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      脊柱畸形術(shù)后近端交界性后凸的研究現(xiàn)狀

      2015-04-25 05:19:56潘愛星海涌陳小龍郭徽
      中國骨與關(guān)節(jié)雜志 2015年8期
      關(guān)鍵詞:交界矯形節(jié)段

      潘愛星 海涌 陳小龍 郭徽

      青少年脊柱畸形矯形手術(shù)的目的是矯正畸形,而對于成人脊柱側(cè)凸患者來講,由于多合并有軀干的失平衡,重建脊柱平衡顯得尤為重要[1],尤其以矢狀面平衡重建的意義更為重要。近年來,隨著后路矯形器械的發(fā)展和保留脊柱運(yùn)動(dòng)節(jié)段的需要,骨科醫(yī)師越來越多地采取選擇性后路節(jié)段性融合的手術(shù)策略,在取得良好臨床療效的同時(shí)[2],術(shù)后融合節(jié)段近端交界性后凸 ( proximal junctional kyphosis,PJK ) 和近端交界性失敗 ( proximal junctional failure,PJF ) 的發(fā)生引起很多學(xué)者的重視。文獻(xiàn)報(bào)道,PJK 占脊柱畸形術(shù)后并發(fā)癥的 13%[3],長期隨訪發(fā)現(xiàn)因PJK 或 PJF 而進(jìn)行翻修手術(shù)的發(fā)生率高達(dá) 9%[4]。因此,脊柱畸形矯形手術(shù)對患者矢狀面平衡的恢復(fù)極其重要。但是目前對于脊柱畸形術(shù)后 PJK 的定義、發(fā)生機(jī)制、危險(xiǎn)因素、預(yù)防措施及分類等仍未被廣泛認(rèn)識(shí)。筆者全面回顧目前關(guān)于脊柱畸形術(shù)后 PJK 或 PJF 相關(guān)文獻(xiàn),綜述如下。

      一、PJK 及 PJF 的定義

      1994 年 Lowe 等[5]在對休門氏病 ( Scheuermann’s disease ) 后凸畸形患者的術(shù)后隨訪研究中首先詳細(xì)描述了PJK。PJK 通常定義為術(shù)后近端交界區(qū)矢狀面 Cobb’s 角>10° 或較術(shù)前增加 10°[6],也有文獻(xiàn)定義為術(shù)后 Cobb’s 角大于或增加 15°[7]。Bridwell 等[8]認(rèn)為交界區(qū)矢狀面 Cobb’s角>20° 更能反映 PJK 的一些特征,提出應(yīng)以此作為診斷標(biāo)準(zhǔn)。近端交界區(qū)后凸 Cobb’s 角為近端融合椎下終板與其近端第 2 個(gè)椎體的上終板之間的夾角[6-7,9-10]。這種測量方式可重復(fù)性很高,Sacramento-Dominguez 等[11]報(bào)道這種測量方法在同一個(gè)外科醫(yī)生不同時(shí)間測量的一致性達(dá) 78%~92%,在不同醫(yī)生之間的測量一致性為 55%~80%。近年 Kim 等[4]提出了 PJF 的概念,指伴有臨床癥狀和近端交界區(qū)結(jié)構(gòu)性失敗的 PJK。PJK 是一個(gè)逐漸進(jìn)展并加重的病理變化,如果后凸角度逐漸加大,將導(dǎo)致 PJF的發(fā)生[12]。PJF 不僅包括影像學(xué)上的后凸畸形,還包括近端交界區(qū)椎體或后方韌帶復(fù)合體 ( posterior ligamentous complex,PLC ) 的結(jié)構(gòu)性失敗[13-15],同時(shí)可能伴有相應(yīng)的臨床癥狀。有研究表明交界區(qū)后凸 Cobb’s 角絕對值與患者背部疼痛和功能受限等臨床癥狀嚴(yán)重程度直接相關(guān)[16]。其中,常見臨床癥狀包括:( 1 ) 疼痛;( 2 ) 神經(jīng)受壓癥狀;( 3 ) 活動(dòng)受限;( 4 ) 社會(huì)功能障礙;( 5 ) 不能目視前方[17]。

