后路截骨矫形螺钉置入内固定修复胸腰段僵硬性角状后凸畸形：中期随访评价

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2016.04.013

中国组织工程研究 ›› 2016, Vol. 20 ›› Issue (4): 529-533.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2016.04.013

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后路截骨矫形螺钉置入内固定修复胸腰段僵硬性角状后凸畸形：中期随访评价

敖霜¹，贾一明¹，冷辉¹，赵宇²，隋雨新¹，张皓¹

敖霜，男，1983年生，内蒙古自治区赤峰市人，蒙古族，2010年内蒙古医科大学毕业，硕士，主治医师，主要从事脊柱外科的工作及研究。

收稿日期:2015-11-18 出版日期:2016-01-22 发布日期:2016-01-22
通讯作者: 冷辉，副教授，主任医师，硕士生导师，内蒙古赤峰市医院，内蒙古自治区赤峰市 024000 通讯作者：赵宇，教授，主任医师，博士生导师，北京协和医院，北京市 100000
作者简介:敖霜，男，1983年生，内蒙古自治区赤峰市人，蒙古族，2010年内蒙古医科大学毕业，硕士，主治医师，主要从事脊柱外科的工作及研究。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(81572093)，项目名称：应用全外显子组测序结合代谢组学探索中国汉族人群胸椎黄韧带骨化症的致病基因

Posterior pedicle subtraction osteotomy at the apical vertebra with transpedicular instrumentation in the treatment of rigid angular kyphosis of thoracolumbar spine: a medium-term curative effects

Ao Shuang¹, Jia Yi-ming¹, Leng Hui¹, Zhao Yu², Sui Yu-xin¹, Zhang Hao¹

¹Spine Surgery, Chifeng Municipal Hospital, Chifeng 024000, Inner Mongolia Autonomous Region, China; ²Department of Orthopedics, Peking Union Medical College Hospital, Beijing 100000, China

Received:2015-11-18 Online:2016-01-22 Published:2016-01-22
Contact: Leng Hui, Associate professor, Chief physician, Master’s supervisor, Spine Surgery, Chifeng Municipal Hospital, Chifeng 024000, Inner Mongolia Autonomous Region, China Corresponding author: Zhao Yu, Professor, Chief physician, Doctoral supervisor, Department of Orthopedics, Peking Union Medical College Hospital, Beijing 100000, China
About author:Ao Shuang, Master, Attending physician, Spine Surgery, Chifeng Municipal Hospital, Chifeng 024000, Inner Mongolia Autonomous Region, China
Supported by:
the National Natural Science Foundation of China, No. 81572093

摘要/Abstract

摘要：

文章快速阅读：

文题释义：

僵硬性畸形：畸形在bending位投照时Cobb角无明显变化，僵硬性脊柱畸形多为先天性脊柱畸形未能得到及时治疗或脊柱结核、脊柱陈旧性骨折引起，对僵硬性畸形的矫形比较困难，往往需要借助多种不同截骨的方式才能完成矫形的过程。

后路顶椎或椎间隙截骨矫形：选择后路顶椎或椎间隙截骨就是切除顶椎所有附件，直视保护神经组织下于椎体侧缘、上下椎间孔之间行椎体楔形截骨，可将椎体上终板及其椎间盘组织连同部分椎体一起切除，是基于神经组织的环状减压，使脊柱中轴短缩，它的矫形变得不仅可以控制，并且不会对椎体前方组织造成牵拉，融合骨面是相互接触的松质面，融合率高。顶椎楔形截骨矫形能力强，临床应用有关报道也证实了较强的矫形能力。

背景：脊柱矫形修复过程中主要的难点是最大限度的矫正后凸畸形同时如何减小创伤和并发症的发生，尤其是避免出现相应的脊髓神经损伤。

目的：探讨后路一期顶椎或椎间隙截骨矫形及椎弓根螺钉置入内固定修复胸腰段僵硬性角状后凸畸形的方法及其中期疗效。

方法：回顾性分析42例行后路一期顶椎或椎间隙截骨矫形、椎弓根螺钉置入内固定修复胸腰段僵硬性角状后凸畸形的病历资料，治疗前后患者均进行详细的影像学检查。记录所有患者治疗前后的后凸角度、Frankel分级及围手术期并发症发生情况。随访期间通过复查脊柱X射线片或CT片，了解植骨融合情况。

