点击显示 收起
【摘要】 ［目的］ 探讨单纯经后方入路半椎体切除后，行短节段椎弓根螺钉矫形固定对先天性脊柱侧弯的疗效。［方法］ 21例先天性半椎体畸形的患儿，单纯经后方入路切除半椎体，并一期行后路短节段椎弓根螺钉系统矫形固定和脊柱植骨融合术，比较术前、术后和最后一次随访脊柱全长正侧位X线片，测量并记录脊柱侧弯及后凸的Cobb’s角。［结果］本组病例脊柱畸形明显改善，冠状面，半椎体节段侧弯术前平均41.5°，术后15.1°，矫正率63.6%；最后一次随访时平均14.7°，矫正64.6%；冠状面主侧弯术前平均46.9°，术后18.4°，矫正60.8%；最后一次随访时平均17.5°，矫正62.7%；矢状面，半椎体节段术前有15.4°后凸畸形，术后恢复至正常生理曲度范围。手术后头侧和尾侧代偿弯也得到明显改善。［结论］单纯后方入路切除半椎体后行短节段椎弓根螺钉系统矫形内固定术，可满意地矫正先天性脊柱侧弯，在骨骼成熟之前进行治疗可有效地预防继发性的脊柱改变。
【关键词】 先天性； 脊柱侧弯； 半椎体切除； 脊柱融合
Hemivertebra resection only via posterior approach and short-segment transpedicular instrumentation for congenital scoliosis∥XU Wei-hua, YANG Shu-hua, DU Jing-yuan. Orthopaedic Department, Union Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, 430022, China
Abstract: ［Objective］To evaluate surgical outcomes of hemivertebra resection only via posterior approaches followed by short-segment transpedicular instrumentation for correction of the congenital scoliosos. ［Method］A group of patients with a single hemivertebra between the ages 5-16 years who underwent operative treatment were evaluated. Hemivertebra resection through posterior approach and short-segment transpedicular instrumentation were used for correction of the scoliosis and kyphosis deformities. Radiographic evaluation were conducted before and after operation and at follow-up visits. Cobb’s angles of the segmental curve, total main curve, cranial and caudal compensatory curves and kyphosis were measured on the posteroanterior and lateral radiographs.［Result］The cases in this study showed satisfied results.The mean Cobb’s angle of segment curve was 41.5° before surgery and 15.1° after surgery with a 63.6% correction, and 14.7° at the lastest follow-up assessment with a 64.6% correction；total main curves improved from 46.9°to 18.4°, with a 60.8% correction；17.5°at last follow-up, with a 62.7% correction; the correction ratio for kyphosis was from 15.4°kyphosis to normal physical profile; cranial and caudal compensartory curves were obviously improved.［Conclusion］Hemivertebra resection and short-segment transpedicular instrumentation could be performed only through posterior approach, which had exerted satisfactory correction on congenital scoliosis. If the operation is performed before the maturity of the bone, it will effectively prevent the formation of secondly spinal deformities.
