引用本文： 吳凡, 李紅, 萬盛鈺, 高濤, 胡海剛, 林旭, 鐘澤蒞, 曾俊, 吳超, 譚倫. 樞椎椎弓根與樞椎段椎動脈對C2椎弓根螺釘植入的影響. 中國修復重建外科雜志, 2022, 36(7): 866-872. doi: 10.7507/1002-1892.202202008 復制
創傷、類風濕性關節炎和先天畸形是上頸椎不穩的常見原因[1-3]。治療上頸椎不穩最常用技術是寰樞椎椎弓根螺釘內固定術（Harms技術），該技術在樞椎上的“基石”是C2椎弓根螺釘，然而植釘時易損傷椎動脈[4]，發生率為4.1%～8.2%[5-6]。椎動脈損傷可能引起術中大出血、后循環缺血、小腦梗死，甚至死亡。既往研究提示，椎動脈孔類型[7]、椎動脈高跨、椎動脈走行[8-9]以及C1、2椎動脈變異均會影響椎弓根螺釘的植入[10]，但上述均只是關注椎弓根形態和椎動脈走行或解剖變異的單因素研究。解剖及臨床實踐發現，椎弓根的寬度及高度會影響橫突孔及其內走行的椎動脈，橫突孔偏內會影響椎弓根形態，二者之間相互影響，且共同決定了能否進行樞椎椎弓根螺釘植入而不傷及椎動脈[11]。目前尚無研究同時關注樞椎椎弓根形態及樞椎段椎動脈（intra-axial vertebral artery，IAVA）走行對椎弓根螺釘植入的影響。因此，本研究將對樞椎椎弓根形態、IAVA走行及其相互關系進行研究，并評估其對C2椎弓根螺釘植入的影響。報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
納入標準：① 行頭頸部CT血管造影檢查且成像質量清晰；② 臨床診斷無明顯枕頸交界區病變；③ 樞椎及椎動脈無明顯異常。排除標準：① 枕頸部有骨折、腫瘤、類風濕性關節炎等病理性改變，導致相關指標無法準確測量；② 因金屬義齒等導致偽影，影響觀察。2020年1月—6月共116例（232側）患者符合選擇標準納入研究，其中男56例，女60例；年齡19～80歲，平均56.4歲。
1.2 圖像分析方法和參數測量
采用雙螺旋Force CT（Siemens公司，德國），患者取仰臥位，掃描范圍從主動脈弓水平到顱頂，方向為足至頭。掃描參數：平掃管電壓120 kV，增強掃描管，電壓90/150 SNkv，參考管電流80～120 mAs，旋轉速度0.25 s/圈，螺距0.7，矩陣512×512。增強掃描對比劑采用碘帕醇（370 mg/mL），使用高壓注射器自肘靜脈以4 mL/s流率注射40～60 mL，注射后20～25 s采集動脈期圖像。掃描層厚1 mm，層間距1 mm，重建橫斷位、矢狀位、冠狀位圖像。
1.2.1 樞椎椎弓根參數測量
解剖及臨床實踐中發現，影響椎弓根螺釘植入的因素有椎弓根寬度、峽部厚度和高度以及IAVA。按照Maki等[12]的方法測量以下樞椎椎弓根相關參數：① 椎弓根直徑（D）：橫斷位上椎弓根直徑最寬處；② 椎弓根峽部厚度（T）：寰樞關節矢狀位中點測量峽部上下側厚度；③ 椎弓根峽部高度（H）：椎間孔上緣至上關節突的距離。見圖1。根據文獻報道，當T≤5 mm和/或H≤2 mm時，被定義為椎動脈高跨[13-15]；當D≤4 mm時， 被定義為椎弓根狹窄[12]。
圖1
橫斷位和矢狀位CT上測量樞椎椎弓根相關參數
Figure1.
