兒童先天性脊柱后凸畸形截骨方式的選擇及效果分析

姚子明 張學(xué)軍 郭 東 祁新禹 白云松 孫保勝 李承鑫

先天性脊柱后凸是由于椎體前方發(fā)育異常導(dǎo)致的脊柱矢狀面后凸畸形[1]。相較于先天性脊柱側(cè)凸畸形，先天性脊柱后凸畸形發(fā)生率明顯較低[2]。后凸頂椎通常位于胸腰交界處。Winter等[3]根據(jù)后凸形態(tài)的不同，將先天性脊柱后凸畸形分為三種類型：Ⅰ型為椎體形成障礙，發(fā)病率最高；Ⅱ型為椎體前方分節(jié)不全；Ⅲ型為混合型，即同時合并椎體形成障礙和分節(jié)不全。

由于后方附件持續(xù)生長，而前方椎體生長受限，先天性脊柱后凸畸形會持續(xù)進(jìn)展，因此需要早期手術(shù)治療。以往關(guān)于手術(shù)治療先天性脊柱后凸的文獻(xiàn)報道不多，手術(shù)效果及并發(fā)癥發(fā)生情況尚不明確，且針對不同類型后凸選擇何種截骨方式尚無定論。本文對經(jīng)后路一期截骨矯形治療先天性脊柱后凸的手術(shù)策略及療效進(jìn)行探討。

材料與方法

一、一般資料

回顧性分析2010年1月至2017年12月因先天性脊柱后凸畸形于首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京兒童醫(yī)院接受一期后路截骨矯形內(nèi)固定術(shù)患者的臨床資料，手術(shù)均由同一術(shù)者完成。納入標(biāo)準(zhǔn)：診斷為先天性脊柱后凸畸形；節(jié)段后凸角≥20°或半年內(nèi)進(jìn)展5°以上；行一期后路截骨矯形治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并冠狀面Cobb角≥20°；頸椎后凸畸形；既往有脊柱手術(shù)史；隨訪時間≤2年。最終納入符合研究標(biāo)準(zhǔn)的患者48例，其中女22例，男26例，平均年齡(7.6±3.8)歲 (2～16歲)；隨訪24～108個月，平均(37.9±10.2)個月。48例中Ⅰ型19例，Ⅱ型16例，Ⅲ型13例。后凸頂點所處位置分別為：胸椎段(T1至T9)3例，胸腰段(T10至L2)37例，腰椎段(L3至L5)8例。3例術(shù)前合并骨性脊髓縱裂，1例合并脊髓栓系，1例合并脊髓空洞。術(shù)前均無神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。

二、術(shù)前準(zhǔn)備

患者術(shù)前均行站立位全脊柱X線檢查、脊柱CT平掃及三維重建以明確畸形解剖情況，行神經(jīng)系統(tǒng)MRI檢查以明確是否存在椎管內(nèi)病變，行肺功能檢查及超聲心動圖評價患者心肺功能。

三、手術(shù)技術(shù)

患者俯臥于手術(shù)床上。常規(guī)消毒鋪巾后骨膜下剝離后凸畸形需上下融合的節(jié)段，注意保持融合節(jié)段兩端棘上韌帶及關(guān)節(jié)囊的完整性。按術(shù)前計劃于融合節(jié)段內(nèi)置入椎弓根螺釘。

采用Ponte截骨術(shù)切除截骨節(jié)段后方結(jié)構(gòu)(包括棘突、棘上韌帶、棘間韌帶、黃韌帶)，V形截除部分椎板(包括相連的關(guān)節(jié)突及橫突)。之后將雙側(cè)椎弓根螺釘與預(yù)彎的鈦棒相連并交替加壓，閉合截骨間隙，以獲得脊柱的后凸矯正。

經(jīng)椎間隙截骨術(shù)：切除相應(yīng)節(jié)段椎體后方的棘突、棘上韌帶、棘間韌帶，上下椎體的部分椎板、上位脊椎的下關(guān)節(jié)突及下位脊椎的上關(guān)節(jié)突分別予以切除，顯露硬膜及神經(jīng)根，予以保護(hù)，使用骨刀沿兩椎體間向前方進(jìn)行截骨，直至前縱韌帶，將原閉合的椎間隙打開，截骨間隙約3～4 mm，椎管前方如有硬性骨組織也予以切除。之后將雙側(cè)之椎弓根螺釘與預(yù)彎的鈦棒相連并交替予加壓，閉合椎板間隙，以獲得脊柱的后凸矯正。

