黃 覓，郭 亮綜述，李曉蘭△審校（重慶醫(yī)科大學(xué)附屬大學(xué)城醫(yī)院：.放射科；.骨科，重慶4033）

顱頸交界區(qū)主要由枕寰關(guān)節(jié)和寰樞關(guān)節(jié)組成，這2個(gè)關(guān)節(jié)毗鄰復(fù)雜的神經(jīng)及血管系統(tǒng)同時(shí)承擔(dān)了整個(gè)頸椎大部分的活動(dòng)[1]。顱頸交界區(qū)損傷嚴(yán)重可致患者四肢癱瘓甚至死亡，因此，常需要積極的手術(shù)治療來解除上頸髓的壓迫，恢復(fù)顱頸交界區(qū)的穩(wěn)定性。目前最常用的上頸椎內(nèi)固定術(shù)有Magerl螺釘內(nèi)固定技術(shù)和C2椎弓根聯(lián)合C1側(cè)塊螺釘內(nèi)固定技術(shù)[2]。由于上頸椎損傷的復(fù)雜性及個(gè)人解剖結(jié)構(gòu)的變異，個(gè)體化手術(shù)治療顯得尤為重要，各種影像技術(shù)成為外科醫(yī)生術(shù)前制訂手術(shù)方案、術(shù)中監(jiān)視及術(shù)后隨訪必要的輔助手段。本文將從上頸椎手術(shù)的各個(gè)階段探討影像技術(shù)在其中的應(yīng)用。

1 影像技術(shù)在上頸椎手術(shù)前的應(yīng)用

1.1 術(shù)前診斷 術(shù)前準(zhǔn)確的診斷是保證患者接受安全有效治療的重要前提，影像學(xué)檢查能夠提供直觀、可靠的證據(jù)。X線平片是簡單、經(jīng)濟(jì)的檢查方式，常規(guī)體位有頸椎張口位、頸椎側(cè)位及頸椎過伸過屈位，主要觀察內(nèi)容為上頸椎諸骨有無骨折及寰樞椎有無不穩(wěn)或脫位。目前，國內(nèi)外常用量化指標(biāo)為寰齒前間隙（ADI）及寰樞椎管儲(chǔ)備間隙（SAC）等。ADI值即為寰椎前結(jié)節(jié)后緣與齒狀突前緣間的距離，健康人的ADI值在頸椎運(yùn)動(dòng)時(shí)是一個(gè)較為固定的數(shù)值，成人不超過3 mm，兒童不超過5 mm，若超過以上數(shù)值，則考慮為寰樞椎脫位；SAC值即樞椎齒狀突后緣與寰椎后弓前緣的間隙，如果該間隙小于14 mm則患者可能有癱瘓的風(fēng)險(xiǎn)；YANG等[3]指出，寰椎后弓前緣與其下方頸椎椎板與棘突交點(diǎn)應(yīng)在同一條弧線上，若寰椎后弓前緣超出該弧線，則提示寰樞椎脫位。X線平片檢查雖經(jīng)濟(jì)快捷，但其為重疊影像，信息提供有限，并且在頸椎過伸過屈位檢查時(shí)加重患者癥狀，甚至患者危及生命，所以該檢查不作為必要或唯一的檢查方式。

CT檢查可更加立體地觀察枕寰關(guān)節(jié)及寰樞關(guān)節(jié)各個(gè)骨質(zhì)結(jié)構(gòu)及其對(duì)應(yīng)關(guān)系的異常，評(píng)估骨質(zhì)結(jié)構(gòu)的損傷情況，并判斷其穩(wěn)定性，而這往往是決定是否行手術(shù)治療的關(guān)鍵[4]。Ⅲ型枕髁骨折[5]被認(rèn)為是不穩(wěn)定骨折，因骨折部位為翼狀韌帶附著處，骨折片易受該韌帶牽拉而移位，有可能因?yàn)楣钦燮囊莆粚?dǎo)致相應(yīng)的神經(jīng)癥狀而需要手術(shù)治療。單純的寰椎骨折通常較穩(wěn)定，很少導(dǎo)致神經(jīng)癥狀[6]，若明確寰椎橫韌帶受損或寰椎前弓斷端明顯移位者則需手術(shù)治療。齒突骨折占樞椎骨折的大部分[7]，Ⅰ型和Ⅲ型齒突骨折[8]考慮為穩(wěn)定骨折，臨床上常采用頸托或Halo支架即可達(dá)到滿意療效[9]；Ⅱ型齒突骨折[8]即齒突基底部骨折為發(fā)生率最高的齒突骨折類型，若采用非手術(shù)治療，一部分患者最終表現(xiàn)為齒突骨折不愈合，特別容易發(fā)生在50歲以上的患者和齒突移位超過5 mm的情況[10]，因此則必須選擇手術(shù)治療。

