颅盆牵引加弹性生长棒内固定治疗发育期间的脊柱侧凸

【摘要】  ［目的］介绍200例颅盆牵引加弹性生长棒矫治发育期间脊柱侧凸的手术方法和临床治疗经验，与椎弓根螺钉系统坚固内固定的治疗方法相比较。［方法］ 采用Harrington钩棒法的原理，下端用1只钩挂腰椎全椎板，上端用2只钩挂胸椎下关节突，1棒和2棒之间用棒间接头相连接，在1棒的末端与棒间接头之间套有弹簧，以便跟随着脊柱的生长，自动弹开延长。对发育期较长的儿童，还可在钩与棒的锁口之间作小切口分次撑开，扶持脊柱纵向成长直至骨骼发育成熟。［结果］200例患者通过2～15年的随访结果证实平均脊柱侧凸的矫正率为70.32%；术后身高增加为5～22 cm；远期随访时保留下来的脊柱活动度均优于椎弓根螺钉系统的坚强内固定。脱钩的发生率为2%；断棒的发生率为3%；脱钩断棒的原因与早期开展这项工作时内固定器械的安装固定方法不当有关，改革后，脱钩断棒的发生率明显下降。［结论］颅盆牵引配合弹性生长棒内固定治疗发育期间的脊柱侧凸，是一种符合生物学原理的治疗方法，不影响脊柱的纵向成长，能克服坚强的椎弓根螺钉内固定系统带来的并发症——曲轴现象的产生。

【关键词】  颅盆牵引； 生长棒； 脊柱侧凸

 Halo  pelvic distraction and elastic growing rods fixation for treatment of scoliosis during growing period∥TIAN Hui-zhong, MA Yuan, LV Xia.  Department of Spinal Surgery of Sixth Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University，830002, China

    Abstract: ［Objective］To introduce the operative method and clinical experience of 200 cases with halo pelvic distraction and elastic growing rods fixation for treatment of scoliosis during growing period and comparison with pedicle screw systems. ［Method］According to the principle of Harrington hook-rod system, inferior extremity was one hook hanged on the total lamina of lumbar vertebrae and superior extremity were two hooks hanged on the inferior articular process of thoracic vertebrae, rod I and rod II  were connected by joint, between the end of rod I and joint set the spring cover for automatic extension followed spine growth. For the longer growing period children, the small incision could be performed between the hook and rod for fractional distraction to help the spine longitudinal grown until skeletal development and maturation.［Result］The average rate of correction of 200 cases with Scoliosis were 70.32% after 2～15 years follow-up survey, the height of the patients were increased by 5～22 cm and the preserved range of spinal motion was better than pedicle screw systems in long term follow up.Incidence of hook displacement was 2% and rod breaking was 3%. Reasons of hook displacement and rod breaking was related to unfitting installation and methods of internal fixation, incidence of hook displacement and rod breaking were decreased significantly post reform.［Conclusion］Halo pelvic distraction and elastic growing rods fixation for treatment of scoliosis during growing period which is a kind of biological method,  does not affect the longitudinal growth of spine and prevent the complication of crankshaft phenomenon caused by pedicle screw systems.

    Key  words：halo pelvic distraction;  growing rod;  scoliosis

    1  资料与方法

    1.1  一般资料  现将1985～2000年期间采用颅盆牵引加弹性生长棒作内固定治疗的200例，3～17岁发育期间的病例报告如下：男73例，女127例，共计200例。根据其接受治疗的不同年龄阶段分为3组，即3～7岁组37例；8～12岁组98例；13～17岁组65例。又根据病情轻重、Cobb’s角的大小分为重弯和轻弯。本组病例的Cobb’s角为51°～186°，80°以下者为轻弯43例，80°以上者为重弯157例，其中合并胸廓变形影响肺功能者19例。再根据影像学表现和脊柱弯曲的方向作出诊断。先天性者133例，特发性者59例，神经纤维瘤病性者6例，Marfan症性者2例。脊柱侧凸72例，脊柱后侧凸122例，带有胸椎前凸或胸后凸消失的脊柱侧凸6例。

    1.2  器械的设计和研制

    1.2.1  小儿轻便颅盆牵引装置的设计和研制：作者设计的小儿颅盆牵引装置(国家专利号：ZL02360722.X)整套总重量不超过1 kg，专门用于治疗发育期间的脊柱侧凸(图1)。

