改良经椎弓根截骨矫形术治疗陈旧性胸腰椎骨折伴后凸畸形

·临床研究·

改良经椎弓根截骨矫形术治疗陈旧性胸腰椎骨折伴后凸畸形

黄剑侯，刘竞龙，孙俊凯，贾连顺

作者单位：521000广东，解放军第188医院骨六科(黄剑侯，刘竞龙，孙俊凯)；第二军医大学附属长征医院骨科(贾连顺)

通信作者：刘竞龙13828321589@126.com

【摘要】目的评价改良经椎弓根截骨矫形术(transpedicular subtraction osteotomy, PSO)治疗陈旧性胸腰椎骨折伴后凸畸形的临床效果和安全性。方法 回顾分析本院2008年1月～2012年10月采用改良PSO治疗的16例陈旧性胸腰椎骨折伴后凸畸形患者临床资料，对所有患者的矫正情况、置入钛网的高度进行随访，采用疼痛视觉模拟量表(visual analogue scale,VAS)评分、Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index,ODI)对腰椎功能进行评估。结果随访12～24个月，平均18.9个月，手术时间190～305 min，平均220 min，术中出血量 1 400～2 450 mL，平均 1 740 mL。所有患者术后均获得功能及自我形象的改善，腰痛VAS评分下降了(6.3±1.4)分，ODI下降了(52. 12±7. 43)%，获得34.6°±3.2°的后凸角的矫正，末次随访时矫正度数丢失1.6°。融合率为87.5%。1例患者出现大腿前侧皮肤麻木，术后3个月随访痊愈。结论改良PSO治疗陈旧性胸腰椎骨折伴后凸畸形安全、有效。

【关键词】胸椎; 腰椎；脊柱骨折; 脊柱后凸; 内固定器;截骨术; 矫形外科手术

作者简介：黄剑侯(1977— )， 博士，主治医师

【中图分类号】R 682.3【文献标志码】 A

DOI【】

收稿日期：(2014-01-08)

Modified pedicle subtraction osteotomy for thoracolumbar old fracture with kyphosisHUANGJian-hou*，LIUJing-long，SUNJun-kai，JIALian-shun.*DepartmentofOrthopaedics, 188thHospitalofPeople’sLiberationArmy,ChaoZhou521000,GuangDong,China

Abstract【】ObjectiveTo evaluate the efficacy and safety of modified pedicle subtraction osteotomy for thoracolumbar old fracture with kyphosis. MethodsFrom January 2008 to October 2012, 16 patients of thoracolumbar kyphosis underwent modified pedicle subtraction osteotomy were reviewed. Preoperative and postoperative kyphotic Cobb's angle, visual analogue scale(VAS) score of back pain, Oswestry disability index(ODI), as well as titanium mesh height inserted, the incidence of complication were accessed. ResultsMean follow-up duration was 18.9 months. Average operative time was 220 min(190-305 min) and average bleeding was 1 740 mL(1 400-2 450 mL) . All the patients were significantly improved in function and self-image, and obtained kyphosis correction with 34.6 °± 3.2 °. VAS score of low back pain was decreased by 6.3 ± 1.4, ODI was dropped (52. 12 ± 7. 43)%, the final follow-up degree of correction lost 1.6°. Fusion rate was 87.5%. One patient suffered anterior thigh numbness and get recovery after 3 months of follow-up. Conclusion Modified pedicle subtraction osteotomy is a safe and effective technique for the treatment of old fracture with kyphosis.

【Key words】Thoracic vertebrae; Lumbar vertebrae; Spinal fractures; Kyphosis; Internal fixators; Osteotomy; Orthopedic procedures

J Spinal Surg, 2015,13(1):16-19

胸腰椎陈旧性骨折伴后凸畸形常继发于骨折的非手术治疗和不当手术治疗，后凸畸形可导致重力线前移及脊柱不稳，从而引起局部疼痛、畸形和神经功能障碍。其治疗术式呈多样化。本院采用经后路“V”形截骨、钛网、椎弓根螺钉内固定治疗陈旧性胸腰椎骨折伴后凸畸形16例，取得满意疗效。现报告如下。