      二、PJK 的發(fā)生率

      脊柱畸形術(shù)后融合節(jié)段近端交界區(qū)發(fā)生一系列病理變化,包括鄰近節(jié)段退變加速、PLC 破壞、椎體骨折、內(nèi)固定失敗、椎間盤退變以及小關(guān)節(jié)不穩(wěn)等,最終導(dǎo)致交界區(qū)后凸形成。脊柱畸形術(shù)后 PJK 的發(fā)病率報(bào)道不同。Yagi等[15]對 157 例脊柱畸形術(shù)后患者進(jìn)行平均 4.3 年的隨訪,20% ( 32 例 ) 的患者出現(xiàn) PJK。但是在發(fā)生 PJK 組和未發(fā)生 PJK 組患者隨訪時(shí)脊柱側(cè)凸研究學(xué)會(huì) ( scoliosis research society,SRS ) 評分和 Oswestry 功能障礙指數(shù) ( oswestry disability index,ODI ) 標(biāo)準(zhǔn)評分無明顯差異。Kim 等[18]對249 例脊柱畸形矯形術(shù)后患者進(jìn)行了平均 4 年的隨訪研究,17% 的患者出現(xiàn) PJK。同樣,在 Kim 的研究中,PJK對患者術(shù)后 SRS 評分沒有產(chǎn)生明顯影響。Maruo 等[19]對90 例行長節(jié)段融合的脊柱畸形矯形手術(shù)的患者進(jìn)行了平均 2.9 年的隨訪研究,41% ( 37 例 ) 的患者出現(xiàn) PJK。

      縱觀目前文獻(xiàn)所報(bào)道的 PJK 發(fā)生率,從 5%~46% 不等[9,12,16,18-28]。但是大多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道的發(fā)病率在 20%~40%之間[4,12,16,18-20,22-26]。

      三、PJK 的發(fā)病機(jī)制

      關(guān)于脊柱畸形術(shù)后發(fā)生 PJK 的機(jī)制有諸多不同理論。Peterson 等[29]認(rèn)為脊柱后路堅(jiān)強(qiáng)內(nèi)固定使內(nèi)固定兩端應(yīng)力增加,導(dǎo)致鄰近節(jié)段椎間盤加速退變,引起交界性后凸形成。Kahn 等[30]認(rèn)為脊柱側(cè)凸的后路矯形手術(shù)破壞了脊柱后方的肌肉、韌帶等軟組織,從而導(dǎo)致小關(guān)節(jié)容易發(fā)生脫位和椎間隙的張開,最終將導(dǎo)致交界性后凸。Rhee 等[31]認(rèn)為脊柱后路融合術(shù)后發(fā)生 PJK 的原因有:后方張力帶的破壞;矯形過程近端加壓對交界區(qū)的影響;矯形導(dǎo)致胸椎后凸減小,矢狀面生理曲度的改變。

      但是,脊柱畸形術(shù)后發(fā)生 PJK 是脊柱的自然退變病史還是手術(shù)相關(guān)因素導(dǎo)致的目前還不能確定。Glattes 等[6]為分析脊柱畸形術(shù)后發(fā)生 PJK 的原因,對 81 例行成人脊柱畸形患者術(shù)后作了 2 年以上隨訪研究,結(jié)果提示 PJK 的發(fā)生是手術(shù)還是患者因年齡增長的自然病史導(dǎo)致的還沒有定論。

      全面回顧相關(guān)文獻(xiàn),將脊柱畸形術(shù)后發(fā)生 PJK 近端交界區(qū)產(chǎn)生的病理變化總結(jié)如下:( 1 ) 年齡相關(guān)性后凸加重;( 2 ) PLC 斷裂;( 3 ) 骨折;( 4 ) 內(nèi)固定失??;( 5 ) 退變性椎間盤疾??;( 6 ) 小關(guān)節(jié)紊亂[3,18,31-32]。

