长、短节段融合内固定治疗成人退变性脊柱侧凸并发症分析

何守玉 朱锋 邱勇 朱泽章 孙旭 鲍虹达 周恒才 乔军

成人退变性脊柱侧凸 ( degenerative scoliosis，DS )是成年后由于椎体、椎间盘以及椎间关节等进行性退变而出现的腰椎冠状面 Cobb’s 角＞10° 的脊柱畸形，其在老年人群的发病率报道不一 ( 6%～68% )，且发病率随着年龄的增长呈上升趋势[1-2]。DS 患者常表现为不同程度的持续性腰背部疼痛伴或不伴下肢放射痛、神经源性跛行等椎管狭窄症状，部分患者还表现为脊柱冠状面或矢状面的倾斜[3-5]。手术治疗是缓解患者临床症状的重要途径之一，其首要目的是减轻疼痛、稳定脊柱、重建脊柱整体平衡，而非过度追求冠状面畸形的矫正[1,4]。手术策略主要包括单纯减压、减压联合内固定融合术，后者根据不同的融合节段又分为短节段融合内固定与长节段融合内固定。融合策略的选择始终存在争议，选择长节段固定还是短节段固定治疗 DS 仍是目前研究热点[6-9]。短节段融合试图通过尽可能少的融合节段达到缓解症状、稳定脊柱的目的；而长节段融合在改善整体脊柱平衡方面能更好地发挥其作用[8,10-11]。以往有关长、短节段融合策略的研究主要侧重于二者的生活质量与影像学疗效的比较，鲜有研究针对两种融合策略的并发症展开分析。2007 年 1 月至 2012 年2 月，我院通过后路矫形内固定植骨融合术治疗 DS患者，根据节段融合长短分析其并发症，报告如下。

资料与方法

一、纳入及排除标准

纳入标准：( 1 ) DS Cobb’s 角＞10° 者；( 2 ) 年龄＞50 岁者；( 3 ) 接受后路矫形内固定 ( 长或短节段，伴或不伴减压 ) 植骨融合术者；( 4 ) 术前、术后及末次随访时摄站立位全脊柱正侧位 X 线片者；( 5 )随访时间＞12 个月者。

排除标准：( 1 ) 合并脊柱创伤、结核、肿瘤以及翻修等病例；( 2 ) 青少年时期有脊柱畸形病史者。

二、一般资料

筛选 94 例，根据融合节段的不同分长节段融合内固定组与短节段融合内固定组。固定节段与融合节段一致，所有患者均采用自体骨与同种异体骨联合植骨的方法。长节段融合定义为融合节段达到或超过侧凸上、下端椎；短节段融合定义为融合节段在侧凸节段上、下端椎以内[8]。其中，长节段融合内固定组 66 例 ( 70.2% )，男 11 例，女 55 例，平均年龄 ( 59.1±9.9 ) 岁，术前侧凸 Cobb’s 角平均( 39.3±9.1 ) °；短节段融合内固定组 28 例 ( 29.8% )，男 5 例，女 23 例，平均年龄 ( 62.7±12.3 ) 岁，术前侧凸 Cobb’s 角平均 ( 18.5±6.4 ) °。

三、评估指标

评估内容包括患者术前年龄、性别；术中减压节段、融合节段、植入物密度、出血量、手术时间以及术后住院时间。术前、术后及末次随访摄站立位全脊柱正侧位片，测量患者 Cobb’s 角及冠、矢状面整体平衡状态，用于评估侧凸及躯干平衡的改善情况。根据并发症发生的时间分为早期并发症 (＜术后 3 个月 ) 和晚期并发症 ( ≥术后 3 个月 )[8]。

四、统计学分析

运用 SPSS 19.0 软件进行数据录入及统计分析。计量资料采用表示，运用独立样本t检验比较两组患者手术相关资料的差异性，P<0.05 为差异有统计学意义。

结 果

一、一般情况

两组在年龄与减压节段上差异无统计学意义(P＝0.081 和 0.067 )。长节段融合内固定组侧凸Cobb’s 角术后矫正率为 66.2%；短节段融合内固定组侧凸 Cobb’s 角术后矫正率为 52.4%。长节段融合内固定组在手术时间、术中出血量以及术后住院时间上要明显大于短节段融合内固定组，差异有统计学意义 (P＜0.05 )。整体脊柱平衡方面，两组患者术前冠状面平衡与矢状面平衡差异有统计学意义 (P＜0.05 )。通过手术矫正后，两组间整体脊柱平衡方面差异无统计学意义 ( 冠状面P＝0.071，矢状面P＝0.116 )，但末次随访中，长节段融合内固定组冠状面平衡相对较差，与短节段融合内固定组相比，差异有统计学意义 (P＝0.026 ) (表1)。

