生長棒技術治療早發(fā)性脊柱側凸的并發(fā)癥及其危險因素

王孝賓 王冰 呂國華 李晶 盧暢 康意軍

生長棒技術治療早發(fā)性脊柱側凸的并發(fā)癥及其危險因素

王孝賓 王冰 呂國華 李晶 盧暢 康意軍

目的探討生長棒技術治療早發(fā)性脊柱側凸的并發(fā)癥及其危險因素。方法回顧性分析 2008年 1 月至 2014 年 6 月，我院應用生長棒技術治療的 33 例早發(fā)性脊柱側凸患者，其中男 18 例，女 15 例。初次手術時的年齡為 5～9 歲，平均 ( 6.4±2.8 ) 歲。統(tǒng)計圍手術期和隨訪期間各類并發(fā)癥的發(fā)生情況及發(fā)生率，將有并發(fā)癥和無并發(fā)癥的患者進行分組比較，分析并發(fā)癥發(fā)生的危險因素。結果本組隨訪 24～78 個月，平均 37.2 個月。首次生長棒手術使脊柱獲得平均 ( 4.3±2.0 ) cm 生長，后續(xù)撐開過程中脊柱每年獲得平均 ( 1.1± 0.7 ) cm 生長。19 例發(fā)生了 26 個并發(fā)癥，患者的并發(fā)癥發(fā)生率為 57.6%，平均每例發(fā)生 1.4 個并發(fā)癥。共有156 次手術操作，單次手術的并發(fā)癥發(fā)生率為 16.7%。Logistic 回歸分析顯示，使用單棒、皮下置棒和撐開次數( ≥6 次 ) 是發(fā)生并發(fā)癥的危險因素。結論生長棒技術治療早發(fā)性脊柱側凸能夠在矯正畸形的同時維持脊柱的生長，但是治療周期長，并發(fā)癥發(fā)生率高。使用單棒、皮下置棒和撐開次數 ( ≥6 次 ) 是發(fā)生并發(fā)癥的危險因素。

脊柱側凸；手術后并發(fā)癥；內固定器；危險因素

早發(fā)性脊柱側凸 ( early onset scoliosis，EOS ) 被定義為“不論任何原因在 10 歲以前發(fā)生的脊柱側凸”，包括先天性脊柱側凸、神經肌肉型脊柱側凸、嬰兒和幼兒特發(fā)性脊柱側凸，以及其它脊柱畸形綜合征等[1-2]。與青少年時期 ( 10～18 歲 ) 發(fā)生的脊柱畸形不同，EOS 由于在生長發(fā)育早期損害了胸廓和肺的發(fā)育，常常導致限制性通氣功能障礙。當出現(xiàn)了嚴重胸廓發(fā)育障礙，無法維持肺的發(fā)育和擴張時，Campbell 等[3]將其定義為“胸廓發(fā)育不良綜合征”，這種脊柱－胸廓畸形將會嚴重影響患者的生活質量甚至生存期。為了維持脊柱和胸廓的縱向生長，EOS 的治療常常采用生長棒技術[4]。由于患兒年齡較小，健康狀況差，需要經歷多次手術，外科并發(fā)癥的發(fā)生率非常高。回顧性分析 2008 年 1 月至 2014 年 6 月，我科應用生長棒技術治療的 33 例EOS 患者，統(tǒng)計并發(fā)癥發(fā)生率、類型，以及相關的危險因素，報告如下。

