一期后路闭合式-张开式联合楔形截骨术矫正角形脊柱后凸

【摘要】  ［目的］检验闭合式-张开式联合楔形截骨术治疗角形脊柱后凸的有效性和安全性。采用一期后路闭合式-张开式联合楔形截骨术的方法对7名患有胸腰椎角形脊柱后凸畸形的患者进行治疗。［方法］7名角形脊柱后凸患者，其后凸顶点位于T51例，位于T111例，位于T125例。其中5例存在有陈旧性骨折，1例为先天性畸形和1例患有神经纤维瘤病。首先用闭合式楔形截骨术将脊柱后凸矫正30°～35°，在施行椎骨切除术和脊髓减压时其矫正的中心点位于前纵韧带。随后用张开式楔形截骨术对残余的截骨角度予以矫正时，其矫正的中心点位于脊髓和剩余的截骨角之上。脊柱的稳定性则采用后路器械内固定和植骨予以保证。［结果］在2.2～7.5年的随访中，患者局部后凸的角度减少了67°～18°。自T1至骶骨的矢状位排列较术前更加符合生理曲线。所有的患者均获得了良好的骨质愈合并且没有神经性并发症发生，也没有矫正度数的丢失。［结论］在直视下，采用闭合式-张开式联合楔形截骨术的矫正效果和脊髓减压是令人满意和放心的。虽然手术的过程是异常艰巨的，但它却提供了一个没有脊髓损伤的、良好的矫正效果。

【关键词】  角形脊柱后凸； 环脊髓减压； 截骨矫正术； 一期后路

    Closingopening wedge osteotomy to correct angular kyphotic deformity by a single posterior approach∥Norio Kawahara,SUN Gaisheng,TIAN Huizhong.Orthopeadic Surgery,Kanazawa University,Japan

    Abstract：［Objective］To examine the safety and efficacy of closingopening wedege osteotomy for angular kyphosis.Seven patients with angular kyphotic deformity of the thoracic or thoracolumbar spine were treated by closingopening wedge osteotomy using a single posterior approach.［Method］Seven patients with angular kyphosis were treated.The apex level of kyphosiswas T5 in one patient,T11 in one,and T12 in five.There was old fracture in five patients,congenital deformity in one,and neurofibromatosis in one.The first 30°～35° of kyphosis were corrected using the closing wedge technique with the hinge of the anterior longitudinal ligament after veretebrectomy and circumspinal decompression of the spinal cord.Then the hinge was moved posteriorly to the spinal cord and the remainder of the requisit angle of osteotomy was corrected using the openingwedge technique（closingopening wedge osteotomy）.Spinal curvature was stabilized using posterior instrumentation and graft.［Result］Localized kyphosis was reduced from and average of 67° to 18° at 2.2 to 7.5 years followup.Sagittal alignment from T1 to the sacrum became more physiologic than before.There were no neurologic complications.Bony fusion was achieved in all patients,and there was no correction loss.［Conclusion］Satisfactory correction is safely performed by closingopening wedged osteotomy with a direct visuzlization of the circumferentiall decompressed spinal cord.Although the performance is technically laborious,it offers good correction without jeopardizing the integrity of the spinal cord.

    Key words：angular kyphosis;  circumspinal decompression;  correction osteotomy;  single posterior approach

    角形脊柱后凸的截骨矫正术是一个非常具有挑战性的手术方法，特别是在胸椎或腰椎施行这种手术时，其风险就更大。当前，治疗这种角形脊柱后凸所普遍采用的为前路松解减压与后路矫正的分次手术方法〔1、6、9、10、16、24、25〕。而一期后路矫正的方法至今尚未见报道〔4、5、11〕。最近，作者采用一期后路的方法，对有或无神经症状的胸腰椎部位的重度脊柱后凸畸形患者，成功的施行了截骨矫正手术。

    1  资料与方法

    1.1  资  料

    本文的研究对象为胸腰椎角形脊柱后凸畸形的患者，共7例（男2例，女5例），每例患者的性状、潜在疾病和角状节段如表2。患者手术时的年龄35～74岁。创伤性脊柱后凸畸形5例，伴有半椎体畸形（畸形椎体仅约正常椎体的1/4）1例，合并神经纤维瘤病的1例。在创伤性畸形的5例患者中有1例曾于T12节段做过椎板切除术，其相应椎体的压缩性骨折仍然存在。术前，7例患者中的4例在后凸成角部位有因脊髓压迫而引起的继发性神经症状。按弗兰克分级系统〔3〕进行分级，2例患者为C级，2例患者为D级。所有患者术前和术后的疼痛都使用李克特五级量表〔11〕（5级=轻微或无疼痛，4级=轻度或间歇性疼痛，3级=中度，但尚能控制，2级=间隔时间很短的中度疼痛，1级=重度疼痛）进行评估（表1）。