      四、PJK 發(fā)生的危險(xiǎn)因素

      關(guān)于 PJK 發(fā)生的危險(xiǎn)因素,相關(guān)研究報(bào)道不同。Kim等[12]報(bào)道年齡>55 歲和前后路聯(lián)合手術(shù)是術(shù)后發(fā)生 PJK的明確危險(xiǎn)因素。Maruo 等[19]對 90 例脊柱矯形術(shù)后患者進(jìn)行平均 2.9 年的隨訪,37 例出現(xiàn) PJK,作者認(rèn)為術(shù)前胸椎前凸 ( thoracic kyphosis,TK ) Cobb’s 角>30°、術(shù)前交界區(qū) Cobb’s 角>10°、術(shù)后腰椎前凸 ( lumbar lordosis,LL ) Cobb’s 角變化>30°、骨盆入射角 ( pelvic incidence,PI ) >55° 等脊柱矢狀面參數(shù)異常是術(shù)后發(fā)生 PJK 的危險(xiǎn)因素。Helgeson 等[7]、Cammarata 等[33]和 Kim 等[32]均認(rèn)為椎弓根釘內(nèi)固定和混合內(nèi)固定是導(dǎo)致 PJK 發(fā)生的危險(xiǎn)因素。Wang 等[20]對 123 例患者進(jìn)行了平均 1.5 年的隨訪,35 例出現(xiàn) PJK,作者認(rèn)為術(shù)后 TK 減小 10° 以上、胸廓成形術(shù)、上固定椎使用椎弓根螺釘內(nèi)固定、自體骨移植、融合至下腰椎是術(shù)后出現(xiàn) PJK 的高危因素。此外,有文獻(xiàn)報(bào)道,過大程度的矯形[8]、低骨量[16]、高體重指數(shù)[8,13]均能增加脊柱畸形術(shù)后 PJK 的發(fā)生率。

      關(guān)于上固定椎停留的位置和融合節(jié)段的長短對術(shù)后發(fā)生 PJK 的影響仍存在爭議。Kim 等[32]和 Bridwell 等[8]研究表明融合節(jié)段過長和過短都是術(shù)后發(fā)生 PJK 的危險(xiǎn)因素。上固定椎停留在上胸段或下胸段都被認(rèn)為是導(dǎo)致 PJK的因素之一[8,18,25]。如果融合至上胸椎,術(shù)后發(fā)生 PJK 的原因一般是由韌帶等軟組織失敗引起;而融合節(jié)段停留在下胸段術(shù)后發(fā)生 PJK 多是繼發(fā)于鄰近椎體骨折[1,19]。

      總結(jié)歸納目前文獻(xiàn)中所報(bào)道的脊柱畸形術(shù)后發(fā)生 PJK的危險(xiǎn)因素,按可控制和不可控制分為兩類,歸納為表 1和表 2。

      五、PJK 的預(yù)防

      1. 骨水泥強(qiáng)化:近年來,在脊柱畸形矯形手術(shù)中,在近端交界區(qū)椎體使用骨水泥強(qiáng)化預(yù)防 PJK 得到越來越多的應(yīng)用。骨水泥強(qiáng)化后可在一定程度上避免內(nèi)固定失敗和鄰近椎體的骨折,避免 PJK 或 PJF 的發(fā)生。Hart 等[15]對28 例老年女性患者行脊柱長節(jié)段固定術(shù)后進(jìn)行觀察,其中 15 例進(jìn)行了預(yù)防性骨水泥強(qiáng)化處理,13 例未行強(qiáng)化。術(shù)后未強(qiáng)化組患者中 2 例出現(xiàn)了 PJK,強(qiáng)化組沒有 PJK 發(fā)生,在一定程度上降低了 PJK 的發(fā)生率。