CT除了可以觀察上頸椎骨折類型并進(jìn)行分類外，還有其特殊的技術(shù)優(yōu)勢即CT血管造影（CTA）檢查。由于上頸椎解剖位置險(xiǎn)要，毗鄰重要血管結(jié)構(gòu)如椎動(dòng)脈及頸內(nèi)動(dòng)脈；因此，在上頸椎損傷的患者中，因移位的骨質(zhì)結(jié)構(gòu)造成的血管損傷并不少見，在CTA上表現(xiàn)為血管管腔的異常或假性動(dòng)脈瘤形成等，通過CTA盡早地識(shí)別血管損傷，在沒有明顯臨床表現(xiàn)階段及時(shí)應(yīng)用抗血栓等藥物治療，能夠最大限度地改善患者的預(yù)后，而部分患者沒有及時(shí)考慮到血管的損傷而失去了適當(dāng)?shù)闹委煾深A(yù)時(shí)機(jī)，最終導(dǎo)致相應(yīng)的缺血癥狀，死亡率高達(dá)38%[11]。與數(shù)字減影血管造影（DSA）及磁共振血管造影（MRA）相比，CTA具有較少的侵入性操作、檢查時(shí)間短及更高的診斷準(zhǔn)確率等優(yōu)勢[12]。

上頸椎的穩(wěn)定在很大程度上依靠其發(fā)達(dá)的韌帶系統(tǒng)，其中翼狀韌帶及橫韌帶最為重要，翼狀韌帶連于枕髁的下內(nèi)側(cè)緣與齒突上1/3的后外側(cè)緣，形似蝶翼，限制頭部過度旋轉(zhuǎn)，防止寰樞關(guān)節(jié)側(cè)方脫位；橫韌帶連接于寰椎左右側(cè)塊的內(nèi)側(cè)面，是顱頸交界區(qū)最堅(jiān)韌的韌帶，其限制齒突的活動(dòng)，防止寰椎向前脫位[13]。磁共振成像（MRI）檢查被認(rèn)為是診斷韌帶損傷的“金標(biāo)準(zhǔn)”[14]，同時(shí)對(duì)脊髓、周圍軟組織的損傷及骨挫傷的顯示效果也是獨(dú)一無二的。上頸椎的韌帶結(jié)構(gòu)在MRI各成像序列上均表現(xiàn)為連續(xù)的低信號(hào)影，韌帶損傷或斷裂時(shí)表現(xiàn)為低信號(hào)影，失去正常的連續(xù)性，并因出血或水腫而呈現(xiàn)不同程度的高信號(hào)影。脊髓損傷時(shí)表現(xiàn)為脊髓增粗，信號(hào)混雜，多數(shù)呈長T2信號(hào)，嚴(yán)重時(shí)可見出血信號(hào)顯示；骨挫傷時(shí)，X線平片及CT無明確顯示，而僅表現(xiàn)為MRI骨髓信號(hào)異常，特別是脂肪抑制序列，對(duì)骨髓的病變敏感度高，骨挫傷抑脂序列表現(xiàn)為高信號(hào)。

在判斷上頸椎損傷的穩(wěn)定性上，CT與MRI常常是2種互補(bǔ)的檢查，往往需要綜合CT及MRI的結(jié)果來決定是否需要手術(shù)治療。當(dāng)僅有韌帶損傷而無骨質(zhì)結(jié)構(gòu)損傷時(shí)，X線平片及CT檢查均為陰性，但可表現(xiàn)為較重的臨床癥狀如頸部疼痛、活動(dòng)受限等，如果此時(shí)沒有進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷及適當(dāng)?shù)闹委?，則可能造成嚴(yán)重的后遺癥。JOAQUIM等[15]認(rèn)為，明確的韌帶損傷即考慮為選擇外科手術(shù)治療的指征。

