外科治療青少年特發性脊柱側凸進展

史吏 付裕

【摘要】青少年特發性脊柱側凸（AIS）較為常見，表現形式多樣，外科手術治療的目的是為對其脊柱畸形予以矯正，并重建脊柱平衡。但因患者正處于生長發育高峰期，如何最大限度對其生長發育能力予以保留的同時施以有效矯形，并有效規避術中或術后并發癥，為當前臨床關注重點。本文針對影像學與機器人輔助下椎弓根螺釘內固定術、非融合手術等進行文獻查證，并作綜述。

【關鍵詞】青少年；特發性脊柱側凸；外科手術

【中圖分類號】R682.3 R687.3 【文獻標識碼】A 【文章編號】2096-5249（2021）04-0202-02

青少年AIS系脊柱三維畸形，即冠狀面上脊柱呈現出側方彎曲現象，并伴嚴重程度不等的脊柱旋轉特征。關于本病病因，理論上認為與激素、遺傳、肌肉呈現出不平衡發展、不良姿勢等具相關性，但并未有明確論證[1]。對于正處于發育高峰期的AIS患者而言，若未行及時且有效治療，則其脊柱側凸程度可隨發育進程而漸趨加重，除可誘發背部疼痛外，更可影響心肺等臟器功能，甚至造成癱瘓。目前，臨床較常采用的方案有支具、手法治療及電刺激等保守治療，但對于Cobb角>45°時或保守治療難以控制病情者，需積極采取手術治療以糾正畸形，并對其曲線進展予以有效防范，促使軀干平衡性及對稱性盡早恢復[2]。作為較為復雜的脊柱三維畸形性病變，其手術方案幾經變遷，而1984年CD系統的出現，提出了劃時代的“三維矯形理論”，為AIS治療開創了新的局面，但其挑戰在于，對于低齡兒童而言，其曲線進展情況難以做出可靠預估，臨床應用有所局限。伴隨著近10年科技的飛躍發展，機器人輔助技術、非融合手術技術等逐漸涌現，AIS治療取得長足發展。本文即針對近年青少年AIS外科治療策略展開分析與總結，綜述如下。

1 椎弓根內固定術

“三柱理論”的提出與不斷完善，包括椎弓根內固定技術的日漸成熟，對于脊柱內固定矯形系統，其已由全鉤結構向鉤釘結合方向轉換，直至當前的全釘系統——椎弓根螺釘系統。在臨床對椎弓根內固定術予以實施，可直接于脊柱三柱結構產生強有力的作用，具較好的矯形力及矯形效果。而且螺釘僅于椎弓根內置入而不涉及椎管，對于硬膜損傷風險可予以有效規避。此外，采用釘棒相連接方式，操作更為簡便，相較于鉤棒連接，更具優勢。然而在螺釘置入時，若患者存在結構性側彎或存在嚴重退行性改變及發育畸形等，或可發生誤置，尤其是AIS的患者椎弓根直徑較小或發育不良，誤置比率相對更高，而誤置可造成血管及神經損傷，導致嚴重后果。故為進一步提高內置螺釘精準度，強化手術效果，影像學輔助必不可少。

1.1 CT與超聲導航輔助

針對術中引導，臨床最常用為術中透視、CT引導、超聲導航等常規影像學技術。其中CT圖像導航可經由適當軟件及標記物等幫助醫生對手術器械與生理解剖結構間的實時位置予以掌握，從而進一步減少失誤，完善手術，促使治療效果優化。CT圖像導航可通過術前手術部位CT掃描及圖像處理，對螺釘具體位置予以確定，并輔助負責鉆頭的外科醫生確定手術理想位置，故在微創脊柱手術中具突出價值。但有研究稱，其準確性在目前階段仍不太穩定，且此技術學習曲線較長，且易增加患者輻射量[3]。但實際上，螺旋CT輻射暴露量同比于傳統熒光照相機要少。故雖其并未廣泛推廣，但依然具有不可比擬的優勢。經超聲引導行椎弓根螺釘置入，在當前階段，尚處于試驗期，具有一定潛力。在目前，若想獲得最佳螺釘置入軌跡，需有兩個前提，其一，B型超聲傳感器中可于套針中實施包埋的尖端部分，可基于不完全連續模式下進行；其二，具獨立成像探頭，可于最初鉆孔中插入，并進行外周壁探查，以此決定鉆孔深度及方向。此即為軌道變異技術，宗旨為對鉆孔與骨皮質間距有更為清晰的識別以及評估，并對螺釘置入軌道的合理性進行鑒別，但此前仍局限于理論層面。

