一、概述
在胸腰段脊柱疾患中，椎弓根螺钉技术很早就得到了应用，但在颈椎疾患中。由于颈椎解剖结构及毗邻关系的特殊性，其内邻脊髓，外邻椎动脉，上下有神经根跨越，椎弓根的宽度小，且角度变化也特殊，故而椎弓根内固定较晚应用于临床。1993年报道颈椎椎弓根观测以及临床意义。1994年进行了颈椎后路关节突椎弓根联合内固定的解剖学研究。同年，Abumi等和Jeanneret等分别报道了用颈椎弓根内固定技术治疗颈椎损伤。1998年亦首次报道应用椎弓根钢板治疗颈椎损伤和肿瘤。而后利用X线及CT断层测量颈椎椎弓根外径、高度宽度及其进针的角度，认为任何一个形态学测量数据在颈椎弓根临床实际置钉时只能作为参考，每例手术均根据每个椎弓根的实际测量结果置钉才能提高手术的成功率。2002年则报道8例C2椎弓根螺钉治疗Hangman骨折，取得满意疗效。此后，不断有学者报道颈椎椎弓根螺钉内固定的病例。至于经皮颈椎骨折椎弓根螺钉内固定术，仅2004年报道行经皮进行颈椎椎弓根螺钉固定术治疗Hangman骨折和颈椎峡部骨折。
【应用解剖】
1.颈椎椎弓根的形态学
从解剖结构上看，椎弓根是椎骨中最强硬的部位，椎弓根皮质骨呈筒状，中间围有少量松质骨，颈椎椎弓根常用解剖参数如下。①椎弓根高度（pedicle height，PH）：椎弓根上下皮质外缘之间最短距离。②椎弓根宽度（pedicle width，PW）：椎弓根内、外侧皮质外缘最短距离。③椎弓根松质骨高度（PSH）：椎弓根内径松质骨直径的高。④椎弓根松质骨宽度（PSW）：椎弓根内径松质骨直径的宽。⑤椎弓根的长度：长度测量包括两部分，以椎弓根轴线与关节突表面的交点为起点，一是起点沿轴线到椎弓和椎体交界处的距离（L1）；二是起点沿轴线到椎体前缘的距离（L2）。⑥椎弓根横断面角（pedicle transverse angle，PTA）：椎弓根轴线在椎体横断面的投影与椎体冠状面垂线的夹角。⑦椎弓根矢状面角（pedicle transverse angle，PSA）：椎弓根轴线矢状面上的投影与椎体冠状面垂线的夹角。而枢椎的椎弓根则与其他颈椎不同，为“狭义椎弓根”，特指枢椎上关节面和下关节突之间的部分，即峡部。其高度为枢椎横突孔内侧的椎弓高度，即峡部的高度，宽度特指横突孔部椎弓的宽度。Xu等测得男性枢椎椎弓根的高度小于宽度，高度平均7.7mm（5～10mm），女性平均6.9mm（4～10mm）；宽度男性平均8.6mm（6～12mm），女性平均7.9mm（6～7.9mm）。L2男性平均25.6mm（23～31mm），女性平均25.5mm（23～29mm）。男性PSA平均20.4°（14°～30°），PTA平均33.3°（26°～40°）；女性PSA平均20.0°（13°～25°），PTA平均32.7°（28°～41°）。瞿东滨等测量国人（未区别男女）枢椎椎弓根的高度明显大于宽度，左侧高度平均8.2mm（6.1～11.1mm），右侧平均8.3mm（6.1～10.8mm），双侧平均8.3mm（6.1～11.1mm），左右无明显差异；宽度在上、中、下方不等，上宽平均7.9mm（3.0～12.4mm），中宽平均6.0mm（1.7～10.2mm），下宽平均4.1mm（1.4～8.3mm）。
至于下颈椎椎弓根的形态学数据，Ebraheimt和Xu等测量干燥C3～C7的结果表明，椎弓根宽度由C3～C7逐渐增大，PW平均值（6.2±0.7）mm，PSW平均值在2.3～3.0mm。王东来等测得C3～C7PW平均值为4.51～6.23mm，PSW平均值为2.71～4.69mm，同水平测量高度大于宽度值。PSA平均值为30°～45°，PTA平均值≤5°。谭明生等测量42套成人C3～C7干燥骨，共210块椎骨标本，显示pH为6.28～7.12mm，PW为4.85～6.61mm，椎弓根轴线全长为28～32mm，进针点至椎弓根管终点为14～16mm，进针点至椎弓根管起点的距离约8mm，椎弓根骨管长度为5.51～6.55mm；椎弓根轴线与矢状面的夹角由C3至C7逐渐减小。另外，根据闫德强的观察结果，除寰椎外，C2～C7上下关节突间侧凹的存在率为100%。背侧观其形态学特征，上下关节突关节面之间两侧外缘，上关节突呈“羊角”形，下关节突呈八字形，左右近似对称，形态如翻转的括号，C2呈“］［”形，C3～C6呈“）（”形，C7呈“＞＜”形。由于侧凹显著，凹底又位于上下关节突之间，故称为“关节突侧凹”。不同侧凹的深度不同，为0.52～4.16mm。
