手術治療青少年特發性脊柱側凸的臨床進展

柳思羽 陳慶賀

手術治療青少年特發性脊柱側凸的臨床進展

柳思羽①陳慶賀①

特發性脊柱側凸是青少年較常見的疾病，其發病機制及發展過程尚不明確，且表現形式多種多樣。對于輕度的畸形可以應用非手術方法進行治療，目的是防止脊柱畸形進展，降低手術幾率；而對于畸形較重、發展較快或非手術療法治療無效的青少年特發性脊柱側凸，則要應用手術方法進行矯正，其目的在于矯正脊柱畸形，重建脊柱平衡。但如何在最大限度保留脊柱生長發育能力的前提下，進行有效的矯形；以及如何減少術中及術后并發癥，避免失代償及矯形效果丟失，一直是脊柱外科醫生努力的目標和研究的熱點。現回顧文獻，對治療青少年特發性脊柱側凸的較常用的手術方法進行總結概括，并對歷代的手術器械進行說明介紹。

手術； 特發性脊柱側凸； 綜述

特發性脊柱側凸是脊柱側凸中最常見的一種，約占脊柱側凸的70%，其定義為：脊柱不明原因的存在一個或數個節段在冠狀面上偏離身體中線向側方彎曲，形成一個有弧度的脊柱畸形，通常還伴有脊柱的旋轉以及矢狀面上后突或前突的增減[1]。其確診是依據X線片，即正位片上測量脊柱側彎的角度≥10°[2]。其中青少年特發性脊柱側凸（adolescent idiopathic scoliosis，AIS）發病率最高，約占總數的75%～85%，而女性發病率較高[3]。治療方法主要有非手術療法和手術治療兩大類。目前常用的手術方法有：后路手術療法、前路手術療法、前后路聯合手術療法、微創手術療法。現回顧文獻，對其進展綜述如下。

1 后路手術療法

經后路手術治療脊柱側凸最早始于Harrington脊柱內固定系統的出現，該系統應用“撐開矯形”原理，將畸形的脊柱拉長，使脊柱的畸形節段在冠狀面上向中線位置平移，使脊柱的生理曲度在矢狀面上變直，從而達到矯形的目的。隨后，又出現了Luque系統，即脊柱椎板下鋼絲內固定系統，該系統將鋼絲通過椎板下，連接上下相鄰的椎板間孔，再固定于金屬棒上，通過拉緊鋼絲，使脊柱的畸形階段向中線位置平移從而獲得矯形。到了1984年，出現了多鉤-棒脊柱內固定系統。該系統是由法國Cotrel和Dubousset研制設計的既能加壓又能撐開的脊柱內固定系統[4]。因其首次提出了治療脊柱側凸的“三維矯形”的概念，所以被認為是對脊柱矯形理論的一次“革命”。但由于早期的CD系統存在操作復雜、翻修困難等缺點，學者們相繼研制出了TSRH、Moss-Miami及Isola等新型脊柱內固定系統，期望彌補上述缺點。這些新型系統皆是由CD系統演變而來，對脊柱畸形進行三維矯形。椎弓根釘棒系統是近年出現的脊柱內固定系統，因該系統中的椎弓根螺釘作用于脊柱的三柱結構，故具有較大的矯形力，在對青少年特發性脊柱側凸的矯形中得到了廣泛的應用。

1.1 Harrington系統 在60年代初，該系統由美國Harrington研制并報道[5]，是最早的脊柱矯形器械，開創了手術治療脊柱側凸的新紀元。哈氏系統由棒和鉤兩部分組成，按矯形作用可分為撐開器和加壓器兩種。撐開器放在凹側，由上、下椎板鉤以及近端為棘齒狀的撐開棒組成；加壓器放在凸側，由多個鉤及全長有螺紋的加壓棒組成。哈氏系統原理比較簡單，主要通過棒的縱向撐開力矯正側凸畸形。總體來說，應用該系統治療50°

1.2 Luque系統 該系統是通過在多節段椎板下穿過鋼絲，并將其拉緊固定的方法對畸形脊柱進行矯形，于1976年由墨西哥Luque醫生最先報道[7]，被認為是第二代后路脊柱內固定矯形系統。該系統最先應用于神經肌肉源性脊柱側凸，后來才應用于青少年特發性脊柱側凸的治療，并取得較好的效果。該系統在每個節段椎板下穿過鋼絲固定，提高了對畸形節段的固定強度，同時具有橫向矯形力，對脊柱矢狀面上存在的畸形也得到一定程度的矯正。然而，該系統缺乏有效的縱向撐開力，沒有去旋轉的矯形作用；在穿鋼絲的過程中，有損傷脊髓及周圍血管的風險；術后鋼絲斷裂、假關節形成等并發癥亦有報道。由于存在以上不足，Wisconsin棘突下鋼絲固定矯形系統開始得到應用，雖然該系統矯形效果有效，但與Luque系統相比，操作相對安全，術后并發癥相對較少。此外，也有學者將哈氏系統及Luque系統聯合應用，意在發揮二者的優點，互補不足，取得更好的矯形效果。

