側為優勢血管者 8 例，左側為優勢血管者 18 例，均衡者 8 例。16 個椎弓根 f>9 層，27 個椎弓根f=9 層，17 個椎弓根 f=8 層，8 個椎弓根 f<8 層。
f≥9 層的 43 個椎弓根均采用椎弓根螺釘固定；f=8 層的 17 個椎弓根中，16 個采用椎弓根螺釘固定，1 個采用椎板螺釘固定；f<8 層的 8 個椎弓根中，4 個采用椎弓根螺釘固定，4 個采用椎板螺釘固定。
f>9 層的椎弓根螺釘釘道分級 A 級 14 個，B 級 2 個，C 級 0 個；f=9 層的椎弓根螺釘釘道分級 A 級 16 個，B 級 7 個，C 級 4 個；f=8 層的椎弓根螺釘釘道分級 A 級 3 個，B 級 5 個，C 級 8 個；f<8 層的椎弓根螺釘釘道分級 A 級 0 個，B 級 0 個，C 級 4 個；另外 4 個椎板螺釘固定均未侵犯椎管。見表 1。
術后 f<8 層的 1 例 C 級患者出現輕度頭暈、嗜睡，經對癥、抗凝治療后癥狀消失，余患者均無椎動脈及脊髓損傷的臨床表現。術后獲得 6～11 個月隨訪，平均隨訪（8±3）個月，6 個月以上見骨折或植骨融合。典型病例見圖 1。
表1
橫突孔處椎弓根高度≥4 mm 連續層數 f 與椎弓根螺釘釘道的關系
圖1
典型患者手術前后及末次隨訪影像學圖片
患者女，16 歲，齒狀突游離合并寰樞關節脫位。a～c. 寰樞關節脫位不穩定，齒狀突游離；d. 椎動脈 CTA 示左、右椎動脈發育為均衡性；e～i. 橫突孔處樞椎右側椎弓根高度≥4 mm 連續層數（
3 討論
3.1 術前準確預判樞椎椎弓根螺釘安全性的研究較少
由于有最為優異的生物力學穩定性，樞椎椎弓根螺釘固定目前成為樞椎內固定的首選方式[4]。且椎動脈在樞椎內走行常存在較高變異率，研究表明 C2 椎動脈“高跨（high-riding）”的發生率將近 14.5%[3]。椎動脈變異行樞椎椎弓根螺釘固定時，椎動脈損傷幾率加大，因而術前根據頸椎 CT 或 CTA 掃描了解樞椎椎弓根與橫突孔或椎動脈的關系，指導個體化置釘非常重要。目前，通過術前 CT 或 CTA 準確判斷樞椎椎弓根螺釘安全性的研究較少。王建華等[5]將樞椎椎動脈孔分為 4 型，Ⅰ型為松散低拐型，Ⅱ型為緊密高拐型，Ⅲ型為緊密低拐型，Ⅳ型為松散高拐型。其中Ⅱ型為椎弓根螺釘的禁忌，Ⅳ型可置入椎弓根螺釘，而Ⅰ型和Ⅲ型為椎弓根螺釘的相對禁忌。此方法為標本測量，測量的是血管外壁與椎動脈孔骨壁關系，而臨床 CTA 只能了解椎動脈內造影劑與骨壁關系，難以準確歸類，因而此方法臨床意義受限。我們通過回顧性總結近年行樞椎固定患者的影像學資料，以期總結出一種簡單、可靠的方法來判斷樞椎椎弓根螺釘的安全性。
3.2 通過讀數橫突孔處椎弓根高度≥4 mm 連續層數判斷椎弓根螺釘安全性的可行性分析
臨床上樞椎椎弓根螺釘直徑一般為 3.5 mm，如需達到絕對安全的 A 級置釘要求，理論上椎弓根至少有一個 3.5 mm×3.5 mm 大小的連續層面。我們將矢狀面上橫突孔處椎弓根高度定為≥4 mm，只要連續存在 8 個這樣的層面（即 3.5 mm），則理論上可達到 A 級置釘。根據椎動脈 CTA 0.5 mm的薄層掃描，在 PACS 圖像工作站上直接測量椎弓根在橫突孔處的高度，通過讀數連續層數的簡單方法，即可判斷是否存在安全置入椎弓根螺釘的可能性。總之，掃描層數越多（f 值越大），樞椎椎弓根螺釘安全性越高。我們的研究結果與這一規律符合，當 f>9 層時，椎弓根螺釘優良置釘高達 100%，當f<8 層時則不存在優良置釘，同時 1 例患者還出現螺釘擠壓椎動脈、腦供血不足的臨床表現。
3.3 椎弓根螺釘侵占橫突孔與椎動脈損傷的關系
總結影像學資料及結合臨床表現發現，椎弓根螺釘侵占<10% 橫突孔的 B 級置釘未發生椎動脈損傷表現，≥10% 的 C 級置釘也僅有 1 例患者出現類似椎動脈損傷表現。其可能的原因：① 椎動脈在橫突孔內只占一部分空間，Sanelli 等[6]報道椎動脈占橫突孔面積的 8%～85%（平均 34%），因此雖侵占橫突孔，卻不一定會對椎動脈產生擠壓或損傷；② 左右椎動脈發育存在差異，侵犯的橫突孔側可能為非優勢血管側。所以存在椎弓根螺釘侵占橫突孔，但不一定會產生椎動脈損傷表現的現象，此為“in-out-in”技術解剖基礎[7]。部分患者雖在影像學上出現釘道破出，但后期臨床效果依然良好，這需進一步研究。但鑒于椎動脈損傷會產生嚴重后果，建議對非優勢椎動脈側，若 f≥8 層可行椎弓根螺釘固定，f<8 層則行椎板螺釘固定；對于優勢椎動脈側，若f≥9 層（優良置釘率 90.7%）可行椎弓根螺釘固定，f<9 層則行椎板螺釘固定，則較為安全。
3.4 樞椎椎板螺釘的必要性及生物力學穩定性
樞椎椎弓根螺釘的替代技術有峽部螺釘技術、“in-out-in”技術及椎板螺釘技術等。峽部螺釘技術固定釘道短，固定強度更差[8]；“in-out-in”技術最大的風險在于椎動脈損傷，對于優勢側椎動脈變異高跨仍是禁忌。黃學良等[9]研究 171 例患者的椎動脈 CTA，其中 C2 椎動脈變異高達 29.8%，高跨率不適于行椎弓根螺釘固定。由 Wright [10]介紹的椎板螺釘方法是經棘突椎板交界處進釘進入椎板固定。由于椎動脈行走變異的存在，對于需行樞椎固定又存在椎弓根螺釘禁忌的患者，椎板螺釘可作為樞椎椎弓根螺釘必要的補充固定技術[11-13]。馬向陽等[14-15]認為樞椎椎弓根螺釘與椎板螺釘均具有良好的力學穩定性。本研究中 4 例采用椎板螺釘固定的患者隨訪骨折或植骨均愈合，說明椎板螺釘固定的穩定性可滿足骨折愈合或植骨融合需要。
綜上，術前通過讀數樞椎 CT 矢狀面上橫突孔處椎弓根高度≥4 mm 連續層數 f 來判斷樞椎椎弓根螺釘是否安全的方法簡便、可靠。若存在樞椎椎弓根螺釘禁忌，或為避免損傷優勢側椎動脈，可改用椎板螺釘固定，療效同樣可靠。本研究是在 PACS 圖像工作站上手動測量數據，存在一定誤差，同時病例數較少，該方法的準確性還需進一步研究。
