Halo-骨盆牽引治療重度脊柱側(cè)彎畸形的效果及其對(duì)肺功能的影響

夏紀(jì)元,楊云飛,黃立軍,夏慶福,張玉雙

脊柱畸形是指脊柱弧度在冠狀面的前凸、后凸以及在矢狀面的側(cè)凸畸形,當(dāng)畸形Cobb角>90°時(shí),稱為重度畸形[1]。調(diào)查顯示,重度脊柱畸形患者呼吸功能障礙發(fā)生率高達(dá)80%,它是導(dǎo)致循環(huán)障礙、肺動(dòng)脈高壓、肺源性心臟病甚至死亡等不良事件的主要原因[2,3]。為了降低重度脊柱畸形合并呼吸功能障礙患者手術(shù)相關(guān)并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn),多數(shù)學(xué)者主張應(yīng)避免一期手術(shù),采用牽引等輔助治療,以降低脊柱僵硬程度[4]。目前常采用Halo-股骨踝上牽引(Halo-femoral traction,HFT)和Halo-重力牽引(Halo-gravity traction,HGT)等牽引方式。HFT可提供強(qiáng)大牽引力,在短時(shí)內(nèi)快速改善脊柱畸形,但是該方法對(duì)患者活動(dòng)造成極大限制,不利于鍛煉心肺功能,還容易出現(xiàn)壓力性損傷、墜積性肺炎等并發(fā)癥,僅用于術(shù)前短時(shí)間牽引[5]。HGT是一種安全、有效的牽引方法,但是提供的矯正力較小,存在治療效率低、周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)[6]。Halo-骨盆牽引(Halo-pelvic traction,HPT)早在上個(gè)世紀(jì)70年代已開始用于脊柱側(cè)彎患者的治療,該方法可全天候提供強(qiáng)大牽引力,能有效矯正各種脊柱畸形[7]。但是傳統(tǒng)HPT需要全身環(huán)繞牽引架,影響患者舒適度和睡眠質(zhì)量,限制了其臨床應(yīng)用[8]。鑒于此,本研究將HPT方法進(jìn)行改進(jìn),并應(yīng)用于重度脊柱畸形伴呼吸功能障礙患者,觀察其安全性和有效性,旨在為重度脊柱畸形的治療提供參考。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象 選取2021-01至2023-10北京大望路急診搶救醫(yī)院收治的100例重度脊柱側(cè)彎畸形伴肺功能不全患者作為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)脊柱X線片主彎側(cè)凸Cobb角>90°,側(cè)彎Cobb角>125°;(2)伴呼吸功能障礙[二氧化碳分壓≥50 mmHg,用力肺活量實(shí)測(cè)值與預(yù)估值百分比(FVC%)<60%];(3)擇期行一期HPT治療,二期行單純后柱截骨矯形+椎弓根螺釘內(nèi)固定手術(shù);(4)患者自愿接受本次治療方案,簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)既往接受過(guò)脊柱相關(guān)手術(shù),包括內(nèi)置生長(zhǎng)棒、前路松解、翻修手術(shù)等;(2)存在牽引禁忌證,如脊柱骨折、脫位等;(3)合并強(qiáng)直性脊柱炎、脊柱腫瘤、脊柱結(jié)核等其他脊柱疾病;(4)穿刺點(diǎn)存在皮膚損傷,無(wú)法安裝骨盆環(huán);(5)合并精神疾病,無(wú)法配合HPT治療。剔除標(biāo)準(zhǔn):(1)HPT治療過(guò)程中主動(dòng)放棄者;(2)治療過(guò)程中出現(xiàn)氣胸、嚴(yán)重肺不張、顱神經(jīng)損傷、下肢癱瘓等嚴(yán)重并發(fā)癥。本研究經(jīng)北京大望路急診搶救醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(倫理號(hào):2022052301)?；颊呔橥獠⒑炇鹬橥鈺?/p>

1.2 方法

1.2.1 改良HPT裝置特點(diǎn) 傳統(tǒng)HPT牽引架環(huán)繞分布在軀干周圍,且位置固定,影響患者仰臥睡眠姿勢(shì),導(dǎo)致患者耐受性差[9]。并且骨盆環(huán)為閉環(huán),由于患者體型差異較大,造成穿戴的不便[10]。本研究將傳統(tǒng)HPT裝置進(jìn)行改良,使用骨盆環(huán)為半環(huán),減少了閉環(huán)結(jié)構(gòu)從足部穿戴所帶來(lái)的不便;并且將牽引桿置于患者前外側(cè),允許患者仰臥睡眠、穿衣和自行移動(dòng),同時(shí)仍可實(shí)現(xiàn)24 h不間斷牽引。

