后路脊柱截骨矯形術(shù)的臨床應(yīng)用進(jìn)展

曹參,吳繼功

(1.安徽醫(yī)科大學(xué)解放軍 306臨床學(xué)院,北京 100101;2.解放軍 306醫(yī)院骨科 ,北京 100101)

在脊柱截骨矯形術(shù)中,后路截骨應(yīng)用最為普遍,可應(yīng)用于多種常見的脊柱側(cè)后凸畸形,如強(qiáng)直性脊柱炎、先天性脊柱側(cè)凸、青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸以及嚴(yán)重的后凸畸形等。本文就近年來后路截骨矯形治療重度脊柱畸形的臨床應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 概 述

后路脊柱截骨矯形術(shù)常用來矯正嚴(yán)重的脊柱三維平面的失平衡,對于嚴(yán)重脊柱側(cè)凸畸形來說,傳統(tǒng)的矯形方式,如單獨(dú)的前路或后路矯形術(shù),并不能獲得滿意療效。針對這種情況,前后路聯(lián)合截骨矯形術(shù)最早被提出適用于嚴(yán)重僵硬的脊柱畸形。前后路聯(lián)合手術(shù)能對脊柱進(jìn)行充分的松解,術(shù)中不會(huì)出現(xiàn)明顯的脊髓堆積、皺褶。但此手術(shù)也存在明顯缺點(diǎn),如手術(shù)創(chuàng)傷大、時(shí)間長,術(shù)中需要改變體位,對肺功能影響很大等[1]。近年來,隨著對疾病研究的深入和手術(shù)技巧的成熟,越來越多有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生會(huì)選擇后路截骨矯形術(shù)。從最初的Smith-Peterson截骨到經(jīng)椎弓根截骨,到后來的全脊柱切除術(shù),后路截骨矯形術(shù)在臨床的應(yīng)用越來越廣泛。

2 不同截骨術(shù)式的臨床應(yīng)用

2.1 Smith-Peterson截骨及 Ponte截骨

2.1.1 手術(shù)發(fā)展 后路截骨手術(shù)中,最早的經(jīng)典術(shù)式是1945年 Smith-Peterson[2]報(bào)告的用于治療強(qiáng)直性脊柱炎(ankylosing spondylitis,AS)患者脊柱后凸畸形的脊柱截骨(smith-petersen osteotomy,SPO)。此方法是通過 V型切除后方關(guān)節(jié)突 ,借助前方椎間隙的張開,以椎體中柱為支點(diǎn),閉合后柱而達(dá)到矯形目的。此種方法操作手法簡單,但有明顯的局限性:單節(jié)段的 SPO只能糾正 10°后凸,當(dāng)過多切除后方結(jié)構(gòu)糾正后凸畸形達(dá) 30°時(shí),往往伴有前方結(jié)構(gòu)的張開和前柱的延長,容易造成截骨面假關(guān)節(jié)的形成和前方大血管、胸腹腔損傷[3]。針對以上局限性,Hehne等[4]將其改良,將截骨范圍擴(kuò)大到 4～6個(gè)節(jié)段,每個(gè)節(jié)段只矯正 10°左右,并通過椎弓根螺絲釘?shù)膬?nèi)固定來提供矯正力。這樣有效地改善了單節(jié)段 SPO截骨的局限性,并獲得良好的矯形效果。 Ponte等[5]提出了自己的截骨方式,在 Smith-Peterson截骨范圍的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)大松解,進(jìn)一步延伸咬除上下椎板邊緣,進(jìn)行椎板開窗。因此后路松解及矯形效果更大。