1临床资料

1.1一般资料

本院2008年1月～2012年10月收治胸腰椎陈旧性骨折伴后凸畸形患者30例，全部病例均无脊柱骨折内固定及矫正手术史，常规术前检查、专科常规(X线片、CT扫描并三维重建、MRI检查)和骨密度检查。排除骨质疏松、骨量减少、前方主动脉钙化或前纵韧带骨化、椎体前方骨桥形成引起的后凸畸形，16例患者符合入选条件纳入病例组，男9例，女7例；年龄22～48岁，平均32岁；其中T122例、L14例、L210例；骨折距离手术时间3～25个月，平均12.3个月；后凸Cobb角16°～45°，平均28.3°；11例因出现腰背部疼痛剧烈，平卧困难、后凸畸形进行性加重就诊；5例有神经损害症状，按Frankel分级[1]为D级。

1.2手术方法

患者全麻状态下，俯卧于腰桥上，腹部悬空。采用后正中切口，分离两侧棘旁肌，显露截骨平面及上下1个节段的双侧椎板关节突关节及横突，确认截骨椎弓根水平，咬除后方棘突、椎板和横突(修整留备植骨用)分别于截骨操作侧的对侧依原脊柱后凸弧度安装临时椎弓根固定棒，以防止截骨面完全离断时对脊髓造成牵拉损伤。显露椎弓根上下位神经根并尽量保留，骨膜下剥离双侧椎弓根和椎体外侧壁软组织并用纱布条填塞止血切除椎弓根，用开路锥在椎弓根开口，利用高速磨钻、髓核钳、刮勺通过椎弓根运用蛋壳技术对椎体上部“V”形截骨，尖嘴咬骨钳及髓核钳咬除“蛋壳样”椎体后壁及侧壁上部分，尖嘴咬骨钳及髓核钳咬除截骨椎体的上终板，并彻底摘除该间隙的椎间盘髓核组织，刮除该椎间盘上位椎体下终板软骨，处理完毕后纱布条充填止血。

对所有患者进行髂嵴后侧取骨，切取3～5片条形骨片及松质骨(留备植骨用)。截骨前在截骨椎弓上下椎体置入合适长度椎弓根螺钉(威高耀华5.5系统，单向)，截骨完毕后，放低腰桥中部使脊柱处于过伸状态，椎弓根螺钉尾端上连接棒及螺帽并适当撑开，游标卡尺测量截骨长度，取合适长度直径为16 mm的钛网(威高耀华，充填截骨取下自体骨)，通过椎弓根螺钉操作对截骨间隙进行适当加压以增加钛网和椎体、终板之间的接触。利用所截取骨质及自体髂骨充填植于截骨间隙内的钛网周围，处理截骨椎弓根上下椎的椎板外层皮质骨面及渗血。将取下长条片状髂骨桥接于椎板间做椎板间植骨。

术毕伤口内留置全管引流1根，术后72 h内拔出，常规补液预防感染，第2天开始在床上行四肢功能锻炼，第3周进行腰肌等长收缩锻炼，患者平卧或轴位翻身，避免腰部扭转。3个月后腰围保护下床逐渐负重锻炼。

1. 3术后随访和评估

对所有患者进行随访，包括放射学评估、临床评估。放射学评估包括比较手术前、后的X线片，了解后凸Cobb角的变化及植骨融合情况，是否出现钛网下沉、内固定松动、断裂等并发症。临床评估包括手术前后和随访时应用疼痛视觉模拟量表(visual analogue scale, VAS)评分[2]评估腰痛程度。并使用Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index, ODI)[3]评估腰椎功能，比较不同时期腰椎功能的变化，除Cobb角，其余指标均在术后1年进行比较。

1.4统计学处理

2结果

所有患者均获得随访，随访时间12 ～24个月，平均18.9个月。16例患者的截骨水平分别为:T122例、L14例、L210例。手术时间190 ～305 min，平均220 min，术中出血量1 400～2 450 mL，平均1 740 mL。所有患者均获得功能及自我形象的改善(见表1)。获得后凸角的矫正28°～40°，平均34.6°， 末次随访时平均矫正度数为32.9°，丢失1.6°。腰痛VAS评分下降了(6.3±1.4)分，ODI下降了(52. 12±7. 43)%，与术前相比差异具有统计学意义(P<0.05)。术后1例患者出现大腿前侧皮肤麻木，术后3个月随访痊愈。14例患者末次随访(>1年)时影像学提示已融合，2例患者仅随访12个月，当时没有明确的完全融合的证据，无临床症状，融合率达87.5%，随访过程中未见明显的钛网下沉，无内固定松动、断裂的情况。典型病例影像学资料见图1。