1.2.2 改良HPT裝置的安裝和牽引策略 HPT裝置由頭環(huán)、骨盆環(huán)和可伸縮連桿組成。骨盆置入螺釘?shù)臄?shù)量取決于患者的骨骼狀況和解剖變異情況。所有患者均在局部麻醉下、無(wú)菌手術(shù)室內(nèi)完成HPT裝置的安裝?；颊呷⊙雠P位,確認(rèn)站立位標(biāo)記進(jìn)釘點(diǎn),進(jìn)釘點(diǎn)附近皮膚消毒鋪巾,準(zhǔn)備3枚直徑4.5 mm或5.5 mm髂骨螺釘,于雙側(cè)髂前上棘與髂后上棘之間頂端平臺(tái)區(qū)域刺入,根據(jù)患者髂骨骨質(zhì)條件,深度約7 cm。然后放置頭顱環(huán)裝牽引裝置,盡量保持四周空隙距離一致,牽引桿放置在患者前外側(cè)。牽引框架于3～5 d內(nèi)構(gòu)建完成,以便于患者充分適應(yīng)頭環(huán)和骨盆螺釘?？蚣軜?gòu)建完成后開始進(jìn)行牽引治療,第1周,螺旋牽引架以0.5 cm/d的速度延長(zhǎng)。從第2周開始,調(diào)整至0.3～0.5 cm/d,間斷調(diào)整牽引架,避免出現(xiàn)疼痛不耐受、反復(fù)牽拉引起神經(jīng)并發(fā)癥。每日檢查患者顱神經(jīng)和四肢神經(jīng),一旦出現(xiàn)神經(jīng)并發(fā)癥,如四肢麻木、無(wú)力、伸舌偏斜、吞咽困難等癥狀,應(yīng)立即停止?fàn)恳?適當(dāng)縮短牽引桿,必要時(shí)縮短至牽引前的長(zhǎng)度,并結(jié)合對(duì)癥治療,待癥狀消失后再給予牽引。每日進(jìn)行釘?shù)雷o(hù)理,保持釘?shù)栏浇つw清潔、干燥,避免長(zhǎng)期留置引起局部感染。定期檢查螺釘是否松動(dòng)、移位,若患者出現(xiàn)釘?shù)乐車弁?往往提示螺釘松動(dòng),應(yīng)及時(shí)擰緊螺釘。牽引期每2周復(fù)查1次X線片。

1.2.3 手術(shù)方案 一期牽引治療后,擇期全身麻醉下行經(jīng)后路脊柱側(cè)彎矯形術(shù),術(shù)中維持HPT牽引。術(shù)后支具保護(hù)3個(gè)月,根據(jù)骨融合情況解除支具制動(dòng),堅(jiān)持康復(fù)鍛煉。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 影像學(xué)指標(biāo) 牽引期間每3周復(fù)查拍站立位脊柱全長(zhǎng)正側(cè)位X線片。分別采集HPT牽引前、牽引末次復(fù)查、內(nèi)固定術(shù)后(內(nèi)固定術(shù)后第1個(gè)月)以及末次隨訪標(biāo)準(zhǔn)站立位全脊柱冠狀面和矢狀面數(shù)據(jù)。具體指標(biāo)包括:(1)主彎側(cè)凸Cobb角:脊柱主彎傾斜兩個(gè)椎體間最大角度的夾角。(2)頸7鉛垂線至骶骨正中線的距離(C7 Plumb Line-Center Sacral Vertical Line,C7PL-CSVL):頸7椎體中點(diǎn)鉛垂線與骶骨中線之間的距離。(3)頂椎偏距(apical vertebral translation, AVT):主彎頂椎椎體中心到骶骨中線的水平距離。(4)T1傾斜角:胸1椎體上終板與水平線之間的夾角。(5)影像學(xué)肩高度:肩鎖關(guān)節(jié)上方軟組織的高度差。(6)矢狀面偏移(sagittal vertical axis, SVA):頸7鉛垂線與骶1椎體上角之間的距離。(7)腰胸椎后凸角(thoracic kyphosis, TK):胸5椎體上終板與胸12椎體下終板所成夾角。