1.3 CD、TSRH、ISOLA、Moss-Miami裝置 CD系統（Corel-Dubousset Instrumentation）：由2根具有粗糙表面的矯形棒、多個椎板鉤或椎弓根釘、2個橫向牽引裝置（Device for transverse traction，DTT）組成1個長方形的堅強穩定的固定框架。該系統既能在脊柱冠狀面上矯正側凸畸形，又能部分去除椎體在額狀面上的旋轉，還能在矢狀面上重建胸段后凸和腰段前凸，從而達到“三維矯形”的效果[8-9]，因此該系統是第一個三維矯形系統，被視為脊柱矯形內固定系統的有一個里程碑式的進步。但早期CD系統存在操作復雜、翻修困難等問題，術后感染亦有報道[10-11]。為解決這些問題，CD系統的改良型相繼出現：TSRH系統在CD基礎上，將矯形棒粗糙的表面換成光滑表面，將椎板鉤和椎弓根釘設計的更符合解剖結構、更具穩定性[12]；而Moss-Miami系統和ISOLA系統繼續在此基礎上加以改進，將原來向下螺帽改為向上，以方便翻修時將螺帽或螺釘取出。

1.4 椎弓根螺釘系統 隨著脊柱“三柱理論”的不斷完善，以及椎弓根內固定技術不斷進步，脊柱內固定矯形系統由最開始的全鉤結構發展到鉤釘結合裝置，再發展到目前的全釘系統，即椎弓根螺釘系統。該系統直接作用于脊柱的三柱結構，具有較強的矯形力及較好的三維矯形效果；并且將螺釘置入椎弓根內，不進椎管，降低了損傷硬膜的風險；還有釘棒連接方式簡便確實，較之前的鉤棒連接更具優勢[13]，因此廣泛應用在腰段側凸畸形的矯形治療中。近年來，隨著醫學影像學和神經監護技術的發展，椎弓根螺釘置入的準確性得到較大提高，因此該系統也在胸段側凸畸形的矯形治療中得到應用[14-17]。而且Suk等[18-19]研究報道，與之前的脊柱內固定系統相比，胸椎椎弓根釘棒系統具有固定堅強、矯形效果明顯和手術風險較小等優點。Lee等[20]研究報道，該系統應用了椎體直接旋轉技術（direct vertebral rotation，DVR），即：通過置入椎弓根內的螺釘可直接作用于椎體，達到去旋轉的作用。Suk等[21]將椎弓根釘系統與之前的脊柱內固定系統相比較，認為椎弓根釘系統治療脊柱側凸的矯形效果更好，術后矯形丟失率更低，矯形后脊柱更接近生理曲度。椎弓根釘系統因其具有固定堅強、矯形明顯、有效維持脊柱平衡，以及可減少術后并發癥發生等優點[22]，已被大多數學者認可，并廣泛應用在對青少年特發性脊柱側凸的矯形手術中。

2 前路手術療法

經前路手術治療脊柱側凸最早始于Dwyer裝置的出現，主要應用于對脊柱胸腰段或腰段側凸畸形的矯形手術治療[23]。隨后，德國的Zielke對Dwyer裝置進行了改良，并通過實驗分析說明了該系統的有效性[24]。近年來，Kaneda等研制了經前路應用雙棒對畸形脊柱進行矯形固定的Kaneda系統，并在對脊柱胸腰段和腰段側凸畸形的矯形手術中取得了良好的效果[25-26]。前路手術療法主要通過短縮脊柱，并對移位和旋轉椎體直接進行矯形，具有矯形力強、損傷脊髓風險小的優點；而且，經前路手術進行椎體間植骨更確實，融合節段少且融合率更高，可最大程度保留脊柱活動功能，又避免了術后曲軸現象的發生，減少了與融合節段相鄰的節段發生退變的危險，減少了術后下腰痛的發生。然而，前路手術療法也存在并發癥，如術后脊柱出現后凸畸形、形成假關節、內固定物失敗等[27-28]。

2.1 Dwyer系統 該系統是1964年由澳大利亞醫生Dwyer設計的，被認為是第一代前路脊柱內固定矯形系統。應用該系統進行前路手術，切除脊柱畸形節段內的椎間盤，通過拉緊固定在椎體上的鋼纜，使脊柱變直。與后路脊柱內固定系統相比，該系統具有更強的矯形力、更少的固定節段，主要治療脊柱胸腰段及腰段側凸畸形，以及脊柱存在先天性缺陷無法應用后路內固定系統的患者[29]。但由于該系統具有易形成假關節、易發生腰椎后凸等缺點，現已很少使用。