    1.2.2弹性生长棒的设计研制

    1.2.2.1  弹性生长棒的设计原理  作者乃根据脊柱的解剖结构像一座宝塔，下端大，上端小，其骨质结构也是越向上端越薄弱。因此，把原始Harrington器械的等力撑开作用，变成非等力撑开作用，即在脊柱的上端骨质薄弱的胸椎下关节突上给两个骨着力点，在脊柱的下端骨质坚强的腰椎全椎板上给一个骨着力点，解决了因撑开力过大发生胸椎下关节突压缩骨折的可能性(图2A、B)。

    1.2.2.2  弹性生长棒的临床应用  采用Harrington钩棒法的原理，下端用1只钩挂腰椎全椎板，上端用2只钩挂胸椎下关节突，1棒和2棒之间用棒间接头相连接，在1棒的末端与棒间接头之间套有弹簧，以便跟随着脊柱的生长，自动弹开延长(图3)。对发育期间较长的儿童，还可在钩与棒的锁口之间作小切口分次撑开，扶持脊柱纵向成长直至骨骼发育成熟。  图1轻便颅盆牵引装置 1.头环、螺钉；2.盆环、骨圆针；3.立柱；4.接头  图2a弹性生长棒矫正脊柱侧弯示意图  图2b弹性生长棒连接好之后  图3弹性生长棒的制造结构图

    2  手术方法

    2.1  麻醉的选择  因病人是在颅盆牵引下进行手术，以局部浸润麻醉为主，也可根据病人的需要和麻醉师的意见选择其他麻醉。

    2.2  手术操作  在颅盆牵引下，令病人俯卧在手术床上，人体与床之间用填料垫实，颅环与四根立柱之间向上、下各松开3 cm。消毒铺单，沿棘突作局部浸润麻醉，切开皮肤、皮下组织，暴露棘突，再作椎板后肌肉层的局麻浸润，暴露双侧椎板、关节突、横突和主弯两侧的部分肋骨，在主弯上段的胸椎下关节突上选择两节合适的置钩部位，切除部分下关节突，置入2枚上钩，再在主弯下段合适的腰椎椎板上缘置入1枚下钩。在第1根棒上穿上弹簧和棒间接头，先将棒的锁口端插入低位上钩的孔内，再将其末端装入下钩的孔内，轻轻撑开锁口使侧弯得到部分矫正，然后，再将第2根棒插入高位上钩的孔内，倒回来将其末端装入棒间接头的孔内，然后两棒进行交替撑开，每根棒的撑开力可达25～35 kg，让病人活动下肢证明无神经损害后，再进行下一步骤。3～5节椎板下Lugue钢丝固定在第1根棒上，3～5节提肋钢丝固定在第2根棒上，然后再将两棒之间用钢丝横向固定，形成一矩形面起稳定作用(图4、5)。最后，电烙止血，放负压引流管，分层闭合切口，将松开的颅盆牵引装置拧紧固定，术后第2 d令患者带颅盆环下地活动，一般无疼痛。拆线后石膏背心或支具外固定6～10个月。

    3  结果

    3.1  采用1985～2000年期间，用颅盆牵引加弹性生长棒治疗的发育期间脊柱侧凸患者200例的临床资料作分析研究。通过2～15年的随访观察，其平均矫正率为70.32%：术后身高增加为5～22 cm(平均7.85 cm)，远期随访脊柱活动度优于105例采用椎弓根螺钉坚强内固定的病例组。本组脱钩者4例(占2%)；断棒者6例(占3%)，脱钩断棒的原因与早期开展这项工作时内固定器械的安装固定方法不当有关，改革后，脱钩断棒发生率明显下降。

    3.2  压缩弹簧的逐渐弹开能使第2根棒上移，扶持脊柱纵向成长，但第1根棒的上钩往往松动，需要作分次撑开，故本组分次小切口撑开的次数为102次，因小切口撑开操作简单，未见有并发症发生。

    3.3  对3～7岁的年龄组中有27例采用单纯哈娄氏器械固定法，10例采用弹性生长棒固定法，结合分次撑开治疗；8～12岁年龄组均采用弹性生长棒治疗，弹簧压力选用10～15 kg；对13～17岁者，弹簧的压力选用20 kg。