1.3.2 肺功能測(cè)試(pulmonary function test,PFT) 分別于HPT牽引前、牽引末次、內(nèi)固定術(shù)前以及末次隨訪進(jìn)行PFT,觀察指標(biāo)包括用力肺活量(forced vital capacity, FVC)、FVC%、第1秒用力呼氣量(forced expiratory volume in first second,FEV1)、FEV1實(shí)測(cè)值與估計(jì)值的百分比(FEV1%)。為了確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性,PFT均測(cè)試3次,取平均值。

2 結(jié) 果

2.1 一般資料 100例一期行HPT的患者中,男40例(40.0%),女60例(60.0%);年齡12～55歲,平均(32.57±12.99)歲,牽引時(shí)間5～15周,平均(9.82±3.26)周,隨訪時(shí)間7～30個(gè)月,平均(18.90±6.69)月。

所有患者均順利完成二期單純后柱截骨矯形聯(lián)合椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù),其中胸廓成形術(shù)43例(43.0%),聯(lián)合衛(wèi)星棒技術(shù)65例(65.0%);手術(shù)時(shí)間(289.99±66.87)min,術(shù)中出血量(553.14±142.76)ml,融合節(jié)段(12.19±2.98)個(gè),牽引前身高(135.25±12.72)cm,牽引后身高(147.76±10.81)cm。典型病例見圖1、2。

圖1 重度脊柱側(cè)彎經(jīng)Halo-骨盒牽引治療術(shù)前術(shù)后外觀照對(duì)比

圖2 重度脊柱側(cè)彎經(jīng)Halo-骨盒牽引治療術(shù)前術(shù)后X線片對(duì)比

2.2 牽引前后影像學(xué)指標(biāo)比較 單因素重復(fù)測(cè)量方差分析顯示,HPT治療在牽引前、牽引末次復(fù)查、內(nèi)固定術(shù)后和末次隨訪的主彎側(cè)凸Cobb角、C7PL-CSVL、AVT、T1傾斜角、影像學(xué)肩高度、SVA、TK等指標(biāo)的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。見表1。

表1 重度脊柱側(cè)彎伴肺功能不全患者牽引前后影像學(xué)指標(biāo)比較

2.3 牽引前后呼吸功能指標(biāo)比較 單因素重復(fù)測(cè)量方差分析顯示,HPT治療在牽引前、牽引末次復(fù)查、內(nèi)固定術(shù)后和末次隨訪的FVC、FVC%、FEV1、FEV1%等指標(biāo)的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01,表2)。

表2 重度脊柱側(cè)彎伴肺功能不全患者牽引前后呼吸功能指標(biāo)比較

2.4 主彎Cobb角與肺功能參數(shù)相關(guān)性 隨著Cobb角逐漸減小,限制性通氣功能參數(shù)(FVC、FVC%)逐漸增大,與其呈顯著負(fù)相關(guān)性(P<0.05);通氣功能參數(shù)(FEV1)也呈現(xiàn)顯著增大,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,表3)。

表3 重度脊柱側(cè)彎伴肺功能不全患者主彎Cobb角功能的相關(guān)性

3 討 論

傳統(tǒng)HPT應(yīng)用并不廣泛,主要與HPT牽引器安裝不方便、容錯(cuò)率低、患者耐受性差等原因有關(guān)。海涌[11]認(rèn)為,雖然HPT可通過(guò)強(qiáng)大牽引力達(dá)到矯正各種脊柱畸形的作用,但是由于連接桿環(huán)繞于身體四周且位置固定,使其難以避讓部分脊柱畸形位置,即便勉強(qiáng)安裝也會(huì)對(duì)局部皮膚產(chǎn)生壓迫,影響牽引效率和舒適度。本研究對(duì)傳統(tǒng)HPT進(jìn)行改良,使其具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)骨盆環(huán)為半環(huán),可從側(cè)面進(jìn)行穿戴,避免了傳統(tǒng)HPT骨盆閉環(huán)結(jié)構(gòu)從足部穿戴所帶來(lái)的不便;(2)半環(huán)結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)大小和形狀,適用于不同體型的患者;(3)牽引桿放置在身體前外側(cè),能有效避讓脊柱畸形部位,允許患者以仰臥位睡覺,改善了患者的舒適度。本研究結(jié)果顯示,牽引后(牽引末次復(fù)查、內(nèi)固定術(shù)后、末次隨訪)患者各影像學(xué)指標(biāo)均低于牽引前,說(shuō)明該研究HPT牽引無(wú)論在身體冠、矢狀面等整體平衡,還是在肩、骨盆平衡等局部平衡方面,均有明顯恢復(fù)作用。Qi等[12]報(bào)道稱HPT聯(lián)合脊柱松解術(shù)可提高牽引力,但是根據(jù)該作者報(bào)道,患者術(shù)后Cobb角平均矯正角度約為38.5°,略低于本研究結(jié)果。但是需要指出的是,單純追求牽引效率而聯(lián)合脊柱松解術(shù)存在明顯缺陷,脊柱松解術(shù)可額外增加手術(shù)創(chuàng)傷、治療成本,同時(shí)也會(huì)提高心肺部并發(fā)癥發(fā)生率[13]。隋文淵等[14]也證實(shí),伴呼吸功能障礙的嚴(yán)重脊柱畸形的快速矯正,不僅達(dá)不到預(yù)期效果,反而會(huì)增加并發(fā)癥率和死亡率的風(fēng)險(xiǎn)。相對(duì)而言,本研究HPT能提供強(qiáng)大牽引力,不間斷作用于脊柱主彎區(qū),循序漸進(jìn)改善身體平衡和脊柱序列,避免暴力矯正引起的神經(jīng)損傷和并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)還可通過(guò)相對(duì)自由的體位、便捷的穿戴方式來(lái)增加患者耐受性,改善舒適度。

