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【摘要】 ［目的］探讨脊柱侧凸后路CDH Legacy在脊柱侧凸后路矫形中的应用及其矫形效果。［方法］2003年7～8月，共有9例患者接受后路CDH Legacy矫形内固定加植骨融合手术，其中女7例，男2例；年龄11～18岁，平均13.5岁。病因学分类：青少年特发性脊柱侧凸（AIS）7例，先天性脊柱侧凸（CS）1例，神经纤维瘤病伴脊柱侧凸（NFl）1例。术前Cobbs角48°～68°，平均54°。7例AIS和1例CS患者直接行一期后路CDH Legacy矫形内固定术，另1例NFl因Risser为0，先行一期前路骨骺阻滞再行二期后路CDH Legacy矫形固定。［结果］本组无死亡、感染，无神经系统并发症。未发生术中骨折及脊膜胸膜损伤。1例并发肠系膜上动脉综合征，给予禁食等保守治疗后症状缓解。手术时间210～300 min，平均260 min；出血量300～1 000 ml，平均700 ml。术后Cobbs角平均20°，矫正率63％。本组随访20～30个月，平均23个月，随访1年时均获得骨性融合，无额状面或矢状面失偿，纠正丢失4°，纠正丢失率7.4％。［结论］CDH Legacy在矫形效果与以往第3代内固定系统无明显差异，有操作简便、内固定牢固和选择多样性的特点。
【关键词】 内固定； 脊柱融合； 脊柱侧凸
CDH Legacy instrumentation for scoliosis:techniques and results∥ZHU Feng,QIU Yong,WANG Bin,et al.Spinal Surgery Department,Drum Tower Hospital,Nanjing University Medical School,Nanjing 210008,China
Abstract：［Objective］To evaluate the surgical techniques and its clinical results of CDH Legacy in the treatment of scoliosis.［Method］Nine patients（7 female and 2 male）with scoliosis instrumented with posterior CDH Legacy system were recruited for this retrospective study.The etiological classification of scoliosis were idiopathic for 7,congenital for 1,neurofibromatosis（NFl）for 1.The average age was 13.5 years（ranged 11～18 years）.The average preoperative Cobbs angle was 54°（ranged 48°～68°）.Seven AIS and one CS patients received one stage posterior CDH Legacy instrumentation;the NFl patients received one stage anterior epiphysiodesis and second stage posterior CDH Legacy instrumentation.［Result］There was no death,no infection and no neurological complication.No intraoperative fracture,no dura matter or pleuml laceration occurred.Superior Mesenteric Artery Syndrome occurred in one patients and recovered with conservative treatment.Posterior Cobbs angle averaged 20° with correction rate of 63%.The duration of followup averaged 23 months（ranged 20～30 months）.Surgical time averaged 260 min（ranged 210～300 min）and mean EBL was 700 ml（300～1 000 ml）.Bony fusions were achieved in all patients and no coronal or sagittal plane decompensation occurred.The loss of correction at last followup was 4° with 7.4% loss of correction rate.［Conclusion］The clinical results of CDH Legacy are as good as the other three generation implants,its advantage lies in lower profile,solid interlocking,versatile implants and handy manipulation.