结果与结论：治疗后随访10-36个月，植骨融合时间平均5.1个月。后凸Cobb角由治疗前的78.4°(38° -110°)矫正治疗后10 d的7°(-8° -24°)。矫正率为90%，末次随访时平均为7.9°，矫形丢失平均0.9°。16例不全瘫患者末次随访Frankel分级B级0例，C级3例，D级5例，E级8例，较治疗前获得显著改善(P < 0.05)。42例患者中有5例出现并发症，其中治疗后7个月出现融合节段远端螺钉及钛棒松动1例，脑脊液漏2例，一过性双下肢无力1例，一侧下肢疼痛1例，无严重并发症发生。提示后路一期顶椎或椎间隙截骨矫形及椎弓根螺钉置入内固定修复胸腰段僵硬性角状后凸畸形可获得良好的矫形效果，内固定牢固，融合率高，并发症较少，中期随访效果较满意。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

ORCID: 0000-0002-2333-5175(冷辉)

关键词: 骨科植入物, 脊柱植入物, 截骨矫形, 胸腰段, 脊柱后凸, 椎弓根内固定, 国家自然科学基金

Abstract:

BACKGROUND: During spinal orthopedic repair, the main difficulty is to maximize the correction of the deformity, simultaneously, to reduce the incidence of trauma and complications, especially to avoid the corresponding spinal nerve injury.

OBJECTIVE: To evaluate the curative effect of one-stage posterior pedicle subtraction osteotomy of apical vertebra with transpedicular instrumentation in the treatment of rigid angular kyphosis of thoracolumbar spine.

METHODS: We retrospectively analyzed the data of 42 cases of rigid angular kyphosis of thoracolumbar spine that were treated by one-stage posterior pedicle subtraction osteotomy of apical vertebra with transpedicular instrumentation. All patients received detailed imaging examination before and after operation. Kyphosis angle, Frankel grading and perioperative complications were recorded in all patients. X-ray films or CT films showed the bone graft fusion during follow-up.

RESULTS AND CONCLUSION: Patients were followed up for 10-36 months after treatment. The average time of bone graft fusion was 5.1 months. Cobb’s angle of kyphosis was corrected from 78.4° (38°-110°) preoperatively to 7°(-8°-24°) at 10 days after treatment. The correction rate was 90%. The average angle during final follow-up was 7.9°, with an average loss of 0.9°. In 16 paresis patients, Frankel grading results showed grade B in 0 case, grade C in 3 cases, grade D in 5 cases, and grade E in 8 cases during final follow-up, showing significant improvement as compared with that pre-treatment (P < 0.05). Among 42 patients, 5 cases had complications. At 7 months after treatment, there were screw and titanium rod loosening at the distal end of the fusion segment in 1 case, cerebrospinal fluid leakage in 2 cases, transient double lower limb weakness in 1 case, pain in one side of lower limb in 1 case, and no severe complications appeared. These results verified that one-stage posterior pedicle subtraction osteotomy of apical vertebra with transpedicular instrumentation could achieve satisfactory clinical outcomes in rigid angular kyphosis of thoracolumbar spine. The internal fixation was stable and with a high fusion rate and few complications. The medium-term effect was satisfactory.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

敖霜，贾一明，冷辉，赵宇，隋雨新，张皓. 后路截骨矫形螺钉置入内固定修复胸腰段僵硬性角状后凸畸形：中期随访评价[J]. 中国组织工程研究, 2016, 20(4): 529-533.

Ao Shuang, Jia Yi-ming, Leng Hui, Zhao Yu, Sui Yu-xin, Zhang Hao. Posterior pedicle subtraction osteotomy at the apical vertebra with transpedicular instrumentation in the treatment of rigid angular kyphosis of thoracolumbar spine: a medium-term curative effects[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2016, 20(4): 529-533.

