肋骨畸形對先天性脊柱側(cè)凸矯形術(shù)后脊柱整體平衡的影響

蔡滿地 范永剛 蘇顯俊 張華峰 王文剛 倪雙飛 夏磊

鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院骨科一病區(qū) 鄭州 450052

先天性脊柱側(cè)凸(congenital scoliosis, CS)是一種脊柱的連續(xù)畸形彎曲，由胚胎期異常發(fā)育產(chǎn)生的一個或多個異常椎骨使脊柱縱向局部不平衡生長引起，通常發(fā)生在胚胎期的前6周[1-2]。CS的發(fā)生率約占脊柱畸形的10%[3]，新生兒的發(fā)病率為0.5‰～1‰[4]。CS病因復(fù)雜，胚胎期中胚層脊索發(fā)育異常引起的體節(jié)畸形是主要原因[5]。大多數(shù)CS患兒因病情進(jìn)展迅速而導(dǎo)致外觀畸形、骨盆傾斜，以及神經(jīng)功能障礙，甚至發(fā)生肺心病[6-8]。肋骨的生長發(fā)育與脊柱緊密相關(guān)，兩者常同時發(fā)生異常發(fā)育[9]。Xue X等[10-11]的研究亦顯示，在接受矯形術(shù)的CS患者中，肋骨畸形(rib deformity, RD)的發(fā)生率達(dá)50.3%～57.4%。目前，后路側(cè)凸矯形術(shù)已成臨床常用的治療CS患者的方法[12-13]。而術(shù)后脊柱的整體平衡性(冠狀位及矢狀位平衡)亦被用于評價矯形效果的優(yōu)劣[14-15]。本研究則通過對86例行單純后路椎弓根螺釘內(nèi)固定矯形手術(shù)(矯形術(shù))治療的CS患兒的臨床資料及影像學(xué)參數(shù)進(jìn)行分析，以探討RD對CS矯形術(shù)后脊柱整體平衡和遠(yuǎn)期預(yù)后的影響。

1 資料和方法

1.1一般資料回顧性分析2009-01—2017-12我院行矯形術(shù)的86例CS患兒的臨床資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)均符合CS的診斷標(biāo)準(zhǔn)，包括：2～3根肋骨的局部融合或分叉、存在小的胸壁缺損、肋骨數(shù)量的增加或減少、多根廣泛融合和/或分叉的肋骨合并、由于肋骨缺失或分叉而導(dǎo)致的胸壁缺損等條件中的任何一項[16]。(2)病歷資料及至少2 a的影像學(xué)隨訪數(shù)據(jù)完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸或其他任何類型脊柱畸形的患者。(2)有肋骨畸形截骨術(shù)、胸廓成形術(shù)、脊柱畸形矯正術(shù)史。根據(jù)是否存在肋骨畸形分為RD組(52例)和NRD組(34例)。除RD組的術(shù)中輸血量大于NRD組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)外，2組患兒的基線資料和術(shù)前影像學(xué)參數(shù)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表1、表2。本研究通過院倫理委員會批準(zhǔn)，患兒家長均簽署知情同意書。

表1 2組患兒基線資料比較

表2 2組患兒術(shù)前影像學(xué)參數(shù)比較

1.2數(shù)據(jù)收集和影像學(xué)參數(shù)方法術(shù)前、術(shù)后2周和術(shù)后2 a時，行全脊柱正側(cè)位X線片，測量影像學(xué)參數(shù)。(1)冠狀面參數(shù)：冠狀面主彎(major curve, MC)的Cobb角、冠狀面平衡(coronal balance, CB)、鎖骨角(clavicle angle, CA)、胸廓軀干傾斜(thoracic trunk shift, TTS)和頂椎偏距(apical vertebra translation, AVT)。(2)矢狀面參數(shù)：T5～12胸彎(thoracic kyphosis, TK)、脊柱矢狀位軸(sagittal vertical axis, SVA)、近端交界角(proximal junctional angle, PJA)。(3)其他： Cobb角減少率(Cobb angle decrease, CAD)，術(shù)后2 a隨訪時PJA的變化量(ΔPJA)和其間近端交界性后凸(proximal junctional kyphosis，PJK)的發(fā)生率。

1.3統(tǒng)計學(xué)方法所有數(shù)據(jù)使用SPSS 21.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。影像學(xué)參數(shù)比較使用獨(dú)立樣本t檢驗、Wilcoxon秩和檢驗，以及Fisher精確檢驗。對于并發(fā)癥發(fā)生情況等分類變量之間的差異，使用Pearson卡方檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1術(shù)后2周及術(shù)后2a隨訪時影像學(xué)參數(shù)術(shù)后2周時RD組MC的Cobb角大于NRD組，CAD低于NRD組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。2組CB、 CA、TTS、AVT、TK、PJA、SVA差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。術(shù)后2 a時RD組的SVA 、CAD小于NRD組，△PJA大于NRD組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。2組MC Cobb角、CB、 CA、TTS、AVT、TK、PJA等參數(shù)，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表3。

