经后路全脊椎切除术治疗严重僵硬性脊柱畸形的手术策略*

解京明王迎松 施志约 赵智 李韬 张颖 毕尼

（昆明医科大学第二附属医院骨科，昆明650101）

经后路全脊椎切除术治疗严重僵硬性脊柱畸形的手术策略*

解京明**王迎松 施志约 赵智 李韬 张颖 毕尼

（昆明医科大学第二附属医院骨科，昆明650101）

背景：严重僵硬性脊柱畸形曾被认为是外科治疗的禁区，其手术治疗充满挑战与风险。

目的：分析总结本中心经后路全脊椎切除术（posterior vertebral column resection，PVCR）治疗严重僵硬性脊柱畸形的手术策略。

方法：回顾分析2004年10月至2013年12月来自单中心连续的105例采用PVCR治疗的严重僵硬性脊柱畸形患者的病例资料。男47例，女58例，年龄10～45岁，平均年龄18.9岁。所有患者主弯柔韧度＜10%。12例冠状面和（或）矢状面畸形＞150°，术前接受4周持续颅-股骨牵引治疗。对患者的一般资料及手术相关信息，术前、术后及末次随访的影像学资料，围手术期并发症进行统计分析。

结果：平 均手术时间（602±132）min，术中失血量（4694±1794）ml。主弯侧凸：术前站立位108.9°±25.5°，术后36.6°± 15.7°。节段性后凸：术前88.8°±31.1°，术后29.9°±14.1°。12例冠状面和（或）矢状面畸形＞150°患者，术前站立位主弯侧凸为152.5°±14.3°，牵引术前仰卧位141.8°±16.3°，牵引4周时仰卧位93.4°±14.0°，牵引4周时较牵引前仰卧位主弯侧凸有明显改善（P＜0.05），术后为47.2°±7.2°。节段性后凸：术前站立位109.3°±42.3°，牵引术前仰卧位98.9°±40.0°，牵引满4周仰卧位67.3°±22.2°，牵引满4周较牵引前仰卧位有明显改善（P＜0.05），术后站立位32.2°±9.5°。7例患者发生暂时性神经并发症，及时处理后均恢复正常，无永久性神经功能损害病例。24例患者发生了31项主要非神经并发症事件。所有患者均获得随访，5年以上随访49例，患者满意度高，生活质量显著提高。

结论：PVCR术是治疗严重僵硬脊柱畸形有效手段之一，但因其应用过程面临着诸多风险，不应作为大多数脊柱畸形治疗的首选。PVCR是对术者手术技巧的全面考验和患者生命安全的严重挑战，有赖于有效的围手术期处理、严密的手术策略及紧密协作的团队。

脊柱疾病，严重，僵硬；经后路全脊椎切除；手术后并发症

Background:It was considered that the surgical treatment for severe rigid spinal deformity was a restricted zone,which would face huge challenges and risks.

Objective:To summarize the surgical strategy of posterior vertebral column resection(PVCR)to correct severe rigid spinal deformity in our center.

Methods:A total of 105 consecutive patients undergoing PVCR for severe rigid deformity from October 2004 to December 2013 were reviewed.There were 47 males and 58 females with an average age of 18.9 years(range,10-45 years).The flexibility of major curve of scoliosis was less than 10%in all patients.The major curve of scoliosis was larger than 150°in 12 patients who were treated with skull-femoral traction in supine position for 4 weeks before surgery.Demographic data,medical and surgical histories,perioperative and final follow-up radiographic measurements,and prevalence of perioperative complications were reviewed.

Results:The mean operating time was(602±132)min and intraoperative blood loss was(4694±1794)ml.The mean major curve of scoliosis was 108.9°±25.5°and 36.6°±15.7°before and after PVCR,respectively,and the mean kyphosis was 88.8°±31.1°and 29.9°±14.1°.In the 12 patients with the curve greater than 150°,the mean major curve of scoliosis was 152.5°±14.3°,141.8°±16.3°,93.4°±14.0°,47.2°±7.2°in standing position before surgery,in supine position before traction,at 4 weeks after traction in supine position and in standing position after surgery,respectively;the kyphosis was 109.3°± 42.3°,98.9°±40.0°,67.3°±22.2°,and 32.2°±9.5°,respectively.The major curve of scoliosis and kyphosis after 4-week traction in supine position were significantly improved when compared with before traction(P＜0.05).Transient neurological complications occurred in 7 cases and nerve function recovered soon after prompt management.There were 31 non-neurological complications in 24 patients.All the 105 patients were followed up and 49 of them got more than 5-year follow-up. The patients were satisfactory and the quality of life was greatly improved.