2.1.2 臨床應(yīng)用 此類手術(shù)最初主要適用于以后凸為主的畸形 ,如休門氏病 ,強(qiáng)制性脊柱炎等。多節(jié)段的 SPO手術(shù)能顯著改善后凸畸形,恢復(fù)良好的矢狀位平衡。同時(shí),類似于SPO手術(shù)或 Ponte截骨的后路松解手術(shù)也廣泛地應(yīng)用于脊柱側(cè)凸的矯正手術(shù)中。對于 AS引起的脊柱后凸畸形,SPO手術(shù)截骨方法是將后凸畸形的矯正分布在多個(gè)節(jié)段,應(yīng)力分散,有利于脊柱矢狀面圓滑的生理曲線的恢復(fù)。VanRoyen等[6]對 21例 AS患者采用多節(jié)段 SPO截骨矯形,矯正度為25.6°(52%),平均每個(gè)截骨水平糾正 9.5°。Geck等[7]采用多節(jié)段 Ponte截骨矯正 Scheuermann病的后凸畸形,矯正率為61%。截骨范圍為3～7個(gè)節(jié)段 ,平均每個(gè)截骨水平矯正9.3°。目前大部分的文獻(xiàn)報(bào)道中,平均每個(gè)節(jié)段的矯正度數(shù)均在 10°左右。而截骨椎體的數(shù)量則是根據(jù)患者本身的后凸情況來決定。 SPO手術(shù)還廣泛地應(yīng)用于脊柱側(cè)凸的矯形中,Voos[8]指出,SPO手術(shù)截骨可以用于小于 70°脊柱側(cè)凸的局部松解,以及重度脊柱側(cè)凸截骨矯形后對冠狀面平衡的修正。 Shufflebarger等[9]報(bào)道了運(yùn)用后路 SPO截骨方法行廣泛地松解配合椎弓根螺釘內(nèi)固定治療青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸獲得了 80%的矯正率。 Bakaloudis等[10]通過總結(jié)文獻(xiàn)資料并結(jié)合臨床實(shí)驗(yàn),提出了一個(gè)針對脊柱側(cè)凸患者的根據(jù)側(cè)凸靈活度選擇術(shù)式的指標(biāo),其指出,脊柱柔韌性大于 40%的青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者通過改良型 SPO手術(shù)即可獲得滿意的療效。劉祥勝等[11]比較了 Ponte截骨與經(jīng)椎弓根閉合截骨術(shù)(pedicle subtraction osteotomy PSO)截骨治療僵硬性青少年特發(fā)性胸椎側(cè)凸的臨床療效,指出多節(jié)段 Ponte截骨能提高側(cè)凸冠狀面胸主彎 cobb角的手術(shù)矯正率,并不增加并發(fā)癥的發(fā)生率,而且能提供更多的局部自體植骨量,增加植骨融合面積。

2.1.3 手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)及局限性 改良后的 SPO手術(shù)手術(shù)由于截骨范圍小,單個(gè)椎體矯形力度小,對脊髓的干擾較其他截骨手術(shù)小的多,因此安全性相對較高。 Cho[12]通過對比 SPO手術(shù)截骨與經(jīng)椎弓根閉合截骨術(shù)(pedicle subtraction osteotomy,PSO)截骨治療脊柱矢狀位側(cè)凸畸形的療效,發(fā)現(xiàn)SPO手術(shù)截骨無論是出血量還是手術(shù)時(shí)間均小于 PSO截骨,且無明顯的神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥。但是 La Marca[13]指出,由于 SPO手術(shù)截骨是通過前方椎間隙的張開,以椎體中柱為支點(diǎn),閉合后柱而達(dá)到矯形目的,通常伴有脊柱后柱的縮短及前柱的延長。邱勇等[14]也指出伴有椎體骨折、椎間盤萎縮或者前柱完全骨化的患者不適合使用 SPO手術(shù)截骨。

2.2 經(jīng)椎弓根閉合截骨

2.2.1 手術(shù)發(fā)展 20世紀(jì) 70年代 Heining等[15]發(fā)明了“蛋殼”技術(shù)(egg-shell technique)——以椎弓根為向?qū)⒆刁w的松質(zhì)骨完全去除,只剩下一薄層皮質(zhì)骨外殼,形似“蛋殼”,故命名為“蛋殼截骨術(shù)”。此項(xiàng)技術(shù)將經(jīng)椎弓根截骨操作規(guī)范化,常用于切除畸形脊柱的頂椎、復(fù)雜脊柱骨折或脊柱腫瘤的病椎。 Thomasen[16]也報(bào)告了單純后路利用椎弓根進(jìn)行“蛋殼”式椎體截骨術(shù)矯正脊柱后凸畸形的方法,并稱之為經(jīng)椎弓根閉合楔形截骨術(shù)(transpedicular closing wedge osteotomy)。無論采用何種名稱,其核心都是采取單一的后路手術(shù),通過椎弓根進(jìn)入椎體,來完成椎體切除截骨,并以椎體凹側(cè)壁為支點(diǎn)閉合截骨。我們統(tǒng)一稱之為 PSO。

