3D导航技术在上颈椎的应用

时间:2017-11-28 14:03  来源:未知   作者:  北京大学深圳医院   点击:    次  

上颈椎手术特点
脊柱结构复杂,不规则骨,变异较大;
毗邻重要脊髓神经、血管;
传统手术难以直视众多复杂结构,类似于“盲打”
传统手术不能满足现代精准、微创手术的要求;
 
寰枢椎融合的适应症
 外伤或炎症性寰枢椎失稳;
 整复失败的寰枢椎脱位;
 齿状突先天性不连;
 齿状突陈旧性骨折合并骨不连;
 肿瘤
脊柱3D导航的背景
计算机图像技术日益成熟
医学影像设备成像质量提高
图像工作站性能的提高
寰枢椎的解剖和生物力学
齿状突和黄韧带:相互依存维系上颈椎的稳定;
椎间关节:承载垂直压力的唯一结构;
椎间关节韧带和翼状韧带:维系左右旋转平衡

 
3D脊柱导航如同GPS定位


光学系统
接收导航工具上发出的红外线讯号和发射红外线讯号给无线导航工具,根据这些讯号,系统便知道手术工具在何空间坐标位置 ;

导航工具
反射红外线讯号, 红外线追踪器是负责把空间坐标讯号送给位置侦察仪,让位置侦察仪知道工具在何处空间整复失败的寰枢椎脱位

导航主机及相关应用软件, 3D-CT


优点
直观显示人体结构解剖信息
精准、安全、微创
手术质量高
并发症相对少
寰枢椎旋转固定(Atlantoaxial Rotatory Fixation)
Fielding and Hawkins 分类(X-ray,1977)
Type 1:C1旋转固定伴前移位<3 mm(常见)
Type 2:C1旋转固定伴前移位3-5 mm (横韧带损伤)
Type 3:C1旋转固定伴前移位>5 mm (横韧带和翼状韧带损伤)
Type 4:C1旋转固定伴后移位(罕见)
 
寰枢椎旋转固定(Atlantoaxial Rotatory Fixation)
 
Pang分类(CT,2005)
Group1:Unaltered or locked C1-C2 coupled configuration regardless of corrective counter-rotation
Group 2:Reduced C1-C2 separation angle with forced correction,but C1does not cross C2
Group 3:Show C1-C2 crossover but only with head turned far to opposite side
Group 4:Normal dynamics in muscular torticollis without injury to C1-C2 joint
Group 5:Diagnostic gray zone
寰枢椎固定的生物力学
 Gallie法:C1/C2椎板间钢丝固定法(单骨块)
 Brooks法:C1/C2椎板间钢丝固定固定法(双骨块)
 椎板钩固定法:Epofix,Hepofix
 Magerl螺钉固定法:C1/2椎间关节固定
 侧块螺钉固定
 椎弓根钉固定

寰枢椎固定的生物力学
“3点固定”:2个椎间关节和1个椎板间固定
“1点固定”( 椎板间固定): Gallie法和Brooks法
       限制屈伸,但对限制左右旋转和前滑移能力较差
“2点固定”( Magerl法):限制旋转,屈伸较差
“3点固定”:
      Magerl钉 + Brooks法固定
     C1-C2椎弓根钉(或侧块钉)固定
     C1/2椎弓根固定 > Magerl钉 + Brooks法固定
术前准备
X光片
    确认C1/2在中立位和过伸过屈位的状态
    决定颈椎固定曲度、复位状况(颅骨牵引:单向或双向)
 3D-CT检查
    评价寰椎侧块和椎板有无骨性异常
    确定寰枢椎椎弓根钉的进钉点
    测量椎弓根钉的长度
    测量寰椎进钉点距后结节中点的距离
C1和C2固定的相关评价
进钉点、方向和长度(根据CT)
决定颈椎固定曲度、复位状况
 

手术体位:
 
头高脚低;
Jackson Table
Mayfield三钉头架
X光判明复位状况
    并进行调整

手术显露:
切口:枕骨隆突-C4棘突;
项韧带正中入路,注意C2付着肌肉的切离与重建;
为预防日后自发性融合,只将C1和C2进行骨膜下剥离;

显露C1-C2进钉点:
显露顺序:C2椎弓→枕骨→寰椎后弓→寰枢椎间膜→枕骨寰椎间膜;
C1椎弓根钉的进钉点:CT的测量结果椎弓的中下1/3处;
C2椎弓根钉的进钉点:C2椎板内缘的延长线与C2棘突横线的交点;

C1-C2椎弓根钉置入和植骨融合:
磨钻皮质骨开口+骨钻开路;
C1-C2极度不稳时,C1开路的同时上提C1对抗;
植骨:打磨C1下缘-C2上缘,嵌入适当自体髂骨块,加压固定;
连接棒:预弯以增加复位效果;不宜过长以防止顶撞枕骨


Case/案例1
 
女,24yrs
 
主诉:反复颈痛1年半,加重伴头痛1月。
 
查体:颈椎活动度稍受限,以左右旋转受限明显。颈部各棘突间无明显压痛,叩击痛,椎旁肌肉痉挛僵硬,双上肢各处皮肤浅感觉未见明显异常,双上肢无明显肌肉萎缩,双侧三角肌、肱三头肌、肱二头肌、腕伸肌、手内在肌未见明显肌力下降,双侧Spurling征(-),Eaton征(-),双侧Hoffmann征(+);余未见明显异常。
X-ray
 

CT

CT C1可打椎弓根钉
 
 
C1右侧椎弓根 高度:4.76 mm   宽度:0.75mm
  左侧椎弓根 高度:5.62 mm   宽度:0.70mm
CT C2椎弓根宽度不够

CTA
 
 





















结果
Consecutive patients:45;Fw: 2.7 years. 
Diagnosis:
    Degenerative disease:16; Old Dens Fracture:6
    Deformity:8; Tumor:4
Bleeding: 150g
Fusion rate:100%
Implant Problem: Malposition:0%; Failure:2 case
讨论:关键技术
 熟知局部解剖、生物力学知识;
 术前牵引复位和充分的影像学评价;
 牢记肌肉剥离顺序(减少出血):
  C2棘突→枕骨→寰椎后结节→C2椎板→C1椎板→C1/2椎板间软组织 
 椎弓根钉的置入技术和髂骨块植骨;
 C2棘突附着点肌肉的重建;
 C1/C2间静脉丛出血的预防和止血:双极、止血棉等;
 结合导航可获得精准置钉
结论:
介绍C1-C2椎弓根钉固定的技术与陷阱; 
 C1-C2椎弓根钉固定45例取得良好临床稳定效果;
为获得可靠的融合,最好使用自体髂骨块植骨;
术后佩戴支具可减少内固定失败;
 熟知解剖、详细评价、遵守操作流程、熟练上颈椎其它固定技术是做好寰枢椎椎弓根钉固定的关键;
导航可减少透视、提高精准度