Conclusions:PVCR is an effective method to treat severe rigid spinal deformity.But it cannot be advocated as the first choice for common deformities because of lots of difficulties and risks during PVCR.PVCR is a challenge for surgeon skills and patient life.Its success depends on effective perioperative management,a rigorous scientific operation strategy and a collaborative team.

严重脊柱畸形的矫治一度被视为“禁区”。1987年Bradford等[1]报道了通过前后路联合脊椎切除治疗严重脊柱畸形。2002年Suk等[2]首次报道了后路 全脊 椎 切 除 术（posterior vertebral column resection，PVCR）治疗严重脊柱畸形，并取得了良好的疗效。解京明等[3,4]及Lenke等[5]也相继报道采用PVCR治疗严重脊柱畸形。经过十余年的发展，PVCR是最有效的纠正严重脊柱畸形的手术方法已在全球达成共识[6]。

然而对于冠状面或（和）矢状面角度超过100°，柔韧度低于10%的严重僵硬性脊柱畸形而言，脊柱畸形严重、心肺功能障碍、全身营养状况差，脊髓功能濒临失代偿甚至已发生脊髓功能障碍，造成脊髓对矫形过程中张力及血供变化的耐受力低下，因而在畸形的有效纠正、躯干平衡重建、脊髓安全保护、并发症防治等方面，都面临着更大的困难和风险。PVCR相关的高并发症发生率为40%～64.3%[5,7-9]。

本文回顾分析总结本中心10余年来采用PVCR成功治疗105例严重僵硬性脊柱畸形的手术经验，以期为严重僵硬脊柱畸形提供规范全面的外科治疗策略。

1 资料与方法

1.1 临床资料

回顾性分析2004年10月至2013年12月在我中心采用一期PVCR治疗的105例严重僵硬性脊柱畸形病例。病例纳入标准：主弯角度大于100°且僵硬（柔韧度＜10%）；或者较大的主弯并伴发有脊髓空洞、Chiari畸形，或者脊髓栓系。男47例，女58例，年龄10～45岁，平均18.9岁。病因学分类：非特发性脊柱畸形68例，包括先天性脊柱畸形、神经肌肉源性脊柱畸形、神经纤维瘤病性脊柱畸形，伴有Chiari畸形和（或）伴有脊髓空洞的脊柱畸形，脊柱结核后遗症；特发性脊柱畸形37例。主弯类型：后凸15例，侧后凸90例。顶椎位置：T6及以上位置10例，T7-L1 54例，L2及以下41例。31例伴有椎管内畸形；术前有神经症状者16例。

1.2 术前处理

所有患者术前常规行肺功能、动脉血气分析和超声心动图检测，评估呼吸循环功能。对存在中重度通气功能障碍的患者，术前予吹气球、缩唇呼气及上楼梯练习，部分以间歇双气道正压通气辅助治疗。营养不良者术前给予营养餐，必要时放入鼻胃管，对于特别严重的营养不良，可在术前使用肠外营养。术前常规摄脊柱全长X线片，测量冠状面侧凸Cobb角和矢状面后凸Cobb角，脊柱的柔韧度；脊柱CT加密扫描及二维重建图像检查精确获得每个椎弓根的准确测量数据，根据CT测量椎弓根髓腔内径，我们将椎弓根划分为三型，可指导术中置钉[10]。颈、胸、腰MRI检查有无椎管内畸形。105例患者中12例冠状面和（或）矢状面畸形＞150°，畸形呈角状，术前均接受4周持续颅-股骨牵引。颅骨侧牵引采用Gardner-Wells牵引弓，股骨侧牵引则采用双侧股骨髁上牵引。牵引起始总重量9 kg（颅骨侧及双侧股骨牵引重量均为3 kg）。每天于颅骨及双侧股骨各增加牵引重量1～2 kg。牵引过程中，每天详细询问患者的可承受性（饮食、睡眠、疼痛情况等），并详细检查神经系统功能。