      Kayanja 等[35]和 Kebaish 等[36]對使用骨水泥強(qiáng)化預(yù)防 PJK 進(jìn)行了相關(guān)的生物力學(xué)研究。Kebaish 對 18 例脊柱標(biāo)本進(jìn)行了生物力學(xué)測試,所有標(biāo)本均使用椎弓根螺釘從T10~L5進(jìn)行融合。分別對上固定椎、上固定椎+近端鄰近椎體進(jìn)行骨水泥強(qiáng)化。在脊柱標(biāo)本垂直受壓情況下,對照組 ( 無骨水泥強(qiáng)化 ) 83% 出現(xiàn)了椎體骨折,上固定椎強(qiáng)化組 100% 出現(xiàn)椎體骨折,而上固定椎+近端鄰近椎體進(jìn)行骨水泥強(qiáng)化組僅 17% 發(fā)生椎體骨折。Kayanja 等對骨水泥強(qiáng)化節(jié)段數(shù)進(jìn)行了生物力學(xué)分析。分別對骨水泥強(qiáng)化節(jié)段數(shù) ( 0、1、2、3、4、5 ) 進(jìn)行生物力學(xué)性能對比。結(jié)果顯示脊柱的剛度與骨水泥強(qiáng)化的節(jié)段數(shù)量無關(guān),而與椎體的骨密度有關(guān)。作者建議在脊柱多節(jié)段融合術(shù)后為了預(yù)防交界區(qū)發(fā)生后凸或失敗,應(yīng)在凡是有骨折風(fēng)險(xiǎn)的椎體進(jìn)行骨水泥強(qiáng)化,而不是針對交界區(qū)的椎體。

      表1 脊柱畸形術(shù)后發(fā)生 PJK 的可控危險(xiǎn)因素Tab.1 Modifiable risk factors of PJK after spine deformity surgery

      表2 脊柱畸形術(shù)后發(fā)生 PJK 的不可控危險(xiǎn)因素Tab.2 Non-modifiable risk factors of PJK after spine deformity surgery

      當(dāng)然使用骨水泥強(qiáng)化預(yù)防 PJK 的發(fā)生也有許多缺點(diǎn)。例如,骨水泥阻斷了椎體內(nèi)血供,減少了椎間盤的營養(yǎng)供給[37],加速椎間盤的退變;而且骨水泥的注入使脊柱的力學(xué)傳導(dǎo)發(fā)生改變,增加了鄰近椎體骨折的風(fēng)險(xiǎn)[14]。

      2. 椎板鉤的應(yīng)用:椎弓根螺釘內(nèi)固定系統(tǒng)提供了脊柱三柱結(jié)構(gòu)的堅(jiān)強(qiáng)固定,但同時(shí)也增加了鄰近椎體的受力,加速了小關(guān)節(jié)及椎間盤的退變,導(dǎo)致 PJK 的發(fā)生[7,22,32]。Helgeson 等[7]對 283 例青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸( adolescent idiopathic scoliosis,AIS ) 患者術(shù)后進(jìn)行了 2 年隨訪,根據(jù)內(nèi)固定方式不同分為 4 組:A 組椎板鉤固定( 51 例 ),B 組混合固定方式 ( 177 例 ),C 組椎弓根螺釘固定 ( 37 例 ),D 組僅在上固定椎使用椎板鉤固定 ( 18 例 )。末次隨訪時(shí) PJK 發(fā)生率 A 組為 0%,B 組為 2.3%,C 組為8.1%,D 組為 5.6%。結(jié)果提示椎板鉤固定可有效降低 PJK的發(fā)生。同樣的結(jié)論在 Hassanzadeh 等[38]的研究中得到了驗(yàn)證。作者回顧了 41 例脊柱多節(jié)段融合術(shù)后 PJK 的發(fā)生情況,其中上固定椎使用椎弓根釘固定的患者術(shù)后 2 年有29.6% 出現(xiàn) PJK,而上固定椎采用椎板鉤固定的患者沒有1 例發(fā)生 PJK。

      由此可見,椎板鉤固定的應(yīng)用可以有效地預(yù)防脊柱多節(jié)段融合術(shù)后出現(xiàn) PJK。尤其是在近端固定椎使用椎板鉤可以提供一個(gè)非堅(jiān)強(qiáng)的固定結(jié)構(gòu),有利于保護(hù)鄰近節(jié)段小關(guān)節(jié)和椎間盤退變,預(yù)防交界區(qū)應(yīng)力過于集中,導(dǎo)致 PJK或 PJF 的發(fā)生。

