先天性脊柱侧后凸畸形的手术治疗

马 雷，王 辉，丁文元，杨大龙，张 迪，申 勇

半椎体畸形是引起先天性脊柱侧凸最常见的原因，包括未分节、部分分节和完全分节3 种［1］。完全分节型半椎体畸形早期不会显著影响外观，由于半椎体具有正常的生长潜能，若早期不及时处理，当进展为结构性侧后凸畸形时，行半椎体切除后需要长节段固定，且畸形改善往往不甚理想。本院在半椎体切除后应用平移技术及悬梁臂技术，取得了良好的矫形效果，现报道如下。

1 资料和方法

1.1 一般资料

回顾性分析2005 年1 月～2010 年1 月于本院行半椎体切除手术治疗的完全分节型半椎体性先天性脊柱侧凸患儿24 例，男11 例，女13 例;年龄6～14 岁，平均10.3 岁。术前正侧位X 线和CT 及三维重建证实均为单发的完全分节型半椎体(位于椎体间的侧后方)。其中，左侧半椎体10 例，右侧半椎体14 例。半椎体位于T7/T8者4 例，T8/T9者6 例，T9/T10者4 例，T10/T11者5 例，T11/T12者2 例，T12/L1者1 例，L1/L2者2 例。全麻下行半椎体切除联合内固定矫正脊柱侧后凸畸形。记录患者的手术时间、出血量，术后侧凸角和后凸角的矫正率及末次随访时丢失率。

1.2 手术方法

手术由同一手术组医师完成。全麻俯卧位，悬空腹部，控制低压麻醉以减少术中出血。术前定位，以半椎体为中心，取后正中纵切口骨膜下剥离椎旁肌达肋骨近端，确认拟切除的半椎体，在其上下相邻正常椎体置入椎弓根螺钉，半椎体对侧安装临时固定棒，采用骨刀、刮匙、咬骨钳及环钻行半椎体切除。以刮匙及咬骨钳对截骨后的“Y”形椎间隙进一步清理至骨性终板。于半椎体的近端及远端分别放置两根钛棒并与椎弓根螺钉锁紧作为“悬梁臂”，拆除半椎体对侧的临时固定棒后，术者两手交叉下压半椎体侧棒以矫正脊柱的后凸畸形，当截骨间隙闭合后于对侧安装固定棒(见图1)，拆除悬梁臂，采用平移技术将预弯棒依次置入椎弓根螺钉后锁紧。在半椎体侧(凸侧)适当加压，对侧(凹侧)适当撑开以矫正脊柱侧凸畸形。严密观察是否发生椎弓根螺钉割裂椎体及硬膜皱褶现象，如发生硬膜卡压应适当扩大椎板切除范围;如发生椎体割裂现象，则延长固定节段。椎板、关节突去皮质化制作植骨床，将切除的自体骨质修理成颗粒状植于其间，必要时加用人工骨，留置引流，逐层缝合。术后处理:术后当天常规给予静脉输注抗生素预防感染，伤口引流于术后48～72 h视引流情况拔除，平卧或轴位翻身，避免扭转，术后1 周支具保护下床活动，术后第3、6、12 个月于门诊复查站立位脊柱全长正侧位X 线片。

图1 术中交叉下压悬梁臂矫正后凸畸形，于对侧安装固定棒并锁紧可实现对于矫形的维持Fig.1 Kyphosis correction can be achieved by crossly press the cantilever bar，maintain of the correction can be achieved by fixation of pedicle and bar in the opposite side

1.3 评估指标

记录患者的手术时间、出血量，术后侧凸角和后凸角的矫正率及末次随访时丢失率。侧凸Cobb 角和后凸角分别定义为正位和侧位X 线片上，半椎体的上位椎体上缘延长线与下位椎体下缘延长线垂线的夹角。侧凸Cobb 角矫正率为(术后侧凸角-术前侧凸角)/术前侧凸角，矫正丢失率为(随访时侧凸角-术后侧凸角)/(术后侧凸角-术前侧凸角)。后凸角矫正率为(术后后凸角-术前后凸角)/术前后凸角，矫正丢失率为(随访时后凸角-术后后凸角)/(术后侧凸角-术前后凸角)。