    采用Cobbs方法自畸形上椎体的上终板到畸形下椎体的下终板对局部畸形的严重程度予以评估。评估结果，最小度数为50°，最大度数为95°，平均度数为67°。另外2例患有半椎体畸形（畸形椎体仅约正常椎体的1/4）和神经纤维瘤病的患者，其脊柱侧凸角度分别为38°和28°（表2）。

    对于矢状位排列的评估，作者采用标准的36-in侧位X线片进行评估。整个胸椎后凸角度的测量是在T1椎上终板与L1椎上终板之间进行测量的。这是因为T12椎体的下终板在T12椎体被楔形切除之后是不可能被辩认的。同样，整个腰椎前凸的测量是在L1椎的上终板与S1椎的上终板之间进行的，其测量过程还包括骶骨倾斜角（水平线与S1椎上终板之间的角度）的测量。另外对每一位患者自C7椎中心的铅垂线到骶岬（前侧与骶骨上角之间）之间的距离也进行了测量。即当铅垂线位于骶岬的前方时，其表现为阳性，而当铅垂线位于骶岬的后方时，其表现为阴性（表2）。

    1.2  手术方法

    一期后路闭合式-张开式联合楔形截骨术矫正角形脊柱后凸畸形的方法是结合了史密斯·皮特森〔17〕、海宁〔5〕和富田〔19～21〕等人的技术特点改良而成的手术技术。

    1.2.1  暴  露

    患者俯卧于ReltonHall手术架上，应避免使腔静脉受压。在整个手术过程中手术床须始终保持一个水平状态而不能有任何倾斜。在脊柱预截骨位置上下的3～4个椎体处做常规消毒和铺单，髂嵴取骨与植骨可同时进行。在脊髓诱发电位的监护下，于棘突上方做垂直正中切口并向上下延伸3～4个椎体。自骨膜下剥离椎旁肌，并将其向外牵开。在脊椎关节突周围的肌肉组织被仔细的剥离之后，用一个大型牵开器牵开剥下来的肌肉组织，从而获得一个宽敞的暴露。在横突表现下容许剥离部位的两侧必须要有一个十分清晰而足够宽敞的手术视野。

    1.2.2  椎体切除术和环脊髓减压术

    在确定目标椎体和切除其棘突，然后再切除受累节段的双侧椎板与相邻节段的椎板和关节突。椎弓根钉应打在受累椎体上下的2～3个椎体之上。先用1根棒做单侧的临床固定，以维持前柱楔形切除后脊柱的稳定性（图1a）。

    受累节段的肋骨在距离肋横突关节3～4 cm处横断，并将肋膜自椎体上钝性剥离。残留于胸膜外相应节段的肋骨头以及横突随之也被小心的切除。由于椎体切除术和环脊髓减压需要一个较为开阔的手术操作视野，所以位于上中胸段相邻节段下部的肋骨头也要切除。但在下胸椎部位有比较充分的手术操作空间时，其相邻节段下部的肋骨头也可以保留（图1b）。

    受累节段的神经根，自椎体和距离肋横突关节3～4 cm处的胸膜壁层予以分离。神经根的轻柔牵开为前路减压或楔形截骨的后续操作创造了有利的条件。但是，在切除压迫脊髓的椎体后缘骨皮质或骨片时，如果相应的神经根妨碍了术者的视线，则常常为了保护脊髓的安全而容易使神经根受到损伤，甚至于是T12的神经根。所谓的神经根受损并不是要切断它们，因为神经根也是作者主要保护的对象之一。

    在分离和牵开神经根之前，首先要确定两侧的节段动脉。将与神经根交织在一起的节段动脉的脊柱分支与神经根分离和结扎。这种做法暴露的节段动脉正好位于椎弓根切缘的外侧。随后通过胸膜与椎体之间的平面向两侧进行钝性剥离。一般情况下，用弯曲的椎体刮匙是很容易将椎体的外侧面分离的。

    如果在后续的手术过程中需要对前纵韧带进行处理的话，则需要通过后路由椎体的2个外侧面向前继续剥离，这种做法在富田等人所报告的全脊椎整块切除中也有类似的描述。椎体前侧主动脉的分离，可用刮匙和手指予以小心谨慎的分离。