經(jīng)椎弓根截骨術(shù)(pedicle subtraction osteotomy,PSO)：擴大椎板切除，包括相鄰椎板的上、下部分及附著的黃韌帶。切除雙側(cè)下關(guān)節(jié)突和上關(guān)節(jié)突。行胸椎截骨時，需要行肋骨頭及肋橫突切除。從椎體外側(cè)壁仔細(xì)分離軟組織，使用骨刀沿椎弓根上下及內(nèi)緣進(jìn)行截骨。對側(cè)放置臨時棒，繼續(xù)沿椎弓根上下緣向椎體前方截骨使截骨間隙成前窄后寬的V形，椎體后壁可被擠壓進(jìn)椎體的截骨間隙。保留椎體前壁作為鉸鏈，更換臨時棒位置，并在對側(cè)重復(fù)該過程。然后檢查椎管和椎間孔，確保閉合過程中沒有造成組織神經(jīng)卡壓。后將雙側(cè)椎弓根螺釘與預(yù)彎的鈦棒相連并交替施以加壓，閉合截骨間隙，以獲得脊柱的后凸矯正。

SRS-Schwab 4級截骨術(shù)：切除截骨節(jié)段后方結(jié)構(gòu)，包括棘突、棘上韌帶、棘間韌帶、黃韌帶，V形截除部分椎板，暴露硬膜及雙側(cè)椎弓根。切除兩側(cè)橫突或雙側(cè)肋骨頭，顯露椎體側(cè)壁。沿椎弓根下緣逐步切除椎體上半部分內(nèi)的松質(zhì)骨及上終板，刮除椎體上方椎間盤直至骨性終板。對側(cè)進(jìn)行同樣操作，之后將雙側(cè)椎弓根螺釘與預(yù)彎的鈦棒相連并交替施以加壓，閉合截骨間隙，以獲得脊柱的后凸矯正。

全脊椎切除術(shù)(vertebra column resection,VCR)：切除截骨節(jié)段后方結(jié)構(gòu)，包括棘突、棘上韌帶、棘間韌帶、黃韌帶，V形截除部分椎板，包括相連的關(guān)節(jié)突及橫突。之后將雙側(cè)椎弓根螺釘與預(yù)彎的鈦棒相連并交替施以加壓，閉合截骨間隙，以獲得脊柱的后凸矯正。

四、術(shù)后處理

術(shù)后留置傷口引流管，根據(jù)引流量于術(shù)后72 h內(nèi)拔除。根據(jù)患者恢復(fù)情況，佩戴保護(hù)性支具下地活動。嬰幼兒以及不能配合治療者建議24 h佩戴支具3個月，之后改為下地佩戴支具3個月。其他患者下地時佩戴支具3個月即可。術(shù)后3個月、6個月、12個月定期隨訪。之后每6個月隨訪1次。

五、研究方法

患者術(shù)前、術(shù)后及隨訪時均拍攝站立位全脊柱正側(cè)位X線片，對冠狀面和矢狀面畸形情況進(jìn)行測量分析。其中矢狀面節(jié)段性后凸角(segmental kyphosis,SK)按照Cobb角的測量方法，另外測定胸椎后凸角(thoracic kyphosis,TK)T5-T12，腰椎前凸角(lumbar lordosis,LL)L1-S1，矢狀面平衡(sagittal vertical axis,SVA)，側(cè)位X線片上C7椎體中心鉛垂線至S1上終板后緣的距離，垂線位于前方時為正值，后方時為負(fù)值)。同時統(tǒng)計手術(shù)方式、固定節(jié)段及并發(fā)癥情況。典型病例見圖1。

圖1 典型Ⅰ型后凸患者手術(shù)前后X線及CT片 女，3歲，T12完全分節(jié)的發(fā)育不良椎體，行全脊椎切除術(shù) A:術(shù)前脊柱正位X線片未見明顯側(cè)彎畸形； B:脊柱側(cè)彎X線片可見T12后凸畸形； C:脊柱CT矢狀面重建可見T12椎體發(fā)育不良，局部后凸畸形； D:行T12全脊椎切除術(shù)1個月后脊柱側(cè)位X線片，可見前柱鈦籠支撐，上下各一個節(jié)段椎弓根螺釘固定； E：術(shù)后2年隨訪脊柱側(cè)位X線片見矢狀面序列良好