1.2 手術(shù)方案的選擇及釘?shù)涝O(shè)計(jì) 借助各種影像技術(shù)，外科醫(yī)生能夠明確患者上頸椎受損的具體情況，從而選擇有效可行的手術(shù)方案。上頸椎內(nèi)固定術(shù)主要分為枕頸融合術(shù)和寰樞椎內(nèi)固定術(shù)，后者根據(jù)手術(shù)入路的不同又分為前路技術(shù)和后路技術(shù)。前路技術(shù)主要有前路鋼板固定、前路經(jīng)寰樞關(guān)節(jié)突螺釘內(nèi)固定術(shù)、齒突螺釘內(nèi)固定術(shù)、前路經(jīng)樞椎體至寰椎側(cè)塊螺釘內(nèi)固定術(shù)；后路技術(shù)主要有鋼絲固定術(shù)、椎板夾固定術(shù)、經(jīng)C1側(cè)塊聯(lián)合C2椎弓根螺釘內(nèi)固定及Magerl螺釘內(nèi)固定術(shù)。因追求內(nèi)固定的穩(wěn)定性，鋼絲及鋼板固定術(shù)現(xiàn)已基本淘汰。前路手術(shù)需經(jīng)口入路，其技術(shù)要求比較高、并發(fā)癥多，可能引起災(zāi)難性的醫(yī)源性上頸髓損傷，其咽后間隙感染的概率也較大，而后路內(nèi)固定術(shù)具有手術(shù)視野好、顯露容易、操作相對(duì)安全簡便及并發(fā)癥少等優(yōu)勢，但在齒狀突Ⅱ型骨折及部分不可復(fù)性寰樞椎脫位中前路手術(shù)減壓效果更好[16]。枕頸融合術(shù)在一定程度上限制了患者術(shù)后的頸部活動(dòng)度，但一些情況如先天性寰枕關(guān)節(jié)異常、顱底凹陷征及寰椎粉碎性骨折等為枕頸融合術(shù)的手術(shù)指征。在實(shí)際情況中，常常需根據(jù)患者的具體情況進(jìn)行多種內(nèi)固定術(shù)的綜合應(yīng)用。

由于顱頸交界區(qū)域解剖結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及多變性，即使大致確定了手術(shù)方式后，還需通過CT重建及CTA圖像對(duì)患者寰樞椎各個(gè)解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行影像學(xué)測量，并模擬理想置釘軌跡觀察其與周圍結(jié)構(gòu)的關(guān)系，從而選擇螺釘?shù)倪M(jìn)針點(diǎn)、進(jìn)針角度、螺釘大小及長度，為實(shí)際手術(shù)操作提供參考。常用測量指標(biāo)為寰椎前后弓及側(cè)塊、樞椎椎體及峽部的長度、寬度及高度，一些特殊的解剖學(xué)變異成為各種置釘方法的主要限制條件。對(duì)需行寰椎椎弓根螺釘內(nèi)固定的患者，因寰椎后弓表面椎動(dòng)脈經(jīng)此處橫行入顱而存在較大的解剖變異，椎動(dòng)脈溝處寰椎后弓小于4 mm一直被認(rèn)為是寰椎椎弓根置釘?shù)南鄬?duì)禁忌，而TAN等[17]認(rèn)為這種情況可行寰椎椎弓根顯露技術(shù)對(duì)寰椎進(jìn)行置釘。寰椎后弓區(qū)域影響置釘?shù)淖儺愡€有骨橋的形成和椎動(dòng)脈V3段的血管變異，骨橋指寰椎后弓的骨性突起結(jié)構(gòu)，可完全或部分包繞椎動(dòng)脈[18]，當(dāng)患者存在這些結(jié)構(gòu)變異時(shí)，若行常規(guī)置釘則必然會(huì)損傷椎動(dòng)脈，此時(shí)若發(fā)生在單側(cè)則可放棄一側(cè)置釘，若為雙側(cè)則改變置釘方式，避免傷及椎動(dòng)脈造成災(zāi)難性后果。高騎動(dòng)脈在CT旁矢狀位上樞椎椎弓峽部厚度小于5 mm和（或）高度小于2 mm，同時(shí)在橫軸位樞椎椎弓峽部寬度小于4 mm時(shí)定義為樞椎椎弓根狹窄[19]，這2種解剖變異增加了樞椎椎弓根螺釘及Magerl螺釘置入穿透骨皮質(zhì)損傷椎動(dòng)脈的概率，所以，術(shù)者在術(shù)前需仔細(xì)規(guī)劃螺釘通道，避免損傷椎動(dòng)脈。

