伴有骶骨倾斜的腰椎先天性脊柱侧凸患儿的手术治疗策略研究

张延斌 仉建国邱贵兴 王以朋 沈建雄 翁习生

（中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院骨科，北京100730）

关于先天性脊柱侧凸（congenital scoliosis,CS）自然发展史的研究较多[1,2]，半椎体是其最常见的原因。当半椎体位于胸腰椎或腰椎时，可造成明显的畸形[3]。单纯腰段完全分节的半椎体可导致畸形以每年1.7°的速度进展。如果是未完全分节的半椎体进展速度是每年1°[4]。最终脊柱为了维持躯干平衡而出现代偿弯。手术治疗的目的是矫正畸形，并尽可能减少融合节段[5]。早期半椎体切除可有效避免结构性代偿弯的出现。自从Royle首次报道以来,半椎体切除联合短节段融合已成为由半椎体引起的早发性脊柱侧凸的主流术式。

国内外关于半椎体切除的报道[6-10]相对较多。但大多数研究[7,9,10]集中在局部矫正率、手术方法或手术入路，很少有研究注意到骶骨形态对脊柱矫形手术的影响。

目前，骶骨倾斜（sacral slanting,SS）在CS中尚无报道。本研究的目的是探讨早发性先天性脊柱侧凸患儿中SS的定义、病因及手术策略。

1 资料与方法

1.1 临床资料

回顾分析于2004年7月到2014年12月在我院行半椎体切除联合短节段融合手术的先天性脊柱侧凸患儿的相关资料。入选标准:①年龄＜10岁；②半椎体位于腰段；③随访＞24个月；④具有完善的影像学资料和病历。

1.2 手术方法

全身麻醉后患者俯卧于体位垫上，标准背部正中切口。骨膜下暴露后方结构，小心置入椎弓根螺钉，常规方法切除半椎体,若截骨间隙无法通过加压闭合，则置入填充自体骨的钛笼。对于伴有严重SS的患儿，取合适大小的钛笼置入截骨间隙，并偏向凸侧,适当加压后临时锁紧。术中透视后调整近端融合椎上终板，使之与双侧髂嵴最高点连线平行，尽量保持水平位。残留节段侧凸Cobb角应该接近于SS的角度。典型病例见图1。最后锁紧螺母，行后外侧融合。术中均行运动诱发电位检测。

1.3 影像学评估

在术前、术后及末次随访时均拍摄站立位脊柱全长相和侧方弯曲相。所有患儿术前均行计算机断层扫描（computed tomography,CT）和三维（three-dimensional,3D）重建，评估半椎体分节情况，及骶骨的倾斜程度。

冠状及矢状面参数的测量参照Bollini[7]描述的方法。节段侧凸指的是与半椎体相邻的两椎体间的Cobb角,而腰段侧凸则是腰段最大的Cobb角。头侧代偿弯测量头侧脊柱节段最大的Cobb角。躯干偏移（trunk shift,TS）指C7的铅垂线和S1上终板中点间的水平距离，用以反映冠状面平衡。此外，近端融合椎偏距（upper instrumented vertebra translation,UⅠVT）和远端融合椎偏距（lower instrumented vertebra translation,LⅠVT）分别指的是融合椎中点距离骶骨中垂线（central sacral vertical line,CSVL）的水平距离。UⅠVT变化和LⅠVT变化计算方法为：术前值-术后值。骶骨倾斜角（sacral slanted angle,SSA）是指双侧髂嵴最高点的连线和骶1上终板的夹角。若此角度＞5°则定义为SS，若＞10°则是严重SS。术后近端融合椎-骨盆角（upper instrumented vertebra-pelvis angle,UPA）指近端融合椎上终板和双侧髂嵴最高点连线的夹角（图2）。脊柱矢状面Cobb角测量包括：①胸后凸（T5~T12）；②胸腰交界（T10~L2）；③腰前凸（L1~S1）。节段后凸是指与半椎体相邻的两个椎体间的后凸Cobb角。矢状面平衡为侧位片上骶骨后上缘与C7铅垂线的水平距离。

1.4 统计学方法

采用SPSS 17.0软件进行统计学分析。计量资料以均数±标准差表示，采用独立样本t检验或非参数检验。Pearson相关分析两个连续变量之间的相关性。多元线性回归分析各因素对TS的影响。以P＜0.05为有统计学差异。

2 结果

2.1 一般资料

本研究共纳入42例患儿，其中，男17例，女25例，均为腰段半椎体，年龄2~9岁，平均（4.0±2.0）岁，随访24~132个月，平均（51.7±30.7）个月。共切除49个半椎体。

