经口寰枢椎复位钢板内固定的基础与临床研究

来源 :南方医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jekiyi
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研究背景:   颅颈交界疾患在临床上较为常见,由于该区延脊髓内含有生命中枢,颅颈交界疾患的危害性或潜在危害性较大,而颅颈交界位置深在和解剖结构复杂,对该区疾患的外科治疗较为复杂。临床上由以上各种疾患引起的寰枢椎脱位较为常见,尤其在难复性寰枢椎脱位(Irriducible atlantoaxial dislocation,IAAD)合并延髓、颈脊髓受压时,治疗上非常棘手。   以往颅颈交界的腹侧病变均进行后路手术,但是,后路手术对于难复性寰枢椎脱位伴脊髓压迫症患者难以获得充分减压和理想的复位,尤其不能恢复枕颈部正常的力线。对于此类患者,目前常规的手术方法是先经口前路松解减压,再一期或二期行后路内固定,不仅费时,增加创伤,而且后路寰枢固定受到诸多限制,枕颈固定使颈椎功能丢失较多。此外,难复性寰枢椎脱位在未行前路松解的情况下行后路手术时危险性较大,因为术中为了满意暴露C1-2需要尽量屈曲头部,可能会因前方的齿突和瘢痕、骨痂以及后方的寰椎后弓等因素的挤压造成脊髓致命的损伤。   与之相反,经口入路可以直接到达颅颈交界腹侧的病变,因此可以彻底解除延脊髓前方的压迫,这种入路最直接的适应证为陈旧性齿突骨折移位瘢痕形成、类风湿关节炎、齿突发育不良、颅底凹陷症、Chiari畸形等各种颅脊交界创伤、炎症、肿瘤和畸形等疾患引起的难复性寰枢椎脱位合并延髓、颈脊髓腹侧受压。自1917年Kanavel首次报道了通过经口入路摘除颅颈交界的弹片以来,在近三十多年中,经口入路手术随着显微外科技术的提高而发展起来,并随着对颅颈交界区病理解剖认识的逐渐深入而越来越完善。   经口入路对于难复性寰枢椎脱位可以起到很好的减压松解作用,以往较常用的方法是切除C1前结节、移位或游离的齿突及其周围的瘢痕和骨痂。但是这些致压物切除后,往往存在C1~2不稳,需要做后路的稳定手术。因此,经口切除齿突及瘢痕、骨痂等致压物以及挛缩的关节囊等行彻底松解后,必须行坚强的内固定。由于松解减压复位技术的改良,虽然当前的绝大部分手术已不需要切除寰椎前弓和枢椎齿突,但由于寰枢椎复位后的再脱位力量较大,因此也必须进行坚强的内固定手术,将复位后的寰枢关节稳定融合在复位状态。以往由于手术显露和感染等问题,并不提倡经口入路。由于使用了显微镜、改良了手术入路、应用了现代抗生素和使用了显微外科技术,外科治疗效果已显著提高。   针对以上方法的种种不足,国外已有经口咽前路寰枢椎钢板的散在报道,但基础研究和临床应用甚少。而且,针对难复性的寰枢椎脱位,如何在经口松解获得复位后,直接采用锁定钢板即时固定,只使用经口一个手术切口而不采用后路第二个切口手术固定的方法,并能取得良好疗效,目前国际上仍无很好的解决方案。   为此,在硕士课题《经口咽前路寰枢椎复位钢板系统的研制与生物力学研究》的前期研究中,我们已研制设计出Ⅰ代经口咽寰枢椎复位钢板(transoralatlantoaxial reduction plate,TARP),并进行了Ⅰ代钢板的生物力学实验研究,实验结果表明TARP具有良好的三维运动稳定性和抗拔出力性能。但根据初期采用Ⅰ代TARF钢板的初步临床研究发现,虽大部分病例可获得较好的疗效,但设计上仍存在一定的不足,主要是在寰枢复位后,C2螺钉的固定强度不够,有少量病例由于骨质疏松等因素或再次外伤等因素,导致寰枢椎的C2螺钉拔出,寰枢椎发生再脱位。因此,我们设计了采用C2椎体双皮质螺钉固定的Ⅱ代解剖型TARP钢板,以及目前正在改良设计的采用经口寰椎/枕骨髁螺钉和逆向C2枢椎椎弓根/关节突螺钉固定的的Ⅲ代TARP钢板,并进行了应用解剖学、影像学以及CAD-RP技术辅助的数字骨科在个体化寰枢椎前路手术的应用研究,并进行了进一步深入的临床应用。   目的:   1.研制设计并改良经口寰枢椎复位钢板内固定系统,包括钢板及其配套手术器械,为临床治疗各种因为导致的难复型寰枢椎脱位提供全新的手术治疗方法。   2.对经口寰枢椎复位钢板内固定手术进行应用解剖学研究,评价手术的可行性,并以此为依据改良设计钢板和手术器械,为后期钢板的临床应用提供依据。   3.对经口寰枢椎复位钢板内固定手术进行影像学研究,根据在体手术的影像测量结果,确定实际手术时的各种手术参数。   4.进行TARP钢板的临床应用,包括针对难复性寰枢椎脱位的手术治疗,颅底凹陷症的手术治疗,以及通过数字骨科技术辅助采用经口逆向椎弓根/关节突螺钉方法的Ⅲ代TARP内固定手术的实施。   5.TARP内固定手术的临床随访。   