图/表（结果） 3

参考文献

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引言

材料方法

1.1 设计回顾性病例分析。

1.2 时间及地点病例来源于2005年2月至2013年11月内蒙古赤峰市医院骨科(脊柱外科)。

1.3 材料文中所使用的椎弓根螺钉内固定系统由螺钉、钛棒和螺塞组成，起到对胸腰段脊柱复位及固定的作用，其材质为钛合金，具有较好的耐腐蚀性及较高的强度，该内固定系统具有较好的组织相容性，在人体不会被腐蚀且不会产生毒副反应，比如致癌性、致畸等，较高的强度使置入椎体内的螺钉不容易疲劳断裂。

1.4 对象纳入行后路一期顶椎或椎间隙截骨矫形、椎弓根螺钉置入内固定修复胸腰段僵硬性角状后凸畸形的患者42例，男19例，女23例；年龄9-54岁，平均37.0岁；其中有16例伴有不全瘫，Frankel分级B级3例，C级9例，D级4例。治疗前后凸角(Cobb法)38°-110°，平均56.4°。

纳入标准：经入院查体及影像学检查确诊为胸腰段后凸畸形并伴脊髓压迫症状及体征的患者，并且治疗前及治疗后得到及时随访并记录影像学资料。

排除标准：新鲜骨折及未能完成随访病例。

修复前检查：①所有患者治疗前均行站立位全脊柱正、侧位X射线片、CT平扫和三维重建及MRI，以明确有无伴发椎管内畸形，并确定畸形处顶椎的位置及其与相邻椎体的解剖关系。②畸形原因及类型与分布：先天畸形11例；陈旧结核22例，病史6-30年，其中2例6年前曾在外院行侧后方病灶清除；陈旧骨折9例，病史8-35个月，2例曾行椎板切除减压及内固定。后凸顶椎部位：T₁₁为11例，T₁₂为14例，L₁为17例。后凸最多受累椎体为3个，单个畸形椎21个，2个畸形椎12个，3个畸形椎9个，平均受累椎体数1.8个。

1.5 方法

1.5.1 修复方法

体位与显露固定节段：患者全麻俯卧位。截骨部位置腰桥上方，腹部悬空避免腹部受压。常规显露截骨节段上下各三至四个节段，于病椎上下两个脊椎双侧置椎弓螺钉，固定节段根据畸形程度确定。

切除截骨椎双侧横突、小关节突及棘突和椎板：显露顶椎侧壁，暴露过程中注意保护椎体侧方和前方的血管和神经组织。按术前设计，于椎体侧缘、上下椎间孔之间或椎间隙行椎体楔形截骨，保留截骨椎体前方的骨皮质及前纵韧带完整，充当楔形闭合时的铰链及支点。一侧截骨完成后，在截骨完成的一侧进行连接棒固定，用同样方法行椎体另一侧截骨，使两侧截骨间隙相通，截骨完毕后的脊椎侧面观呈一开口向后的“v”形，尖端指向椎体前方皮质骨，底端在椎管后方。楔形截骨大小及椎板切除多少根据后凸角大小在术前设计好。

矫形：截骨完毕后，连接固定棒于病椎上下椎弓根螺钉尾侧，施以压缩力，使上下椎弓根螺钉尾端相互靠拢，从而使病椎的空隙闭合，即楔形闭合完成，这一过程需缓慢进行，注意观察脊髓的皱缩、屈曲、堆积变形情况，明显的脊髓的皱缩、屈曲、堆积可使椎管相对狭窄，产生脊髓压迫，此时通过麻醉唤醒试验观察患者双下肢活动，亦可使用脊髓电生理监护，发现有神经功能损害情况时，应立刻松解连接棒，并进一步切除相邻椎板进行更充分椎管减压，观察脊髓短缩2 cm是相对安全范围。如果脊髓短缩超过2 cm，可使椎管相对狭窄，产生脊髓压迫及血运障碍，极易导致医源性脊髓损伤。矫形满意后锁紧内固定装置。