The relative parameters of axis pedicle measured on axial and sagittal CT
1.2.2 IAVA走行參數
IAVA在橫突孔內的走行參考Lee等[8]的分型，在冠狀位上定義IAVA偏移方向：以通過冠狀位C3橫突孔中心的垂線為標準，根據IAVA最突出部分的垂線與C3橫突孔垂線的位置關系，將IAVA內外走行方向分為外側偏移（L）、垂直進入（N）和內側偏移（M）3種。在冠狀位上定義IAVA騎跨程度：以冠狀位樞椎橫突孔出口為界，根據IAVA最突出部分的水平線與樞椎橫突孔出口水平線的關系定義IAVA騎跨程度，分為樞椎橫突孔下方（B）、兩者之間（W）和上方（A）3種。見圖2。
圖2
IAVA的走行（冠狀位CT及示意圖）
a～c. IAVA偏移方向分別為L、N、M 黑線示坐標，紅箭頭示IAVA走行方向；d～f. IAVA騎跨程度分別為B、W、A 紅線示IAVA最突出部分的水平線，黑線示樞椎橫突孔出口水平線
Figure2. The alignment of IAVA (coronal CT scan and schematic diagram)a-c. The offset direction of IAVA deviation was L, N, and M, respectively Black line indicated the coordinates, red arrow indicated the IAVA alignment; d-f. The riding degree of IAVA was B, W, and A, respectively Red line indicated the horizontal line of the most prominent part of IAVA, black line indicated the horizontal line of the outlet of transverse foramen of axis
1.2.3 模擬C2椎弓根螺釘植入
將原始數據以DICOM格式導入Mimics 19.0軟件（Materialise公司，比利時）進行重建后，模擬植入椎弓根螺釘。見圖3。參照Chin等[16]研究方法，理想的椎弓根螺釘位置需同時滿足：① 橫斷位上螺釘的中軸線通過樞椎椎弓根的中點并與椎弓根軸線平行，未突破椎管和橫突孔；② 矢狀位上螺釘的中軸線通過峽部中點；③ 冠狀位上螺釘未進入樞椎橫突孔和關節面為安全區域。螺釘直徑為3.5 mm（臨床常用椎弓根螺釘直徑）。在橫斷位、矢狀位、冠狀位的任何1個層面上，椎弓根螺釘對椎動脈有擠壓均視為椎動脈損傷。
圖3
Mimics 19.0軟件中模擬椎弓根螺釘植入
a. 重建寰樞椎及IAVA走行（紅色示IAVA，紫色示植入的椎弓根螺釘）；b～d. CT橫斷位、冠狀位及矢狀位理想椎弓根螺釘位置（紫色圈表示植入螺釘的截面，藍色直線表示矢狀位和冠狀位的中線）
Figure3. Simulated C2 pedicle screw implantation with Mimics 19.0 softwarea. Reconstructed atlantoaxial and IAVA alignment (red indicated IAVA, purple indicated pedicle screw); b-d. Ideal pedicle screw position on CT transverse, coronal, and sagittal views (purple circles indicated the cross section of the screw, blue lines indicated the midline of the sagittal and coronal views)
1.3 統計學方法
采用SPSS22.0統計軟件進行分析。計數資料比較采用χ2檢驗；IAVA走行參數與樞椎椎弓根參數相關性采用Spearman秩相關分析。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 IAVA分型
根據IAVA偏移方向和騎跨程度將其分為9型，其中N-W型（29.3%）最多，其次為L-W型（19.0%）和L-B型（12.9%），共占60.9%。見表1。
表1
IAVA分型（%）
Table1.
IAVA classification (%)
2.2 IAVA走行參數與椎弓根參數的相關性
D、H、T與IAVA偏移方向及騎跨程度均成負相關（P<0.001）。見表2。說明D和T越小，則IAVA走行更易向內側偏移和上方騎跨。
表2
IAVA走行與椎弓根參數的相關性
Table2.
Correlation between the IAVA alignment and pedicle parameters
2.3 椎動脈損傷與椎弓根狹窄、椎動脈高跨的關系
本組椎弓根狹窄78側（33.6%），同時合并椎動脈高跨者60側（76.9%），模擬植釘時存在椎動脈損傷72側（92.3%）。椎動脈高跨82側（35.3%），其中模擬植釘時存在椎動脈損傷68側（82.9%）。60側同時合并椎弓根狹窄和椎動脈高跨的患者模擬植釘時椎動脈損傷率為100%。
本組232側模擬植釘時共發生椎動脈損傷82側（35.3%）。椎弓根狹窄和椎動脈高跨患者中椎動脈損傷發生率均高于無椎弓根狹窄和無椎動脈高跨患者，差異有統計學意義（χ2=166.846，P<0.001；χ2=138.863，P<0.001）。見表3。
表3
IAVA損傷與椎弓根狹窄、IAVA高跨的關系
Table3.