1.3 手术方法

2010年开始使用大剂量氨甲环酸，术前30 min以100 mg/kg氨甲环酸进行冲击，继之以10 mg/kg维持，直至手术结束[11]。2011年开始术中使用神经电生理监测。

采用 我 们已报 道的手 术方式[3,7]，整个 手 术分 为4期。1期：显露置钉期。参照术前获得每个椎弓根的形态及髓腔直径数据置钉，置钉过程中如按照常规方法首次建立钉道失败，可依次采用“五步补救置钉法”谨慎调整建立椎弓根内钉道[12]。2期：全脊椎切除期。后柱结构切除后，分别先凸侧后凹侧经肋骨横突切除入路显露并切除脊椎前、中柱结构，在完成全脊椎切除前需放置临时固定棒；以保证脊柱的稳定。3期：矫形期。全脊椎切除后脊柱两端仅有脊髓相连，建立矫形空间，实现环脊髓360°减压。在直视硬膜囊的前提下，首先利用脊椎切除后的空间适当加压，缩短脊柱，降低脊髓张力，增加脊髓对矫形的顺应性，采用原位折棒、交替换棒技术，使用撑开、加压、闭合、开放等技术进行矫形，必须随时观察脊髓张力情况，及时调整，矫形循序渐进，不可追求一步到位，以免造成脊髓损伤。4期：植骨融合期。矫形开始时常规使用一次甲泼尼龙。在全脊椎切除后及矫形完成时分别进行唤醒试验。

1.4 术后处理

术后维持循环稳定，加强营养支持及呼吸道管理。摄脊柱正侧位X线片。术后3、6、12个月随访，以后每年随访1次。

1.5 统计学处理

所得数据采用SPSS 17.0进行统计学分析，以均数±标准差表示，进行t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

平均手术失血（4694±1794）ml，平均手术时间（602±132）min，手术切除椎体总计141个，平均切除脊柱节段1.34个。患者冠状面主弯侧凸角从术前108.9°±25.5°改善 到 术后36.6°±15.7°，获 得66.1%的矫形率，末次随访主弯侧凸37.2°±16.8°。节段性后凸角从 术 前88.8°±31.1°改 善到术后29.9°±14.1°，获 得66.5%的矫形率，末次随访30.4°±15.3°。

术前12例冠状面和（或）矢状面畸形＞150°患者的主弯侧凸：术前站立位152.5°±14.3°，未行牵引术前仰卧位141.8°±16.3°，牵引满4周仰卧位93.4°±14.0°，牵引满4周较牵引前仰卧位有明显改善（P＜0.05），术后站立位47.2°±7.2°，获得69.0%矫形率。节段性后凸：术前站立位109.3°±42.3°，未行牵引术前仰卧位98.9°±40.0°，牵引满4周仰卧位67.3°±22.2°，牵 引满4周较牵引前仰卧位有明显改善（P＜0.05），术后站立位32.2°±9.5°，获 得65.7%矫形率。典型病例见图1、图2。

105例患者中7例发生暂时性神经并发症，处理后均恢复正常，无永久性神经功能损害。1例患者术后即刻神经功能正常，术后6 h出现完全性双下肢感觉，运动及腱反射消失，考虑为脊髓再灌注损伤表现，即予甲泼尼龙治疗。2周后双下肢感觉，运动及腱反射逐渐恢复至术前水平，至末次随访除双下肢病理征阳性外其余均恢复正常。1例术中神经电生理监测体感诱发电位（SEP）、运动诱发电位（MEP）监测消失，立即行唤醒实验，双下肢无运动，立即探查，切除上位1个椎体，短缩脊柱，降低脊髓张力，再次唤醒实验双下肢按指令运动，至末次随访除双下肢膝、踝反射较术前活跃、病理征阳性外其余均恢复正常。3例病理征较术前略为明显；2例膝、踝反射较术前活跃。24例患者发生了31项主要但非神经并发症事件：13例发生16项呼吸系统并发症，7例发生9项心血管不良事件，1例恶性高热，1例视神经损伤，3例创口感染，1例神经纤维瘤病患者术后1 d死亡。所有患者术后均获得随访，获5年以上随访病例49例，患者满意度高，生活质量显著提高。

