下颈椎单侧小关节脱位的研究进展

本文原载于《中华创伤骨科杂志》2016年第9期

下颈椎单侧小关节脱位是较为常见的颈椎损伤，国外学者[1]报告单侧小关节脱位占颈椎脱位患者的43%，且以C_5-6最常发生，通常在屈曲和旋转外力同时作用时发生。单侧小关节脱位后可只表现为颈部的局限性症状(单纯颈椎损伤)，也可表现为相应脊髓节段的症状(脊髓和神经根损伤)。治疗方案的正确选择与患者的预后密切相关，本文就下颈椎小关节的解剖与形态学特征、生物力学、脱位机制及治疗现状综述如下。

一、解剖与形态学特征

下颈椎是指C_3-7。下颈椎小关节的关节面有冠状位的倾斜度，这种结构有利于颈椎在矢状位上的活动，但轻度屈曲外力易使其发生脱位。Ebraheim等[2]通过对30具颈椎干燥标本测量发现：C_3-7上关节突的垂直高度、前后径和关节面长度呈逐渐减小趋势，且C_6-7上关节突的上述3个参数明显小于C_3-5；C_3-7上关节突的关节面与矢状面的夹角呈逐渐增大趋势，且C_6-7上关节突的关节面与矢状面的夹角明显大于C_3-4。Nabil又对30例颈椎外伤脱位患者的CT扫面发现：C_3-7上关节突关节面与水平面的夹角呈逐渐减小趋势，且C_6-7上关节突关节面与水平面的夹角明显小于C_3-5。同样，Senoglu等[3]在颈椎的形态学研究中也发现：C_5-6的小关节角明显小于C_6-7。Panjabi等[4]研究发现：C_6-7上关节突关节面的面积小于C_3-5。下颈椎上关节突的倾角和关节面的面积决定了上、下关节突之间的移动倾向，这也是小关节发生脱位的潜在因素。形态学的各研究表明，C₆和C₇的上关节突有一定的特殊性，即C_6-7的上关节突更多的倾向于水平，使颈椎在受到过度屈曲和前方剪切力时，关节面更易发生滑动和旋转不稳。

下颈椎的解剖有以下特征：①脊柱从前凸到后凸的曲线变化，②C₇下方是坚固稳定的胸廓，③和胸椎相比，下颈椎节段活动度增加，④上关节突尺寸变小，⑤活体中测量，上关节突更倾向于水平方向。下颈椎的上述所有解剖学特征都是小关节脱位形成的诱发因素，由此可以看出，小关节脱位好发于下颈椎且单侧小关节脱位好发于C_5-6，与其解剖与形态学特征密切相关。

单侧小关节脱位后，其相关解剖结构也随之发生一些形态学变化。Ebraheim等[5]通过对8具C_5-6单侧小关节脱位标本测量发现，两侧椎间孔面积、椎间高度都较脱位前增大，且脱位侧增大幅度大于非脱位侧；脱位侧关节突之间矢状位面积较脱位前增大；C₅椎体前移距离非脱位侧大于脱位侧；而两侧神经根面积都未发生变化，这表明单侧小关节脱位导致的神经损伤可能是由于牵拉所致，而非源于神经的直接受压。

二、生物力学研究

颈椎小关节对颈椎的稳定性和刚度起着重要作用，不仅能够控制活动节段的运动方向，而且还有重要的承载功能，尤其在过伸位时更为重要。Onan等[6]通过对成人新鲜尸体标本测量发现：孤立的C_3-4小关节前屈可达19°、后伸可达14°、侧弯可达28°、旋转可达17°，且上、下关节面间最大位移可达9 mm。他们认为：小关节单独的活动度要高于它在整个颈椎最大活动中所表现出的活动度，破坏关节囊后的活动度接近脱位时的活动度。颈椎的耦合运动由完整的椎体环和2个小关节组成，伴有小关节的椎体环和关节囊的完整性对于颈椎的侧屈和旋转运动的稳定性是必要的，但对屈伸运动的稳定性作用不大。由于小关节与矢状面和冠状面均成角，导致颈椎侧弯时有轻度旋转，而旋转时又有轻度侧弯。C_2-7侧弯的耦合轴向旋转运动逐渐减小，这与颈椎小关节面在矢状面上的倾角逐渐减小相符合。Crawford等[7]通过对尸体标本测量发现：当小关节脱位发生交锁时，活动度较正常时明显降低，特别是在前屈、后伸和轴向旋转时；轴向的旋转轴也转移到一个新的位置；而复位以后，由于各方向活动度的增加，稳定性明显降低。因此，小关节脱位伴交锁时会出现稳定的假象，而一旦复位，会使颈椎处于一个危险的不稳定状态。