Key words：internal fixation； spinal fusion； scoliosis
从1962年Harrington首次报道使用金属植入物矫正脊柱侧凸畸形以来，脊柱内固定又经历了Luque的双平面矫正和CD后路去旋转三维矫形，共3个重要的时期，而脊柱内固定系统也随着后路去旋转技术、平移技术、悬梁臂等技术得以不断改进和完善，目前欧美国家多采用以CDH Legacy为代表的第3代脊柱后路节段内固定系统〔1～3〕，而国内尚无此内固定系统矫形效果和临床技术的文献报道。2003年7～8月期间，作者受美国FDA授权在中国应用CDH Legacy系统成功治疗各种脊柱侧凸9例，效果满意。
1 临床资料
1.1 一般资料
2003年7～8月，共有9例患者接受后路CDH Legacy矫形内固定加植骨融合手术，其中女7例，男2例，年龄11～18岁，平均13.5岁。病因学分类:AIS 7例，通过临床查体、影像学检查和电生理检查排除先天性、神经肌源性、代谢性及结缔组织性脊柱侧凸；先天性脊柱侧凸（CS）1例，为先天性L1半椎体畸形；神经纤维瘤病伴脊柱侧凸（NFl）1例，符合美国国立卫生协会1987年关于神经纤维瘤病诊断标准7项中3项。术前Cobbs角48°～68°，平均54°。平卧位Bending位X线片的侧凸柔软度（即自动矫正率）为35.0%～65.5％，平均45.5％。
AIS分型：协和分型PUMC 2a 1例,PUMC 2b1 2例，PUMC 2c2 1例,PUMC 1c 2例，PUMC 2d2 1例。Lenke 1CN型1例，Lenke 1C型1例，Lenke 2AN 1例，Lenke 3C 1例，Lenke 5CN 1例，Lenke 5C 1例，Lenke 6CN 1例〔4〕。Risser3～4，有3例患者有胸段后突减少。CS和NF均为胸弯，未见矢状面形态异常。
2 手术方法
手术策略：7例AIS和1例CS患者直接行一期后路CDH Legacy矫形内固定术，另1例NFl因Risser征较低，Risser为0，年龄12岁，先行一期前路骨骺阻滞再行后路CDH Legacy矫形固定。
后路矫形时按脊柱侧凸三维理论定出顶椎、上下终椎、上下中间椎和稳定椎等“战略性”脊椎。固定远端脊椎的选择，不管其侧凸的类型，应符合3个基本条件：（1）在侧屈位X线上，该椎能自动良好地去旋转，且必须在稳定区内；（2）该椎的远端椎间盘必须能在所有方向上自由开放和闭合；（3）该椎必须跨越矢状面上可能存在的失衡或畸形。在内固定远端，为了增加矫形效果和内固定强度，减少远端脱钩发生率，尽量使用椎弓根螺钉。其他节段使用各种钩型，钩的安置方向以闭合增大的椎间隙和打开狭窄的椎间隙为原则，因而对于前突型胸弯使用撑开钩型，对腰弯则使用压缩性钩型。对固定下端进入腰椎的侧凸，术中使用撑开压缩力使得固定末椎水平化，防止术后躯干失平衡及远期失代偿。固定上端则使用左右对称的“椎弓-横突钳形钩型”。在顶椎，仅在凸侧置头向钩，对于胸腰双主弯病人，由于两弯的交界区为不稳定区，因而尽可能在此交界区的每个脊柱上均置钩。凸侧棒的预弯弧度应略小于凹侧，可辅助改善凹侧棒在侧凸的纠正，并防止远期纠正丢失和躯干倾斜，在上端使用压缩型横连以防止椎弓钩脱钩，在下端如使用椎弓根螺钉，则使用压缩型横连，如使用的是椎板钩则是分离型横连，以免双侧椎板钩之钩刃在椎管内发生接融甚至重叠。本组9例患者均在皮层体感诱发电位监护下手术。术后7 d开始坐起并逐渐下床行走，一般不需外固定。
3 结 果
本组无死亡、感染，无神经系统并发症。未发生术中骨折及脊膜胸膜损伤。1例并发肠系膜上动脉综合征，给予禁食、胃肠减压等保守治疗后症状缓解。手术时间210～300 min，平均260 min；出血量300～1 000ml，平均700 ml。术后Cobbs角平均20°，矫正率63％。本组随访20～30个月，平均23个月，随访1年时均获得骨性融合，无额状面或矢状面失偿，纠正丢失4°，纠正丢失率7.4％。典型病例见图1。
4 讨 论
4.1 脊柱侧凸后路矫形的生物力学特点