Key words：congenital; scoliosis； hemivertebra excision； spinal fusion
先天性半椎体由于一侧的椎体发育不良而导致脊柱畸形。按照病理可分为三种类型，完全分节型、部分分节型和封闭分节型半椎体，完全和部分分节性半椎体较为常见，约占半椎体畸形的87%。由于半椎体两侧生长不平衡，随着患儿的生长发育，侧弯角度进展较快；封闭分节型半椎体虽然生长潜能较小，侧弯进展较慢，但如果半椎体楔形角度较大，也可以引起明显的脊柱畸形。对于脊柱外科医生而言，其治疗策略和手术方式的选择具有很大的挑战性，综合分析患儿的具体情况，选择合适的治疗方案，在脊柱发生不可逆畸形之前进行有效的治疗，才能最大可能地恢复脊柱的外观和功能。本文就单纯后路切除半椎体后，采用短节段椎弓根螺钉系统对先天性脊柱畸形进行矫形融合固定术，并对其疗效进行回顾性评估。
1 临床资料和方法
1.1 一般资料
华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科在2004年～2007年期间采用单纯后路切除半椎体，然后采用短节段椎弓根钉系统对先天性脊柱侧弯进行矫形固定脊柱融合术，治疗单节段半椎体先天性脊柱侧弯21例，其中男10例，女11例；年龄5～16岁，平均11.5岁；胸段11例，腰椎10例（如椎体一侧有胸肋关节即为胸椎）；完全分节性半椎体（未闭型）12例，部分分节性半椎体（半闭型）7例，封闭型分节性半椎体2例。半闭型和封闭性半椎体病例经术前观察半年以上，提示半椎体主弯或者代偿弯有5°以上的进展。2例有下肢神经受损的表现，5例合并其他的先天性畸形，脊髓脊膜膨出2例，生殖泌尿系统畸形1例，唇裂1例，心肺系统畸形1例。
所有患者手术前常规拍摄站立时前后位及侧位的全长脊柱X线片；行CT扫描并作三维重建了解半椎体类型及上下相邻椎体椎弓根的大小和方向；行MRI检查了解有无脊髓和神经病变。
手术方法 患者取俯卧位，确保腹部腾空，以病椎为中心后方正中切口，骨膜下剥离显露脊柱后方直至双侧横突，经透视确认，切除半椎体，于半椎体上下相邻的椎体内植入两对椎弓根钉。然后呈三角形切除半椎体后方椎板，同时截断凹侧融合的椎板；显露和保护该平面的硬脊膜和神经根，于半椎体横突基底部截断横突，暴露椎弓根外侧，顺着椎弓根外缘骨膜下剥离骨膜直达椎体前缘，胸椎需要切除肋横和肋椎关节，切除半椎体椎弓根以及前方的半椎体和上下相邻椎间盘。最后脊柱的畸形节段行凸侧压缩辅以凹侧撑开，如有后凸畸形亦须同时矫正，术中唤醒患者，确认双下肢运动正常后，将切除半椎体的自体骨植入椎间隙和椎板进行前后路植骨融合术。
术后处理 术后当天即拍摄的脊柱X线片（卧位），术后佩戴支具3个月，定期随访并拍摄站立全长脊柱正侧位X线片。测量并记录术前、术后以及最后一次随访的脊柱X线片的侧弯和后凸的角度：
1.半椎体节段侧弯 脊柱后前位X线片上，半椎体相邻上椎体的上终板和下椎体的下终板所成的角度。
2.全主弯 文中有时简称为侧弯，脊柱后前位X线片上，主要侧弯的Cobb’s角。
3.头侧代偿弯 脊柱后前位X线片上，头侧继发的代偿性侧弯的Cobb’s角。
4.尾侧代偿弯 脊柱后前位X线片上，尾侧继发的代偿性侧弯的Cobb’s角。
5.半椎体节段后凸角度 脊柱侧位X线片上，半椎体相邻上椎体的上终板和下椎体的下终板所成的角度。
1.2 结果
手术时间150～480 min，平均234 min，术中出血600～2 600 ml，平均780 ml。术后随访1.2～4.2年，平均2.9年。本组病例均未发生感染和脊髓损伤等严重并发症。
测量并记录术前、术后和最后一次随访时脊柱后前位X线片的半椎体节段侧弯、全主弯、头侧和尾侧代偿弯的Cobb’s角度以及脊柱侧位片的后凸（正值）或前凸（负值）的Cobb’s角度，术前术后对比侧弯畸形明显矫正。（图1）。
图110岁男性患儿L3半椎体（共有6个腰椎），导致右侧腰椎侧弯，术前Cobb’s角44°，手术后侧弯角度矫正至8° 图1a术前正侧位X线片 图1b术后正侧位X线片
术前冠状面半椎体节段侧弯平均41.5°，术后15.1°，矫正63.6%；最后一次随访时平均14.7°，矫正64.6%。术前冠状面主弯平均46.9°，术后18.4°，矫正60.8%；最后一次随访时平均17.5°，矫正62.7%。术前矢状面半椎体节段有15.4°的后凸畸形，术后恢复至正常生理曲度范围，前凸5.7°，最后一次随访时平均前凸6.1°。手术后头侧和尾侧代偿弯的矫正率相似，分别为52.2%和60.1%，但是在最后一次随访时，尾侧代偿弯仍有改善，矫正率提高为72.1%，而头侧代偿弯却轻度下降至49.0%（表1）。表1 术前、术后以及最后一次随访侧弯和后凸的Cobb’s角术前Cobb’s角术后Cobb’s角平均矫正率（%）最后一次随访Cobb’s角平均矫正率（%）冠状面畸形