三、脱位机制

颈椎单侧小关节脱位的病理机制被描述为屈曲和牵引力伴有旋转力矩。少数学者认为后纵韧带是限制下颈椎小关节脱位的主要结构，其他学者认为椎间盘纤维环的完整性是一个主要的解剖屏障，必须破坏椎间盘纤维环才能出现这种损伤。Sim等[8]通过体外解剖学实验发现：前、后纵韧带连续性的中断并不一定会出现单侧小关节脱位，需要破坏同侧关节囊、纤维环和黄韧带这些软组织才能导致单侧小关节脱位，并且指出,侧方牵伸暴力是造成小关节脱位的主要因素。Scherping和Lauerman[9]认为造成小关节脱位的主要原因是轴向屈曲暴力结合较小的旋转或侧屈。Argenson等[10]将原因归结为旋转负荷伴有较小的屈曲。Crawford等[7]通过尸体标本研究发现：当施予轴向扭转力量小关节分离时，适中的负荷可导致无骨折的单侧小关节脱位；并发现所有标本在交锁小关节前面的椎间盘有拉伸和撕裂。由于各研究结论不一致，造成单侧小关节脱位的主要因素究竟是屈曲暴力还是旋转暴力目前还尚不明确。

四、治疗

治疗的目的是尽可能地快速恢复患者的所有功能，而如何实现这一目的，目前还尚不清楚。现在达成一致的观点是单侧小关节脱位必须复位[11]，复位目的是防止脊髓进一步损伤及解除神经压迫。治疗方法有非手术治疗和手术治疗，但仍未确定最佳治疗方案。现在被普遍接受的方案是：首先行闭合复位，再根据闭合复位成功与否及有无出现创伤性椎间盘突出决定下一步治疗[12]。该方案是由Nass提出的，其中关于单侧小关节脱位的治疗原则是：闭合复位成功伴或不伴椎间盘突出者，均建议采用前路椎间盘切除融合术；闭合复位失败不伴有椎间盘突出者，建议采用前路或后路复位融合内固定术；伴有椎间盘突出者，建议采用前路复位融合术，如果前路复位失败，则行前路椎间盘切除-后路复位融合-前路植骨内固定术。

（一）非手术治疗

非手术治疗最常用的方法是颅骨牵引闭合复位。闭合复位有2大优点：一是在复位过程中可以持续并细致地监测清醒患者的神经功能状态，二是可以使急性创伤患者免于全身麻醉[13]。Crutchfield[14]最先报告了颅骨牵引是获得复位的有效方法，而后使之得以推广。现在大部分学者[15,16,17,18]认为X线透视下行大重量快速颅骨牵引是简便而安全的闭合复位方法。闭合复位的时机是很重要的。大部分学者认为应尽早行闭合牵引复位，脊柱序列的恢复以及神经受压的移除可以为神经功能的恢复创造最佳时机，保护脊髓功能，明显减少了进一步损害[19,20]。牵引时，头颈略呈屈曲位，牵引重量为5~6 kg，逐渐加大。复位过程中，患者应保持清醒，以便观察神经功能及生命体征变化，并在透视下观察复位情况。当上、下小关节突被牵开呈'尖对尖'对顶位时，可将单侧小关节脱位患者的头颈略向脱位侧旋转，以促进复位。但是关于闭合复位时牵引重量的上限及角度等问题尚无统一标准，以上问题直接影响复位的成功率。Sabiston等[13]在使用颅骨牵引闭合复位时，最大牵引重量达患者体重的70%，复位成功率为90%。Lee等[19]报告了使用快速颅骨牵引最大重量达68 kg，复位成功率为88%。任先军等[16]在X线透视监护下施行大重量颅骨牵引闭合复位，最大牵引重量达40.5 kg，复位成功率为93%。关于对屈曲牵引角度的问题，孙焕伟等[21]通过对离体颈椎标本的生物力学研究后发现，牵引复位时中立位与屈曲位牵引重量较轻，5°以内的屈曲位亦能使其复位，超过10°的过屈位只能使交锁的关节突牵开，但并不能使其复位。何斌等[22]通过对骨性标本及X线片的研究认为，5°的范围是对颈椎单一节段的要求，当采用颅骨牵引弓对下位颈椎进行屈曲位牵引时，颈椎至少需要屈曲大于20°时方能对下颈椎单一节段有5°的角度传递，因此建议当行屈曲位牵引时屈曲角度以20°为宜，且如果为单侧小关节突交锁时，可将颅骨牵引弓安装于非水平位，牵引力量与颈椎有一定的角度，这样在牵引时能够以对侧的小关节为支点，对脱位侧的小关节进行复位。单侧小关节脱位是否伴有关节突骨折对复位成功率也有影响，伴有关节突骨折者复位成功率低于不伴有关节突骨折者。Hadley等[23]在复位时发现，失败者中伴有关节突骨折的较多。Rizzolo等[24]研究发现，小关节骨折是复位的机械性阻碍。

