经腰椎椎弓根截骨矫正强直性脊柱炎后凸畸形

查代清,范少勇,周朝辉,封志筠

(1.江西省星子县中医院骨科,江西 九江 332800;2.解放军 94医院骨科,江西 南昌 330002)

强直性脊柱炎(ankylosing spondylitis,AS)主要表现为胸椎、腰椎呈大圆背畸形,还会造成腰背部疼痛、神经受损、重心前移、视野受限等症状,严重影响患者的日常生活,晚期手术矫形是主要的治疗方法。我科应用经椎弓根全脊椎截骨结合椎弓根钉内固定治疗重度强直性脊柱炎后凸畸形,疗效满意,现对手术适应证及治疗效果加以分析总结。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2005年 1月至 2009年 11月收治 12例强直性脊柱炎后凸畸形患者,均为男性患者,平均年龄 36岁。AS病史5～30年 ,平均 14.4年。既往行双侧全髋置换患者2例,单侧全髋置换 4例,颈椎骨性融合 2例 ,活动明显受限6例 ,活动尚可 4例。入院后行术前常规检查,评估肺功能沉淀,动脉血气分析,腹部超声,脊柱正侧位 X线片 ,行脊柱 CT平扫加三维重建和 MRI扫描,根据侧位照片测量颌眉角及Cobb′s角。 术前 Cobb′s角 30°～80°,平均 53°,颌眉角 35°～77°,平均 59°。

1.2 手术方法 在光导纤维引导下经鼻插管后进行全身麻醉,手术取俯卧位。根据患者后凸畸形程度将手术床折叠成适当角度,然后将适当高度海绵垫置于患者胸腹部,但避免腹部受压。以经 L3椎弓根楔形截骨矫正脊椎后凸畸形为例,手术步骤如下。取腰椎后正中切口,骨膜下显露将要固定融合椎体的后路结构,C型臂 X线机透视确定 L2或 L3椎体位置。采用徒手置钉技术,分别在 L3椎体头侧和尾侧至少 2个节段椎体置入椎弓根螺钉。切除 L3椎体棘突、椎板和上下关节突等后部结构,暴露神经根,利用椎弓根探子确定其椎弓根入点和深度,按计划在冰水冲洗下磨钻经双侧椎弓根磨除部分楔形椎体。尽可能保持椎弓根内壁的完整的前提下,磨钻及特制截骨刀向外侧和前侧打薄椎体外壁和前壁,向内侧在椎体中部贯通。最后采用特制截骨刀清除椎体后壁骨质,按计划使切除椎体内部呈前窄后宽的楔形空隙。使折叠手术床缓慢复位,去除患者腹部的海绵垫,可以见到截骨部分间隙逐渐闭合。然后截取 2根适当长度钛棒进行预弯,采用悬臂梁技术置棒后进一步闭合截骨间隙。根据 C型臂 X线机侧位透视图像测定 L2～4椎体之间的 Cobb′s角度 ,利用器械加压使截骨间隙逐渐闭合,保证获得预先确定的截骨矫正角度。完成截骨矫形和内固定后进行唤醒试验,双下肢活动正常后制作骨床,将切除的椎体后部结构咬碎后进行后外侧植骨融合。逐层关闭伤口。放置常压引流。术后 48 h拔除引流管,患者平卧 6～8周后下床活动 ,戴腰围 1个月后去除支具恢复日常活动。

2 结 果

2.1 手术结果 本组 12例患者中分别采用腰椎后路经 L3或 L2椎弓根楔形截骨一期矫正脊柱后凸畸形。手术时间平均 210 min(150～320 min),手术中平均出血量为 1370 mL(1200～2700 mL),术中未出现硬膜撕裂及脑脊液漏等并发症。术后患者伤口全部一期愈合,未出现神经损伤等并发症。但 2例患者出现不同程度的腹胀、腹痛,予以胃肠减压、通便后症状短期内消失。

2.2 脊柱后凸畸形矫正结果 患者脊柱后凸畸形得到明显矫正,术后患者配戴支具下地活动,矢状面失平衡状态得到明显矫正,双眼基本能够平视行走,步态明显好转。Cobb′s角由术前平均 53°矫形至术后 27°,颌眉角由术前平均 59°矫形至术后 17°。所有患者佩戴支具 3个月,随访期间未见后凸进一步加重和内固定失败。