2 讨论
半椎体是一种常见的先天性脊柱畸形。由于某个椎体的一侧发育不良，导致形成只有单一椎弓根的楔形半椎体，这种椎体的结构异常常常导致脊柱的生长不平衡而形成侧弯，其严重程度和发展速度取决于畸形椎体的类型、位置、数目以及患儿的年龄［1］。某些半椎体畸形并不导致明显的脊柱侧弯，也没有发展趋势，不需要任何治疗。但如果半椎体畸形导致严重的脊柱侧弯或者进展明显的病例常常预后不佳，需要尽可能早地矫正畸形，有效地阻止侧弯的发展。如果延缓治疗，随着患儿生长发育，不仅出现畸形节段侧弯的加重，而且可能导致代偿侧弯的加重和不可逆性的改变以及躯干的失平衡，这时需要延长融合节段，而且畸形矫正的难度和神经损伤的并发症大大提高，因此早发现早治疗对于先天性脊柱侧弯具有重要意义［2］。
先天性脊柱侧弯理想的治疗方法应该是完全或接近完全矫正脊柱畸形同时最大程度地保留脊柱的高度和活动度。目前主要的手术方式包括，原位脊柱融合术、半侧骨骺固定术和半椎体切除术。原位脊柱融合术能够一定程度地控制脊柱侧弯的发展，但并不矫正原有的畸形，需要融合相对长的脊柱节段；如果融合节段涉及腰椎，可能存在非融合节段椎间盘过早退变，而可能产生曲轴现象导致侧弯明显加重，另外假关节形成的可能性较大。半侧骨骺固定术通过阻滞畸形椎体凸侧的生长，逆转侧弯的发展，手术一般仅涉及半椎体节段，虽然随着患儿生长发育侧弯可以部分自发矫正，但这种矫正仍然是有限的，而且疗效难以估计。半椎体切除术最初由Royle提出，是一种针对病因的合理的治疗方法，而且切除的半椎体可作为脊柱融合的植骨材料。手术方式可分为前后路联合切除［3～5］或者单纯后路切除［6～9］。作者曾采用前后路联合入路切除半锥体，先经胸或腹膜后切除病椎前方椎体，再行后正中入路切除病椎后方结构［10］。前路对脊柱前方结构暴露直接，切除半椎体椎体部分较为简单，但无法切除半椎体后方结构，术中需更换体位，具有脊髓损伤的潜在危险性。近年来作者采用单纯后路一次性完成半椎体切除椎弓根螺钉矫形内固定术。本组病例畸形矫正率63.6%，与文献报道前后路联合手术的矫正率53.4%～77%［6～10］相似。单纯后路手术避免了术中更换体位，节省手术时间，但后路切除半椎体的手术出血略多于前路，有时后路手术因出血较多而无法完成前方半椎体的切除，因而术者应具备脊柱前路手术的经验。
半椎体切除后消除了其生长潜能。为了恢复脊柱正常的生理曲度，需要使用内固定器械来矫正畸形，稳定脊柱，促进融合。使用短节段的脊柱内固定系统，减少了脊柱融合的节段，这对于年轻患者尤为重要［11］。很明显，钩、棒和钢丝等脊柱内固定不足于为脊柱提供足够的矫形和固定的强度，也不能将后方的矫形力有效地传到椎体前方，椎弓根螺钉内固定系统能够在短节段中提供足够的矫形力和稳定性，椎弓根是椎体的最坚强部分。正确放置的椎弓根螺钉对任何方向上的负荷都具有很强的抵抗力，并为脊柱的三维矫正提供支点。在本组病例中取得了63.6%的矫正率，并且在随访中矫正率没有丢失。大多数情况下，短节段的椎弓根螺钉系统可为半椎体切除后的脊柱提供足够的矫形力量和稳定性，但如果患儿年龄太小，椎弓根小且未完全骨化，不能提供足够的生物力学强度，尤其是伴有明显脊柱后凸畸形的患儿，需要对抗较强螺钉拔出力量时，椎弓根钉固定后容易脱出而导致内固定失败，对于上述情况可以增加固定节段或采用钉钩的钳形固定方式，防止螺钉的松动。
大量的文献表明椎弓根螺钉系统是一种安全有效的脊柱内固定系统，但关于儿童的安全性仍有争议。Ruf等［12］后路切除半椎体后运用椎弓根螺钉内固定治疗28例1～6岁幼儿的先天性脊柱畸形，没有并发神经损伤的病例，并且比较植入7年以上椎弓根螺钉的椎体与其相邻的椎体上下的长度和前后的高度，发现植入椎弓根螺钉对椎体的生长发育没有影响，CT和MRI扫描没有发现椎弓根的生长迟缓和椎管狭窄，解剖学研究表明椎管的发育远先于椎体的发育，椎管的直径于1岁时就达到成年的大小［13］。由于幼儿的椎弓根狭小，螺钉植入不当可导致毗邻重要组织的损伤，而发生严重并发症，作者建议对于年幼的儿童应慎用椎弓根螺钉内固定，6岁以下儿童应视为椎弓根螺钉的相对禁忌证。
单纯后路可一次性完成半椎体切除，短节段的椎弓根螺钉系统矫形内固定术，疗效与前后联合入路相当。椎弓根螺钉具有良好的三维矫形能力、短节段的固定融合即可提供足够的脊柱稳定性，最大程度地保留正常脊柱的功能，是一种治疗先天性脊柱侧弯安全有效的手术方式。