Correlation between IAVA injury and pedicle stenosis, high-riding IAVA
2.4 IAVA分型與椎動脈損傷、椎弓根狹窄、椎動脈高跨的關系
椎弓根狹窄、椎動脈高跨及椎動脈損傷在IAVA各型中發生率差異均有統計學意義（χ2=44.309，P<0.001；χ2=50.110，P<0.001；χ2=35.158，P<0.001）。其中M-A型走行的椎動脈損傷、椎弓根狹窄及椎動脈高跨均最多，M-B型最少。見表4。
表4
IAVA分型與椎動脈損傷、椎弓根狹窄、椎動脈高跨的關系
Table4.
Correlation between IAVA classification and vertebral artery injury, pedicle stenosis, and high-riding vertebral artery
3 討論
樞椎椎弓根螺釘穩定性好，且對樞椎解剖一致性要求低，較Margel技術更簡單，安全性更好。尤其是當椎動脈存在高跨時，Margel技術的固定效果不滿意，再手術率高[11]，椎弓根螺釘的優勢則更加明顯。樞椎椎弓根螺釘植入的主要風險為椎動脈和脊髓損傷，植釘時內傾角度不夠，易侵占橫突孔、損傷椎動脈；內傾角度過大，則容易突破椎管壁損傷脊髓。Chiapparelli等[17]和Chen等[11]的研究認為，損傷椎動脈的概率遠大于損傷脊髓的概率。因此我們認為樞椎椎弓根螺釘對椎動脈的損傷，值得更加重視和進一步研究。
王建華等[7]通過測量干骨標本數據及填塞造影劑后X線片檢查，依據椎動脈溝頂點至上關節面垂直距離和椎動脈溝入口至脊髓的水平距離，將椎動脈的走行分為松散低拐型、緊密高拐型、緊密低拐型和松散高拐型4型，來評價是否可行樞椎椎弓根螺釘植入及確定植入的安全區域，認為緊密高拐型不適合椎弓根螺釘植入。Lee等[8]根據椎動脈CT血管造影重建提出了本研究使用的分型，但該研究對象是西方人，國內鮮有類似報道，且該分型未提及椎弓根狹窄與椎動脈高跨之間的關聯。本研究采用該分型方法，根據IAVA偏移程度和騎跨程度分為9型，其中N-W型、L-W型和L-B型共占60.9%，各型比例與Lee等[8]報道的比例均有明顯差異，可能與西方人身高普遍較東方人更高有關。王建華等[7]提出的緊密高拐型可對應本研究中的M-A型，其認為緊密高拐型不適合椎弓根螺釘植釘，但本研究中M-A型共計28側，模擬植釘時只有22側發生椎動脈損傷。原因可能是王建華等提出的分型使用X線片，屬于二維平面結構，而IAVA走行具有三維特點。本研究結果表明，部分M-A型患者的椎弓根仍然有足夠空間容納椎弓根螺釘；另外，當IAVA走行為M-A型時，植釘需謹慎，確實存在較高的突破橫突孔、損傷椎動脈風險，能否植釘還要參考是否合并椎動脈高跨和椎弓根狹窄，且需要術前細致規劃。
本研究有35.3%的患者存在椎動脈高跨，與吳益奇等[18]、張艷等[19]和Li等[20]報道的椎動脈高跨發生率類似，顯著高于歐洲人群的25.3%[21]。椎動脈高跨實質為椎動脈走行偏上、偏內、偏后[22]。本研究相關性分析表明，椎動脈在上下和內外方向的走行與椎弓根寬度、峽部高度、峽部厚度成負相關，初步表明椎動脈的走行與椎弓根形態是相關的，且二者共同決定了能否植入樞椎椎弓根螺釘。