2.2 Zielke系統 第二代脊柱前路內固定矯形系統是在1973年，由德國Zielke等在Dwyer系統基礎上改良形成的。該系統用帶螺紋的金屬棒替代了Dwyer系統中的鋼纜，并增加了外鎖，設計了矯正旋轉的裝置，對旋轉椎體具有較好的矯形效果[30]，而且具有融合節段較少、損傷神經風險較小等優點，主要應用于短節段的重度脊柱側凸[31-32]。但是，Zielke系統同樣存在術后假關節發生率高、易形成后凸畸形等缺點，還有學者報道應用該系統術后發生斷棒、矯形效果丟失、后凸畸形加重等并發癥[33]。

2.3 Kaneda系統 該系統由日本Kaneda醫生等研制，由兩對螺釘和一對帶螺紋的金屬棒組成，通過對固定在畸形節段上的前后兩根金屬棒施加撐開力和壓縮力進行矯形，并盡可能地恢復脊柱生理曲度。與之前的脊柱前路內固定系統相比，Kaneda系統更具矯形力，且術后發生斷棒、矯形效果丟失等并發癥的風險較低。但應用前后雙棒進行固定矯形，需要足夠的空間，無法應用在身材較小的脊柱側凸患者的手術治療中。

3 前后路聯合手術療法

單純后路手術對畸形脊柱進行矯形內固定及植骨融合，術后易發生曲軸現象；而單純前路矯形手術，術后易發生假關節，且矯形丟失率較高。為發揮兩種術式的優點，彌補各自的不足，前后路聯合手術療法順勢而生。該術式通過對側凸脊柱經前路切除椎間盤、切斷前縱韌帶、切除椎體骨骺軟骨、以及進行椎間植骨，從而達到松解脊柱前柱結構及融合脊柱畸形節段的目的；再通過經后路應用椎弓根釘棒系統對畸形節段進行矯形內固定，從而完成對脊柱側凸患者的有效矯形。隨著手術技術地不斷提高，前后路手術多可一期完成，但對脊柱側凸角度較大的患者仍要分期手術進行矯形內固定。該術式不但可以減少曲軸現象發生，而且降低了假關節的發生率，但存在手術風險大、術中出血多等風險，而且病人需要承受更大的痛苦及經濟負擔。

4 微創手術療法

隨著內窺鏡技術的不斷發展，脊柱外科的微創手術水平也不斷提高。1993年Mack等[34]最先開展并報道了在胸腔鏡下經前路對脊柱側凸患者進行矯形手術治療。與傳統前路開胸手術相比，微創手術具有術后疼痛輕、住院時間短、患者恢復快、術后并發癥少等優點。Picetti等[35]研究報道了1996年10月-1998年10月兩年內共完成50例胸腔鏡下前路脊柱側凸矯形術，并取得了良好的手術效果。但該術式適應證較窄，僅適用于中輕度胸段側凸的脊柱畸形患者；而且該術式對術者的技術水平要求較高，熟練掌握需要一定的學習曲線；還有應用該術式，術中發生定位錯誤、因出血不止而改變術式，術后感染、發生氣胸、肺炎等并發癥亦有報道[36-37]；甚至，Newton等[38]認為微創脊柱矯形手術與開放矯形手術的并發癥發生率相似，而且微創手術術后的引流量明顯多于開放手術。

5 討論

特發性脊柱側凸是一種危害嚴重的疾病，對其診斷越早，通過非手術方法進行治療的機會就越多。因此開展群體普查，早發現，早治療，減輕側凸的嚴重程度，減少手術治療率是脊柱側凸治療的基本方向[39]。而對于畸形較重（Cobb角>40°～45°）、發展較快或非手術療法治療無效的青少年特發性脊柱側凸，則要應用手術方法進行矯正，其目的在于矯正脊柱畸形，重建脊柱平衡。具體術式及內固定物的選擇應根據患者實際情況，制定個體化手法方案。但目前手術治療脊柱側凸多以脊柱融合為主，對于年齡較小的脊柱側凸患者，會阻止脊柱的生長發育，進而影響身高，還可能出現曲軸現象、脊柱失代償、融合節段運動功能喪失，以及融合節段的相鄰節段易出現退變和后凸畸形。另外，過早融合胸段脊柱會影響患者胸廓的發育，進而影響其心肺功能。為解決上述問題，Hedequist[40]于1963年首次報道了應用非融合技術治療脊柱側凸。自此以后，非融合技術因為能避免脊柱融合術后可能發生的并發癥，并能保留脊柱生長發育能力等優點越來越受到國內外學者的重視，但相關的研究及臨床觀察有待進一步開展。

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10.3969/j.issn.1674-4985.2015.14.051

①中國人民解放軍第二一一醫院 黑龍江 哈爾濱 150080

柳思羽

2014-12-18） （本文編輯：陳丹云）