表1手术前后各评价指标

Tab.1Preoperative with postoperative evaluation index

指标Index手术前Preoperative手术后PostoperativeCobb角/(°)Cobb’sangle/(°)28.3±9.0-6.4±8.1*VAS评分VASscore7.9±1.01.6±1.2*ODI/(%)58.6±9.16.5±2.8*

注：*与术前相比，P<0.05

Notes:*Compared with pre-operation,P<0.05

a: 术前X线片示Cobb角 20°b: 术前矢状位MRI c: 术前横切面MRId: 术后X线片示Cobb角 -10° e: 术后1年X线片示钛网无下沉植骨融合

a: Postoperative roentgenograph shows Cobb’s angle is 20°b: Postoperative sagittal plane MRIc: Postoperative transverse MRId: Postoperative roentgenograph shows Cobb’s angle is -10°e: One year postoperative roentgenograph shows titanium mesh no sink and bone grafting fusion

图1典型病例影像学资料

Fig.1Radiologic data of a typical patient

3讨论

有学者认为胸腰椎陈旧性骨折伴后凸畸形非手术治疗难以从根本上达到纠正畸形和改善症状的目的，多需行手术矫正畸形、解除压迫、重建脊柱平衡才能取得良好疗效[4]。脊柱后凸矫形手术治疗方法很多，多采用经后路截骨矫形术[5-9]，常应用的有Smith-Peterson截骨矫形术(Smith-Peterson’s osteotomy, SPO)、经椎弓根截骨矫形术(pedicle subtraction osteotomy, PSO)和后侧经肋横突入路-脊柱闭合张开楔形截骨术。各种术式各有优缺点，术式的选择受病因、后凸的部位和范围、后凸的程度、既往手术史、椎间盘是否活动、冠状面是否失平衡等因素影响[8]。SPO术式通过“V”形切除关节突和椎板，撑开脊柱的中柱和前柱关闭后方的楔形截骨，其操作相对简单，对神经的干扰较小，一般认为一个节段的SPO可以获得10°～15°的矫正[10]。对于严重畸形，常需行多节段的SPO，增加了手术的创伤和费用，并发症发生率也随之增高。Thomasen等[11]提出通过切除脊柱后部结构，保留前纵韧带作为铰链，后方缩短的PSO来治疗强直性脊柱炎后凸畸形。与SPO相比，PSO的优点明显[10]：①无须撑开前方结构即可获得三柱的矫形；骨接触面大，愈合率高，降低了内固定物失败的可能；②矫形效率高。1个节段的PSO即可以获得30°的矫正，同时还可以通过冠状面截骨的调整在一定程度上纠正冠状面的不平衡。但其有手术操作时间长，出血多等缺点。PSO是一种缩短截骨手术，脊柱的缩短可能形成皱褶，影响椎管的形态导致脊髓受压、缺血进而造成脊髓的损伤[12]。Kawahara等[13]于2001年提出手术时先置入椎弓根钉，通过肋横突入路对后凸畸形的楔形椎体进行切除，直视下环脊髓周围进行减压，利用椎弓根钉矫正后凸，然后在椎体间隙置入结构性植骨块或钛网。适用于严重的角状后凸畸形(>40°)。这种“关闭-张开”可防止因脊柱的缩短而脊髓相对延长发生皱褶变形及损伤；可避免患者术中体位的变动；在周围减压时可看清脊髓，能够彻底清除脊髓周围可能造成压迫的结构[11]。值得注意的是术中需充分显露脊髓，精确的楔形截骨操作，术中对脊髓进行可靠的监测[13-14]。他们采用这种方法治疗严重性创伤后脊柱后凸畸形，经2.2～7.5年的随访，患者的畸形得到30°～60°矫正，神经功能改善明显，无神经并发症。本组手术都是在造成后凸的椎体进行经椎弓根的“V”型截骨，属改良PSO，但其与经典PSO又存在本质的差别：①经典PSO术式是短缩脊柱的矫形截骨术，而改良的PSO术式则尽量恢复原有的脊柱长度；②PSO不切除截骨椎弓根的上终板构成的椎间盘结构且不造成脊柱的完全断裂，由于创伤后所导致的脊柱后凸畸形常合并椎间不稳或椎间盘的严重退变，因此固定融合必须包括上位椎间盘的切除[15-16]；③创伤后导致的后凸畸形，一般是前中柱压缩严重，后凸顶点常位于椎体后上缘，矫正畸形、解除压迫必须切除后凸顶点也使得截骨椎体的上终板难以保存，双重因素决定通常情况下需切除截骨椎体上终板所构成的椎间盘。本研究中所用截骨方法为改良PSO，但其本质及操作过程亦属于经后路肋横突入路脊柱闭合张开楔形截骨术。手术需切除矫形节段所有后部结构并包括相邻的上下关节突关节、上终板构成的椎间盘结构，把整个脊柱完全截断，并通过前期置入的椎弓根进行闭合后部结构撑开前柱，并在椎间隙放置钛网，其有别于经后侧经肋横突入路脊柱闭合张开楔形截骨术的是仅进行部分椎体及上位椎间盘结构的切除。严格来说本研究所用截骨方法应该是介于PSO和经后侧经肋横突入路脊柱闭合张开楔形截骨术的截骨方法。