    在相邻椎体终板保存完整的情况下，用骨刀、咬骨钳、刮匙或高速钻进行角形畸形的楔形切除，但需要保留椎体后缘的骨皮质。虽然椎体后缘的骨皮质最终也是要用金刚钻自横向切除的，但这并不表明可以使用任何其他器械从椎体后缘骨皮质和硬膜之间来移除椎体后缘的骨皮质，因为这样有可能会增加后凸畸形患者的脊髓张力。如果脊髓在角形畸形的顶端受到压迫，则压迫脊髓的病灶也应用金刚钻在直视下予以横向清除（图1c）。椎间盘的切除可用咬骨钳、刮匙或钻施行。后纵韧带的切除与保留应视组织的柔软度和是否对脊髓造成有可能的伤害而定，可先用一个薄的潘菲尔德剥离子测试一个组织的柔软度，如果仅有一小部分韧带黏附于硬膜并有足够的柔软度和对脊髓没有伤害的话，则后纵韧带可不必切除。

    以上这些方法说的都是对脊髓进行环脊髓减压。但在这一过程的实施中最大的潜在风险就是发生因疏忽大意而伤及相应节段神经根的风险。这对于在角形脊柱后凸畸形的顶端已经受到压迫的脊髓来说是非常危险的，因为神经根的牵拉能够增加畸形顶端脊髓的压力，所以外科医师在手术中应尽最大可能地保护易受伤害的脊髓。

    1.2.3  矫正方法

    将2根临时短棒（矫正棒）垂直安置并分别固定在截骨位两端的椎弓根钉上。每一根棒的置入和固定都须用棒固定器将棒牢牢的夹住以防止临时棒的固定螺钉出现任何松动，然后在直视下能够看到脊髓的情况下用杠杆原理小心谨慎地矫正脊柱畸形（图1d）。助理医师根据矫正的度数将临时棒慢慢的折为相应的弯度。在脊髓没有下坠、扭结和弯曲（图1d）等变形的情况下，首先用闭合式楔形截骨术将脊柱后凸矫正30°～35°并使矫正的中心点位于前纵韧带之上。然后将矫正的中心点移动到脊髓处，再用张开式楔形截骨术对剩余的截骨角度予以矫正并避免引起脊髓的变形（闭合式-张开式联合楔形截骨术）（图1e）。

    闭合式楔形截骨术向张开式楔形截骨术转换的关键，在于每例患者在矫正过程中的脊髓状况。如果前纵韧带没有钙化并有充分的弹性和允许强有力的拉伸的话，闭合式-张开式矫正方法可以在不损伤脊髓的情况下使椎体间隙缩为最小。脊柱的弯曲度在将临时棒更换为永久棒后得以保持。在矫正操作期间，脊髓诱发电位监测的应用，对外科医师来说是非常重要的，它不仅可以用来观察脊髓周缘的减压状况还能用来保护脊髓。

    1.2.4  前路重建和后路器械内固定

    椎管内静脉丛的出血是最主要的出血源，必须予以彻底的抑制。在椎体间隙中（图1f）小心的进行一个类似于Harms钛网植骨的立柱植骨，其前路植骨的形状为长方形。在椎间支撑器的位置经X线照相确定后，调校后路器械并轻轻的压住已植入的椎体撑开器。但此时的椎板和横突必须是无骨皮质的。

    1.2.5  术后处理

    手术后保持2～3 d的引流。术后1周可允许患者下地行走。患者须穿戴胸腰骶矫形器3～4个月，直到骨质愈合或人工椎体假体与周围组织融合为止。

    2  结  果

    2.1  治疗效果

    7例患者（表2）的节段固定平均为变形节段之上2.6个椎体和变形节段之下2.4个椎体。在2.2～2.7年的随访观察中，患者局部后凸的平均度数由原来的67°改善为18°。2例伴有侧弯患者的侧弯度数也由38°和28°改善为15°和9°（表2）。有6例于T11或T12病变处后凸的患者，其总的胸段后凸角度由术前平均值88.2°改善为术后的51.5°。该6例患者术前平均的腰前凸度数也由69.2°减少到术后的54.0°。在T11或T12压缩骨折的5名患者中，其骶骨平均的倾斜角由术前的18.6°增加到术后的31.8°。6例于T11或T12后凸的患者，在术前其铅垂线距离骶岬的平均距离为+2.7 cm，术后被减少到1.0 cm以内。1例T5后凸的患者（例6），其胸后凸与腰前凸的角度在术后已完全一致，但其骶骨的倾斜角由70°减少到了55°（表2）。