3 讨 论

3.1 强直性脊柱炎的手术治疗现状 重度 AS后凸畸形患者不能平视,限制正常日常活动,同时由于肋椎关节融合和肋缘压迫上腹部内容物,呼吸完全变为膈式呼吸,常出现呼吸困难和梗阻。因此手术矫正 AS后凸畸形不仅可以改善患者的外观,同时功能的改善也是非常重要。1945年 Smith Petersen等[1]在一个或多个平面将椎体后部结构截成“V”形,然后外力过伸使前纵韧带断裂和椎体张开,后部截骨面靠拢,术后采用外固定长时间固定。虽然以后许多学者对这一技术进行了改良和修正,并应用骨钩和椎弓根螺钉内固定技术,但是这种截骨方法存在以下缺点。a)采用外力使前纵韧断裂和椎体张开,容易使椎体在矢状面发生前后移位而损伤脊髓;b)椎间隙前面张开,可能导致腹部大血管和内脏损伤,并发症多且危险性高;c)采用多个节段后路截骨后采用外力矫形,所获得矫形量难以控制;d)截骨矫形后前方椎体张开,椎体间缺乏支撑,容易形成假关节、造成矫形丢失和内固定失败。有学者改良经椎板关节突“V”形截骨和改良经椎弓根椎体楔形截骨是目前治疗强直性脊柱炎的两大经典术式,国内外众多文献报道均取得较为满意的疗效。Hehne术式采用矫正点分布在脊柱多个节段,应力分散,有利于脊柱矢状面圆滑生理曲线的恢复[2]。但在椎板关节突截骨线闭合过程中,需要不同程度的张开前方椎间隙,因而要求脊柱前柱骨化程度轻、椎间隙无明显狭窄及无病理性骨折。Thomasen术后凸畸形的矫正不依赖于前方椎间隙的张开,特别适用于前中柱及间隙完全骨化以及合并骨质疏松性压缩骨折角状后凸畸形的病例[3]。作者根据近年来 AS后凸畸形矫正进展情况主要采用椎弓根椎体截骨,由于涉及脊柱的前、中、后三柱,又称三柱截骨,其原理是在棘突、椎板“V”形截骨的基础上,通过椎弓根对椎体进行“V”形截骨,使得脊柱三柱呈“V”形塌陷,前纵韧带闭合成角。这种截骨术避免了 Smith-Peterson截骨前柱张开导致的前纵韧带撕裂甚至伤及血管,以及造成神经损伤并发症的发生。

3.2 强直性脊柱炎手术治疗指证 目前认为手术指证为[4]:a)矢状面失衡;b)髋关节过伸功能良好但脊柱后凸畸形进展导致躯体前倾;c)后凸畸形大于 50°;d)严重的进展性胸椎后凸畸形伴平视能力丧失而产生社会心理负面影响。另外,急性期 AS患者须经过内科系统治疗,全身症状得到一定程度的改善,炎症进入稳定期后方能手术。作者认为截骨矫形术前应达到以下条件:腰痛停止 3个月以上;血沉小于30 mm/h;C反应蛋白小于 8 mg/L。否则手术会诱发炎症急剧恶化、破坏加重。脊柱后凸伴髋关节强直时,由于髋关节的屈曲畸形加剧了 AS患者重心的前移,髋关节和脊柱的应力进一步加大。作者建议先矫正髋关节屈曲畸形,然后再矫正脊柱后凸畸形。本组患者脊柱截骨术前行双侧全髋置换 2例,单侧全髋置换 4例 ,术后躯体纵轴力线得到良好的恢复。