2.2.2 臨床應(yīng)用 此術(shù)式已廣泛地應(yīng)用于治療 AS或創(chuàng)傷后引起的脊柱后凸以及各類型的脊柱側(cè)凸畸形等。PSO截骨通過脊柱三柱的截骨能獲得良好的矯形效果,配合后路內(nèi)固定系統(tǒng),能應(yīng)對各種復(fù)雜的脊柱畸形。 PSO截骨治療 AS的方式是通過對腰椎單一椎體的截骨,來形成一個(gè)新的腰椎前凸來對抗原本矢狀位的弧狀后凸。既往解剖學(xué)研究發(fā)現(xiàn)單節(jié)段的“蛋殼”手術(shù)可以糾正 36°的后凸畸形[17]?；謴?fù)脊柱矢狀位的平衡是手術(shù)的最終目的,PSO截骨位置的選擇曾經(jīng)引起關(guān)注,根據(jù) Debarge[18]在其文獻(xiàn)中指出,從 L1到 L4的 PSO截骨對矢狀位失平衡的矯正效果無明顯差異,因此從截骨操作的易行性上選擇,L2或 L3的 PSO截骨成為目前的最多選擇。Kiaer等[19]通過對經(jīng)此種手術(shù)治療的 36例 AS患者的調(diào)查分析顯示,平均矯正度數(shù)為 45°。矢狀位的失平衡均得到很好的矯正。邱勇等[14]曾比較了改良型 SPO手術(shù)截骨與單節(jié)段 PSO截骨治療 AS脊椎后凸畸形的療效。指出兩種截骨方式的臨床效果相似,術(shù)式選擇的決定因素是脊柱前柱是否完全骨化,即對脊柱前柱骨化嚴(yán)重者,應(yīng)選擇經(jīng)椎弓根椎體截骨術(shù)。相反 ,若脊柱前柱骨化不嚴(yán)重,應(yīng)選擇改良型 SPO手術(shù)截骨。 Cho等[12]也做了類似的研究,指出兩組的矯形效果也無明顯差異,但是 PSO組對矢狀位的平衡矯正要略優(yōu)于SPO手術(shù)組,而 SPO手術(shù)組對手術(shù)出血的控制方面要明顯優(yōu)于 PSO組。 Heary[20]報(bào)道的 PSO手術(shù)治療創(chuàng)傷后脊柱后凸畸形的病例中,矢狀位平均獲得 51°的矯形效果,所有患者矢狀位平衡得到良好的重建,且術(shù)后患者的疼痛也得到極大的改善。PSO截骨也廣泛地應(yīng)用于各類脊柱側(cè)凸病例中,Kuklo等[21]通過 PSO術(shù)式治療了 20例術(shù)前平均 cobb角大于 90°,而柔韌性平均為 29%的特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者,術(shù)后獲得了 68%的矯正率。 Bakaloudis[10]認(rèn)為,PSO截骨是治療重度僵硬性脊柱側(cè)凸的理想治療方法,其報(bào)道的 12例胸段僵硬性側(cè)凸病例,術(shù)前主彎平均度數(shù)達(dá)到 113°,手術(shù)均采用單一椎體的 PSO截骨術(shù),術(shù)后胸部主彎平均矯正率為 62.3%,后凸矯正率也達(dá)到 65%。 PSO手術(shù)也可應(yīng)用于半椎體引起的先天性脊柱側(cè)凸。Mark[22]報(bào)道了其用 PSO進(jìn)行后路椎體切除術(shù)治療平均年齡為 3歲的兒童型先天性脊柱側(cè)凸,平均矢狀位矯形 28.7°,冠狀位矯正 38°,軀干平衡也得到良好矯正。其指出,半椎體的椎弓根較正常粗,故椎體內(nèi)的松質(zhì)骨可很容易地通過椎弓根刮除,隨后通過對上下終板及椎間盤的刮除,可以完成完整的半椎體切除術(shù),通過局部加壓,短節(jié)段固定,完成脊柱整體失衡的矯形。 Mark也指出 PSO手術(shù)同樣適用于椎體分節(jié)不良引起的脊柱畸形。