本组病例术后恢复了伤椎的大部分高度，避免了因脊柱的缩短而脊髓相对延长发生皱褶变形及损伤；其次术中所用钛网高度为(16±2) mm，亦是可能短缩的脊柱长度，这对于对自身外形要求较高患者提供了良好的选择。为了取得良好疗效，本组病例经过严格筛选：为降低撑开前柱的困难，减少腹部大血管和内脏损伤可能，剔除了椎体前方主动脉钙化或前纵韧带骨化椎体前方骨桥形成的病例。为降低钛网下沉发生率，剔除了骨质疏松和/或骨量减少患者，并在手术操作过程中进行可降低下沉可能性的操作。Hasegawa等[17]认为，钛网的最大载荷与刚度均与整个椎体的骨密度有关，骨密度下降后，最大载荷和刚度均下降，钛网的稳定性降低，容易刺入疏松的椎体骨质，形成下沉。Truumees等[18]研究表明，随着撑开的间距增加，置入物与椎体间的压缩负荷也增大，过度撑开将造成钛网与椎体间的压缩负荷超过椎体的承受能力，从而导致钛网的下沉，但目前尚无文献明确撑开的参考标准。任先军等[19]认为保留较完整的椎体终板，可减少植骨块或者钛网、融合器等内置物的下沉；徐建伟等[20]通过研究钛网的修剪对下沉的影响，认为钛网环状接触面与点状接触面相比可增大接触面积2.5倍左右，建议尽可能应用环状面或剪切后将钛网尖锐的刺状端面折弯打平，造成环状接触面，可有效防止术后钛网下沉的发生。为了减少钛网的下沉，手术过程中避免过度撑开椎体间隙以及对上位椎体下终板的过度处理，只需刮除终板上软骨即可，在钛网的处理上尽量修成环状面，有条件者可在钛网两端加上垫片以增加置入物与椎体接触面，减少下沉可能。关于椎体撑开力度问题尚无标准可供参考，笔者认为进行椎体撑开时阻力明显增加即为合适。本研究中由于椎体截骨面难以达到与终板一样平整，影像学难以界定钛网所在界面，目前X线片多为DR片，达不到一致的缩放比例，多方面因素导致无法直接进行钛网是否下降的测量，为此课题组通过末次随访，对矫正丢失的情况进行测量，间接判断钛网是否出现下沉。本组病例末次随访与术后随访相比较平均矫正度数丢失了1.6°，可能出现了肉眼不可见的钛网下沉，但对术后的疗效未产生影响。

本研究表明，骨量正常不合并椎体前方骨桥形成或动脉钙化的陈旧性胸腰椎骨折并后凸畸形病例采用经后路“V”形截骨钛网内固定安全、有效。

参 考 文 献

[1] Frankel HL, Hancock DO, Hyslop G,et al.The value of postural reduction in the initial management of closed injuries of the spine with paraplegia and tetraplegia. I[J].Paraplegia, 1969, 7(3):179-192.