      3. 生長棒的應(yīng)用:兒童脊柱側(cè)凸在發(fā)病初期常常使用垂直可調(diào)節(jié)生長棒技術(shù)控制脊柱側(cè)凸發(fā)展。有少數(shù)研究表明生長棒技術(shù)可降低脊柱畸形術(shù)后 PJK 的發(fā)生率。Li等[39]對 68 例兒童脊柱側(cè)凸行生長棒調(diào)節(jié)患者術(shù)后進(jìn)行1 年隨訪,發(fā)現(xiàn) PJK 的發(fā)生率僅 6%,明顯低于平均發(fā)病率 ( 20%~40% )。但是 Li 等定義的 PJK 標(biāo)準(zhǔn)為交界區(qū)Cobb’s 角術(shù)后增加 25°。因此其真實(shí) PJK 發(fā)病率不得而知。在 Thompson 等[40]的研究中,兒童脊柱側(cè)凸生長棒調(diào)節(jié)術(shù)后,22% 的患者出現(xiàn) PJK;同樣,在 Hasler 等[41]生長棒技術(shù)研究中,PJK 的發(fā)生率為 38%,與椎弓根螺釘內(nèi)固定技術(shù)的術(shù)后 PJK 發(fā)生率相當(dāng)。

      因此,生長棒技術(shù)能否有效預(yù)防脊柱畸形術(shù)后 PJK 的發(fā)生仍需要更多的研究進(jìn)行證實(shí)。

      六、PJK 的評估和治療

      關(guān)于 PJK 的嚴(yán)重程度評估目前還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。脊柱畸形術(shù)后發(fā)生 PJK 何時(shí)進(jìn)行干預(yù)?何時(shí)需要進(jìn)行翻修手術(shù)?目前還沒有定論。Yagi 等[9]在 2011 年提出關(guān)于 PJK的分類和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)根據(jù) PJK 發(fā)生的病因和局部后凸程度將其分為 3 類和 3 級(jí) ( 表 3 )。Yagi 提出的 PJK 標(biāo)準(zhǔn)很簡化,方便臨床醫(yī)生應(yīng)用。缺點(diǎn)是此標(biāo)準(zhǔn)并未對患者臨床癥狀進(jìn)行評估,對于哪些患者需要進(jìn)行手術(shù)干預(yù),Yagi標(biāo)準(zhǔn)沒有給出明確答案。

      為了明確翻修手術(shù)的適應(yīng)證,Hart 等[42]和國際脊柱研究學(xué)會(huì) ( international spine study group,ISSG ) 在 2013 年提出了評價(jià) PJK 嚴(yán)重程度的評分標(biāo)準(zhǔn) ( 表 4 )。該評分標(biāo)準(zhǔn)包括神經(jīng)損傷、局部疼痛、內(nèi)固定問題、交界區(qū)后凸程度、交界區(qū)骨折情況及上固定椎位置 6 個(gè)方面的內(nèi)容。每一方面根據(jù)其特點(diǎn)和嚴(yán)重程度定義為不同分值,6 項(xiàng)總得分為 Hart-ISSG 嚴(yán)重程度評分。當(dāng)評分達(dá)到 7 分時(shí)建議行手術(shù)干預(yù)治療。Hart-ISSG 嚴(yán)重程度評分標(biāo)準(zhǔn)較為全面地評估 PJK 的進(jìn)展和對患者功能的影響,為臨床評估和治療提供了有效的參考。

      表3 Yagi M- PJK 標(biāo)準(zhǔn)Tab.3 Classifications of PJK put forward by Yagi-M

      表4 Hart-ISSG PJK 嚴(yán)重程度評分表Tab.4 Hart-International Spine Study Group PJK severity scale

      七、總結(jié)

      脊柱畸形術(shù)后融合節(jié)段 PJK 和 PJF 應(yīng)引起高度重視。脊柱畸形術(shù)后發(fā)生 PJK 是脊柱的自然退變病史,還是手術(shù)相關(guān)因素導(dǎo)致的,目前還沒有定論。全面認(rèn)識(shí) PJK 發(fā)生的危險(xiǎn)因素,合理選擇融合節(jié)段、手術(shù)中保護(hù) PLC 結(jié)構(gòu)、恢復(fù)脊柱正常生理曲度、保持軀干平衡以及避免內(nèi)固定失敗等,是減少 PJK 發(fā)生的有效措施。面對 PJK 或 PJF,應(yīng)全面地進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的臨床評估,選擇正確的治療措施。

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