2.2.3 手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)及局限性 PSO截骨的整個(gè)操作經(jīng)椎弓根在椎體內(nèi)進(jìn)行,保留椎弓根的內(nèi)壁和椎體后壁再最后切除,降低損傷脊髓、神經(jīng)根的可能。由于通過椎體前壁為支點(diǎn)閉合截骨矯形。前縱韌帶作為鉸鏈,避免了前方大血管、胸腹腔器損傷的可能[23]。Murrey等[24]對其 59例 PSO術(shù)式的患者進(jìn)行了系統(tǒng)的回訪及分析,所有患者均無神經(jīng)根性的損傷,部分患者脊髓牽拉損傷在隨訪的 2年內(nèi)也均有好轉(zhuǎn),心肺并發(fā)癥發(fā)生率為 5%,平均出血量 2342 mL。 Kuklo等[21]與Bakaloudis等[10]的病例報(bào)道中也無神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥發(fā)生,不難看出,較高的矯形效果以及低并發(fā)癥發(fā)生率,這些原因使得 PSO截骨成為目前的主流截骨方式。但是 Diab[25]指出對于嚴(yán)重的脊柱角狀后凸或者重度僵硬性脊柱側(cè)凸的患者,PSO手術(shù)的矯形力度仍有限制,而下文所介紹的全脊椎切除截骨手術(shù)是治療這類脊柱畸形的有效方法。

2.3 后路全脊椎切除術(shù)

2.3.1 手術(shù)發(fā)展 最早 1922年 MacLennan就首先提出了全脊椎切除截骨術(shù)(vertebral column resection,VCR)配合支具治療嚴(yán)重脊柱側(cè)凸的方法。1997年 Bradford等[26]報(bào)道了應(yīng)用前后路聯(lián)合全脊椎切除截骨治療嚴(yán)重僵硬型脊柱畸形的病例。此類手術(shù)的特點(diǎn)是前后路聯(lián)合下完全切除一個(gè)或多個(gè)椎體,通過 cage植入內(nèi)固定的方法重建脊柱三維穩(wěn)定結(jié)構(gòu),矯形效果強(qiáng)大。但同時(shí)暴露出了手術(shù)時(shí)間長、風(fēng)險(xiǎn)大的缺點(diǎn)。 Suk等[27]首次采用后路全脊柱切除術(shù)(posterior vertebral column resection,PV CR)治療嚴(yán)重脊柱畸形,其核心技術(shù)是經(jīng)后路去除后方結(jié)構(gòu),繼之經(jīng)脊椎兩側(cè)骨膜下向前剝離,顯露并全部切除前方椎體,完成一個(gè)或多個(gè)脊柱的三柱切除,再通過 cage植入、器械加壓實(shí)現(xiàn)脊柱重塑矯形。與前后路聯(lián)合全脊椎切除截骨相比,PV CR同樣能完成全脊柱切除的同時(shí),將手術(shù)時(shí)間大大縮短,減少了失血量,同時(shí)減少了前路手術(shù)引起的胸腹并發(fā)癥的發(fā)生。

2.3.2 臨床應(yīng)用 目前 PVCR術(shù)式被廣泛應(yīng)用于各類原因引起的僵硬型側(cè)后凸畸形、嚴(yán)重的脊柱角狀后凸畸形等。Suk等[28]報(bào)道了 16例重度僵硬性脊柱側(cè)凸的患者接受 PVCR手術(shù)的病例。平均 cobb角由術(shù)前的 109°減少至術(shù)后的 45.6°,矯正率為 59%。 Lenke等[29]對經(jīng) PV CR手術(shù)治療的脊柱畸形的患者進(jìn)行回顧性調(diào)查分析,共 43例病例,分為四組。第 1組為嚴(yán)重的脊柱側(cè)凸(7例),術(shù)后矯正率為 69%(57°),第 2組為均勻性脊柱后凸(12例),術(shù)后矯正率為 54%(45°),第 3組為成角型的脊柱后凸(10例),矯正率為 63%(49°),第4組為混合型的脊柱側(cè)后凸 (14例),矯正率為 56%(109°)。Paul[30]報(bào)道了其治療神經(jīng)肌肉型脊柱側(cè)凸的 23份病例,均為全脊椎切除截骨截骨,截骨范圍由 1～3個(gè)椎體不等,平均為 1.5個(gè)椎體,冠狀位平均矯正度數(shù)為 56°,矢狀位的失平衡基本矯正,骨盆傾斜也得到很好的矯正。作者指出對于嚴(yán)重的僵硬性脊柱畸形,只有使用全脊椎切除截骨截骨術(shù)對側(cè)凸頂椎實(shí)施三柱截骨才能做到滿意的矯形效果。