二、并发症

本组 94 例中，33 例 ( 35.1% ) 出现并发症 36 例次 ( 2 例同时合并存在内固定断裂与躯干冠状面失平衡，1 例同时合并术中大出血与术后下肢不全瘫 )。其中，长节段融合内固定组 25 例 ( 37.9% ) 出现并发症，早期并发症 6 例 ( 9.1% )：术中大出血 2 例( 3.0% ) ( 术中出血量＞4000 ml )，术中硬脊膜撕裂2 例 ( 3.0% )，术后下肢不全瘫 2 例 ( 3.0% )，下肢深静脉血栓形成、肺栓塞 1 例 ( 1.5% )；晚期并发症19 例 ( 28.8% )：术后断钉 ( 或断棒 ) 8 例 ( 12.1% )，冠状面失平衡 6 例 ( 9.1% )，矢状面失平衡 2 例( 3.0% )，假关节形成 2 例 ( 3.0% )，近端交界性后凸2 例 ( 3.0% )，远端临近节段病变 1 例 ( 1.5% )。短节段融合内固定组共出现并发症 8 例 ( 28.6% )：早期并发症 1 例 ( 3.6% ) 为术中硬脊膜撕裂；晚期并发症7 例 ( 25.0% )：侧凸进展 2 例 ( 7.1% )，近端临近节段病变 2 例 ( 7.1% )，术后断钉或断棒 1 例 ( 3.6% )，矢状面失平衡 1 例 ( 3.6% )，假关节形成 1 例 ( 3.6% )(表2)。典型病例见图 1、2。

表1 长、短节段融合内固定组患者临床与影像学资料比较 (±s)Tab.1 Comparison of clinical and radiographic data between the long-segment fusion group and the short-segment fusion group (±s)

表1 长、短节段融合内固定组患者临床与影像学资料比较 (±s)Tab.1 Comparison of clinical and radiographic data between the long-segment fusion group and the short-segment fusion group (±s)

项目 长节段融合组(n = 66 )短节段融合组(n = 28 )P 值年龄 ( 岁 ) 59.1± 9.9 62.7±12.3 0.081性别 (n，男 / 女 ) 11 / 55 5 / 23 0.412融合节段 ( 个 ) 11.1± 5.5 3.8± 3.2 0.000植入物密度 ( % ) 73.9±13.2 97.4± 3.7 0.002减压节段 ( 个 ) 2.9± 2.1 2.5± 1.8 0.067出血量 ( ml ) 2788.0±63.8 1642.0±49.9 0.000手术时间 ( min ) 260.8±35.6 188.3±20.7 0.000术后住院时间 ( 天 ) 6.7± 5.5 4.9± 3.8 0.033 Cobb’s 角 ( ° )术前 39.3± 9.1 18.5± 6.4 0.000术后 13.3± 6.5 8.8± 6.7 0.021末次随访 14.7± 6.3 10.9± 7.4 0.032冠状面平衡 ( mm )术前 35.7±15.3 23.4±16.5 0.011术后 19.3±13.4 17.1±10.3 0.071末次随访 23.7±18.5 16.5±11.5 0.026矢状面平衡 ( mm )术前 55.4±19.0 43.6±16.6 0.048术后 20.2±15.2 22.6±13.9 0.116末次随访 24.2±18.2 21.7±14.7 0.101

表2 长、短节段融合内固定组并发症比较Tab.2 Comparison of the complications between the long-segment fusion group and the short-segment fusion group