植骨：理想的后路椎体截骨是在后凸畸形矫正后截骨断面完全闭合。此时只需在截骨断端椎体两侧打磨植骨面，取骼后上嵴松质骨条及切除的棘突或椎板剪成细长条状植于截间隙两侧及椎体旁植骨。截骨间隙是否能完全闭合，要根据脊髓短缩程度及脊髓监测结果。对于前柱缺损过多者，可再做前方髂骨块或钛网置入植骨。

1.5.2 修复后处理术后常规预防感染、止痛等治疗。伤口引流管通常于术后24-72 h拔除。引流管拔除后观察一至两天伤口无渗出即可指导患者佩戴硬支具下地活动，支具佩戴需3-6个月。

1.6 主要观察指标

影像学评价：分别在入院时、治疗后10 d、6个月拍摄站立位全脊柱正侧位X射线片或以畸形为中心的脊柱正侧位X射线片观察后凸角度情况。测量胸腰段脊柱后凸角度(Cobb法)，治疗前有神经症状者治疗后行MRI检察观察脊髓的减压情况。根据治疗前后后凸Cobb角计算矫正率。

神经功能评价：神经功能按Frankel分级标准评价。A：损伤平面以下深浅感觉完全消失，肌肉功能完全消失；B：损伤平面以下深浅感觉完全消失，仅存某些骶区感觉；C：损伤平面以下仅有某些肌肉运动功能，无有用功能存在；D：损伤平面以下肌肉功能不完全可扶拐行走；E：深浅感觉肌肉运动及尿便功能良好可有病理反射。本组16例伴有不全瘫，其中B级3例，C级9例，D级4例，观察修复后恢复情况。

记录手术时间、术中出血量、固定融合节段，随访修复后并发症。通过复查脊柱X射线片或CT片，了解植骨融合情况。植骨融合标准为：融合区可见连续骨小梁形成，融合椎体周围有明显的骨桥形成^[16]。

1.7 统计学分析所有数据均采用SPSS 13.0软件进行分析，对治疗前后的数值行成组t 检验，P < 0.05为差异有显著性意义。

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讨论

3.1 胸腰段脊椎的解剖学特点及其后凸畸形引起的胸腰椎解剖学变化从解剖和生物力学上讲，胸腰段由于其位于活动度很大的腰椎与相对固定的胸椎交接处，同时又处于生理前凸与生理后凸物交接处，该节段运动范围大，易受损伤^[17]。胸腰段脊柱相对应的是腰膨大和脊髓圆锥。腰膨大是指脊髓第一腰节至第二骶节的部分，相当于T₁₀-T₁₂椎骨节段，与T₁₂相对处最粗，S₃_-₅髓节为圆锥，一般相当于T₁₂下缘至L₁下缘之间^[16]。所以，在脊柱损伤中，T₁₂-L₂发生率最高，也最容易发生截瘫^[18]。陈仲强等^[19]报道胸腰段僵硬性角状后凸畸形将会导致加大胸椎后凸和腰椎前凸来维持身体重心的平衡，由于胸椎较为固定，这种代偿更多的由腰椎来承担，所以，胸腰段后凸越重对腰椎的前凸影响就越大是显而易见的。