2.2 术前、术后即刻与末次随访时相关参数比较

与术前比较，末次随访时腰弯Cobb角、节段Cobb角、头侧代偿弯Cobb角、SSA、LⅠVT、UⅠVT、腰前凸及节段性后凸均有改善（P＜0.05，表1）。

2.3 SS发生情况

术前有26个患儿伴有明显SS，发生率为61.9%。在19例半椎体位于L3及以下的患儿中，14例伴有明显SS。在23例半椎体位于L3以上患儿中，8例伴有SS。半椎体位于L3及以下的患儿中SS的发生率明显高于半椎体位于L3以上的患儿（P=0.012）。11例患儿伴有严重SS，发生率为26.2%。

图1 患儿，女，3岁

2.4 TS与各指标的相关性分析

以TS为因变量，腰弯Cobb角、头侧代偿弯Cobb角、SSA、术后UPA、LⅠVT、UⅠVT为自变量，行Pearson相关分析显示，术后UⅠVT与术后TS呈正相关，术后腰弯Cobb角、术后头侧代偿弯Cobb角、术后UPA与末次随访时TS呈正相关，腰弯Cobb角矫形率、术前LⅠVT、LⅠVT变化、术前UⅠVT及UⅠVT变化与末次随访时TS呈负相关（表2）。

2.5 多元线性回归分析影响TS的影响因素

多元线性回归分析显示，术后UⅠVT是术后TS的影响因素，LⅠVT变化是末次随访时TS的影响因素（表3）。

图2 骶骨倾斜角与近端融合椎-骨盆角的测量

2.6 术后并发症发生情况

本研究1例患儿出现伤口愈合不良，3例患儿发生椎弓根螺钉移位，其中，伤口愈合不良患儿行伤口清创后愈合；3例椎弓根螺钉移位患儿，1例行翻修手术取出螺钉并延长固定节段，2例严格佩戴支具给予观察，并于1年后取出内固定；没有神经系统相关并发症发生。

3 讨论

半椎体切除联合短节段融合治疗早发性先天性脊柱侧凸的报道[6-10]相对较多，但其主要研究局部矫形率、手术方法或手术入路等的不同[7,9,10]，很少有学者注意到骶骨形态对脊柱矫形手术的影响。骶骨作为整个脊柱的基座，对整个脊柱平衡的维持十分重要。

目前尚无关于先天性脊柱侧凸骶骨倾斜的相关报道。在1篇关于青少年特发性脊柱侧凸的研究[11]中，作者将水平线与骶骨上终板的夹角作为SSA，将诊断标准分别设定为 5°、4°、3°时，其发生率分别为19.5%、29.6%、40.6%。本研究中，SS的测量方法更加合理，排除了双下肢不等长、患者的姿势和骨盆倾斜（主要发生在由脑瘫导致的神经肌肉性脊柱侧凸中[12,13]）等影响。根据经验，临床测量中很难区分5°、4°、3°。潜在的测量误差是无法避免的，一般在5°左右。临床上通常认为＞5°的变化才具有临床意义，所以将SS定义为＞5°。本研究中，术前有26个患儿伴有明显SS，其发生率为61.9%。SS在先天性脊柱侧凸中的发生率远高于其在青少年特发性脊柱侧凸患者中的发生率。同时发现，SS通常是伴随着L3及以下半椎体而发生。

表1 术前、术后即刻与末次随访时各参数比较（±s）

注：与术前比较，*P＜0.05

参数腰弯Cobb角（°）腰弯矫形率（%）节段Cobb角（°）头侧代偿弯Cobb角（°）SSA（°）术后UPA（°）LⅠVT（mm）UⅠVT（mm）TS（mm）腰前凸（°）节段性后凸（°）胸腰交界（°）胸后凸（°）矢状面平衡（mm）术前38.0±11.7-34.8±9.6 15.6±9.4 7.2±5.7-12.1±9.3 16.3±10.6 15.4±13.9 34.4±17.0-9.0±12.5 5.4±11.0 14.8±8.8 28.3±21.8术后即刻6.1±8.1 85.0±15.0 4.7±6.0 4.3±6.2 5.1±4.1 3.9±3.5 4.3±4.1 7.6±6.9 16.8±12.6 35.6±10.9 7.5±7.6 5.0±6.0 16.8±6.1 36.0±22.6末次随访10.4±11.4*74.6±22.0 8.7±8.5*6.8±6.1*4.5±4.7*-5.4±6.5*7.9±8.4*12.1±10.3 42.0±13.4*8.7±11.3*5.7±9.1 28.3±21.9 31.7±21.0 P值＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001 0.052 0.018＜0.001 0.825 0.12 0.17