2 影像技術(shù)在術(shù)中、術(shù)后的應(yīng)用

即使術(shù)者在術(shù)前規(guī)劃了患者的螺釘置入路徑，在實(shí)際情況中若在非可視操作下進(jìn)入上頸椎進(jìn)行立體操作，會(huì)進(jìn)一步增加手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。為了保證術(shù)中操作不傷及周圍重要結(jié)構(gòu)，達(dá)到準(zhǔn)確置釘?shù)哪康?，外科醫(yī)生常需要借助術(shù)中計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航系統(tǒng)來提高手術(shù)的安全性。根據(jù)成像方式不同，目前較為廣泛應(yīng)用的導(dǎo)航系統(tǒng)主要有 3 種：（1）“C”或“G”型臂透視導(dǎo)航；（2）CT 三維圖像導(dǎo)航；（3）Iso-C術(shù)中即時(shí)三維導(dǎo)航。3種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。C型臂透視導(dǎo)航在術(shù)中可獲取實(shí)時(shí)圖像，但是圖像為二維的重疊影像，閱讀這類圖像并準(zhǔn)確置釘需要術(shù)者有一定的臨床經(jīng)驗(yàn)。CT導(dǎo)航為三維導(dǎo)航，圖像形象直觀，能夠更精確地引導(dǎo)置釘軌跡，但CT導(dǎo)航主要獲取的是患者術(shù)前的影像資料，若術(shù)中患者體位變動(dòng)，則使得圖像與真實(shí)解剖情況存在較大差異，有可能誤導(dǎo)術(shù)者。而且使用CT導(dǎo)航需在術(shù)中充分暴露骨性結(jié)構(gòu)，使其在微創(chuàng)手術(shù)的應(yīng)用中受到限制。而Iso-C術(shù)中即時(shí)三維導(dǎo)航同時(shí)具有實(shí)時(shí)性及三維成像功能，且術(shù)中暴露范圍小，有助于微創(chuàng)手術(shù)的發(fā)展，唯一的缺點(diǎn)是所得圖像較CT圖像粗略，但在術(shù)中并不影響手術(shù)操作。YANG等[20]將42例寰樞椎不穩(wěn)患者隨機(jī)分為兩組，兩組患者均行寰樞關(guān)節(jié)突螺釘內(nèi)固定術(shù)，分別在術(shù)中使用C型臂透視導(dǎo)航和Iso-C術(shù)中即時(shí)三維導(dǎo)航，最后統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)Iso-C術(shù)中即時(shí)三維導(dǎo)航較C型臂透視導(dǎo)航有更準(zhǔn)確的置釘率，更少的術(shù)中曝光時(shí)間和術(shù)中出血量，且并不會(huì)增加術(shù)前準(zhǔn)備時(shí)間，是安全有效的寰樞關(guān)節(jié)突螺釘內(nèi)固定術(shù)中導(dǎo)航系統(tǒng)。

患者在接受上頸椎內(nèi)固定術(shù)后的療效評(píng)價(jià)及隨訪中，影像檢查結(jié)果是非常重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)。X線平片及CT是主要的檢查方式，可觀察患者內(nèi)固定器有無松動(dòng)、斷裂，枕寰關(guān)節(jié)及寰樞關(guān)節(jié)各對(duì)位關(guān)系是否恢復(fù)正常，創(chuàng)傷患者骨折斷端是否骨性融合等，其中ADI是較為常用的指標(biāo)[21]。外科醫(yī)生可通過影像資料結(jié)合患者臨床表現(xiàn)來判斷手術(shù)療效及評(píng)價(jià)患者是否需要再次手術(shù)。