    3.4  本组脱钩的4例，主要是椎板下Luque钢丝拧得过紧，造成上钩外翻力过大而致下关节突骨折脱钩，经用骨水泥在钩与椎板间做垫后，防止了这种现象的发生。

    3.5  本组断棒的6例主要是由于哈氏棒锁口基部承受Luque钢丝的侧压力过大所致，方法改进后，将Luque钢丝向椎板方向的牵拉力与Luque钢丝向肋骨方向的牵拉力相对应拧紧之后解决了断棒的发生问题。  图4一般弹性生长棒的安装原则，是两根棒之间的夹角越小越好，这样才能产生较大的矫正脊柱畸形的作用  图5该图主要显示，Luque钢丝拧紧固定在第1根棒上，提肋纲丝已固定在第2根棒上。骨水泥垫在第1根棒的上钩与椎板之间，防止上钩翻转

      4  讨论

    4.1  颅盆牵引配合弹性生长棒治疗发育期间的脊柱侧弯，是一种符合生物力学原理的治疗方法。利用牵拉组织再生和牵拉成骨的Ilizarov理论［1］，在颅盆牵引下，通过“时间变量”将弯曲的脊柱逐渐增高伸直，再配合弹性生长棒内固定来扶持脊柱向纵长生长发育。由于人的脊柱正在发育增长，内置入器械的弹簧也在逐渐弹开延长，再加上分次小切口撑开矫正能扶持脊柱向纵长生长直至发育成熟。任何坚强昂贵地、高质量地内固定器械都难以达到一次性将发育期间的重度脊柱侧弯矫正过来的目的［2、3］。

    4.2  发育期间年龄阶段与矫正效果  本组病例分为3个阶段：即3～7岁，8～12岁，13～17岁3个年龄组。以往对3～7岁病例总认为年龄小不适宜手术。但根据作者后来的经验，认为特别是先天性畸形的进行性加重是比较快的，应该在3～7岁时就考虑预防性早作手术治疗，防止以后加重。预防性早作手术的观点已被多数学者所公认。8～12岁是颅盆牵引加弹性生长棒治疗的最佳年龄。本组这个年龄段的病例最多，疗效最好。13～17岁的重度脊柱侧弯病例单纯颅盆牵引加弹性生长棒治疗有时效果欠佳，则需要配合脊柱截骨术，方能较满意的矫正畸形［4］。

    4.3  术后病人晚期脊柱活动度的保留  颅盆牵引加弹性生长棒治疗发育期间的脊柱侧弯，因其不做植骨融合又是弹性内固定，所以保留了脊柱的晚期活动度，而不产生脊柱长节段的强直固定［5～10］。与本研究所用CD、CDH、TSRH等坚强内固定治疗的102例脊柱侧弯相比较，有其如下优点：①晚期脊柱的活动度较好；②身高增加5～22 cm(平均7.85 cm)高于CD组，弯曲度矫正率70.32%，也超过CD组；③CD组中有3例产生明显的曲轴现象，颅盆牵引弹性生长棒组则没有。

    4.4  弹性生长棒的生物力学  脊柱的弯曲度越大，其纵向牵引力的矫正作用也就越大。本组200例中80°以上的157例占78.5%，故其纵向牵引力或纵向撑开力为其主要的矫正作用力。故颅盆牵引与弹性生长棒的应用为其最佳选择。只有在轴向牵引力达到最大限度，使脊柱接近伸直后再将弹性生长棒固定在脊柱上起纵向支撑和三维矫正作用，并借助弹簧的作用扶持脊柱纵向增长。2枚上钩挂胸椎下关节突，1枚下钩挂腰椎全椎板，3点形成一个面，中间由多根椎板下钢丝固定第1根棒，多根提肋钢丝固定第2根棒，形成一距形结构固定在椎板和肋骨上，能起到良好的矫正脊柱侧胸和扶持脊柱向纵向生长的作用(图6a～6d)。  图6a术前正位，重度先天性脊柱侧凸112°，凹侧肋骨并拢，凸侧剃刀背明显  图6b弹性生长棒矫正术后，脊柱侧凸由112°变为26°，凹侧肋间隙明显张开  图6c同一病例术前侧位，脊柱后侧凸合并重度旋转畸形  图6d同一病例，术后侧位，胸后凸和脊柱旋转得到三维矫正

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作者单位：新疆医科大学第六附属医院脊柱外科,乌鲁木齐市五星南路39号