1.2 機器人輔助

伴隨機器人輔助導航系統研發，術者可經由CT影像分析，對最佳置入路徑進行預先設計，降低術中椎弓根螺釘誤置率。有研究稱，經由機器人輔助，AIS手術矯正中椎弓根螺釘置入正確率在92.8 %，若術前結合CT掃描以確定位置，這一比率還可上升至97.6 %[4]。然而，該方法亦有不足，因其需于術前行CT掃描，對于青少年患者而言，無疑會增加體內輻射劑累積。另有研究稱，可使手術時間有所延長，但這一觀點尚未達成共識[5]。

1.3 3D打印模型的輔助作用

3D打印在目前屬于較為新穎的一項技術，在近年為脊柱外科應用中一大熱點。主要是通過對脊柱進行CT掃描與三維重建后，將所獲取數據進行可用代碼轉換，進而經由3D打印，幫助醫生對患者脊柱構造有更為清晰的認知，并對椎弓根螺釘放置位置予以術前精準規劃。有研究稱，3D打印模型更適用于存在嚴重畸形的患者，而不嚴重畸形中，其與徒手放置的準確性具有同質性[6]。另有研究稱，對于放置位置準確性的提高，可使手術時間縮短，并可使術中風險降低，有益于術后康復[7]。

2 非融合手術

脊柱融合術，對于年齡較小、存在明顯生長潛力的患者而言，可限制脊柱縱向生長，縮小其活動范圍，并非為最佳選擇。故對于無融合技術學者們越發感興趣，包括椎弓根螺釘栓系術（VBT）、椎體U形釘側凸矯形術（VBS）、亞氨基聚酯帶（SB）等。

2.1 VBT

因椎間盤具活動性，故學者為使應力及脫釘風險降低，積極采用半限制性栓系以取代騎縫釘方法。對于青少年而言，其正處于快速生長期，VBT更為適用。術中經前路將椎體螺釘置入脊柱曲線凸側，并取聚乙二酯栓繩將螺釘頭予以有效固定，使曲線變直，同時脊髓受壓迫情況減輕，其靈活性可得以保證。一項長期研究表示，對于骨骼發育尚未完善AIS患者，VBT安全可行，且無需頻繁進行桿延長。但該技術或可造成矯形過度，因對于理想的脊髓張力，在目前還未有明確答案，好在可通過一次翻修手術予以糾正。另外，栓繩斷裂雖較為罕見，亦為其并發癥之一，可致結構過緊，且其長期影響仍待研究。對于VBT是否影響椎間盤健康，目前尚處于未知狀態，未來需加強其與椎間盤生物學之間影響的分析與研究。

2.2 VBS

VBS作為微創脊柱側凸壓縮技術，對于發育尚未成熟的AIS患者，可穩定其曲線進展。通常U型釘選擇以鎳鈦合金為原材料，因其具形狀記憶功能，在置入前路椎板生長板后，可持續性對脊柱加壓。其獨特之處在于，在其處于冷卻狀態時，尖頭為直的，而當其處于體溫值時，可以“C”形夾持骨頭，進而確保安全固定。對于曲線凸邊生長，其可起到有效抑制作用，但對于凹邊，則無限制，可自然生長。對于伴曲線進展風險較高的AIS患者，采用VBS治療的成功率較高。該技術的優點在于，其可通過胸腔鏡或開放后腹腔入路的方式實現對胸腰椎的內固定，迅速停止前路椎體生長，且可逆。但研究顯示，其對于Heuter-Volkmann效用并不能使之完全逆轉，且U型釘對于椎間盤遠期影響尚未可知[8]。