    在手术期间，没有遇到和发生神经并发症。术后患者神经症状的改善按弗兰克分级标准进行评估，由C级到D级1例，由C级到E级1例，由D级到E级2例（表2）。另外2例（例1和例3）没有神经症状的患者，因矢状位的不平衡在行走时需要手杖辅助，但在术后均予以解除，行走时已不再需要任何辅助。例4为弗兰克D级，在术前行走时由于有神经症状和矢状位的不平衡需要借助助步车的帮助方可行走，术后也同样达到了不需要任何辅助而独立行走。6名T11或T12节段后凸患者的背痛都得到了良好的改善。其疼痛评分也由平均2.9分提高到4.7分（表1）。

    例1患者因前纵韧带骨化而做了必要的切断以获得一个充分的张开。所有患者在楔形截骨后其椎间隙都采用了前路立柱植骨的方法并达到了完全闭合。5例患者为自体骨（髂骨）立体植骨，2例患者为装有自体骨（髂骨碎片）的钛网植骨（表2）。所有7例患者的前路支撑均为矩形支撑。

    术中失血量约为1 300～3 560 ml，平均2 386 ml。手术时间约为8.0～11.5 h，平均9.6 h（表1）。虽然所有患者均进行了输血，但没有1例患者出现输血后并发症。

    术后普通X线片或CT检查中，作者观察到所有的患者均获得了良好的骨质愈合，并且没有矫正度数的丢失和器械内固定失败的现象。

    2.2  矫正的中心

    在首先进行的闭合式矫正手术中，矫正的中心点位于前纵韧带之上，而在随后的张开式矫正手术时，矫正的中心点移到了脊髓的周围。闭合式楔形截骨术向张开式楔形截骨术转换的关键，取决于每例患者在矫正过程中的脊髓状况。在这种手术的操作中，其矫正的中心，也可以被理解为一期脊柱畸形矫正中其矫正中心点的变化和转移。手术后，基于每一位患者的矫正角度和椎体间隙的高度可以精确的计算出矫正中心点的位置。依据本组每一位患者的脊髓状况，其矫正中心点大多分布于楔形椎体前侧的2/3处（图2）。表1  患者数据资料概述续表1患者年龄性别角形

    3  典型病例

    例6：女，35岁，表现为递增性神经症状。通过对患者皮肤的观察，发现有个别的咖啡斑和神经纤维瘤存在。患者的身高较之5年前降低了5 cm，有逐渐变矮的趋势。X线片显示，患者患有由营养不良性神经纤维瘤病引起的顶端位于T5椎的角形脊柱后侧凸，CT扫描和脊髓造影均显示T5椎节段的脊髓存在严重压迫，采用了一期后路闭合式-张开式联合楔形截骨术的方法予以矫正，术后后凸角度由95°减少到34°，侧弯角度由28°减少到9°（图3c）。在2.5年的随访中，患者的神经症状由弗兰克C级改善为弗兰克E级。在整个随访观察的全过程中，未发现有矫正角度的丢失和器械内固定失败等现象（图3d）。

    例3：女，57岁，1年前曾发生T12的压缩性骨折。至入院时，其后凸畸形有逐渐加重的趋势，患者主诉后背疼痛和胸部不适。因矢状位的不平衡，在行走时其需要手杖的辅助。影像学检查发现T12椎体为一个楔形椎畸形，其后凸角度为80°（图4a）。对患者施行闭合式-张开式联合楔形截骨术后，其局部后凸角度由80°改善为20°，患者无需任何辅助即可独立行走。在4.5年的随访观察中，未发现有矫正角度的丢失和器械内固定失败等现象（图4b、4c）。

    4  讨  论

    脊柱后凸畸形生物力学的研究结果显示，重力线中心杠杆臂的增加将会导致楔形椎的产生。脊柱前部结构的破坏是由压力产生的，而脊柱后部结构的破坏则是由张力引起的。所以在异常负荷时，脊柱前后结构的破坏会进一步的增强，其畸形和楔形变的程度也会加重。随着畸形的不断加重，疼痛和神经症状也将随之而来，或表现的越来越明显或逐渐加重。因此，在临床症状符合手术条件时，作者对脊柱后凸畸形的矫正治疗目的是要尽可能的恢复脊柱原有的定位并获得良好的植骨融合和脊髓减压。解剖学定位的重建降低了器械内固定的失败率和提高了植骨融合的效果。