3 計(jì)算機(jī)輔助下影像技術(shù)在上頸椎手術(shù)中的基礎(chǔ)研究

目前，在上頸椎內(nèi)固定術(shù)中，影像技術(shù)的應(yīng)用已不單單局限于對(duì)解剖結(jié)構(gòu)的觀察，臨床上將影像技術(shù)結(jié)合多種技術(shù)開展了新的研究方向。在CT薄層掃描數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上利用3D建模軟件及快速成型技術(shù)對(duì)上頸椎進(jìn)行3D建模并設(shè)計(jì)制作椎體導(dǎo)航模板輔助上頸椎置釘，能夠使置釘更加精確。SUGAWARA等[22]將12例患者術(shù)前上頸椎薄層CT掃描數(shù)據(jù)輸入Ziostation軟件進(jìn)行3D建模并設(shè)計(jì)出螺釘置入最佳軌跡，再利用逆向工程技術(shù)和3D打印技術(shù)設(shè)計(jì)并制作了上頸椎模型及上頸椎置釘導(dǎo)航模板，導(dǎo)板主要由基板和導(dǎo)向管組成，基板基本完全貼合于與椎體接觸表面，導(dǎo)向管與設(shè)計(jì)的最佳軌跡方向一致，然后分別對(duì)12例患者進(jìn)行了C1側(cè)塊聯(lián)合C2椎弓根螺釘置入，共置釘48顆，術(shù)中均未傷及靜脈叢及C2神經(jīng)根，術(shù)后CT顯示螺釘均未穿破骨皮質(zhì)，較好地驗(yàn)證了快速成型導(dǎo)航模板在上頸椎螺釘內(nèi)固定中應(yīng)用的有效性。此外，外科醫(yī)生可對(duì)患者的上頸椎實(shí)物模型進(jìn)行模擬手術(shù)，使術(shù)者在術(shù)前對(duì)患者病灶的具體情況及手術(shù)操作過程有一定的了解，可大大減少手術(shù)時(shí)間，并降低手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)，提高手術(shù)的安全性。

生物力學(xué)研究是分析上頸椎穩(wěn)定性的重要手段。將上頸椎CT數(shù)據(jù)結(jié)合有限元建模軟件進(jìn)行生物力學(xué)研究，具有可研究各類型內(nèi)固定的外部力學(xué)特性，同時(shí)可研究內(nèi)部應(yīng)力變化及可重復(fù)性等優(yōu)點(diǎn)[23]。郭群峰等[24]對(duì)健康志愿者的頸椎進(jìn)行了薄層CT掃描，通過Geomagic 8.0軟件對(duì)CT數(shù)據(jù)進(jìn)行了一系列處理，模擬了皮質(zhì)骨松質(zhì)骨、韌帶及椎間盤結(jié)構(gòu)，得到了帶有顱底的全頸椎（C0～C7）三維有限元實(shí)體模型，并對(duì)模型分別施加6個(gè)自由度方向的純扭矩，來模擬頸椎屈伸、左右側(cè)彎、左右旋轉(zhuǎn)6個(gè)活動(dòng)。研究證明，這個(gè)頸椎三維有限元模型能夠較好模擬頸椎包括枕頸部全部節(jié)段的運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用該模型可研究頸椎損傷機(jī)制及評(píng)估不同置釘方式對(duì)頸椎的生物力學(xué)影響，可以使所得結(jié)果更加準(zhǔn)確，但是，目前國內(nèi)外對(duì)頸椎的生物力學(xué)研究普遍忽略了肌肉組織的影響[25]，這些問題還有待于后續(xù)的進(jìn)一步研究。

4 小 結(jié)

上頸椎解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜、變異較多，使得上頸椎手術(shù)難度較大，各種影像技術(shù)的應(yīng)用基本貫穿上頸椎手術(shù)的整個(gè)過程，術(shù)后療效隨訪很大一部分也是依賴影像技術(shù)來進(jìn)行。在術(shù)前診斷中，常常需要X線平片、CT及MRI 3種檢查方法相互補(bǔ)充，以降低誤診率及漏診率。根據(jù)影像資料可對(duì)患者解剖結(jié)構(gòu)特別是解剖變異進(jìn)行測量觀察，設(shè)計(jì)最佳手術(shù)方案，并利用術(shù)中基于影像技術(shù)的計(jì)算機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)準(zhǔn)確置釘，以避免對(duì)周圍重要血管及神經(jīng)的損傷。近年來，利用影像數(shù)據(jù)對(duì)上頸椎進(jìn)行3D建模及生物力學(xué)分析的研究越來越多，相信隨著各種影像技術(shù)應(yīng)用的逐步完善，上頸椎手術(shù)效果能夠得到更好的保障。

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