椎動脈高跨和椎弓根狹窄常常同時存在，且椎弓根寬度和椎弓峽部高度及寬度成正相關，即椎弓根寬度越寬，模擬植釘時損傷椎動脈的概率越低；反之椎弓根寬度越窄，合并椎動脈高跨者越多，模擬植釘時損傷椎動脈風險越高。本研究中椎弓根狹窄患者中有76.9%（60/78）合并椎動脈高跨，92.3%（72/78）模擬植釘時存在椎動脈損傷風險；椎動脈高跨合并椎弓根狹窄者占73.1%（60/82）；60例同時合并椎動脈狹窄和高跨的患者，模擬植釘時可能椎動脈損傷率為100%（60/60）。因此在臨床實踐中術前規劃植釘時，需要密切關注樞椎椎弓根的直徑和有無椎動脈高跨，二者同時出現的患者選擇椎弓根螺釘植入需要慎重。
樞椎椎弓根螺釘植釘時需要高度重視椎動脈損傷。本研究模擬植釘后椎動脈損傷發生率為35.3%（82/232），接近于Lau等[23]報道的因椎動脈解剖變異致不能植釘的比例40%，顯著高于臨床報道的椎動脈損傷比例（4.1%～8.2%）[5-6]。結合解剖學和臨床實踐分析，可能原因是：① 椎動脈面積占橫突孔面積的8%～85%（平均34%）[24]，因此雖然在影像學上樞椎椎弓根螺釘對椎動脈有侵占，但實際情況下螺釘即使突破了橫突孔，也會推擠有彈性的椎動脈，只有部分會造成椎動脈損傷。② 本研究是基于影像學表現，而非臨床觀察。田野等[25]對存在椎動脈高跨的患者使用3D打印導板引導植釘，突破了橫突孔，但并未造成椎動脈損傷；高延征等[26]報道的“in-out-in”技術，在植釘時同樣穿過了橫突孔，但未發生嚴重的椎動脈損傷并發癥[27]。
本研究中，椎弓根狹窄側模擬植釘時有92.3%（72/78）發生椎動脈損傷，在椎動脈高跨側模擬植釘有82.9%（68/82）發生椎動脈損傷，該比例明顯高于田野等[25]報道的椎動脈高跨患者椎動脈損傷率。可能原因如前所述，臨床上部分患者存在優勢椎動脈，結扎一側椎動脈，另外一側也能完全代償，因此模擬植釘椎動脈損傷比例明顯高于臨床觀察。但值得注意的是，本研究中模擬椎弓根螺釘植入發生椎動脈損傷的患者中，尤其以IAVA走行為M-A型最多，同時椎弓根狹窄與椎動脈高跨的患者中也都以M-A型最多。因此在臨床工作中，當出現IAVA走行為M-A型時，需要高度警惕椎動脈損傷可能，如果同時合并了椎動脈高跨和椎弓根狹窄，發生椎動脈損傷比例將會更高（模擬植釘為100%）。本研究中同時合并椎弓根狹窄和椎動脈高跨者的比例并不低（25.8%，60/232）。當存在這種類型的IAVA走行合并椎弓根狹窄和高跨時，植入椎弓根螺釘時可以采用3D打印導板引導下植釘[28]、術中實時導航[29]和機器人引導下植釘[30]等技術，提高此類患者植釘精準度，減少椎動脈損傷的發生。沒有這些設備時，為了手術安全性，也可以選擇其他植釘方式，如椎板螺釘[22]、Pars螺釘[2，31-33]等。
但本研究存在以下不足：① 本研究是基于CT掃描后應用薄層數據和導入Mimics軟件模擬螺釘植入，判斷是否對椎動脈有侵犯，與人體真實數據不可能完全一致；② 外科手術并不是按最佳螺釘植入路徑植釘；③ 模擬植釘侵犯椎動脈，但在臨床中，螺釘即使推擠椎動脈，并不一定會出現椎動脈損傷；④ 臨床上IAVA走行多變，使得椎動脈損傷復雜多變。
綜上述，多數椎動脈損傷發生在具有椎弓根狹窄、椎動脈高跨和IAVA走行為M-A型的患者中。因此在術前計劃時，行頭頸部CT血管造影檢查了解IAVA走行、椎弓根有無狹窄及椎動脈有無高跨，具有一定的臨床指導意義。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突
