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《第二军医大学》 2003年
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Hangman骨折解剖和生物力学研究及侧弓定位器研制

侯黎升  
【摘要】: 目的 探求Hangman骨折手术治疗的最佳方案。针对枢椎侧方椎弓螺钉固定时确定进针点和进针方向困难的问题,通过计算机模拟寻找安全钉道;并设计出双侧可调式枢椎侧方椎弓定位器以确保实际操作时的钉道方向和计算机模拟出的安全钉道重合。对定位器的初步应用效果进行评价。针对目前颈椎后路短节段钉棍结构固定器存在的不足,即钉棍之间通过线一面接触方式连接,固定强度有限,设计一种附加的装置使钉棍之间连接成为面一面的接触,以增加固定强度。背景枢椎作为连接头寰结构与下颈椎的移行椎,其解剖结构特殊:上方与来自寰椎的齿状突融合,上关节突前移位于枢椎前结构两侧,侧方椎弓由前移的上下关节突的连接区域占据。结构及形状的变化导致了枢椎解剖学命名混乱。有学者将枢椎上关节突与枢椎前结构前下方突起之间的凹陷区域称作枢椎椎弓根,将占据枢椎侧方椎弓的上下关节突间的连接区域称作峡部;而有的学者则将占据枢椎侧方椎弓的上下关节突间区域仍称作椎弓根;有的则以横突孔后结节为界将前方的侧弓称作椎弓根,后方的椎弓称峡部。枢椎在力学传导上也有特殊性,来自上方的垂直力经头寰结构全部传递到枢椎上关节突,在上关节突处分为前后两个分力,前方的分力沿枢椎前结构向下传导,后方的分力则经过枢椎侧方椎弓传递到下关节突再沿着脊椎后结构向下传导。侧方椎弓兼起着类似典型脊椎椎弓根和峡部的共同作用,使得侧方椎弓成为一个受力集中区。较为薄弱的横突后结节与下关节突之间成为一个骨折好发部位,即典型的Hangman骨折;骨折累计横突孔区域,则属不典型Hangman骨折。Hangman骨折需手术治疗时,存在前路手术和后路手术两种争议,即Effendi学派和Levine—Edwards学派。这主要基于对Hangman骨折受伤机制理解和受伤细节分析的的不同。Effendi学派认为骨折主要由过伸和轴向压缩暴力引起,在侧弓发生骨折后,随之而来的就是前纵韧带和C_(2~3)椎体间连接结构由前向后的依次断裂,骨折的不稳定主要由C_(2~3)椎体间连结结构的损伤引起而非骨折本身,手术应行前路C_(2~3)椎体间融合,骨折本身可自行愈合。Levine—Edwards学派认为不稳定型Hangman骨折由复合暴力引起,即过伸暴力首先造成枢椎侧弓骨折,随后而至的屈曲暴力导致后纵韧带和C_(2~3)椎体间连接结构由后 第二军医大学博士论文中文摘要 向前依次断裂,但前纵韧带的连续性极少受到彻底损坏。后路侧弓螺钉固定手术 除可直接复位和固定骨折外,不损伤残存完好的前纵韧带和牺牲CZ一3椎体间的运 动功能,手术应该后路进行。对于nl型骨折,唯有后路手术才可使脱位的下关节 突复位。由于枢椎解剖特殊,无论前路钢板固定抑或后路侧方椎弓螺钉固定,都 存在一些具体问题。就前路来讲,由于枢椎前结构前下方的三角形突起与上关节 突之间的连接区域凹陷,而钢板固定螺钉恰好落在这一凹陷区域,使得钢板后方 与枢椎前界不能很好地贴敷,螺钉钻入这一区域后其固定强度是否受到影响未见 专门研究。就后路侧弓螺钉固定来讲,由于侧弓上宽下窄,螺钉的进针方向主要 由侧弓下宽的走行决定,一旦钉道错误损伤脊髓或椎动脉都会带来严重后果,向 上打入上关节面内会影响寰枢椎间的旋转功能,因此准确的进针点和进针方向显 得尤为重要。不仅如此,由于侧方椎弓螺钉固定针对的是发生在侧方椎弓本身的 骨折,还需要了解后方骨折块的后壁与钉尾交界处的骨质是否足够坚强以防止钉 尾陷入骨质使内固定失效。方法和结果针对枢椎解剖结构特殊,命名混乱的情况, 通过对57例干燥标本进行观察和8例新鲜标本进行CT扫描发现,枢椎前结构的 前下方为一三角形的突起部分,这一三角形突起与双侧上关节突之间为凹陷区域, CT检查发现在三角形突起的上方与齿状突之间有残存的终板样结构,这一终板样 结构应为枢椎上终板或寰椎下终板的残余,或二者的混合。这一终板样结构并未 延伸到双侧的上关节突区域,从而确定了枢椎前结构前下方的三角形突起区域为 真正的枢椎椎体,而上关节突与枢椎椎体之间的凹陷部分实际上是向前内移行的 枢椎椎弓根。占据侧方椎弓的骨质实际上是向前移行和拉伸的上下关节突之间的 连接结构而非真正的枢椎椎弓根。下关节突与横突后结节之间为枢椎的峡部,即 典型Hangman骨折所在的部位,而侧方椎弓的横突孔区域则为不典型Hangman 骨折所发生的区域。对57例干燥枢椎的前结构进行测量发现枢椎椎体下界(与下 终板平齐平面)宽度为5.12士2.01(3.94一13.41)mm,52.63%的标本宽度小于sfnm, 小于AO颈椎前路钢板钉孔间的距离,前路CZ一3钢板固定时位于C:的螺钉实际上 是落在枢椎的椎弓根区域,导致钢板后壁与枢椎前结构之间存在裂隙。对8例新 鲜颈椎标本进行颈椎钢板螺钉(CSLP)拔出力测试发现位于C:的螺钉拔出力为 41.2士14.9ks(23.0~73.0吨),大于位于C3的螺钉的拔出力21.4士6.6kg(12.5~ 29.Okg)。前路钢板系统未因螺钉落在C:椎弓根区域而使固定效果受到影响。对 第二军医大学博士论文中文摘要 57例枢椎侧方椎弓进行测量发现横突孔区域的上宽左/右=7.40士1 .69m耐6.86士 1.71mm,中宽为左/
【学位授予单位】:第二军医大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:R687.1

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