對于以上兩種三維矯形技術，VBT對于冠狀面矯形能力相較于VBS為優，但其對水平面、矢狀面所具有的矯形能力則處于弱勢。在當前，對于VBT相關研究較少，對安全性、栓系材料選取等尚待深入研究，但其提供了AIS治療新思路。基于手術可吸收線的經驗，未來可能出現可吸收非融合技術，以此來規避反復多次手術以及最終仍需融合的不足。

2.3 SB

在后路內固定融合術中，椎板鉤、椎板下金屬線獲得成功應用，且具有與椎弓根螺釘相似的效果。且研究顯示，將三者予以聯合應用，經由后內側移位對后凸畸形進行矯正，可獲得相較于椎弓根螺釘懸臂復位更為突出的效果。但椎板下金屬線在臨床應用時，有過度撐開斷裂或不慎挫傷等可能性，進而導致脊髓受損，故曾獲質疑。SB則有效融合了椎弓根螺釘穩定性、金屬絲放置簡易性特點，且因其柔軟性，可更為安全的于椎板下表面貼合，使其相關神經損傷風險有效降低。且其與骨表面具有更大的接觸面積，力量相對亦更大。在操作時，不可過度拉緊，以免造成脆弱椎板斷裂。與椎板下金屬線相較，SB對椎體旋轉實施具有更大的矯正潛力，但需更多研究開展以證實。有報道稱，在行24個月隨訪中，SB混建對于主胸曲線冠狀面矯正有良好效果，且矯正損失較少[9]。對于SB而言，在訓練有素的外科醫生手里，其與其他脊椎植入物具有一樣的安全性，且并不會增加術后深度感染風險。

4 結語

青少年AIS為危害較為嚴重的疾病類型，在病變程度較輕的情況下，采取非手術保守治療即可，但若診斷較晚、畸形較重、保守治療無效，則手術為其不二選擇，對于具體的術式及內固定物的選取，應依據實際情況進行個體化制定。對于年齡較小者，非融合手術可有效規避融合手術對脊柱生長發育的影響、脊柱失代償、曲軸等現象，取得較好的手術效果外，對其曲線發展無較大影響，但相關的研究仍待進一步開展。

參考文獻

[1] 張銀昌，沙士甫，姜恩澤，等.青少年Chiari畸形伴脊柱側彎與特發性脊柱側彎患者肺功能損害的特征[J].中華醫學雜志，2018，98（6）：418-421.

[2] 鮑虹達，邱勇，閆鵬，等.椎弓根螺釘系統重建Lenke1型青少年特發性脊柱側凸患者的胸椎后凸10年前后療效比較[J].中國脊柱脊髓雜志，2018，28（2）：151-157.

[3] 陳煥雄，黃濤，李國軍，等.簡易術中導航校準技術對Lenke 1型青少年特發性脊柱側凸矯形術中置釘精度的影響[J].海南醫學院學報，2020，26（3）：182-188.

[4] Ghasem A，Sharma A，Greif DN，Alam M，Maaieh M A.The arrival of robotics in spine surgery：a review of the literature[J].Spine（Phila Pa 1976）.2018，43（12）1670-1677.

[5] 韓宇，張亞杰，李鶴成.機器人輔助早期肺癌肺段手術的質量控制[J].中國胸心血管外科臨床雜志，2019，26（1）：22-26.

[6] 謝雁春，于海龍，顧洪聞，等.3D人體掃描系統在青少年特發性脊柱側彎支具治療中應用[J].創傷與急危重病醫學，2020，8（3）：175-178.

[7] 佟志忠，張延斌，趙麗，等.EOS 3D測量青少年特發性脊柱側凸患者冠，矢狀面參數的可信度及可重復性[J].中華骨與關節外科雜志，2019，12（7）：519-523.

[8] 鮑虹達，邱勇，舒詩斌，等.青少年特發性脊柱側凸患者中同樣的冠狀面彎型不代表同樣的三維畸形：基于EOS三維影像系統的配對研究[J].中華醫學雜志，2018，98（21）：1691-1696.

[9] Urbanski W，Jurasa W，Wolanczyk M，et al.Increased radiation but no benefifits in pedicle screw acccuracy with navigation versus a freehand technique in scoliosis surgery[J].Chin Orthop Uelat Res，2018，476（12）：1020-1027.