Anatomic Feasibility of Posterior Cervical Pedicle Screw Placement in Children: Computerized Tomographic Analysis of Children Under 10 Years Old

Abstract

ObjectiveTo evaluate the anatomical feasibility of 3.5 mm screw into the cervical spine in the pediatric population and to establish useful guidelines for their placement.MethodsA total of 37 cervical spine computerized tomography scans (24 boys and 13 girls) were included in this study. All patients were younger than 10 years of age at the time of evaluation for the period of 2007-2011.ResultsFor the C1 screw placement, entry point height (EPH) was the most restrictive factor (47.3% patients were larger than 3.5 mm). All C2 lamina had a height larger than 3.5 mm and 68.8% (51/74) of C2 lamina had a width thicker than 3.5 mm. For C2 pedicle width, 55.4% (41/74) of cases were larger than 3.5 mm, while 58.1% (43/74) of pedicle heights were larger than 3.5 mm. For pedicle width of subaxial spine, 75.7% (C3), 73% (C4), 82.4% (C5), 89.2% (C6), and 98.1% (C7, 1/54) were greater than 3.5 mm. Mean lamina width of subaxial cervical spine was 3.1 (C3), 2.7 (C4), 2.9 (C5), 3.8 (C6), and 4.0 mm (C7), respectively. Only 34.6% (127/370) of subaxial (C3-7) lamina thickness were greater than 3.5 mm. Mean length of lateral mass for the lateral mass screw placement was 9.28 (C3), 9.08 (C4), 8.81 (C5), 8.98 (C6), and 10.38 mm (C7).ConclusionC1 lateral mass fixation could be limited by the morphometrics of lateral mass height. C2 trans-lamina approach is preferable to C2 pedicle screw fixation. In subaxial spines, pedicle screw placement was preferable to trans-lamina screw placement, except at C7.

Tomographic Analysis of Subaxial Cervical Vertebrae in Children Between 0 and 12 Years

“…Thus, searching for a safe option for the treatment of subaxial lesions in pediatric patients, we find in the literature the studies of Lee et al, 6 and Al-Shamy et al 7 that show the safety of inserting lateral mass screws with diameters of 3.5mm, which is possible in patients from 4 years of age. However, to date, there is no work analyzing the same parameters in the Brazilian population and respecting our population parameters.…”

“…[2][3] The main problem with the use of transpedicular screws in the cervical region is the technical difficulty of their insertion, due to the dimension of the pedicles, the impossibility of using this technique in the segment between C3 and C6, and the risks of severe complications, such as lesion of the vertebral arteries, spinal cord and nerve roots. [4][5][6] The use of intraoperative radioscopy can help in the placement of these screws.…”

Posterior Instrumentation of the Cervical Spine in Children: Literature Review

“…В последние шесть лет винтовая фиксация шейного отдела позвоночника у детей получила широкое распространение [2,6,8,10,13,16,20,23,26,29,33,35,40,42,43,47,51,53]. Использование винтовых конструкций для лечения патологии позвоночника позволяет создавать надежный каркас для дальнейшего спондилодеза [4,13,22,43], интраоперационно выполнять посегментарную редукцию смещений [13,33,41,43], избегать длительного применения гало-аппарата [4,8,9,11,13,14,18,32,43], является биомеханически надежным видом фиксации, поскольку при 3-колонной системе распределения нагрузки тела позвонков и передняя колонна несут 36 % опорной нагрузки, а задние структуры шейного отдела позвоночника берут на себя больший вес (64 %).…”

“…При КТ-морфометрии шейного отдела позвоночника обнаружено, что у большинства детей старше 1,5 лет возможно безопасное введение винтов размером от 3,5 на 10,0 мм в боковые массы С 1 [5,10], при этом ограничения в размере винта в основном связаны с высотой боковой массы С 1 [29]. [46], перфорация стенки позвоночного канала без повреждения спинного мозга [53], обильное кровотечение из венозного сплетения при диссекции точки входа в С 1 [53].…”

“…При КТ-морфометрии С 2 обнаружено, что у большинства пациентов старше двух лет возможно интраламинарное введение винтов диаметром до 3,5 мм, основные ограничения связаны с шириной дужки, а не с ее высотой, при этом длина винта в среднем составляет 14-20 мм [10,29,51]. В клинической практике данный метод показал надежность и безопасность при использовании у детей [14,17,40,42,47].…”