資料與方法

一、入組與排除標準

1. 入組標準：( 1 ) 不論何種病因初診時年齡在10 歲以前的脊柱側凸患者；( 2 ) 接受了生長棒手術治療。

2. 排除標準：( 1 ) 固定融合技術矯正脊柱側凸；( 2 ) 翻修手術的患者；( 3 ) 手術年齡在 10 歲以后的患者。

二、一般資料

本組 33 例，其中男 18 例，女 15 例。初次手術時的年齡為 5～9 歲，平均 ( 6.4±2.8 ) 歲。病因學包括特發(fā)性脊柱側凸 6 例，先天性脊柱側凸 10 例，神經肌肉型脊柱側凸 4 例，神經纖維瘤病合并脊柱側凸 13 例。手術指征包括初診 Cobb’s 角＞40° 的非特發(fā)性脊柱側凸，或者支具治療無效，6 個月進展超過 5° 的特發(fā)性脊柱側凸。其中 9 例采用單棒技術，24 例采用雙棒技術。至末次隨訪時，5 例完成了終末融合手術，28 例仍然在接受生長棒間斷撐開的治療，撐開的間隔時間為 6～8 個月。

三、影像學測量

影像學測量包括：冠狀面 Cobb’s 角，T1～12高度( T1上終板中點到 T12下終板中點的距離 )，T1～S1高度 ( T1上終板中點到 S1上終板中點的距離 )。

四、并發(fā)癥分類

根據 Smith 提出的生長棒并發(fā)癥分級系統(tǒng)[5]，劃分為 I 級并發(fā)癥 ( 不需要非計劃手術，門診處理 )；II 級并發(fā)癥 ( 住院處理 )：II A 級 ( 需要 1 次非計劃手術 )，II B 級 ( 需要多次非計劃手術 )；III 級 ( 放棄生長棒治療 )；IV 級 ( 死亡 )。I 級并發(fā)癥包括內置物皮下突出，傷口愈合不良，肺部感染；II 級并發(fā)癥包括內固定移位，斷釘、斷棒，冠狀面失代償，矢狀面失代償，傷口感染和神經系統(tǒng)并發(fā)癥。

五、研究方法和統(tǒng)計學處理

統(tǒng)計圍手術期和隨訪期間各類并發(fā)癥的發(fā)生率，將有并發(fā)癥和無并發(fā)癥的患者進行分組比較，帶入相關參數進行單因素變量分析，然后將有統(tǒng)計學意義的變量 ( P＜0.05 ) 進一步帶入 Logistic 回歸模型，分析發(fā)生并發(fā)癥的獨立危險因素。連續(xù)變量采用獨立樣本 t 檢驗或者 Mann-Whitney U 檢驗；分類變量采用 χ2檢驗 ( 如果頻數＜5 則使用 Fisher 精確檢驗 )。采用 SPSS 24.0 軟件進行統(tǒng)計學分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結 果

一、治療效果

本組隨訪時間為 24～78 個月，平均 37.2 個月。初始治療前的平均 Cobb’s 角為 ( 66±23 ) °，初次手術后的平均 Cobb’s 角為 ( 32±12 ) °，末次隨訪時的平均 Cobb’s 角為 ( 25±13 ) °，平均矯正率為( 62±18 ) %。

T1～12的高度由術前 ( 14.6±3.7 ) cm 增加至術后( 17.3±4.3 ) cm，末次隨訪時增加至 ( 20.2±5.3 ) cm。T1～S1的高度由術前 ( 22.6±5.7 ) cm 增加至術后( 26.9±5.0 ) cm，末次隨訪時增加至 ( 30.2±4.4 ) cm。首次生長棒手術使脊柱獲得平均 ( 4.3±2.0 ) cm 的生長，后續(xù)撐開過程中脊柱每年獲得平均 ( 1.1± 0.7 ) cm 的生長 ( 圖 1 )。

二、并發(fā)癥發(fā)生率

本組 33 例中，19 例發(fā)生了 26 個并發(fā)癥，并發(fā)癥發(fā)生率 57.6%，平均每例發(fā)生 1.4 個并發(fā)癥。共有 156 次手術操作，單次手術的并發(fā)癥發(fā)生率 16.7% ( 26 / 156 )。沒有神經系統(tǒng)并發(fā)癥，但有 1 例術中體感誘發(fā)電位波幅下降 70%，予以升高血壓、降低撐開幅度后恢復正常，術后無神經系統(tǒng)異常。并發(fā)癥的分布見表1，其中 I 級并發(fā)癥 6 個 ( 23.1% )，II A 級并發(fā)癥 17 個 ( 65.4% )，II B 級并發(fā)癥 2 個 ( 7.7% )，III級并發(fā)癥 1 個 ( 3.8% )，沒有 IV 級 ( 死亡 ) 病例。