讨 论

一、DS 融合策略存在争议

通常认为 DS 是成年后脊椎各结构尤其是椎间盘不对称退变导致的脊柱畸形。DS 临床表现为腰背疼痛和椎管狭窄导致的下肢神经症状。如果腰部疼痛来自于侧凸的凸侧，多数是背部肌肉的疲劳以及痉挛所致，这种疼痛可以通过非手术治疗缓解并逐步改善患者的生活质量。如果疼痛来自侧凸的凹侧，可能是由于凹侧关节突的增生退变、神经根的卡压等。这种来自侧凸凹侧的疼痛和椎管狭窄导致的下肢神经损害通常需要手术干预。DS 手术治疗的目的包括缓解腰痛和腿痛症状、控制畸形进展、改善侧凸畸形、重建脊柱平衡[12]。局部减压、适度矫形、坚强融合是实现此目的的必要举措。临床上运用的手术方式包括单纯减压、减压联合融合内固定等。单纯神经减压虽然创伤较小，但常常导致节段不稳及侧凸加重且适应证存在较大的局限性，已逐渐被减压联合融合内固定取代[13]。局限性减压联合融合内固定是目前治疗 DS 的主要策略，根据融合节段范围分为短节段融合与长节段融合。Silva 等[14]认为侧凸 Cobb’s 角＜30°，顶椎椎体半脱位＜2 mm 且椎体前方无骨赘形成，无脊柱整体冠、矢状面失平衡的 DS 患者可行短节段融合内固定；对于存在脊柱冠状面和 ( 或 ) 矢状面失衡、顶椎严重旋转、椎体侧方移位＞2 mm 以及畸形进展的患者则建议在完成充分椎管减压的同时行脊柱长节段融合内固定，以解除神经症状、重建脊柱平衡与稳定[8,15]。本研究病例的融合策略除了参照以上标准外，还考虑了退变性腰椎侧凸患者胸椎代偿弯的大小、侧凸远端椎间盘的退变程度以及是否合并矢状面后凸畸形等多方面因素。手术融合节段的选择仍是目前最具争议的热点问题之一[16]。争议的焦点很大部分源于两种不同节段融合策略均存在不同的并发症。

图1 DS 患者，女，59 岁，正侧位 X 线片 a：术前侧凸 Cobb’s 角 30°，胸腰段后凸 25°；b：采用短节段融合内固定术，术后侧凸Cobb’s 角 20°；c：由于融合节段选择过短，术后 2.5 年出现侧凸进展、近端临近节段退变 ( 临近椎体楔形变 )，侧凸 Cobb’s 角 41°，胸腰段后凸 70°；d：予以翻修，延长融合节段；e：翻修术后 3 年矫形效果维持良好图2 DS 患者，男，70 岁，全脊柱正侧位片 a～b：术前侧凸 Cobb’s 角 50°，胸腰段后凸 48°；c～d：长节段融合内固定术后 1.5 年复查，见脊柱冠状面失平衡，L4～5 节段内固定断裂；e：MRI 示 L4～5 椎间盘严重退变，椎间隙变窄。患者未诉明显腰痛，未予翻修，嘱定期复查Fig.1 A 59-year-old female patient had DS, whose posteroanterior and lateral X-rays were presented a: The preoperative Cobb’s angle was 30° and thoracicolumbar kyphosis angle was 25°; b: After short-segment fixation and fusion, the Cobb’s angle became 20°; c: Curve progression and proximal adjacent segment disease occurred at 2.5 years after the operation because the segment was too short. The Cobb’s angle and thoracicolumbar kyphosis angle were 41° and 70° respectively; d: Revision and extension of the fusion segment was performed for the patient; e: At 3 years after the revision, both parameters were not changed signifi cantlyFig.2 A 70-year-old male patient had DS, whose posteroanterior and lateral X-rays of the total spine were presented a-b: The preoperative Cobb’s angle was 50° and thoracicolumbar kyphosis angle was 48°; c-d: At 1.5 years after long-segment fixation and fusion, coronal imbalance and rod breakage at L4-5 were noticed; e: The MRI showed severe degeneration and space narrowing of the disc at L4-5. As no signifi cant back pain was presented, revision was not performed for the patient

二、短节段融合治疗 DS 的并发症

多数学者研究认为矫正畸形并非 DS 手术治疗的主要目标，从而主张进行有限减压联合短节段融合[8,11,14]。但有临床研究显示短节段融合术后存在畸形进展、临床疗效不确切以及易出现临近节段病变等问题。Cho 等[8]通过长、短节段融合治疗 DS的对比研究发现，短节段融合治疗组 28 例中，有10 例 ( 35.7% ) 出现了近端临近节段病变；而在长节段融合治疗组 22 例中，仅有 2 例 ( 9.1% ) 出现近端临近节段病变，并建议对侧凸 Cobb’s 角较大、椎体旋转半脱位较为严重以及存在整体躯干失平衡的 DS 患者采用长节段融合内固定，以避免临近节段病变的发生。Hwang 等[17]对 47 例 DS 患者行后路减压短节段融合内固定手术，其中 8 例术后侧凸明显加重，其建议对侧凸角度偏大、减压节段位于侧凸顶椎的患者选择长节段融合矫形。笔者通过回顾性研究发现，28 例接受短节段融合的 DS 患者中，8 例 ( 28.6% ) 出现并发症，且除 1 例术中出现硬脊膜撕裂外，其余 7 例均为晚期并发症，其中侧凸进展 2 例，临近节段病变 2 例，矢状面失平衡与假关节形成各 1 例。可见短节段融合由于手术创伤相对较小，手术时间短，在近期手术并发症相对较低，但其矫形力度有限，在术后随访过程中存在侧凸进展与临近节段病变的风险 (图 1)。