表3 2組患兒術(shù)后2周及術(shù)后2 a隨訪時影像學(xué)參數(shù)比較

2.2術(shù)后2a隨訪期間PJK發(fā)生率術(shù)后隨訪2 a期間，2組患兒的PJK總發(fā)生率為26.74%(23/86)。其中RD組為34.62 %(18/52)，高于NRD組的14.71 %(5/34)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=4.159,P=0.041)。

3 討論

PJK是脊柱畸形矯形術(shù)后的常見并發(fā)癥，由Glattes 等[17]定義：(1)近端交界角Cobb值≥10°。(2)近端交界角比術(shù)前測量值至少增加>10°。根據(jù)Kim H J等[18]的研究，PJK的發(fā)病率為17%～61.7%，而大多數(shù)研究報告的發(fā)生率為20%～40%[19-25]。本研究中，RD組和NRD組患者術(shù)后PJK發(fā)生率分別為34.62%和14.71%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。諸多研究指出，PJK不僅造成術(shù)后矢狀面失衡，而且在某些特定的PJK病例中，將增加患者疼痛感和致殘率[20-21, 26]。

CS患者的RD發(fā)生率相對較高[12]，一項納入94例CS患者(其中56例合并RD)的研究中[27]，作者采用術(shù)后7天CAD作為唯一評估標(biāo)準(zhǔn)，NRD的CS患者中，平均CAD明顯高于合并RD的CS患者，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。本研究結(jié)果顯示，術(shù)后2周和術(shù)后2 a時，RD組的CAD明顯低于NRD組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，與上述研究結(jié)論一致。但是，以術(shù)后早期冠狀面Cobb角度變化率作為唯一的參考變量評估矯形效果，無法完全反映患者術(shù)后脊柱的整體平衡情況和長期預(yù)后效果。因此，本研究引入了更多的冠狀面參數(shù)、矢狀面參數(shù)，以及術(shù)后遠(yuǎn)期隨訪時PJK發(fā)生率等測量指標(biāo)反映脊柱平衡情況，以全面反映RD對CS患者的矯形效果影響，旨在為臨床診療和預(yù)測預(yù)后提供參考。目前肋骨手術(shù)在動物模型上已取得了成功，但由于缺乏對手術(shù)過程中和術(shù)后肋骨、內(nèi)固定器械與脊柱之間復(fù)雜的生物力學(xué)作用機(jī)制的確切了解，CS合并RD的同時力學(xué)矯正尚未獲得臨床的廣泛認(rèn)可[28-30]。通常情況下，在脊柱畸形矯形外科手術(shù)中，醫(yī)生不會對RD進(jìn)行干預(yù)，但RD對CS患者脊柱整體平衡和長期預(yù)后的潛在負(fù)面影響仍應(yīng)引起重視[31]。

由于目前可參考的相關(guān)研究仍有限，因此RD引起CS矯形術(shù)后PJA角增大并且PJK發(fā)生率增高的確切機(jī)制尚待進(jìn)一步研究。生物力學(xué)模型分析證實了在矯正負(fù)荷下脊柱和肋骨之間存在耦合運(yùn)動，對肋骨的手術(shù)干預(yù)可能會影響脊柱側(cè)凸的進(jìn)展[32-34]。曹雋等[35]的研究指出，胸廓畸形矯形過程會對脊柱椎體產(chǎn)生力學(xué)因素影響，進(jìn)而導(dǎo)致脊柱整體形態(tài)改變?；诖?，我們推測該影響可能與RD引起的生物力學(xué)異常有關(guān)，單純側(cè)凸矯形僅能消除脊柱部分的畸形，術(shù)后畸形肋骨和異常發(fā)育的兩側(cè)軀干肌肉的牽拉以及融合內(nèi)固定器械產(chǎn)生的矯形力無法完全平衡，進(jìn)而影響術(shù)后整個脊柱的平衡。

CS合并RD患者的冠狀面Cobb角矯正率明顯更低，并且矢狀面上存在更高的PJK發(fā)生率。這為RD對CS矯形效果的負(fù)面影響提供了新的證據(jù)，有助于預(yù)測RD對CS矯形術(shù)后脊柱整體平衡的影響并為制定診療計劃提供有力參考。