三、危險因素

將未發(fā)生并發(fā)癥的病例 ( 14 例 ) 與發(fā)生并發(fā)癥的病例 ( 19 例 ) 分組進行比較 (表2)，兩組患者的人口統(tǒng)計學信息包括男女比例、年齡、體質量指數、病因學診斷，以及初始 Cobb’s 角度和隨訪時間差異無統(tǒng)計學意義。使用單棒的患者并發(fā)癥發(fā)生率顯著高于使用雙棒患者 ( 88.9% vs. 45.8%，P＝0.047 )，皮下置棒的患者并發(fā)癥發(fā)生率顯著高于肌肉下置棒( 83.3% vs. 42.9%，P＝0.033 )，撐開次數達到 6 次以上時，并發(fā)癥的發(fā)生率顯著升高 ( 78.6% vs. 42.1%，P＝0.036 )，使用 5.0 mm 鈦合金棒患者的并發(fā)癥發(fā)生率高于使用 4.75 mm 鈷鉻鉬棒患者 ( 84.6% vs. 40.0%，P＝0.015 )。Logistic 回歸分析顯示使用單棒、皮下置棒和撐開次數 ( ≥6 次 ) 是生長棒技術發(fā)生并發(fā)癥的危險因素 ( 表3 )。

圖 1 患者，女，5 歲，特發(fā)性脊柱側凸 a～b：術前正側位 X 線片；c～d：術前外觀照；e～h：使用單棒第 1 次撐開術后 6 個月的正側位 X 線片和外觀照；i～j：第 4 次撐開術后 7 個月，下方 2 枚椎弓根螺釘均切割移位；k～l：第 5 次撐開時改成雙棒，術后 6 個月正側位 X 線片；m～p：第 7 次撐開術后的正側位 X 線片和外觀照，患者已 9 歲Fig.1 A 5-year-old girl with idiopathic scoliosis a - b: Preoperative AP andlateral X-ray; c - d: Preoperative clinic pictures; e - h: AP X-ray and clinicpictures at 6 months after the 1st lengthening procedure with single growing rod;i - j: At 7 months after the 4th lengthening procedure, X-ray showed migrationof both bottom pedicle screws; k - l: At 6 months after the 5th lengtheningprocedure, AP X-ray showed revision surgery was done and single rod had beenchanged to 2 rods; m - p: AP X-ray and clinic pictures after the 7th lengtheningprocedure. She was 9 years old

表1 并發(fā)癥的分類和發(fā)生率Tab.1 Classifcation and rate of complications

討 論

EOS 如果不及時治療，會導致軀干短小，胸廓和肺發(fā)育不良，限制性通氣功能障礙和早期心肺功能衰竭，最終影響患者的生存壽命[4]。以往的治療方式包括石膏支具和早期融合手術。石膏支具能減緩畸形的進展速率，甚至使一部分特發(fā)性脊柱側凸的患兒避免手術治療[6]。然而，對于非特發(fā)性的脊柱畸形，石膏支具的效果并不佳；另一方面，支具的加壓襯墊通過肋骨作用于脊柱，反而會限制患者的呼吸運動和胸廓發(fā)育，進一步損害肺功能[7-8]。

表2 無并發(fā)癥組與有并發(fā)癥組患者的參數比較Tab.2 Variables compared between non-complication group and complication group

表3 Logistics 回歸分析預測發(fā)生并發(fā)癥的危險因素Tab.3 Logistic regression analysis identified risk factors of complications