图1 患者，女，17岁，严重僵硬脊柱畸形

图2 患者，女，17岁，严重僵硬脊柱畸形

3 讨论

3.1 PVCR 的发展

椎体切除术最早于1922年由MacLennan报道。20世纪80年代，Bradford等[1]报道通过前后路联合脊椎切除治疗严重脊柱畸形。2002年，Suk等[2]首先报道了运用PVCR治疗严重的脊柱畸形，开辟了全新的治疗体系。解京明等[3]在国内首次报道采用PVCR矫治严重僵硬脊柱畸形，侧凸矫形率66.7%，后凸矫形率77.6%。Lenke等[5]运用PVCR术矫治侧凸病例主弯获得61°（51%）改善，本组行PVCR术矫治的105例严 重 僵 硬 脊 柱 畸 形 患 者 ，主 弯 侧 凸 获 得72°（66.1%）改 善 ，节 段 性 后 凸 平 均 获 得60°（66.5%）改 善 。 本 研究病例与Suk和Lenke相比，病例数大，畸形更复杂，角度更大，矫形效果更好。

3.2 PVCR 适应证与禁忌证

PVCR适应证：畸形主弯角度大于100°，畸形柔韧性＜10%；或者较大的主弯并伴发有脊髓空洞、Chiari畸形，或者脊髓栓系；复杂的脊柱畸形，且不适于常规楔形截骨等其他矫形技术治疗。

PVCR禁忌证：①椎弓根发育异常，术前CT加密扫描椎弓根无髓腔，或极为狭窄，不能有效置钉；②有严重的呼吸、循环系统疾病，营养状态极差，不能耐受手术；③患者家属对手术高风险承受能力与配合度低。

3.3 PVCR 矫形与脊髓安全

PVCR通过脊髓的成角、旋转等位移方式为代价换取严重僵硬脊柱畸形的矫形，矫形过程中脊髓移位所带来的首要风险就是脊髓安全问题。PVCR创造出一个具有自由移动度的脊柱，却又不允许脊髓随脊柱断端的移动而发生过多位移。在整个PVCR矫形过程中，这种动与静之间的矛盾随矫形的进行而不断变化，随时调整并获得二者之间的平衡是PVCR矫形术的精髓所在。始终保持脊髓低张状态下矫形是手术操作中预防脊髓损害最为关键的方法。PVCR在矫形过程是以脊柱缩短为前提，确保整个矫形过程中脊髓张力不能高于矫形初始状态，而对于脊髓张力的准确、及时判断关键在于以“视”和“触”持续观察硬膜囊的张力变化，利用脊椎切除后的空间适当加压缩短脊柱降低脊髓张力，注意不因短缩而出现硬膜过度皱褶脊髓堆积，通过这一重要步骤可有效增加了脊髓对脊柱矫形带来的脊柱成角、旋转等位移方式的顺应性，从而有效保护矫形过程中的脊髓安全。

脊髓安全保护，除了对术中的矫形原理与矫形技术掌握外，更有赖于一整套全面合理的手术治疗体系：术前对脊髓高张风险的评估及手术策略制定[13-15]；术前椎弓根直径精确测量与分型，术中螺钉植入技术[10,12]；术中的神经诱 发电位监测及应对策略[16,17]。必须清楚认识到PVCR手术作为一种治疗严重僵硬脊柱畸形的有效方法的同时也是一项极具风险及挑战的工作，其必须由经验丰富的治疗团队来完成。