倫理聲明 研究方案經自貢市第四人民醫院倫理委員會批準（2022第010號）；患者及家屬被告知研究目的及風險，并同意使用其CT數據參加本研究
作者貢獻聲明 吳凡：文獻查閱、研究結果統計分析、文章撰寫；李紅、吳凡：Mimics 軟件模擬植釘及分析；萬盛鈺、高濤、胡海剛、林旭、鐘澤蒞、曾俊、吳超、譚倫：文章結構邏輯梳理；林旭：新問題的提出，論文修改及寫作指導
創傷、類風濕性關節炎和先天畸形是上頸椎不穩的常見原因[1-3]。治療上頸椎不穩最常用技術是寰樞椎椎弓根螺釘內固定術（Harms技術），該技術在樞椎上的“基石”是C2椎弓根螺釘，然而植釘時易損傷椎動脈[4]，發生率為4.1%～8.2%[5-6]。椎動脈損傷可能引起術中大出血、后循環缺血、小腦梗死，甚至死亡。既往研究提示，椎動脈孔類型[7]、椎動脈高跨、椎動脈走行[8-9]以及C1、2椎動脈變異均會影響椎弓根螺釘的植入[10]，但上述均只是關注椎弓根形態和椎動脈走行或解剖變異的單因素研究。解剖及臨床實踐發現，椎弓根的寬度及高度會影響橫突孔及其內走行的椎動脈，橫突孔偏內會影響椎弓根形態，二者之間相互影響，且共同決定了能否進行樞椎椎弓根螺釘植入而不傷及椎動脈[11]。目前尚無研究同時關注樞椎椎弓根形態及樞椎段椎動脈（intra-axial vertebral artery，IAVA）走行對椎弓根螺釘植入的影響。因此，本研究將對樞椎椎弓根形態、IAVA走行及其相互關系進行研究，并評估其對C2椎弓根螺釘植入的影響。報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
納入標準：① 行頭頸部CT血管造影檢查且成像質量清晰；② 臨床診斷無明顯枕頸交界區病變；③ 樞椎及椎動脈無明顯異常。排除標準：① 枕頸部有骨折、腫瘤、類風濕性關節炎等病理性改變，導致相關指標無法準確測量；② 因金屬義齒等導致偽影，影響觀察。2020年1月—6月共116例（232側）患者符合選擇標準納入研究，其中男56例，女60例；年齡19～80歲，平均56.4歲。
1.2 圖像分析方法和參數測量
采用雙螺旋Force CT（Siemens公司，德國），患者取仰臥位，掃描范圍從主動脈弓水平到顱頂，方向為足至頭。掃描參數：平掃管電壓120 kV，增強掃描管，電壓90/150 SNkv，參考管電流80～120 mAs，旋轉速度0.25 s/圈，螺距0.7，矩陣512×512。增強掃描對比劑采用碘帕醇（370 mg/mL），使用高壓注射器自肘靜脈以4 mL/s流率注射40～60 mL，注射后20～25 s采集動脈期圖像。掃描層厚1 mm，層間距1 mm，重建橫斷位、矢狀位、冠狀位圖像。
1.2.1 樞椎椎弓根參數測量
解剖及臨床實踐中發現，影響椎弓根螺釘植入的因素有椎弓根寬度、峽部厚度和高度以及IAVA。按照Maki等[12]的方法測量以下樞椎椎弓根相關參數：① 椎弓根直徑（D）：橫斷位上椎弓根直徑最寬處；② 椎弓根峽部厚度（T）：寰樞關節矢狀位中點測量峽部上下側厚度；③ 椎弓根峽部高度（H）：椎間孔上緣至上關節突的距離。見圖1。根據文獻報道，當T≤5 mm和/或H≤2 mm時，被定義為椎動脈高跨[13-15]；當D≤4 mm時， 被定義為椎弓根狹窄[12]。
圖1
橫斷位和矢狀位CT上測量樞椎椎弓根相關參數
Figure1.