脊柱融合手術作為治療脊柱畸形的“金標準”，早期曾經用于 EOS 的治療。隨后研究者們發(fā)現(xiàn)，脊柱融合術并不能完全阻止患者畸形的進展。即使是采用了前后路聯(lián)合手術，仍然有 45% 的患者畸形會出現(xiàn)加重[9]，39% 的患者最終需要翻修手術[10]。而過早地融合脊柱，尤其是長節(jié)段固定融合中上胸椎，會限制胸椎的縱向發(fā)育，使胸廓的高度低于同齡兒童，最終引起限制性的通氣功能障礙[10-11]。因此，臨床醫(yī)師開始探索既能阻止畸形進展，又能維持脊柱和胸廓發(fā)育的方法。

通過撐開棒來矯正脊柱畸形最早由 Harrington[12]提出，Moe 等[13]將其進一步發(fā)展，強調骨膜下有限剝離，皮下穿棒，定期撐開等理念，形成了生長棒技術的雛形。1997 年，雙城脊柱外科中心的學者報道生長棒技術治療 67 例兒童脊柱畸形的結果，矯正側凸的同時維持了 82% 的脊柱生長，但有 48% 的患者發(fā)生了至少 1 個并發(fā)癥[14]。隨后的研究由于基本采用單棒技術，嚴重并發(fā)癥的發(fā)生率非常高，以至于 Mineiro 和 Weinstein[15]開始質疑生長棒技術在EOS 治療中的價值。2005 年，Akbarnia 等[16]開始采用雙棒技術，建議將上下方錨定點進行堅強融合，在中段兩棒重疊的地方用多米諾進行撐開操作，很大程度上提高了畸形的矯正效果，并且降低了矯正丟失率和并發(fā)癥發(fā)生率。隨后生長棒技術逐漸成為治療 EOS 的常用技術，文獻報道的并發(fā)癥發(fā)生率在29%～86% 之間[5,14-17]。

本研究通過回顧分析單一臨床中心應用生長棒技術的經驗，旨在探討其治療效果、并發(fā)癥發(fā)生特點以及發(fā)生并發(fā)癥的危險因素。本組病例中，73% ( 24 / 33 ) 采用了雙棒技術，初次手術使脊柱獲得平均 4.3 cm 的增長，后續(xù)撐開過程中脊柱每年獲得平均 1.1 cm 的生長。在 3 年隨訪中，T1～S1獲得平均 3.3 cm 的生長。由于 EOS 患者的年齡小 ( 平均6.4 歲 )，體質量指數低 ( 平均 17.1 kg / m2)，需要接受多次手術 ( 間隔 6～8 個月 )，手術并發(fā)癥幾乎無法避免。本組 33 例中共有 19 例發(fā)生了 26 個并發(fā)癥，患者的并發(fā)癥發(fā)生率 57.6%，平均每例發(fā)生1.4 個并發(fā)癥。其中 23.1% 為 I 級并發(fā)癥 ( 不需要非計劃手術，門診處理 )，65.4% 為 II A 級并發(fā)癥 ( 需要 1 次非計劃手術 )。嚴重并發(fā)癥 ( II B、III 級 ) 所占比例為 11.5% ( 3 / 33 例 )，嚴重并發(fā)癥可能導致臨床醫(yī)師更改最初的手術計劃[5]。

以往的一些學者報道了發(fā)生并發(fā)癥的危險因素，包括初始手術的年齡[18-19]、使用單棒[18,20-22]、不銹鋼棒[20]、多次撐開操作[18,21,23]、皮下置棒[18]、胸椎過度后凸[19,21,23]、初始或殘余側凸角度過大[19,21]、撐開間隔時間過長[21]等。在本研究中，單棒、皮下置棒和撐開次數 ( ≥6 次 ) 是發(fā)生并發(fā)癥的危險因素。由于生物力學強度不足，使用單棒的內固定相關并發(fā)癥遠遠高于使用雙棒，并且單棒的畸形矯正效果和脊柱生長能力也劣于雙棒[22]，本組使用單棒的 9 例中 8 例發(fā)生了并發(fā)癥 ( 89% )。皮下置棒的優(yōu)點在于避免對骨膜的干擾從而避免自發(fā)性融合，但是卻容易引起更多的傷口并發(fā)癥和非計劃手術次數[18]。筆者認為，使用雙棒進行固定，小心的骨膜外肌肉下置棒，能夠有更好的軟組織覆蓋，并發(fā)癥較少，能夠獲得滿意的臨床結果。