[2] Huskisson EC. Measurement of pain[J]. Lancet, 1974, 2(7889): 1127-1131.

[3] Chow JH, Chan CC. Validation of the Chinese version of the Oswestry Disability Index[J]. Work, 2005, 25(4):307-314.

[4] 王栋, 刘增霞, 贺西京, 等. 后路椎体截骨撑开植骨固定治疗胸腰椎陈旧性骨折后凸畸形[J]. 中国矫形外科杂志, 2009, 17(16):1214-1216.

[5] Schoenfeld AJ, Wood KB, Fisher CF, et al.Posttraumatic kyphosis: current state of diagnosis and treatment: results of a multinational survey of spine trauma surgeons[J].J Spinal Disord Tech, 2010, 23(7):e1-8.

[6] Zeng Y, Chen Z, Sun C, et al.Posterior surgical correction of posttraumatic kyphosis of the thoracolumbar segment[J].J Spinal Disord Tech, 2013, 26(1):37-41.

[7] Zhang X, Zhang X, Zhang Y, et al.Modified posterior closing wedge osteotomy for the treatment of posttraumatic thoracolumbar kyphosis[J].J Trauma, 2011, 71(1):209-216.

[8] 吴文坚, 梁裕, 曹鹏, 等. 经椎弓根截骨术治疗胸腰椎后凸畸形[J].脊柱外科杂志, 2007, 5(4):202-205.

[9] 阮永平, 胡勇, 何贤峰, 等. 经后路顶椎椎弓根全椎体截骨矫正胸腰椎后凸畸形[J].脊柱外科杂志, 2009, 7(6):236-240.

[10]Bridwell KH. Decision making regarding Smith-Petersen vs. pedicle subtraction osteotomy vs. vertebral column resection for spinal deformity[J].Spine (Phila Pa 1976), 2006, 31(19 Suppl):S171-178.

[11]Thomasen E. Influence of acute shortening on the spinal cord: an experimental studyVertebral osteotomy for correction of kyphosis in ankylosing spondylitis[J].Clin Orthop Relat Res， 1985， (194):142-152.

[12]Kawahara N, Tomita K, Kobayashi T, et al.Influence of acute shortening on the spinal cord: an experimental study[J].Spine (Phila Pa 1976), 2005, 30(6):613-620.

[13]Kawahara N, Tomita K, Baba H, et al.Closing-opening wedge osteotomy to correct angular kyphotic deformity by a single posterior approach[J].Spine (Phila Pa 1976), 2001, 26(4):391-402.

[14]Kandziora F, Schnake KJ, Pingel A, et al. Posttraumatische thorakolumbale Kyphose[J]. Trauma und Berufskrankheit, 2009, 11(2):80-86.

[15]Schnake KJ, Kandziora F. Correction of posttraumatic kyphosis of the thoracolumbar spine with modified pedicle subtraction osteotomy[J].Eur Spine J, 2010, 19(12):2231-2232.

[16]Shimode M, Kojima T, Sowa K.Spinal wedge osteotomy by a single posterior approach for correction of severe and rigid kyphosis or kyphoscoliosis[J].Spine (Phila Pa 1976), 2002, 27(20):2260-2267.

[17]Hasegawa K, Abe M, Washio T, et al. An experimental study on the interface strength between titanium mesh cage and vertebra in reference to vertebral bone mineral density[J].Spine (Phila Pa 1976), 2001, 26(8): 957-963.

[18]Truumees E, Demetropoulos CK, Yang KH, et al. Effects of disc height and distractive forces on graft compression in an anterior cervical discectomy model[J].Spine (Phila Pa 1976), 2002, 27(22):2441-2445.

[19]任先军, 梅芳瑞, 周军海. 颈椎终板的解剖及其生物力学特征的实验研究[J].中国临床解剖学杂志, 1999, 17 (2):172.

[20]徐建伟, 贾连顺, 陈德玉, 等. 颈椎前路椎体次全切除钛网植骨早期塌陷的探讨[J].中国矫形外科杂志, 2002, 10(13):1267-1269.

(本文编辑张建芬)