3.3 经腰椎椎弓根截骨的优越性 经椎弓根手术入路最早应用于椎体的穿刺活检和胸椎间盘突出后路切除减压。后来多位学者通过椎弓根入路进行椎体前方操作,以椎弓根为向导,将椎体内部松质骨去除进行截骨,从而矫正矢状面脊柱畸形。本研究采用单节段经 L2或 L3后路椎弓根截骨 ,术中采用磨钻进行精细操作,根据术前确定的矫形角度将椎体部分切除,在椎体内部形成前窄后宽的“V”形空隙,C型臂 X线机监控截骨和矫形程度 ,平均获得 26°后凸矫形。由于精确控制楔形截骨面,矫形后松质骨对松质骨的截骨面保证矫形后脊柱的稳定性,并可早期获得融合,避免矫形丢失和内固定失败。由于强制性脊柱炎后凸畸形常常累及包括颈椎在内的整个脊柱,不能屈伸活动而缺乏代偿能力,因此必须准确控制楔形截骨后所获得的矫形角度,避免过度矫正。有学者采用改良单节段经椎弓根楔形截骨矫正 24例后凸畸形,腰椎前凸平均获得 53°的矫正,并认为患者的满意度与矢状面失衡的矫正直接相关[5]。本研究术前通过颌眉角和侧位X线确定截骨角度和截骨范围,术中逐步矫正后凸畸形,根据 C型臂 X线机透视精确控制矫形程度,从而准确获得术前计划一致的矫形角度。同时通过单节段椎弓根进行截骨,通过腰椎的前凸代偿胸椎的后凸畸形,可以获得更好的矢状面平衡,本组患者术后步态和行走能力得到明显改善。治疗 AS患者的脊柱后凸畸形,手术是唯一的治疗方法。

3.4 手术的注意要点 如果患者的颈椎呈屈曲强直,头后仰受限,无法使用喉镜,必须在支气管镜的辅助下才能正常插管,甚至需经鼻腔气管插管麻醉。如果上述技术均不能实现,可行气管切开置管进行麻醉。AS患者脊柱后凸畸形一般发生于胸段或胸腰段,生物力学观点认为,在后凸的顶点进行截骨最有效。但由于胸椎管为脊髓段,内径相对狭窄,椎体固定,术中易发生脊髓损伤并发症,导致严重后果。将截骨椎定于圆锥以下 L2和 L3,椎管内仅存马尾神经,神经损伤的风险明显减小[6]。内固定在脊柱矫形中的意义是提供即时、近期的脊柱稳定,维持生理曲度,但远期脊柱的稳定必须依靠合理的生理曲度恢复和切实的骨性融合。因此在强调内固定关键作用的同时不应忽视术中植骨的重要性,植骨不仅增加了内固定的融合稳定效果,还减少了其并发症的发生。术中应积极控制出血,一般措施包括术中俯卧位时腹部空置、控制性低压均可以减少出血。另外,术中的自体血回输也有重要的意义。在脊椎两侧截骨即将完成时,截骨端处于相对不稳定状态,手术操作中可能会出现局部异常活动,如此时断端无任何固定,在安置连接棒或行椎管减压时,截骨端的左右或前后位移会对脊髓产生剪切损伤。因此,在完成脊椎一侧截骨后,应用连接棒行同侧临时固定。截骨后对畸形进行矫正过程中 ,随着截骨端之间的角度位移,脊髓发生皱缩,如椎管减压不充分,截骨端的椎体后缘与对应的椎板边缘可对脊髓产生“夹击”损伤。因此,在畸形矫正前 ,应行椎管广泛减压和椎体后上缘切除。

综上所述,作者认为经过严格选择适应证和手术时机,术中精心操作,密切观察,经腰椎椎弓根截骨结合内固定是治疗 AS脊柱后凸畸形有效手段,并具有效果确切、操作简单及并发症少等优点。

[1] Smith-Petersen MN,Larson CB,Aufranc O E.Osteotomy of the spine for correction of flexion deformity in rheumatoid arthritis[J].J Bone Joint Surg(Am),1945,27(1):111-115.

[2] Hehne HJ,Zielke K,Bohm H.Polysegmental lumbar osteotomies and transpedicled fixation for correction of long-curved kyphotic deformities in ankylosing spondylitis report on 177 cases[J].Clin Orthop Relat Res,1990,(258):49-55.

[3] Thomasen E.Vertebral osteotomy for correction of kyphosis in ankylosing spondylitis[J].Clin Orthop Relat Res,1985,(194):142-152.

[4] 徐皓 ,陈宗雄,姚晓东,等.单节段三柱截骨结合内固定治疗强直性脊柱炎后凸畸形 [J].中国矫形外科杂志,2003,11(12):1026-1028.

[5] Boachie-Adjei O,Ferguson JA,Pigeon RG,et al.Transpedicular lumbar wedge resection osteotomy for fixed sagittal imbalance:Surgical technique and early results[J].Spine,2006,31(5):485-492.

[6] 邱勇 ,朱泽章,吕锦瑜,等.强直性脊柱炎胸腰椎后凸畸形两种截骨矫形术式的疗效比较[J].中华骨科杂志,2002,22(8):719-722.