Harrington于1962年首次报道了使用哈氏棒矫正脊柱侧凸，其生物力学基本原理为单一平面两点间轴向撑开，对弯曲进行矫正〔5〕，哈林顿技术是首次尝试在人体内使用金属脊柱矫形装置，它的使用使得特发性脊柱侧凸尤其是胸椎侧凸的矫形效果有了显著提高，但由于哈林顿系统只有凹侧的2个“锚点”，内固定承受过大负荷，发生脱钩和断棒的可能性较大。同时由于该系统只固定脊柱融合区域的上下端椎，固定不牢固，病人需要术后可靠外制动，否则会导致融合失败。Luque在上世纪70年代发明了椎板下钢丝技术，顶椎区脊椎可被钢丝拉向中线，使单平面矫形走向双平面矫形〔6〕。
80年代初，Dubousset和Shufflebarger等对脊柱侧凸的生物力学分析、解剖观察和计算机模拟使人们重新认识到脊柱侧凸的三维畸形特征〔7〕。因此Cotrel和Dubousset于80年代初创立了后路三维去旋转脊柱侧凸矫正理论，并成功地用CD技术达到了侧凸在三维空间的纠正〔8〕。后路三维矫正技术可以多节段置钩，并通过预弯棒对畸形的脊椎去旋转，即把冠状面的畸形曲度部分转向矢状面，成为矢状面所希望的胸椎后突或腰椎前突，同时额状面上的Cobbs角获纠正。因此后路去旋转技术不仅可以在冠状面上，同时还可以在矢状面、横断面上实现脊柱在三维空间上的平衡。胸椎去旋转可保留或重建胸椎后凸，这不仅可以改善患者的外形，还能够通过增加胸廓的前后径改善肺功能〔9〕。后路去旋转可同时恢复腰椎前凸并避免后路撑开术后常见的“平背综合征”，使得前凸能够均匀地分布于整个腰椎，避免固定节段远端节段发生退变。在横断面上，柔韧性好的脊柱可以获得较好的去旋转，改善外形和三维平衡。
后路三维矫形技术要求在“战略椎”放置椎弓根钉或钩，钉钩间的三点力矩提供了去旋转的扭距，然后将棒弯成接近正常矢状面形态，放入钉或钩内然后旋转90°。凹侧棒被弯成适当大于理想后凸以提供1个向后的作用力，而凸侧棒弯得较凹侧少，提供1个向前的作用力，两者复合产生1个脊柱的轴向旋转。
使用去旋转技术矫正侧弯有其基本条件，如脊柱必须柔软，Cobbs角不大（如小于80°），后凸畸形不严重，脊椎无明显结构性畸形等。所以文献中报道能使用标准去旋转矫正技术的适应证大多是特发性青少年脊柱侧凸。对于严重畸形（如Cobbs角＞90°）或复杂畸形（如合并严重后凸畸形）和僵硬的脊柱侧凸，无法通过对单一预弯棒的旋转而纠正侧凸，一方面技术上不可能达到对棒行90°旋转，强行旋转可导致脱钩和脊椎后份骨折，甚至强大的扭转力可引发神经并发症。另一方面，术中额状面上的畸形程度并非是矢状面上所希望的曲度〔10〕。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。平移技术矫形原理就是把在矢状面上已预弯成所希望曲度的棒置于侧凸区，再通过钩和钉把脊椎依次横向拉向预弯棒而纠正侧凸〔11〕。
平移矫正力的实现既可以在凹侧实现，也可以在凸侧实现。对于前凸型脊柱侧凸，可使用凹侧平移力；对于后凸型脊柱侧凸，即可使用凸侧平移矫正力，用杠杆原理，通过预弯棒把顶椎区的脊柱往中线方向推压，同时纠正侧凸和后凸，即利用凸侧杠杆支撑力的悬梁臂原理。横向牵拉和悬梁臂矫形力的应用可使原来无法通过单纯去旋转得到满意矫形的畸形（如僵硬的侧凸或成人侧凸）获得更满意的矫形〔12〕。横向平移可以满意恢复患者的躯干平衡，悬梁臂原理还可以纠正后凸畸形。但是，这两种矫形力的应用首先需要患者具有良好的骨内固定界面，骨质疏松或其他影响骨质量疾病（如神经纤维瘤病）的患者可在应用中发生骨折。另外悬梁臂技术还存在2个缺点：一方面，在内固定的两端产生向后的力量，在这些区域有产生非生理性交界性后凸的倾向，另一方面畸形的凸侧棒的两端承受较大的应力集中。因此这两种矫形技术对植入物提出了更高要求，不仅要求对脊椎有良好的把持力和内固定强度，还必须能够提供多种钩形选择，以便在术中根据需要采用各种钩型设计。由于椎弓根螺钉的生物力学优势，近年来椎弓根螺钉在脊柱侧凸中的使用越来越普遍，椎弓根螺钉在特发性脊柱侧凸中使用相对比较安全，棒的安装相对容易，而且椎弓根钉的附着力和抗拔出力较椎弓根钉或椎板钩都强，可以更好的完成去旋转及平移等矫形操作。椎弓根螺钉植入的战略椎选择与传统椎弓根钩或椎板钩一致，同时也遵循CD等矫形作用力原则。另外，后路平移和悬梁臂技术首先需将头尾端或一端固定，再将棒放入预先植入的钩（钉）中，并顺序拧紧每一个螺栓，因此这两种技术要求内固定钉（钩）与棒之间具有灵活的暂时固定和便捷的锁紧机理。