六、統(tǒng)計學(xué)處理

結(jié) 果

48例均行后路一期截骨矯形椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)。手術(shù)時間120～300 min，平均(187.7±46.2)min，術(shù)中出血量100～980 mL，平均(268±79)mL；固定節(jié)段2～10個椎體，平均5個。截骨方式共5種，即Ponte截骨9例，經(jīng)椎間隙截骨5例，PSO截骨13例，SWS-Schwab 4級截骨8例，VCR截骨13例。19例Ⅰ型后凸患者中，Ponte截骨9例，VCR截骨7例，PSO截骨2例，4級截骨1例；16例Ⅱ型后凸患者中，經(jīng)椎間隙截骨5例，PSO截骨4例，SWS-Schwab 4級截骨7例；13例Ⅲ型后凸患者中，VCR截骨6例，PSO截骨7例。

SK術(shù)前為(52.3± 14.3)°，術(shù)后為(20.0±12.1)°，末次隨訪時為(19.4±13.4)°。TK術(shù)前為(11.2±13.7)°，術(shù)后為(26.8±10.0)°，末次隨訪時為(13.0±6.0)°；LL術(shù)前為(33.2±14.3)°，術(shù)后為(43.5±10.4)°，末次隨訪為(41.9±9.4)°。SVA術(shù)前為(21.9±13.6)mm，術(shù)后為(-24.0±19.1)mm，末次隨訪為(-17.6±15.3)mm。上述指標(biāo)術(shù)后水平與術(shù)前水平相比差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001),但末次隨訪水平與術(shù)后水平相比差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

共3例出現(xiàn)并發(fā)癥，發(fā)生率6.3%。隨訪過程中出現(xiàn)后凸矯形丟失1例，為Ⅱ型后凸行PSO截骨2節(jié)段固定后；1例發(fā)生冠狀面近端Adding-on；1例出現(xiàn)傷口淺層感染，予以清創(chuàng)換藥后愈合?；颊咝g(shù)后均未出現(xiàn)內(nèi)固定相關(guān)并發(fā)癥及神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥。

表1 48例患者脊柱矢狀面術(shù)前、術(shù)后及末次隨訪時SK、TK、LL、SVA比較Table 1 Comparison of 48 patients of sagittal spine at pre/post-operation and the last follow-up分組術(shù)前術(shù)后末次隨訪術(shù)前vs.術(shù)后P值末次隨訪vs.術(shù)后P值SK(°)52.3±14.3 20.0±12.1 19.4±13.4<0.0010.818TK(°)11.2±13.7 26.8±10.0 23.9±6.0<0.0010.088LL(°)33.2±14.3 43.5±10.4 41.9±9.4<0.0010.431SVA(cm)21.9±13.6-24.0±19.1-17.6±15.3<0.0010.073

討 論

先天性后凸畸形的分型由Winter在1973年提出，根據(jù)后凸的類型分為三種[3]。一方面，不同類型的先天性脊柱后凸進(jìn)展速度均較快，在生長發(fā)育高峰期每年進(jìn)展5°～10°；另一方面，胸腰段后凸可導(dǎo)致腰前凸過大及胸后凸減少，容易引起腰背痛癥狀，往往需要早期手術(shù)治療[4]。隨著后路內(nèi)固定系統(tǒng)的發(fā)展，目前常見的手術(shù)治療方式為后路截骨矯形內(nèi)固定，且截骨方式較多。

Schwab等[5]按截骨的不同范圍將截骨術(shù)分為6級：1級截骨范圍包括下關(guān)節(jié)突及關(guān)節(jié)囊，主要為多節(jié)段“V”形截骨，平均每節(jié)段矯正5°～10°[6]；2級截骨范圍包括整個關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)、部分椎板及黃韌帶，主要指Ponte截骨，平均每節(jié)段矯正約10°[7,8]；3級截骨范圍包括椎體后路楔形切除和椎體后半部分切除，主要指經(jīng)椎弓根椎體截骨(pedicle subtraction osteotomy,PSO)，平均每節(jié)段矯正31.7° ～36.2°[12,13]；4級截骨范圍包括椎體上部分(包括上終板)及其上方鄰近椎間盤，平均每節(jié)段矯正41.9°～42.7°[9,10]；5級截骨范圍包括整個椎體及其相鄰的兩個椎間盤，主要指全椎體截骨(vertebral column resection,VCR)，平均每節(jié)段矯正45.2°～67.9°[11,12]；6級截骨范圍包括多個椎體及椎間盤，即多節(jié)段 VCR，既往文獻(xiàn)報道較少，適用于重度后凸畸形。