1.4 统计学处理

2 结 果

所有患者均获随访，随访10～26 个月，平均14个月;手术时间114～186 min，平均148 min;手术出血量510～940 mL，平均760 mL。11 例患者置入4对椎弓根螺钉，8 例患者置入5 对椎弓根螺钉，5 例患者置入6 对椎弓根螺钉，平均置入4.75 对。侧凸Cobb 角术前为52.7° ±6.2°，术后为9.4° ±2.3°，与术前相比差异有统计学意义(P＜0.01)，矫正率为82.2%，末次随访时为10.2° ±1.2°(P＜0.01)，矫正丢失率为8.5%。后凸Cobb 角术前为30.2° ±5.3°，术后为7.2° ±1.4°，与术前相比差异有统计学意义(P＜0.01)，矫正率为76.2%，末次随访时平均为7.7° ±1.0°(P＜0.01)，矫正丢失率为6.9%。

术中均未发生胸膜破裂或气胸、严重神经或血管损伤等并发症，未发生椎弓根螺钉割裂椎体;末次随访时未见钉棒松动、断裂、脱出等内固定物相关并发症，均未出现曲轴现象。典型病例影像学资料见图2。

3 讨 论

图2 典型病例影像学资料Fig.2 Radiologic data of a typical patient

半椎体畸形是形成先天性脊柱侧弯常见因素之一。McMaster 等［1］将其分为完全分节、半分节和未分节3 种类型。由于半椎体本身具有生长结构，有导致脊柱侧凸或者侧后凸畸形的潜在影响力［2］。因此，半椎体切除直接去除导致畸形的骨结构，同时利用内固定系统矫正畸形并维持脊柱的稳定，是治疗此类畸形的理想治疗方法［3］。

半椎体切除的手术入路常包括前方入路及后方入路2 种。其中前方入路优点是半椎体显露完整，术野清晰，切除干净;缺点是前路往往需要开胸或开腹，手术创伤大且容易出现相应的并发症。随着手术技术的不断改进，单纯后路半椎体切除技术已日趋完善，现常用的“蛋壳技术”［4］及椎体切除技术技术［5］能够既完整地切除畸形椎，又避免了前路手术可能出现并发症［6-8］。其中孤立的半椎体多位于脊椎后外侧，脊髓往往向凹侧漂移，且半椎体的椎弓根较正常粗，采用“蛋壳”技术可以从后方椎弓根完全磨掉前方参与椎管构成的楔形椎体，对脊髓的干扰较小［9］。经椎弓根切除半椎体以及上下生长软骨板，可直接去除致畸因素。

半椎体切除后，矫正侧凸并维持脊柱的稳定是手术治疗脊柱畸形的另一关键步骤。脊柱内固定系统尤其是椎弓根钉棒系统的应用可获得良好的矫形效果并长期维持矫正力［10-12］。Ruf 等［13］报告后路半椎体切除椎弓根钉内固定28 例，术后主弯平均矫正68% ，后凸矫正55%。本研究中侧凸矫正率为矫正率为82.2%，丢失率为8.5%;后凸矫正率为矫正率为76.2%末次随访矫正丢失率6.9%。由此可见半椎体切除内固定矫形手术治疗伴有半椎体畸形的侧凸能够取得良好的手术效果。