The relative parameters of axis pedicle measured on axial and sagittal CT
1.2.2 IAVA走行參數
IAVA在橫突孔內的走行參考Lee等[8]的分型，在冠狀位上定義IAVA偏移方向：以通過冠狀位C3橫突孔中心的垂線為標準，根據IAVA最突出部分的垂線與C3橫突孔垂線的位置關系，將IAVA內外走行方向分為外側偏移（L）、垂直進入（N）和內側偏移（M）3種。在冠狀位上定義IAVA騎跨程度：以冠狀位樞椎橫突孔出口為界，根據IAVA最突出部分的水平線與樞椎橫突孔出口水平線的關系定義IAVA騎跨程度，分為樞椎橫突孔下方（B）、兩者之間（W）和上方（A）3種。見圖2。
圖2
IAVA的走行（冠狀位CT及示意圖）
a～c. IAVA偏移方向分別為L、N、M 黑線示坐標，紅箭頭示IAVA走行方向；d～f. IAVA騎跨程度分別為B、W、A 紅線示IAVA最突出部分的水平線，黑線示樞椎橫突孔出口水平線
Figure2. The alignment of IAVA (coronal CT scan and schematic diagram)a-c. The offset direction of IAVA deviation was L, N, and M, respectively Black line indicated the coordinates, red arrow indicated the IAVA alignment; d-f. The riding degree of IAVA was B, W, and A, respectively Red line indicated the horizontal line of the most prominent part of IAVA, black line indicated the horizontal line of the outlet of transverse foramen of axis
1.2.3 模擬C2椎弓根螺釘植入
將原始數據以DICOM格式導入Mimics 19.0軟件（Materialise公司，比利時）進行重建后，模擬植入椎弓根螺釘。見圖3。參照Chin等[16]研究方法，理想的椎弓根螺釘位置需同時滿足：① 橫斷位上螺釘的中軸線通過樞椎椎弓根的中點并與椎弓根軸線平行，未突破椎管和橫突孔；② 矢狀位上螺釘的中軸線通過峽部中點；③ 冠狀位上螺釘未進入樞椎橫突孔和關節面為安全區域。螺釘直徑為3.5 mm（臨床常用椎弓根螺釘直徑）。在橫斷位、矢狀位、冠狀位的任何1個層面上，椎弓根螺釘對椎動脈有擠壓均視為椎動脈損傷。
圖3
Mimics 19.0軟件中模擬椎弓根螺釘植入
a. 重建寰樞椎及IAVA走行（紅色示IAVA，紫色示植入的椎弓根螺釘）；b～d. CT橫斷位、冠狀位及矢狀位理想椎弓根螺釘位置（紫色圈表示植入螺釘的截面，藍色直線表示矢狀位和冠狀位的中線）
Figure3. Simulated C2 pedicle screw implantation with Mimics 19.0 softwarea. Reconstructed atlantoaxial and IAVA alignment (red indicated IAVA, purple indicated pedicle screw); b-d. Ideal pedicle screw position on CT transverse, coronal, and sagittal views (purple circles indicated the cross section of the screw, blue lines indicated the midline of the sagittal and coronal views)
1.3 統計學方法
采用SPSS22.0統計軟件進行分析。計數資料比較采用χ2檢驗；IAVA走行參數與樞椎椎弓根參數相關性采用Spearman秩相關分析。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 IAVA分型
根據IAVA偏移方向和騎跨程度將其分為9型，其中N-W型（29.3%）最多，其次為L-W型（19.0%）和L-B型（12.9%），共占60.9%。見表1。
表1
IAVA分型（%）
Table1.
IAVA classification (%)
2.2 IAVA走行參數與椎弓根參數的相關性
D、H、T與IAVA偏移方向及騎跨程度均成負相關（P<0.001）。見表2。說明D和T越小，則IAVA走行更易向內側偏移和上方騎跨。
表2
IAVA走行與椎弓根參數的相關性
Table2.
Correlation between the IAVA alignment and pedicle parameters
2.3 椎動脈損傷與椎弓根狹窄、椎動脈高跨的關系
本組椎弓根狹窄78側（33.6%），同時合并椎動脈高跨者60側（76.9%），模擬植釘時存在椎動脈損傷72側（92.3%）。椎動脈高跨82側（35.3%），其中模擬植釘時存在椎動脈損傷68側（82.9%）。60側同時合并椎弓根狹窄和椎動脈高跨的患者模擬植釘時椎動脈損傷率為100%。
本組232側模擬植釘時共發生椎動脈損傷82側（35.3%）。椎弓根狹窄和椎動脈高跨患者中椎動脈損傷發生率均高于無椎弓根狹窄和無椎動脈高跨患者，差異有統計學意義（χ2=166.846，P<0.001；χ2=138.863，P<0.001）。見表3。
表3
IAVA損傷與椎弓根狹窄、IAVA高跨的關系
Table3.