大重量快速牵引复位的效果得到了肯定，但有学者质疑牵引闭合复位的安全性，认为对颈椎单侧小关节脱位伴椎间盘损伤或突出的患者行牵引闭合复位有可能引起椎间盘碎块进入椎管，因而将此视为闭合复位的一个禁忌证，建议在前方未减压的情况下对颈椎单侧小关节脱位损伤不应进行牵引复位。因此曾有国外学者[25]提出，在施行牵引前应该先进行MRI检查，明确椎间盘是否损伤及损伤情况，以避免牵引过程中引起或加重脊髓或神经根损伤。影像学研究[26]结果显示，40%的单侧小关节脱位患者存在椎间盘破裂。但目前研究[27,28]认为，透视下颅骨牵引闭合复位通常不会诱发或加重椎间盘突出，进而造成继发性脊髓功能损伤，应尽早行复位治疗，不要因MRI检查而耽误复位。

复位也是有要求的，以达到解剖复位为目的。非解剖复位与颈部的后期疼痛和僵硬密切相关。White等[29]发现：颈椎小关节存在滑移(达到3 mm的半脱位)时，治疗后当时不会出现疼痛，但与之后的随访中出现疼痛有关，而且会进展导致后期的不稳定和神经功能损害。

牵引复位失败者，可考虑切开复位。而对于闭合复位成功、影像学提示无明显脊髓压迫的患者是否手术治疗目前尚无定论。

（二）手术治疗

手术治疗被认为是治疗下颈椎单侧小关节脱位的一种优良方法[30]。手术目的是解除压迫、恢复脊柱序列、重建稳定性。一些学者主张手术干预，因为外固定后会出现不稳定[1]。闭合复位与手术治疗相比，不能充分获得和保持解剖复位。国外研究[31,32]发现：通过保守闭合复位的融合率高低不一，而通过手术内固定重建稳定性后的融合率较高且临床预后效果更好。Dvorak等[33,34]通过随访研究及系统评价后发现：颈椎单侧小关节脱位患者接受手术治疗的预后明显好于只接受非手术治疗患者，非手术治疗患者的复位失败率、神经功能恶化和持续性疼痛的发生率高于手术治疗患者。多中心的研究结果表明：在复位成功率和预后方面，手术治疗具有明显优势，因此建议单侧小关节脱位患者行手术治疗。

手术入路包括前路、后路及前后联合入路。手术入路的选择取决于很多因素，如闭合复位是否成功、是否伴有椎间盘突出及椎体骨折、医师自身的手术经验等。通常情况下，小关节脱位采用后路恢复稳定性，通过撑开关节面间隙及必要时切除下颈椎的上关节突使脱位关节复位，固定可以采用椎板下或棘突钢丝、椎弓根螺钉及侧块螺钉。特别是在难复性脱位以及伴有小关节骨折和后纵韧带严重损伤时，更倾向于采用后路手术。但后路手术存在一些风险和并发症，如损伤神经血管组织、颈后疼痛、失血以及住院时间较长。

由于存在椎间盘突出压迫脊髓的可能以及术前影像评估的提高，现在更多倾向于采用前路手术[12,17]。前路手术通过切除损伤的椎间盘及复位关节面达到减压目的，复位方法包括持续增加牵引重量、直接手法复位等。之后的固定可采用髂骨植骨或置入椎间融合器联合颈前路钢板。前路椎间盘切除、融合内固定术多被建议采用，特别是在有创伤性椎间盘突出且不伴脊髓损伤的患者[35]。前路手术由于能够减压彻底，神经性后遗症及并发症较少。与后路相比，前路手术创伤小且手术时间较短。后路手术通常要融合2个运动节段，而前路手术可以只融合1个运动节段，能减少运动节段的损失。