3.2 本方案修复胸腰段僵硬性角状后凸畸形的必要性、优势及中期随访结果陈旧创伤、结核、先天畸形等因素引起胸腰段僵硬性角状后凸畸形因为后凸椎体造成椎管容积减小、椎管狭窄，使脊髓前方受到压迫后方受到过度牵张，引起神经损伤，产生一系列脊髓损伤症状。严重者甚至出现双下肢瘫痪，丧失劳动能力。又因为后凸局部不稳定引发畸形进一步加重及出现严重疼痛，所以手术治疗是必要的。手术主要目的是解除脊髓压迫及所受到的过度牵张，改善压迫所导致的神经损伤，矫正畸形和阻止畸形进一步发展，恢复脊柱正侧的曲线排列，重建脊柱的平衡与稳定。僵硬性角状后凸畸形的外科治疗一直十分棘手。1997年Bradford等^[4]报道了采用前后联合入路的修复方式进行全脊椎切除治疗僵硬性角状后凸畸形，取得了良好的效果，但联合修复入路手术时间长、创伤大、出血多，需2个切口。2001年以来一些作者相继报道了经后路截骨矫形治疗僵硬性角状后凸畸形的修复方式，并取得了良好的效果^[10-23]。后路一期截骨矫形内固定是修复僵硬性角状后凸畸形较为安全、有效的方法，选择后路顶椎或椎间隙截骨就是切除顶椎所有附件，直视保护神经组织下于椎体侧缘、上下椎间孔之间行椎体楔形截骨，可将椎体上终板及其椎间盘组织连同部分椎体一起切除，是基于神经组织的环状减压，使脊柱中轴短缩，它的矫形变得不仅可以控制，并且不会对椎体前方组织造成牵拉，融合骨面是相互接触的松质面，融合率高。顶椎楔形截骨矫形能力强，临床应用有关报道也证实了较强的矫形能力^[24-26]。作者应用的后路顶椎或椎间隙截骨技术，结合并参考了Thomasen闭合楔形截骨技术^[27]，后凸畸形的矫正率达90%。经后路顶椎或椎间隙截骨不仅矫形效果满意，而且截骨面闭合后稳定，易于融合，中远期随访效果满意。

3.3 后路一期顶椎截骨矫形、椎弓根螺钉置入内固定治疗胸腰段僵硬性角状后凸畸形的修复方案胸腰段僵硬性角状后凸畸形修复成功的关键是术前详尽的影像学评价和制定完善的计划，通过对畸形的脊椎结构以及椎管内脊髓神经结构的详细了解，根据畸形类型、部位、后凸角度和僵硬程度，应在术前确定出适宜的截骨部位、范围、角度和融合固定的范围：①截骨部位：术中要广泛显露以充分了解畸形的全貌。截骨部位选择畸形中心的顶椎或椎间隙作为截骨部位，以便最大限度地矫正畸形，恢复脊柱正侧的曲线排列，重建脊柱的平衡与稳定。②截骨范围、角度和融合固定范围的选择：僵硬性角状后凸畸形因为在截骨完毕后，需连接固定棒于病椎上下椎弓根螺钉尾侧，施以压缩力，使上下椎弓根螺钉尾端相互靠拢，即楔形闭合完成。短节段固定在矫形施以压缩力楔形闭合时因压缩力小矫形效果可能不满意，如勉强增加压缩力楔形闭合矫形因病椎上下各只有两个螺钉有时会出现螺钉松动拔除的危险，同时短节段固定后后凸延长的可能性就越大^[9]。另外胸腰段由于其位于活动度很大的腰椎与相对固定的胸椎交接处，同时又处于生理前凸与生理后凸物交接处，。因此，对于胸腰段僵硬性角状后凸畸形不宜采用短节段固定，应融合后凸弧内椎体。本组均行病椎上下2-4个椎体固定。随访时未见畸形明显加重和内固定失败。经后路椎体截骨不仅能有效矫正后凸畸形，而且还能缩短治疗周期。③后路顶椎或椎间隙截骨术的注意事项：由于后路顶椎或椎间隙截骨是在脊髓周围操作，脊髓损伤风险较高，截骨过程中暂时不稳定可进一步加重这种潜在神经损伤并发症。Willens等^[28]报道神经损伤并发症发生率为15%，Suk等^[22]报道70例全脊椎截骨后发生2例(2.85%)完全性脊髓损伤。

本组未出现神经损伤病例，这是因为相对较早出现文献报道，操作技术和内固定器械越来越成熟，解决了修复过程中暂时不稳定带来的各种风险。为了减少神经损伤的可能，修复术中需注意一侧截骨完成后，应在截骨完成的一侧进行连接棒进行临时固定，防止对侧截骨时出现局部异常活动造成神经损伤。术中在矫形过程中及完成后均要注意观察脊髓短缩、扭曲、堆积情况，如果脊髓过度短缩，严重者可能出现截瘫等严重神经损伤并发症，术中唤醒试验结合脊髓功能监测是比较有效的判断神经损害的检查方法。矫形完成后，可能造成神经根管缩小，神经根受压，矫形后需探查神经根管如有压迫就扩大神经根管至神经根松弛。

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