除Schwab提出的經(jīng)典六級截骨外，經(jīng)椎間隙截骨術(shù)也是治療先天性脊柱后凸畸形的常用截骨方式，其切除范圍除Ponte截骨的范圍外，還包括截骨斷開融合椎間隙，閉合后方椎板時前方椎間隙可張開。按照截骨程度劃分，經(jīng)椎間隙截骨介于2級和3級之間。矯正程度可以通過椎間隙上下截骨范圍來控制，文獻(xiàn)報道單節(jié)段經(jīng)椎間隙截骨平均矯正度數(shù)可達(dá)30.4°[13]。一般來講，截骨等級越高，手術(shù)風(fēng)險越大，因此如果能用2級截骨矯正畸形，則應(yīng)盡量避免選擇3級及以上截骨，因為3級及以上截骨為三柱截骨，術(shù)中脊柱不穩(wěn)定，發(fā)生脊髓損傷并發(fā)癥的風(fēng)險及術(shù)中出血風(fēng)險明顯增加。

對于Ⅰ型后凸根據(jù)椎體發(fā)育情況，可選擇2級(Ponte)截骨、4級截骨或者5級截骨。當(dāng)責(zé)任椎體呈前窄后寬的楔形，椎體前柱仍具有一定的高度，可以起到前柱支撐的作用時，可選擇Ponte截骨，通過責(zé)任椎體上下的椎間隙張開矯正后凸畸形，即可達(dá)到矯形效果，且手術(shù)風(fēng)險?。划?dāng)責(zé)任椎體形成障礙較重呈明顯楔形變，但椎體前后徑仍接近正常椎體時，可選擇Ⅳ級截骨，通過截除椎體上部及上方鄰近的椎間盤，閉合截骨間隙矯正后凸畸形；當(dāng)責(zé)任椎體形成障礙更重、椎體呈三角形且前后徑明顯小于正常椎體、發(fā)育不良的椎體位于中后柱時，需進(jìn)行VCR截骨。

對于Ⅱ型后凸，如果單純兩個椎體的分節(jié)不全，形成的后凸畸形不嚴(yán)重時可選擇經(jīng)椎間隙截骨術(shù)，將分節(jié)不全的椎體通過截骨進(jìn)行“分節(jié)”，后柱閉合椎板間隙，前方椎間隙可以自行張開或通過植入椎間融合器進(jìn)行張開，從而實現(xiàn)后凸矯正的目的。該截骨方式出血量少，適用于后凸畸形尚不嚴(yán)重的患者。如果分節(jié)不全的椎體較多，形成的后凸畸形較重時可行3級或4級截骨術(shù)。

對于Ⅲ型后凸，既有椎體形成障礙又合并分節(jié)不全時，往往后凸畸形較重，Ⅱ級以下截骨術(shù)很難實現(xiàn)較好的后凸矯正，需要進(jìn)行3級及以上截骨。根據(jù)后凸頂點的情況可以選擇3級或4級截骨術(shù)。

從并發(fā)癥情況來看，截骨矯正先天性后凸畸形的并發(fā)癥較少，發(fā)生率6.3%。出現(xiàn)后凸矯形丟失者1例，主要原因可能是矯形不足且內(nèi)固定范圍較短。盡管其他文獻(xiàn)報道近端交界后凸及神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥有一定發(fā)生率，但在本組研究的病例中未出現(xiàn)，可能與患者年齡相對較小、代償能力強有關(guān)[14]。

總之，截骨手術(shù)治療兒童先天性脊柱后凸畸形可取的較好的矯形效果，并發(fā)癥較少。具體的截骨方式需要根據(jù)后凸類型及程度決定，對于Ⅰ型后凸可選擇Ponte截骨、SRS-Schwab 4級截骨或VCR截骨；Ⅱ型后凸可選擇經(jīng)椎間隙截骨、PSO截骨或SRS-Schwab 4級截骨；Ⅲ型后凸可選擇PSO截骨或SRS-Schwab 4級截骨。