但是前路手术很难获得满意的复位效果，复位失败率为25%~40%[36,37]。因此，如果前路复位失败则需要再行后路手术。对于难复性且怀疑有椎间盘突出的脱位患者，需要行前-后-前路手术(前路椎间盘切除-后路复位融合-前路植骨内固定术)，但这种术式创伤较大，对全身情况较差且伴有脊髓损伤的患者增加了负担。为解决这些问题，近年来国内外学者[37,38,39,40]提出了一些新的手术技术，如前路减压非结构性植骨后路固定术、前路椎间盘切除椎间融合器与下位椎体支撑钢板固定后路复位侧块螺钉内固定术、前路椎弓根螺钉钢板内固定术、前路小关节切除术等，均取得了满意的效果。关于单侧小关节脱位治疗的一项最新研究[41]发现，术前使用颅骨牵引获得完全复位后，再使用前路椎间盘切除、椎间融合、颈前路钢板内固定术是安全有效的，术后未出现手术相关并发症，且随访中所有患者均达到骨性融合，可作为该情况下的标准治疗方式。

前路与后路手术各有优缺点。国外一些研究[17,42,43]结果显示：前路手术与后路手术在神经功能、持续性疼痛、生活质量方面无显著差异。

前后路联合手术结合了前路手术与后路手术的优点，复位牢固性更佳、颈椎稳定性更好。前后联合入路主要适用于脊髓前后方均有致压物、严重的骨折脱位、前后纵韧带破裂、颈椎生理曲度明显异常者。特别是对于三柱严重损伤的下颈椎骨折脱位患者，前路、后路手术一般都难以达到彻底减压固定的治疗效果，需采用前后联合入路。国内最近一项临床研究[44]表明，前后联合入路相对单纯前路或后路手术时间长、出血量大、住院时间长，且在脊髓感觉功能、运动功能、cobb角、椎体水平移位的疗效方面不及单纯前路或后路手术。因此认为，对于多数患者而言，非必要的前提下无须首选前后联合入路。手术方式主要包括前-后路、后-前路、后-前-后路和前-后-前路，需要根据患者的具体情况灵活选择。但前后路联合手术的手术顺序以及手术时机尚存争议[45]。

随着脊柱微创技术的广泛应用，微创手术在颈椎脱位方面也已开始应用。脊柱微创技术比传统的开放手术具有手术切口小、内环境稳定状态佳、全身反应轻、瘢痕愈合少、恢复时间短、心理效应好的优势[46]。Wang等[47]报告了使用微创技术置入侧块螺钉治疗颈椎脱位，3例患者均固定成功，该技术保留了肌肉韧带的完整性，进而保存了颈椎后方张力带。徐建猛等[48]对14例颈椎单侧小关节患者采用脊柱后路显微内窥镜下交锁小关节切除、复位，或同时行前路椎间减压、植骨融合内固定术，均取得满意疗效。Komatsubara等[49]进行了微创手术与传统手术置入颈椎椎弓根螺钉治疗颈椎骨折脱位的对比研究，结果发现微创手术能明显减少术中出血量，而且椎弓根螺钉穿孔率较低。目前微创外科在颈椎领域的应用时间尚不是很长,关于下颈椎单侧小关节脱位微创手术治疗的报道也不多，虽然现有的研究结果显示疗效满意，但是微创技术能否真正取得与传统手术相同、相似或更佳的疗效，还需要更多的大样本长期研究以评价其安全性和有效性。

综上所述，下颈椎单侧小关节脱位在颈椎外伤中有一定的发生率，下颈椎小关节的解剖和形态学特征决定了其发生脱位的倾向，且稳定性在损伤后也发生了明显改变，颈椎屈曲与旋转暴力是其受伤机制，但何者是主要因素尚不明确。对于单侧小关节脱位的最佳治疗方案尚存争论。现在被普遍接受的方案是：首先行闭合复位，再根据闭合复位成功与否及是否出现创伤性椎间盘突出决定下一步治疗。手术治疗因其预后明显好于非手术治疗而得到更多学者的推崇。各种手术方式各有优缺点，需要根据患者具体病情选择个体化的手术方案，以期获得较为满意的临床效果。微创治疗比传统开放手术具有明显的优势，应用前景非常广阔，但其可行性、安全性、近期和远期效果还需进一步研究。

参考文献略