3.4 并发症

神经并发症：脊柱矫形手术相关的神经损害的发生率较高，不仅严重地影响了患者的生活质量，造成家庭和社会的负担；同时显著地增加医务人员压力。美 国 侧凸研究协会（Scoliosis Research Society，SRS）报道，在最常见的青少年特发性脊柱侧凸患者中，手术所致脊髓损伤的发生率高达0.3%～1.4%[18]。近年来自全球为数不多的PVCR治疗中心的报道提示高 危的神 经 损害可 能 ：Suk[2,19,20]报道了3组PVCR治疗严重脊柱畸形的病例，神经并发症发生率分别为17.1%，6.3%及8.0%。Lenke等[8]报道神经并发症为26.5%（39/147）。本研究中神经并发症为6.7%（7/ 105）。在我们的前期研究中发现PVCR矫正严重僵硬脊柱畸形的过程中，诸多环节影响脊髓安全。从手术操作过程看，风险来自全脊椎切除期和脊椎切除后的矫形期。从疾病的特点看，顶椎位于胸段，侧凸伴有后凸，主弯大于100°的畸形，术前神经功能异常，合并有导致脊髓高张力状态的脊髓病（如空洞，脊髓栓系，Chiari畸形等），术中需切除椎节及结扎节段血管数量大于一对的患者发生医源性脊髓损伤的风险较高[20]。PVCR相关神经并发症一旦发生 都 是灾难性的，所以预防是第一位的。脊柱外科医师在制定手术方案时，要充分考虑到上述导致神经并发症的高危因素，同时术中联合应用多种电生理监测技术，及时发现处理潜在的神经损害。

非神经并发 症 ：2012年Auerbach等[22]报道了 三柱截骨术（87例PSO，18例PVCR）治疗105例脊柱畸形患者，总的并发症发生率为35%，非神经并发症发生率15.2%。Carreon等[23]报道的青少年特发性脊柱侧凸病例中，非神经并发症的发生率为15.4%。在本组病例中，总体非神经并发症的发生率为22.6%（24/ 105），最常见的并发症是呼吸系统和心血管系统，本组报道的非神经并发症较其他文献高，考虑与患者术前畸形较重、心肺功能较差、术中出血较多有关。

由于畸形的长期存在及进展导致：①呼吸功能的损害；②潜在的心脏储备功能异常的倾向，PVCR术中脊柱及心脏/大血管在短时间内的三维结构改变[24]；③消化和吸收功能低下，营 养 状 态 差 ；④ 大 量出血。这些因素导致此类患者极易出现并发症。大 剂 量 氨 甲 环 酸 的 应 用[11]，合 理 有 效 结 扎 节 段 血管，肺功能锻炼，心血管系统的详细检查，制定详尽的围手术期治疗计划，将有助于减少非神经并发症发生。

3.5 术前短期骨牵引的运用

对于那些畸形角度大于150°而柔韧度小于10%的极度严重僵硬呈角状的脊柱畸形而言，直接行手术矫形的难度和风险极大，稍有不慎就将导致灾难性后果。术前短期、患者可耐受范围内的大重量牵引，逐渐获得畸形一定程度的改善；将部分原来需完全由术中获得的较大矫形角度转由术前获得，降低了手术风险。本组12例畸形角度大于150°患者矫形率与全组105例患者矫形率相同。

我们期望在术前最短的时间内颅-股骨牵引获得脊柱畸形的最大程度改善，有效降低术中显露、置钉、椎体切除等步骤的实施困难；通过术前牵引观察患者脊髓的耐受性，评估术中脊髓安全；术前减小畸形以降低术中快速矫形所带来的脊髓短时间内大幅度移位而造成的脊髓安全威胁；更希望在牵引过程中结合有效的呼吸功能锻炼和营养支持治疗，增加此类患者全身状况对手术的耐受性。

综上所述，PVCR可使严重僵硬性脊柱畸形获得良好的矫形效果和整体外观的有效改善，是目前最有效的矫治手段之一。然而，严重僵硬脊柱畸形复杂的病理生理特点和PVCR自身的独特本质也决定了完成该治疗过程中的高风险。应用PVCR治疗严重僵硬脊柱畸形的过程中需结合这些特点，从保障生命安全和脊髓安全两大角度综合考虑和实施治疗方案，而这也正是决定治疗成败的关键。

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Surgical strategy of posterior ve rtebral column resection to correct severe rigid spin al deformity*

XIE Jingming**,WANG Yingsong,SHI Zhiyue,ZHAO Zhi,LI Tao,ZHANG Ying,BI Ni
(Department of Orthopaedics,SecondAffiliated Hospital of Kunming Medical University,Kunming 650101,China)

Spinal Diseases,Severe,Rigid;Posterior Vertebral Column Resection;Postoperative Complications

国家自然科学基金（项目编号：81560373）

**通信作者：解京明，E-mail：xiejingming@vip.163.com