Correlation between IAVA injury and pedicle stenosis, high-riding IAVA
2.4 IAVA分型與椎動脈損傷、椎弓根狹窄、椎動脈高跨的關系
椎弓根狹窄、椎動脈高跨及椎動脈損傷在IAVA各型中發生率差異均有統計學意義（χ2=44.309，P<0.001；χ2=50.110，P<0.001；χ2=35.158，P<0.001）。其中M-A型走行的椎動脈損傷、椎弓根狹窄及椎動脈高跨均最多，M-B型最少。見表4。
表4
IAVA分型與椎動脈損傷、椎弓根狹窄、椎動脈高跨的關系
Table4.
Correlation between IAVA classification and vertebral artery injury, pedicle stenosis, and high-riding vertebral artery
3 討論
樞椎椎弓根螺釘穩定性好，且對樞椎解剖一致性要求低，較Margel技術更簡單，安全性更好。尤其是當椎動脈存在高跨時，Margel技術的固定效果不滿意，再手術率高[11]，椎弓根螺釘的優勢則更加明顯。樞椎椎弓根螺釘植入的主要風險為椎動脈和脊髓損傷，植釘時內傾角度不夠，易侵占橫突孔、損傷椎動脈；內傾角度過大，則容易突破椎管壁損傷脊髓。Chiapparelli等[17]和Chen等[11]的研究認為，損傷椎動脈的概率遠大于損傷脊髓的概率。因此我們認為樞椎椎弓根螺釘對椎動脈的損傷，值得更加重視和進一步研究。
王建華等[7]通過測量干骨標本數據及填塞造影劑后X線片檢查，依據椎動脈溝頂點至上關節面垂直距離和椎動脈溝入口至脊髓的水平距離，將椎動脈的走行分為松散低拐型、緊密高拐型、緊密低拐型和松散高拐型4型，來評價是否可行樞椎椎弓根螺釘植入及確定植入的安全區域，認為緊密高拐型不適合椎弓根螺釘植入。Lee等[8]根據椎動脈CT血管造影重建提出了本研究使用的分型，但該研究對象是西方人，國內鮮有類似報道，且該分型未提及椎弓根狹窄與椎動脈高跨之間的關聯。本研究采用該分型方法，根據IAVA偏移程度和騎跨程度分為9型，其中N-W型、L-W型和L-B型共占60.9%，各型比例與Lee等[8]報道的比例均有明顯差異，可能與西方人身高普遍較東方人更高有關。王建華等[7]提出的緊密高拐型可對應本研究中的M-A型，其認為緊密高拐型不適合椎弓根螺釘植釘，但本研究中M-A型共計28側，模擬植釘時只有22側發生椎動脈損傷。原因可能是王建華等提出的分型使用X線片，屬于二維平面結構，而IAVA走行具有三維特點。本研究結果表明，部分M-A型患者的椎弓根仍然有足夠空間容納椎弓根螺釘；另外，當IAVA走行為M-A型時，植釘需謹慎，確實存在較高的突破橫突孔、損傷椎動脈風險，能否植釘還要參考是否合并椎動脈高跨和椎弓根狹窄，且需要術前細致規劃。
本研究有35.3%的患者存在椎動脈高跨，與吳益奇等[18]、張艷等[19]和Li等[20]報道的椎動脈高跨發生率類似，顯著高于歐洲人群的25.3%[21]。椎動脈高跨實質為椎動脈走行偏上、偏內、偏后[22]。本研究相關性分析表明，椎動脈在上下和內外方向的走行與椎弓根寬度、峽部高度、峽部厚度成負相關，初步表明椎動脈的走行與椎弓根形態是相關的，且二者共同決定了能否植入樞椎椎弓根螺釘。椎動脈高跨和椎弓根狹窄常常同時存在，且椎弓根寬度和椎弓峽部高度及寬度成正相關，即椎弓根寬度越寬，模擬植釘時損傷椎動脈的概率越低；反之椎弓根寬度越窄，合并椎動脈高跨者越多，模擬植釘時損傷椎動脈風險越高。本研究中椎弓根狹窄患者中有76.9%（60/78）合并椎動脈高跨，92.3%（72/78）模擬植釘時存在椎動脈損傷風險；椎動脈高跨合并椎弓根狹窄者占73.1%（60/82）；60例同時合并椎動脈狹窄和高跨的患者，模擬植釘時可能椎動脈損傷率為100%（60/60）。因此在臨床實踐中術前規劃植釘時，需要密切關注樞椎椎弓根的直徑和有無椎動脈高跨，二者同時出現的患者選擇椎弓根螺釘植入需要慎重。