2.3.3 手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)及局限性 PVCR需對包繞神經(jīng)組織的骨質(zhì)進(jìn)行環(huán)形截骨,脊髓周圍操作多,易出現(xiàn)脊髓短縮,失血量大,支撐結(jié)構(gòu)容易移位等。故存在潛在的神經(jīng)并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)大,截骨過程中暫時(shí)性脊柱不穩(wěn)也增加神經(jīng)并發(fā)癥的發(fā)生率。Lenke等[29]報(bào)告 PV CR治療 43例嚴(yán)重脊柱畸形患者,2例(4.7%)發(fā)生神經(jīng)并發(fā)癥,Suk等[27]報(bào)道 PVCR治療 70例嚴(yán)重脊柱畸形,6例(8.6%)發(fā)生神經(jīng)并發(fā)癥。Suk等[28]的另一組 16例平均年齡 29歲、平均 Cobb角 109°的嚴(yán)重僵硬型脊柱側(cè)凸患者中。1例(6.3%)患者發(fā)生神經(jīng)并發(fā)癥?？梢婋m然矯形效果理想,但并發(fā)癥問題尤其是高神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥發(fā)生率仍是目前 PVCR手術(shù)最大的局限。

2.4 脊柱去松質(zhì)骨截骨 2010年 Wang等[31]進(jìn)一步發(fā)展了全脊椎切除截骨技術(shù),并與傳統(tǒng)的“蛋殼技術(shù)”相結(jié)合提出了脊柱去松質(zhì)骨截骨(vertebral column decancellation,VCD)。此種截骨術(shù)是利用“擴(kuò)大蛋殼技術(shù)”[32],經(jīng)過椎弓根將相鄰的多個(gè)椎體挖成蛋殼樣結(jié)構(gòu),并刮除相鄰椎體間的椎間盤,使上下椎體之間相應(yīng)貫通,再由內(nèi)向外磨薄硬殼 ,對磨鉆削薄的皮質(zhì)骨向外推擠,使之向外塌陷。去松質(zhì)骨后殘留下的皮質(zhì)骨及部分松質(zhì)骨充當(dāng)了骨性 cage的作用,最后通過懸梁臂及轉(zhuǎn)棒技術(shù)閉合截骨間隙。此種手術(shù)最大的特點(diǎn)是在完成多個(gè)椎體截骨的同時(shí),處理椎體是從椎弓根由里向外的操作,因此手術(shù)操作相對簡單,手術(shù)時(shí)間明顯縮短。王巖等[33]對其治療重度僵硬性脊柱側(cè)凸有效性及安全性展開分析研究,指出 VCD是一個(gè)安全有效的方法,與文獻(xiàn)中的其他傳統(tǒng)方法相比,其手術(shù)并發(fā)癥相對更低。在其提供的 32例僵硬性脊柱側(cè)凸畸形患者的臨床資料中,患者平均年齡 18歲。平均每個(gè)患者切除 2.1個(gè)椎體,患者術(shù)前冠狀面 Cobb角平均 108°,術(shù)后矯正至平均 42°,平均矯正率為 61%。矢狀面Cobb角術(shù)前平均 82.0°,術(shù)后矯正至 28.7°。所有患者截骨部位獲得堅(jiān)固融合,僅 4例患者出現(xiàn)手術(shù)并發(fā)癥,無神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥報(bào)道。就目前來說,V CD作為全脊椎切除截骨的改良術(shù)式,適用范圍與全脊椎切除截骨類似,其臨床應(yīng)用還有待于進(jìn)一步的實(shí)踐。

3 展 望

針對各種不同特點(diǎn)的脊柱側(cè)后凸畸形,截骨手術(shù)方式不斷出現(xiàn)并改進(jìn),隨著截骨范圍的增大、切除椎體成分的增多,使得矯形能力獲得不斷的提高,但隨之而來的問題是手術(shù)時(shí)間的延長、手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的加大及術(shù)后并發(fā)癥的增多。沒有一種截骨方式能完美的適用于各種類型的脊柱側(cè)凸畸形,使得各種截骨術(shù)仍廣泛地應(yīng)用于臨床,并且通過對術(shù)式的改良,使得各種截骨術(shù)的臨床適用范圍越來越廣,這就要求臨床醫(yī)生要針對每個(gè)患者的特殊情況,權(quán)衡截骨矯形的收益及并發(fā)癥發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)等綜合因素,選擇最合適的截骨手術(shù)方式。

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