材料与方法   1.TARP系统的研制与改良及其手术方法的设计:经口咽前路寰枢椎复位钢板系统由我科尹庆水等发明设计,由山东威高骨科医疗器械公司完成钢板和器械的加工。该系统均采用钛铝钒合金(Ti6Al4V)为材料,配套手术器械采用医用不锈钢为材料。TARP的研制经历了Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ代钢板的过程:初期的Ⅰ代钢板具有将脱位的寰枢椎术中即时复位的功能,寰椎为双侧侧块单皮质螺钉固定,枢椎为椎体的两枚单皮质螺钉固定,钢板具有锁定功能;Ⅱ代钢板改良为适合寰枢关节前方解剖梯度的解剖型钢板,并将Ⅰ代钢板的锁定功能改良为螺钉头外螺纹和钢板内螺纹锁定,枢椎采用椎体的双皮质螺钉固定;Ⅲ代钢板主要改良了C2螺钉的进钉方向和角度,为枢椎的逆向椎弓根螺钉固定或逆向关节突螺钉固定,从而使钢板的固定极为坚强,大大降低了发生寰枢椎脱位复位后发生再脱位的可能性。   TARP配套手术器械专门设计,使其更好地适应经口手术的深在操作,而且设计有专门的适合寰枢椎复位的寰枢椎复位器等系列专用手术器械。   手术方法的设计:以往的手术方法,一般需要经口切除寰椎前弓和枢椎齿突,切除齿突周围的软组织、瘢痕和骨痂等致压因素后,再行后路复位固定。而本手术改变了以往的手术理念,通过经口松解术,彻底切除寰齿关节及齿突两侧的异常增生的瘢痕、骨痂,并切除内侧大部的寰枢外侧关节囊,从而使寰枢关节获得复位的空间和活动度,此时再通过TARP钢板联合寰枢椎复位器完成寰枢关节的复位,然后直接将复位后的寰枢关节固定与复位状态,通过经口一次手术获得松解、复位、减压、内固定和植骨融合,避免了以往错误的单纯后路的后颅凹减压术,避免了经口切除寰椎前弓和枢椎齿突减压可能引起的脊髓损伤和硬脊膜损伤、脑脊液漏的风险,也避免了经口松解减压术后术中翻身的后路二次手术,从而简化了手术步骤,减小了手术创伤,降低了手术风险。经口术中松解后,首先通过寰椎侧块螺钉将TARP钢板和寰椎固定为一个复位单元,再通过枢椎临时复位螺钉将枢椎和复位螺钉固定为另一个复位单元,通过寰枢椎复位器将钢板和复位螺钉撑开,即可将寰椎和枢椎牵开,使寰椎向上复位,然后再通过复位器顶端螺母的旋拧推进,将寰椎向背侧复位,从而达到将脱位的寰枢关节完全复位的效果。   2.TARP内固定的应用解剖学研究:对10例新鲜的头颈部标本使用经口咽前入路进行逐层的显微外科解剖,观察咽后壁的层次、椎动脉的走行、寰枢椎的解剖毗邻关系和寰枢椎前路钢板内固定的相关解剖参数等。   3.TARP内固定的影像学研究:15例难复性寰枢椎脱位患者均采用Ⅱ代解剖型TARP内固定手术,术前行寰枢椎薄层CT扫描及三维重建,测量与TARP内固定的相关指标,并应用测量数据指导手术的实施。   4.TARP内固定的临床研究:   4.1治疗难复性寰枢椎脱位:应用TARP手术治疗难复性寰枢椎脱位50余例,观察患者的主观症状,客观体征和神经功能,进行X线摄片和MR检查,并按Symon和Lavender临床标准,JOA脊髓功能评分标准(17分法)和影像学脊髓受压减压评定标准对35例资料收集比较完整的患者,进行2~4年(平均3年)的随访,分析其中远期疗效。   4.2治疗颅底凹陷症:利用TARP钢板治疗颅底凹陷症患者8例,术前测量延髓脊髓角平均为128.4°(n=8),术前JOA神经功能评分平均为12.43(n=7)。对治疗前后结果进行对比研究,分析治疗效果。   4.3 Ⅲ代TARP的初步应用:采用CAD-RP技术术前制作颅脊交界实体模型,在模型上模拟个体化的进钉方法,指导手术。临床初步应用于难复性寰枢椎脱位及颅底凹陷症患者各1例。   结论   1.设计制作出的经口寰枢椎复位内固定系统具有良好的即时复位功能,是治疗难复性寰枢椎脱位很好的手术方法,中期随访结果表明,具有较高的临床应用价值。   2.TARP手术,通过其配套的复位系统,可以将突入枕骨大孔的齿突牵拉复位,直接解除脊髓前方的压迫,直接经口前路TARP钢板固定,避免二次手术,初步临床效果满意。   3.术前薄层CT扫描及三维重建测量对Ⅱ代解剖型TARP手术复位固定有很强的指导作用。手术时,可以术前的CT等测量结果为依据,指导在体手术的进行。实际手术时,应遵循个体化进钉的原则。   4.钢板及手术器械的设计应以解剖学测量数据为依据,可参照应用解剖的测量结果进行实际术中操作。   5.Ⅲ代TARP具有更好的固定强度,通过枢椎逆向椎弓根螺钉或逆向关节突螺钉的固定,使TARP手术更为完善,可以从根本上避免寰枢椎脱位后再脱位的发生。   6.CAD-RP技术设计的颅脊交界实体模型对手术具有很强的指导作用。
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