【参考文献】
［1］ McMaster MJ, David CV. Hemivertebra as a cause of scoliosis. A study of 104 patients［J］. J Bone Joint Surg Br，1986，68:588-595.
［2］ Mikles MR, Graziano GP, Hensinger A. Transpedicular eggshell osteotomies for congenital scoliosis using frameless stereotactic guidance［J］.Spine，2001，26:2289-2296.
［3］ Lazar RD, Hall JE. Simultaneous anterior and posterior hemivertebra excision［J］. Clin Orthop Relat Res，1999，364:76-84.
［4］ Hosalkar HS, Luedtke LM, Drummond DS. New technique in congenital scoliosis involving fixation to the pelvis after hemivertebra excision［J］.Spine，2004，29:2581-2587.
［5］ Bollini G, Docquier PL, Viehweger E,et al. Lumbar hemivertebra resection［J］. J Bone Joint Surg Am，2006，88:1043-1052.
［6］ Shono Y, Abumi K, Kaneda K. One-stage posterior hemivertebra resection and correction using segmental posterior instrumentation［J］. Spine，2001 ，26:752-757.
［7］ Ruf M, Harms J. Hemivertebra resection by a posterior approach: innovative operative technique and first results［J］.Spine，2002，27:1116-1123.
［8］ Ruf M, Harms J. Posterior hemivertebra resection with transpedicular instrumentation: early correction in children aged 1 to 6 years［J］.Spine，2003，28:2132-2138.
［9］ Nakamura H, Matsuda H, Konishi S,et al. Single-stage excision of hemivertebrae via the posterior approach alone for congenital spine deformity: follow-up period longer than ten years［J］. Spine，2002，27:110-115.
［10］许伟华,杨述华,杜靖远，等.半椎体切除节段融合治疗先天性脊柱侧弯［J］.中华小儿外科杂志，2008，29:35-39.
［11］Lazar RD, Hall JE. Simultaneous anterior and posterior hemivertebra excision［J］.Clin Orthop Relat Res，1999，364:76-84.
［12］Ruf M, Harms J. Posterior hemivertebra resection with transpedicular instrumentation: early correction in children aged 1 to 6 years［J］.Spine，2003，28:2132-2138.
［13］ Papp T, Porter RW, Aspden RM. The growth of the lumbar vertebral canal［J］.Spine，1994，19:2770-2773.
作者单位：华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科，湖北武汉