三、长节段融合治疗 DS 的并发症

鉴于短节段融合存在上述问题，学者们尝试采用长节段融合以降低或避免短节段融合所产生的并发症。但采用长节段融合治疗的患者术前 Cobb’s 角较大，矫形力度大，因此存在手术创伤大、手术时间长、围手术期并发症多、远期出现冠状面及矢状面整体失平衡、假关节形成、内固定失败等诸多问题，且同样会并发临近节段退变[14,18-20]。Brian 等[19]的研究中，长节段融合围手术期并发症发生率为30%，手术时间与术中出血量均明显多于短节段融合组，远期随访中假关节的形成率高达 20%。与短节段融合易发近端临近节段退变不同的是，长节段融合的临近节段退变多发生在融合节段的远端，Cho等[8]的研究中，18 例长节段融合固定的患者，3 例出现远端临近节段退变。本研究中，66 例采用长节段融合的 DS 患者，术前影像学参数提示与短节段融合组相比，长节段融合组在侧凸 Cobb’s 角以及脊柱整体平衡状态要明显严重 (表1)，其总并发症发生率为 37.9%，其中早期并发症的发生率为 9.1%，包括术中大出血 2 例，硬脊膜撕裂 2 例，术后双下肢不全瘫 2 例，下肢深静脉血栓形成、肺栓塞 1 例；晚期并发症的发生率为 28.8%，主要包括内固定失败 ( 断钉、断棒 ) 8 例 ( 12.1% ) 和脊柱冠、矢状面整体失平衡 8 例 ( 12.1% ) ( 其中有 2 例躯干失平衡与内固定断裂合并存在 ) (图 2)，另有 2 例出现假关节，2 例出现近端交界性后凸，1 例出现远端临近节段病变。可见长节段内固定除了围手术期并发症发生率较高外，可能由于术前侧凸角度较大，术中过度矫形以及术前即存在的脊柱冠、失状面失平衡等原因，其远期随访过程中较容易出现躯干失平衡与内固定失败。

四、主要并发症发生的原因与处理 ( 表 3 )

本研究中，长节段融合组 2 例出现术后下肢不全瘫：1 例为术中大出血 ( 出血量 8051 ml ) 所致的脊髓缺血性损害，双下肢肌力于术后 10 天恢复正常；1 例为 1枚椎弓根螺钉位置不良 ( L4左侧椎弓根钉偏内 ) 所致，术后右下肢肌力减至 III 级，手术取出位置不良螺钉，术后 4 个月右下肢肌力逐渐恢复至正常水平。长节段融合组中另有 2 例出现近端交界性后凸，分析其原因为术前躯干矢状面失平衡较为严重且失平衡过度矫正以及术后腰椎前凸角保留过大[8,21-22]。短节段融合组 2 例出现侧凸进展，其均为融合节段选择过短，原有的侧凸向近端累及所致。长、短节段融合组均出现临近节段病变，区别在于短节段融合组 2 例为近端临近节段病变，分析其原因为患者年龄较大 ( ＞70岁 ) ，临近椎体发生骨质疏松性椎体压缩性改变；长节段融合组 1 例为远端临近节段病变 ( L5～S1)，主要为椎间盘塌陷、椎间隙变窄。两组患者中共有 9 例发生内固定断裂，这是长节段固定融合随访中最常见的并发症，其发生原因主要有冠状面侧凸矫正不足、矢状面残留后凸畸形、脊柱冠、矢状面失平衡等，并有 2 例内固定失败与脊柱冠状面失平衡合并存在。9 例内固定断裂患者中，8 例进行了翻修手术，1 例没有明显腰痛等症状予以定期随访 ( 表 3 )。

表3 内固定断裂患者病例信息、原因分析与处理措施Tab.3 Clinical data, analysis of reasons and treatment strategies for the patients with instrumentation failure

本研究结果提示，长、短节段融合内固定治疗DS 均有较高的并发症发生率。短节段融合内固定虽然创伤相对较小，但术后远期易并发融合节段近端临近节段退变、侧凸进展等并发症。长节段融合固定虽能较好地矫正畸形，改善平衡状态，但临床上选择长节段融合内固定时要综合评估患者对手术的耐受力，预防围手术期并发症的发生。同时，对长节段融合术后的患者要警惕出现脊柱整体冠、矢状面失平衡及内固定失败的风险。不论采取何种融合策略，定期随访至关重要，以便及时发现问题并进行必要地干预。

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