在脊柱侧凸畸形的矫正过程中常常使用的方法主要包括平移技术、去旋转技术以及悬梁臂技术，椎弓根螺钉与椎体的良好骨内接触界面提供所需的矫形力矩是上述矫形技术得以实施的基础。平移技术的原理在于通过椎弓根螺钉或椎板钩与棒的连接固定将脊柱依次横向拉至预弯棒以矫正脊柱的侧凸畸形，通常与去旋转技术联合应用以增加矫形效果。平移矫正力既可以在凸侧提供，又可以在凹侧提供。对于前凸型的脊柱侧凸，可采用凹侧平移力，同时节段性的撑开力可以纠正前凸畸形或产生后凸;而对于后凸型的脊柱侧凸，则可采用凸侧平移力，节段性的加压可以纠正后凸畸形或产生前凸［14］。由于患者多数处于生长发育期，椎体骨质并未达到理想的强度以提供足够的矫形力矩，平移技术的应用需要每个固定节段依次完成横向平移，巨大的矫形力矩容易造成椎弓根螺钉割裂椎体［15］。

去旋转技术的原理在于将矢状面预弯成理想曲度的棒置于侧凸范围内，旋转90°，将脊柱额状面的畸形转向矢状面，在纠正额状面畸形的同时重建矢状面曲度，主要适用于弹性较好的侧凸畸形。对于较严重的畸形(如Cobb 角＞90°)或复杂畸形(如合并严重后凸畸形)和僵硬的脊柱侧凸，往往无法通过对单一预弯棒的旋转而纠正侧凸，一方面不可能达到对棒行90°旋转，而强行旋转则可能导致脊椎后部的骨折，甚至强大的扭转力可引发神经并发症［16］。另一方面术中冠状面上的侧凸畸形程度并不一定是矢状面上所希望的曲度，这时就需要后路平移技术和悬梁臂技术与后路去旋转技术相结合来获得理想的矫形效果。

悬梁臂技术的原理为在凸侧顶椎(半椎体)的近端及远端置入椎弓根螺钉，分别连接钉棒作为悬梁，然后利用杠杆原理交替下压上下两端的棒以实现对于后凸的矫正。Shono 等［17］指出，悬梁臂技术存在的缺点主要包括内固定的两端有产生非生理性交界性后凸的倾向以及凸侧棒的两端承受较大的应力集中。笔者认为上述情况的出现与悬梁臂技术的应用并无直接关系，而与术中矫形的程度有关。畸形矫正的度数越大，矫形范围内椎弓根螺钉所承受的矫形力矩越大，术后应力集中及发生交界性后凸的可能性越大。悬梁臂技术的优势在于将每根棒承受的矫形力矩均衡的分配到每个椎弓根螺钉上，可有效避免椎弓根螺钉割裂椎体现象或椎弓根骨折的发生。当交替下压“悬梁臂”完成侧后凸畸形的矫正，于对侧安装固定棒可实现对于矫形的维持。拆除上下两端的“悬梁臂”后，选择合适长度及曲度的固定棒置于侧凸范围内，应用平移技术可进一步矫正侧后凸畸形［18-19］。

需要注意的是，在手术过程中不可盲目的追求畸形的矫正而忽视对于神经的保护，闭合截骨间隙时要严密观察是否发生硬膜皱褶，避免术后神经症状的出现。畸形矫正越明显并非意味着手术的综合疗效越好，矫正度数越大，术后椎弓根螺钉承担的拔出力及应力集中现象越明显，发生内固定相关并发症的风险越高，因此术中的矫形要适当。在内固定范围的选择上应主要考虑畸形程度和代偿弯柔韧性，畸形越重，代偿弯越僵硬，术中发生螺钉切割椎弓根的可能性越大，固定的节段越长［20］。对于早期发现的半椎体畸形，由于脊柱柔韧性较好，行半椎体切除后采用短节段固定可明显恢复脊柱生理曲度。当晚期半椎体畸形进展为结构性侧凸时，由于脊柱较为僵硬，行半椎体切除后往往需要通过长节段的椎弓根螺钉来矫正侧后凸畸形，手术难度大且风险高［20-22］。

［1］McMaster MJ，Ohtsuka K.The natural history of congenital scoliosis.A study of two hundred and fifty-one patients［J］.J Bone Joint Surg Am，1982，64(8):1128-1147.

［2］Jeszenszky D.Morphological changes of the spinal canal after placement of pedicle screws in newborn pigs［C］.SRS Annual Meeting.Cairns:2000.