由于多次手術均從原切口進入，局部皮膚破損和傷口感染的幾率大大增加；另一方面，反復的撐開操作也使固定點的螺釘面臨松動的風險。本研究和 Watanabe 等[23]的研究結果相似，均發(fā)現(xiàn)撐開次數＞6 次以后，并發(fā)癥的風險明顯增加。Bess等[18]報道患者接受第 7 次手術時，發(fā)生并發(fā)癥的風險為 49%，第 11 次手術時風險增加到 80%。另外，Bess 等[18]和 Upasani 等[19]分別研究了 1.3～10 歲患兒使用生長棒的并發(fā)癥，均發(fā)現(xiàn)年齡是危險因素之一，Bess 等[18]報道初始手術年齡增加 1 歲，發(fā)生并發(fā)癥的風險降低 13%。而筆者并未發(fā)現(xiàn)年齡與并發(fā)癥發(fā)生率有相關性，可能與本組病例的年齡跨度較小 ( 5～9 歲 ) 有關。

本研究的不足之處在于病例數較少，包含了多個病因學的疾病，統(tǒng)計學效能有限。另外，本研究缺乏心理方面的評估，實際上反復多次的外科手術很容易對兒童心理造成影響，引起創(chuàng)傷后應激障礙和抑郁。未來需要更多大樣本、多中心的臨床研究來探討并發(fā)癥發(fā)生情況及其對臨床結果的影響。

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( 本文編輯：王萌 )

Complications and risk factors of growing rod surgery for early onset scoliosis

WANG Xiao-bin, WANG Bing, L Guo-hua, LI Jing, LU Chang, KANG Yi-jun. Department of Spine Surgery, the second Xiangya Hospital of Central South University, Changsha, Hunan, 410011, China Corresponding Author: L Guo-hua, Email: spinelv@163.com

Objective To investigate postoperative complications and risk factors in early onset scoliosis treated by growing rod.MethodsA total of 33 patients with early onset scoliosis who underwent growing rod surgery from January 2008 to June 2014 were identifed and enrolled in this study, including 18 males and 15 females. Their average age at initial surgery was ( 6.4 ± 2.8 ) years old ( range: 5 - 9 years old ). Complications occurred during the perioperative period or follow-up were classifed and analyzed. Patients’ preoperative variables were compared between non-complication group and complication group, and risk factors for growing rod complications were fnally identifed.ResultsThe average follow-up was 37.2 months ( range: 24 - 78 months ). T1- S1length increased ( 4.3 ± 2.0 ) cm with the initial surgery, and achieved ( 1.1 ± 0.7 ) cm annual growth with the lengthening procedure. Twenty-six complications occurred in 19 patients. The mean number of complications in each patient was 1.4, and the complication rate per patient was 57.6%. There were 156 procedures, with 16.7% complication rate per procedure. Logistic regression analysis identifed the following signifcant risk factors: single rod, subcutaneous rod placement, and ≥6 rod lengthening procedures.ConclusionsGrowing rod technique for early onset scoliosis can prevent deformity progression and allow spine and chest growth. However, this treatment needs multiple periodic procedures with a high rate of complications. Single rod, subcutaneous rod placement, and ≥6 rod lengthening procedures are positively associated with risk of complications.

Scoliosis; Postoperative complications; Internal fxators; Risk factors

10.3969/j.issn.2095-252X.2017.01.004

R682, R687.3

410011 長沙，中南大學湘雅二醫(yī)院脊柱外科

呂國華，Email: spinelv@163.com

2016-10-10 )