樞椎椎弓根螺釘植釘時需要高度重視椎動脈損傷。本研究模擬植釘后椎動脈損傷發生率為35.3%（82/232），接近于Lau等[23]報道的因椎動脈解剖變異致不能植釘的比例40%，顯著高于臨床報道的椎動脈損傷比例（4.1%～8.2%）[5-6]。結合解剖學和臨床實踐分析，可能原因是：① 椎動脈面積占橫突孔面積的8%～85%（平均34%）[24]，因此雖然在影像學上樞椎椎弓根螺釘對椎動脈有侵占，但實際情況下螺釘即使突破了橫突孔，也會推擠有彈性的椎動脈，只有部分會造成椎動脈損傷。② 本研究是基于影像學表現，而非臨床觀察。田野等[25]對存在椎動脈高跨的患者使用3D打印導板引導植釘，突破了橫突孔，但并未造成椎動脈損傷；高延征等[26]報道的“in-out-in”技術，在植釘時同樣穿過了橫突孔，但未發生嚴重的椎動脈損傷并發癥[27]。
本研究中，椎弓根狹窄側模擬植釘時有92.3%（72/78）發生椎動脈損傷，在椎動脈高跨側模擬植釘有82.9%（68/82）發生椎動脈損傷，該比例明顯高于田野等[25]報道的椎動脈高跨患者椎動脈損傷率。可能原因如前所述，臨床上部分患者存在優勢椎動脈，結扎一側椎動脈，另外一側也能完全代償，因此模擬植釘椎動脈損傷比例明顯高于臨床觀察。但值得注意的是，本研究中模擬椎弓根螺釘植入發生椎動脈損傷的患者中，尤其以IAVA走行為M-A型最多，同時椎弓根狹窄與椎動脈高跨的患者中也都以M-A型最多。因此在臨床工作中，當出現IAVA走行為M-A型時，需要高度警惕椎動脈損傷可能，如果同時合并了椎動脈高跨和椎弓根狹窄，發生椎動脈損傷比例將會更高（模擬植釘為100%）。本研究中同時合并椎弓根狹窄和椎動脈高跨者的比例并不低（25.8%，60/232）。當存在這種類型的IAVA走行合并椎弓根狹窄和高跨時，植入椎弓根螺釘時可以采用3D打印導板引導下植釘[28]、術中實時導航[29]和機器人引導下植釘[30]等技術，提高此類患者植釘精準度，減少椎動脈損傷的發生。沒有這些設備時，為了手術安全性，也可以選擇其他植釘方式，如椎板螺釘[22]、Pars螺釘[2，31-33]等。
但本研究存在以下不足：① 本研究是基于CT掃描后應用薄層數據和導入Mimics軟件模擬螺釘植入，判斷是否對椎動脈有侵犯，與人體真實數據不可能完全一致；② 外科手術并不是按最佳螺釘植入路徑植釘；③ 模擬植釘侵犯椎動脈，但在臨床中，螺釘即使推擠椎動脈，并不一定會出現椎動脈損傷；④ 臨床上IAVA走行多變，使得椎動脈損傷復雜多變。
綜上述，多數椎動脈損傷發生在具有椎弓根狹窄、椎動脈高跨和IAVA走行為M-A型的患者中。因此在術前計劃時，行頭頸部CT血管造影檢查了解IAVA走行、椎弓根有無狹窄及椎動脈有無高跨，具有一定的臨床指導意義。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突
倫理聲明 研究方案經自貢市第四人民醫院倫理委員會批準（2022第010號）；患者及家屬被告知研究目的及風險，并同意使用其CT數據參加本研究
作者貢獻聲明 吳凡：文獻查閱、研究結果統計分析、文章撰寫；李紅、吳凡：Mimics 軟件模擬植釘及分析；萬盛鈺、高濤、胡海剛、林旭、鐘澤蒞、曾俊、吳超、譚倫：文章結構邏輯梳理；林旭：新問題的提出，論文修改及寫作指導