［3］詹世强，王义生，马元琛，等.后路半椎体切除器械矫正内固定治疗先天性脊柱侧凸［J］.中国矫形外科杂志，2009，17(3):168-171.

［4］张小兆，钟生财，向志军.经后路半椎体切除固定治疗儿童先天性脊柱侧凸［J］.实用骨科杂志，2011，17 (8):689-691.

［5］MacLennan A.Scoliosis［J］.BMJ，1922，2:864-866.

［6］Shono Y，Abumi K，Kaneda K.One-stage posterior hemivertebra resection and correction using segmental posterior instrumentation［J］.Spine (Phila Pa 1976)，2001，26(7):752-757.

［7］Aydogan M，Ozturk C，Tezer M，et al.Posterior vertebrectomy in kyphosis，scoliosis and kyphoscoliosis due to hemivertebra［J］.J Pediatr Orthop B，2008，17(1):33-37.

［8］Daubs MD.Commentary:Is a two-staged anterior-posterior vertebral column resection (VCR)safer than a posterior-only VCR approach for severe pediatric deformities?［J］.Spine J，2013，13(5):487-488.

［9］王岩，张永刚，张雪松，等.后路半椎体切除、短节段经椎弓根内固定术治疗小儿先天性脊柱侧凸［J］.中国脊柱脊髓杂志，2006，16(3):196-199.

［10］丁立祥，邱贵兴，王以朋.半椎体所致先天性脊柱侧凸的手术治疗［J］.中华骨科杂志，2004，24(5):309-312.

［11］Cheung KM，Zhang JG，Lu DS，et al.Ten-year follow-up study of lower thoracic hemivertebrae treated by convex fusion and concave distraction［J］.Spine (Phila Pa 1976)，2002，27(7):748-753.

［12］朱锋，邱勇，王斌，等.青少年脊柱侧凸的后路CDH Legacy矫形内固定技术与疗效［J］.中国矫形外科杂志，2007，15(19):1441-1444.

［13］Ruf M，Harms J.Posterior hemivertebra resection with transpedicular instrumentation:early correction in children aged 1 to 6 years［J］.Spine (Phila Pa 1976)，2003，28(18):2132-2138.

［14］孙麟，宋跃明，刘立岷，等.应用脊椎操纵器顶椎双侧去旋转技术治疗特发性脊柱侧凸的早期疗效［J］.脊柱外科杂志，2012，10(4):241-246.

［15］Klemme WR，Polly DW Jr，Orchowski JR.Hemivertebral excision for congenital scoliosis in very young children［J］.J Pediatr Orthop，2001，21(6):761-764.

［16］Chen YT，Wang ST，Liu CL，et al.Treatment of congenital scoliosis with single-level hemivertebrae［J］.Arch Orthop Trauma Surg，2009，129(4):431-438.

［17］Shono Y，Abumi K，Kaneda K.One-stage posterior hemivertebra resection and correction using segmental posterior instrumentation［J］.Spine (Phila Pa 1976)，2001，26(7):752-757.

［18］仉建国，邱贵兴，于斌，等.后路半椎体切除术治疗先天性脊柱侧后凸的初步结果［J］.中华骨科杂志，2006，26(3):156-160.

［19］Callahan BC，Georgopoulos G，Eilert RE.Hemivertebral excision for congenital scoliosis［J］.J Pediatr Orthop，1997，17(1):96-99.

［20］仉建国，邱贵兴，刘勇，等.前后路一期半椎体切除术矫治脊柱侧后凸［J］.中华骨科杂志，2004，24(5):257-261.

［21］Ruf M，Harms J.Hemivertebra resection by a posterior approach:innovative operative technique and first results［J］.Spine (Phila Pa 1976)，2002，27(10):1116-1123.

［22］Deviren V，Berven S，Smith JA，et al.Excision of hemivertebrae in the management of congenital scoliosis involving the thoracic and thoracolumbar spine［J］.J Bone Joint Surg Br，2001，83(4):496-500.