重度脊柱畸形不僅影響患者外觀,當(dāng)畸形發(fā)生在胸椎時(shí),可造成胸廓塌陷、脊柱縮短、胸腔容積減少,導(dǎo)致肺通氣功能障礙。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為HGT可有效改善重度脊柱畸形患者呼吸功能,但是HGT主要依賴于患者自身重量作為反作用力,雖然舒適度較好,但是牽引效率低[15]。劉盾等[16]認(rèn)為,HGT僅適用于重度脊柱畸形中柔韌度較好的低齡患兒,對(duì)重度僵硬型脊柱畸形以及中高齡患者的效果較差。HPT通過(guò)骨盆環(huán)和Halo環(huán)之間的連接桿實(shí)現(xiàn)牽引脊柱的目的,其提供的牽引力穩(wěn)定、可持續(xù),且不影響患者心肺功能鍛煉。本研究使用的HPT技術(shù),既避免了傳統(tǒng)HPT帶來(lái)的舒適度不佳的缺點(diǎn),又能保留強(qiáng)大的牽引力,且力度可調(diào)控,適用于各種類型的重度脊柱畸形伴呼吸功能障礙患者。本研究結(jié)果顯示,牽引后各時(shí)段呼吸功能指標(biāo)明顯優(yōu)于牽引前,說(shuō)明新型HPT治療能改善患者呼吸功能。本研究發(fā)現(xiàn),患者呼吸功能變化趨勢(shì)隨時(shí)間進(jìn)展逐漸改善,表明HPT牽引治療促進(jìn)胸廓再塑,使胸廓順行性逐漸改善,同時(shí)HPT緩慢拉伸脊柱,使呼吸肌與胸腔容積相匹配,通氣功能逐步得到改善。該HPT不僅可以用于術(shù)前脊柱側(cè)彎矯正,由于牽引架置于前外側(cè),可用于術(shù)中維持牽引并易于置入內(nèi)固定裝置,促進(jìn)了患者的康復(fù)。Qi等[17]也認(rèn)為,對(duì)于單純機(jī)械無(wú)法安裝、內(nèi)固定困難的患者,經(jīng)HPT牽引后,可降低內(nèi)固定安裝的難度,減輕負(fù)荷力,能有效預(yù)防脫鉤、斷棍的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),是重度脊柱畸形有效的輔助治療措施。

綜上所述,該研究HPT牽引治療重度脊柱畸形伴肺功能不全患者,能有效矯正脊柱畸形,恢復(fù)脊柱整體平衡,并能改善患者呼吸功能,是重度脊柱畸形伴呼吸功能障礙的一種安全、有效的輔助治療措施。本研究存在以下不足:(1)納入的病例均為一期行HPT治療,二期行矯形手術(shù),由于牽引后呼吸功能未達(dá)到要求的患者無(wú)法進(jìn)行二期手術(shù),因此本研究只能反映HPT治療效果明顯的患者病例。(2)牽引末次復(fù)查接受肺功能測(cè)試時(shí),患者脊柱仍處于固定狀態(tài),患者用力呼吸幅度受限,可能會(huì)對(duì)呼吸功能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果造成影響。后續(xù)研究中,將深入分析牽引治療的時(shí)量和時(shí)效關(guān)系,旨在優(yōu)化HPT的治療流程和提高牽引效率,同時(shí)還將考慮引入舒適度指標(biāo),以更好地推廣新型HPT的應(yīng)用。