目前根据后路三维去旋转纠正原理已设计出多种矫形系统，如CDHorizon、TSRH、USS、Isola、MossMiami和Zea等。这些三维矫正系统不仅仅是植入物的改进，而且也是侧凸的矫形理念方面的一次“变革”，它们的出现使侧凸的矫形进入了“三维矫形”时代，统称为第3代脊柱内固定系统。
4.2 后路CDH Legacy技术特点
CDH Legacy是新一代CDHorizon产品，于2003年诞生，CDHorizon秉承原CDH植入物体积小、切迹低，易用性佳，顶部加压、顶部锁紧及单一锁紧机理的特点，并在此基础上做了较大技术改进，主要更新有：顶部锁紧螺帽的反向螺纹技术、植入物的低切迹和体积的减少，植入物选择的多样性、安装操作的易用性。首先顶部锁紧螺帽采用具有美国专利技术的反向螺纹设计，在锁紧螺帽的同时不会导致钉／钩的顶部松动，螺帽更易旋入且有强大的把持力。其次CDH Legacy采用5.5 mm直径的棒，所有的钉、钩、DTT都在CDH基础上减少近1／3的体积。原先的CDHM 10系统植入物由于体积偏大，在某些瘦小的患者和体型相对较小的亚洲人种使用较为困难。再次CDH Legacy提供了21种不同形状和大小的低切迹钩型、各种直径和长度的固定和万向椎弓根螺钉、1种横连装置和2种连接块（管型和Domino）。可以完成从儿童到成人的各种脊柱矫形内固定手术。另外CDH还提供一些特殊的构件，比如和骶髂钉结合使用的旋转连接块，用于连接7 mm棒和5 mm棒的横连。这些都增加了脊柱侧凸矫形时内固定选择空间以满足术者需求。
CDH Legacy所有的植入物均采用顶部开放的设计，以免置棒时操作困难和去除内固定的不便。顶端加压锁紧的方式，首先是方便棒的安置，其次螺帽的安装和拆除也非常方便。当然操作者也可以预先将螺帽拧入钩或钉中，像原先闭合钩型一样将棒插入钩或钉中，这种将开口装置改为闭口装置的方法对于内固定两端的安装带来很大的便利，也有利于横向平移和悬梁臂技术的使用。比如说，在内固定顶端采用“钳型”钩型时就可以将上方钩的螺帽预先拧入。CDH Legacy 5.5 mm直径的棒较7 mm棒韧性更大。良好的机械性能使得它可以方便的进行术中原位弯棒。CDH Legacy配备2箱专有操作器械，手柄均采用硅胶设计，更符合人体功能学。CDH Legacy还开发出一些辅助工具以方便将棒置入开口的螺钉或钩中。四爪螺帽引导器就可以将棒完全接触螺钉或钩的底部，便于螺帽的拧入。侧方横向引导器牢牢的持住钩或钉，然后将棒缓慢而有力的拉近，便于使用水平横移和横梁臂等矫形力。
4.3 CDH Legacy的后路矫形效果
自从Cotrel于1983年首次报道CD技术矫治脊柱侧凸以来，脊柱侧凸的纠正效果发生了质的飞跃，由当初哈氏年代的20％～50％提高到目前50％～72％〔1～3、13、14〕。CDH的术后矫正率85％的病人矫正率集中在50％～72％，平均矫正丢失4～8％，侧弯矫正的丢失主要集中在术后第1年〔1～3、15、16〕。
Gotze等报道104名AIS患者Harrington内固定术后主弯平均矫正率达47.5％〔13〕，而Helenius在一项长达20.8年的随访研究中发现，78名行Harrington手术的AIS患者术后2年矫正率仅为27％，而在末次随访中侧弯严重度已接近术前〔14〕。Lenke在对95名AIS患者随访研究中发现CDH术后3年的侧凸平均矫正率48%〔1〕，在其另一项研究中他发现76名AIS患者CDH术后长达6年的随访中未出现矫正丢失现象〔2〕。Kim等人最近报道应用CDH内固定行后路矫形，椎弓根钉组主弯矫正率70％，钉钩混合组矫形率为56％，2年随访矫正率分别降为65％和46％，显示椎弓根螺钉的使用可以有效的预防远期的纠正丢失〔3〕。
作者的初步结果显示，CDH Legacy在三维矫正率方面与上述文献报道的第3代内固定系统的矫形效果并无明显差异，但在简化手术操作和对各种畸形的适应性方面，CDH Legacy有其一定优点，特别是能明显减少术中横突、关节突和椎板骨折，增加植骨床面积以及操作方便。
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作者单位：南京大学医学院附属鼓楼医院脊柱外科，南京 210008