2.颈椎椎弓根与邻近结构的关系
椎动脉从枢椎横突孔穿出后转到寰枢关节外缘。而后上行穿过寰椎横突孔后转向后内方绕侧块之后，经寰椎后弓上面的椎动脉沟向中央走行，穿过寰枕后膜进入颅内。枢椎的上关节面几乎伸至横突，关节面的外下方为横突管，其内为“C”形或“S”形走行的椎动脉，使椎弓根截面形成“C”形，从而使枢椎上关节面外侧1/3呈悬空状，造成解剖结构的薄弱；由此造成部分椎弓根中下部宽度过小，导致20%～27.5%的枢椎不适于进行椎弓根螺钉固定。颈神经根从椎间孔的下部向外穿出，并占据了横突间孔的下半部。对于枢椎椎弓根与C2、3神经根关系及椎弓根内壁与硬膜囊之间的距离的测量，尚无文献报道。
下颈椎椎弓根内邻脊髓，外邻椎动脉，上下有神经根跨越。Xu等对20具尸体颈椎C3～C7椎弓根与神经和硬膜位置关系进行了解剖测量，发现椎弓根与硬膜和上位神经根无间隙存在，与下位神经根间隙仅在1.4～1.6mm范围内。校佰平等测量20具国人尸体颈C3～C7椎弓根与其附近神经根及硬膜囊的关系，发现椎弓根与其上侧方之神经根及其内侧硬膜囊之间没有间隙。椎弓根与其下方之神经根之间的距离为1.4～1.6mm。
3.颈椎椎弓根螺钉进钉点的定位标志及进钉方向
（1）Xu法（图1-38）。进钉点为枢椎椎板上缘水平线下5mm与椎管内侧缘外7mm的交点处。进钉内斜角为30°，上倾角为20°，但后来有研究表明其内斜角和上倾角均偏小。
（2）闫德强法（图1-39、图1-40）。寰椎的上关节突后上缘的突尖为定位标志，进钉点在突尖的中垂线（C）与后弓缘（D）的交点。枢椎的进钉点在椎弓根外缘矢状线（B）与下关节突上缘水平线（K）的交点。上下关节突间侧凹、关节突后平面为下颈椎定位标志。垂直于关节突后平面的椎弓后上缘高度水平线（F）与上下关节突间侧凹外缘的矢状线（M）的交点（E）为进钉点。
下颈椎进钉方向采用直角定位定向方法：以椎弓后上缘F点为参考，过F点的NE线与关节突后平面QE垂直交于E点，从而确定进钉点高度的方法为直角定位；以关节突后平面为参考，进钉方向与QE垂直为顺椎弓根指向，消除关节突后平面角度垂直于ZE的进钉方向则与终板平行，此为直角定向。
图1-38 Xu螺钉进钉点和进钉方向
图1-39 闰德强颈椎椎弓根螺钉进钉点及进钉角度示意图(https://www.daowen.com)
图1-40 闫德强颈椎椎弓根螺钉内固定直角定位定向方法示意图
（3）Abumi法（图1-41）。C3～C7进钉点为固定椎的上位椎的下关节突下端的略下方侧块外缘向内约5mm处，与椎体矢状线成25°～45°角；C5～C7与上终板平行，C4针尖端略向头方倾斜，C3较C4再略向头方倾斜。
（4）Ebraheim法（图1-42）。于上一椎体左右下关节突下缘连横线，再于相邻椎骨侧块外缘连纵线，进钉点为横线下1.6～2.6mm。纵线内4.5～6.4mm处；水平面上与侧块表面呈90°～100°，矢状面上与侧块表面呈53°～94°角。
（5）谭明生法（管道疏通法）（图1-43）。于侧块背面上1/2椎弓根轴线与侧块背面皮质骨的交点A，与椎弓根管口内侧缘起点平行矢状面的延长线与侧块背面皮质骨的交点B之间，约5mm×9mm的椭圆孔部用咬骨钳或磨钻去除皮质骨，用3mm刮匙以旋转方式刮除松质骨，暴露椎弓根管口和椎弓根管腔3～5mm，用直径1mm、长度30mm的克氏针在C形臂机透视下定位，根据术前测量矢状面及水平面夹角，直视下置钉。
（6）王东来法（图1-44）。以颈椎关节突背面中点为原点，建立平面直角坐标系，进钉点为C3～C6在外上象限的终点，C7在Y轴上，上关节面下缘略下方；进钉方向为C3～C6与矢状线呈40°～45°夹角、C7与矢状线呈30°～40°夹角，平行相应节段椎体上终板。
（7）计算机辅助定位置钉法。Merloz、Schwarzenbach和Lainepg采用的计算机辅助技术监测椎弓根螺钉位置的原理基本相同。首先是术前行螺旋CT扫描重建椎体的三维结构，然后选择合适的进钉点、方向及合适直径和长度的螺钉，并采用带有发光二极管的标准钻头。其精确度可达到1mm，置入的准确性可达到92%（而手感法置入的准确性仅为58%）。
（8）诱发电位监测法置钉。近年来，一些学者采用诱发电位来监测椎弓根螺钉置入位置，预防神经损伤的发生。
图1-41 Abumi C3～C7椎弓根进钉法
图1-42 Ebraheim颈椎椎弓根进针法
图1-43 谭明生颈椎椎弓根进钉法
图1-44 王东来颈椎椎弓根进钉法