    环脊髓减压和脊柱的安全矫正采取一期后路同时进行的方法是由海宁首先倡导的。环脊髓减压的最大优势在于它可以对脊髓进行清晰地观察并确保在脊髓的周围结构中不存在任何有可能损伤脊髓的因素。海宁对Michele和Krueger的方法进行了改良并建议使用蛋壳技术来矫正脊柱后凸，在海宁的方法中包括有闭合式楔形截骨术。这种方法的原理是切除椎体的前缘直到脊髓，然后再切除椎体后缘结构的所有部分，并制造一个人为的压缩性骨折，直到能够清晰的对脊髓和神经根进行观察到无损伤为止。在进行闭合式楔形截骨术时，其矫正的中心点位于前纵韧带之上。这种方法被认为是合理和可行的，因为它不仅矫正了畸形而且还缩短了后凸畸形的力臂，使脊髓不因矫正而受到拉伸，并且脊柱周围的大血管也同样安然无恙。如果将这种技术更进一步的应用于脊柱侧弯、脊柱后凸或脊柱前凸以及其他各种畸形的矫正，将会产生更加令人瞩目的效果。这种方法后来又被Gertzbein和Harris改良用于治疗创伤性脊柱后凸。

    海宁在将他的方法应用于治疗有或没有神经症状的脊柱畸形患者时，均没有神经性并发症的发生。环脊髓减压的最后一个步骤是在脊髓下小心的放置一张稍长的薄的挡板，然后使蛋壳样椎体的顶部塌陷而进入已经被挖空了的椎体。但是，Gertzbein和Harris并没有详述他们的手术步骤且他们的技术也仅限于那些没有神经症状的患者。他们认为对于脊柱后凸畸形有神经症状（进行性的或间歇性的）表现的患者的脊髓减压使用前路手术方法是安全可靠的。

    Leatherman和Dickson〔10〕强调指出要想在不发生神经并发症的情况下，对僵硬性脊柱畸形进行矫正，唯一的方法是使脊柱发生合理的伸缩变形。根据这一理念，闭合式楔形截骨术则顺理成章的成为矫正僵硬性脊柱畸形的主要手段之一。海宁〔5〕指出这种手术方法最理想的病例是先天性脊柱短缩而且T12的锐角脊柱后凸畸形的矫正角度在40°～50°之间。

    在最近实施的一系列重度角形脊柱后凸畸形的矫正中，作者首先用闭合式楔形截骨术，将脊柱后凸矫正30°～35°，其矫正的中心点位于前纵韧带之上，此时的脊髓是受到严格保护的，以避免发生诸如脊髓扭结和硬膜起皱等脊髓变形的危险。然后，将矫正中心点移至脊髓的位置再用张开式楔形截骨术对残余的截骨角度予以矫正。

    在闭合式-张开式联合截骨术中，对椎体周围组织的剥离是十分重要的，术者对椎体和主要血管以及各内脏组织之间的解剖学关系，应有一个清晰明确的认识，其操作方法类似于用全脊椎整块切除术，及后路切除脊柱原发性恶性肿瘤的方法。基于对尸体标本的解剖学研究Kawahara等人〔7〕明确指出在T1和T4之间的胸主动脉是不太容易受损的，但在触及到T5区域之前一定要先将动脉血管小心谨慎的牵开以防在椎体截骨时受损，同时他们还指出在胸部的节段性血管有解剖变异的表现应予重视。

    在该术式的施行中还有另一个值得重视的问题，就是在环脊髓减压期间根动脉被结扎后有可能出现的循环性伤害。因为在对重度角形脊柱后凸畸形脊髓的环脊髓减压中有时为了脊髓的安全而不得不伤及到神经根。Leque在其报告中强调了保护节段血管（牵开、分离节段血管）不受损伤的重要性，因为它们能够在椎体截骨时松质骨大量脱失的情况下为脊髓供血。富田等人〔19〕报告了在胸椎黄韧带和后纵韧带出现骨化时，对脊髓进行环脊髓减压后没有神经并发症的发生，并且在将双侧的根动脉结扎〔20、21〕后，用全脊椎整块切除术切除1～3个节段的椎体，治疗脊柱原发性恶性肿瘤时也没有任何的神经并发症发生。同样，在近期所做的于单一节段施行截骨矫正术的一系列患者中，在脊髓的环脊髓减压后也没有神经并发症发生。著名的Toribatake〔22〕在对猫模型的研究中发现，在Adamkiewicz动脉被结扎后脊髓的血流量出现了急剧的下降，其减少的程度几乎达到了控制量的81%，虽然脊髓血流量减少的程度如此之大，但对脊髓的诱发电位却没有发生任何影响。这极有可能是硬膜和脊髓周围丰富的动脉网对1条或2条根动脉结扎后的完全代偿。

    （版面受限，讨论部分文字略有删减）

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作者单位：1.日本金汁尺大学医学院骨科；2.新疆克拉玛依市人民医院骨科 834009；3.新疆医科大学第六附属医院脊柱外科 830002