表2 Pearson相关分析TS与各指标的相关性

表3 多元线性回归分析TS的影响因素

SS在青少年特发性脊柱侧凸患者中可能是由于骶骨旋转、脊柱侧凸的代偿、双下肢不等长或先天性畸形导致[11]。早发性脊柱侧凸患儿侧弯角度通常不大，旋转不明显。本研究采用的测量方法也排除了双下肢不等长对SS的影响。并且先天性脊柱侧凸患儿常伴有其他骨骼畸形，所以先天性畸形可能是SS的主要病因。

对于伴有严重SS的患者，单纯切除半椎体后闭合截骨间隙，虽然能达到节段最大的矫形率，但是SS可能引起术后近端融合椎上终板的明显倾斜。这会导致近端脊柱偏移，冠状面失衡。脊柱为维持自身平衡，近端代偿弯出现。所以半椎体切除后，应通过不对称性钛笼置入来获得有限矫形，使近端融合椎上终板保持水平，为近端脊柱提供一个水平基座，避免术后脊柱偏移，冠状面失衡。同时还可以避免长节段固定至骨盆，保留了融合节段远端椎间盘的活动性，最大程度地保留了腰椎的功能。根据我们的经验，有限矫形时，通过术中透视尽量使节段性侧凸残留的角度与骶骨倾斜的角度相等，尽可能的减小UPA，以保证近端融合椎上终板的水平位置。UⅠVT与术后TS呈明显正相关。从临床角度分析，UⅠVT越小，近端融合椎越靠近脊柱中线，这为脊柱近端未融合节段提供了一个更加正中的基座,同样也有利于冠状面的平衡。

因此，对于早发性先天性脊柱侧凸患儿，尤其是伴有L3及以下半椎体的患儿，应注意SS对矫形手术的影响。对于＜10°的SS，因为倾斜较轻而无需特殊处理。对于＞10°的SS,钛笼的不对称置入可以获得有限矫正，以减少术后UⅠVT、UPA，以获得满意的冠状面矫形效果。

此外，由于幼儿骨质强度差、螺钉置入技术要求高等因素，内固定拔出或者移位等并发症发生风险较成人增高。前方钛笼结构性支撑可以减低内固定的应力，提高术后脊柱稳定性，减少内固定失败的发生。同时，前方钛笼支撑可以有效的改善由后外侧半椎体引起的局部后凸畸形，重建腰前凸，恢复脊柱正常矢状面序列。

综上所述，早发性先天性脊柱侧凸中SS发生率较高，应引起脊柱外科医师的关注。其病因可能是先天性畸形。治疗严重SS的有效策略是节段性的有限矫形，并尽可能将近端融合椎置于水平中立位。

[1]Marks DS,Qaimkhani SA.The natural history of congenital scoliosis and kyphosis.Spine(Phila Pa 1976),2009,34(17):1751-1755.

[2]McMaster MJ,Singh H.Natural history of congenital kyphosis and kyphoscoliosis.A study of one hundred and twelve patients.J Bone Joint SurgAm,1999,81(10):1367-1383.

[3]McMaster MJ,Ohtsuka K.The natural history of congenital scoliosis.A study of two hundred and fifty-one patients.J Bone Joint SurgAm,1982,64(8):1128-1147.

[4]McMaster MJ,David CV.Hemivertebra as a cause of scoliosis.A study of 104 patients.J Bone Joint Surg Br,1986,68(4):588-595.

[5]Jalanko T,Rintala R,Puisto V,et al.Hemivertebra resection for congenital scoliosis in young children:comparison of clinical,radiographic,and health-related quality of life outcomes between the anteroposterior and posterolateral approaches.Spine(Phila Pa 1976),2011,36(1):41-49.

[6]Zhang J,Shengru W,Qiu G,et al.The efficacy and complications of posterior hemivertebra resection.Eur Spine J,2011,20(10):1692-1702.

[7]Bollini G,Docquier PL,Viehweger E,et al.Lumbar hemivertebra resection.J Bone Joint Surg Am,2006,88(5):1043-1052.

[8]Crostelli M,Mazza O,Mariani M.Posterior approach lumbar and thoracolumbar hemivertebra resection in congenital scoliosis in children under 10 years of age:results with 3 years mean follow up.Eur Spine J,2014,23(1):209-215.

[9]Li X,Luo Z,Li X,et al.Hemivertebra resection for the treatment of congenital lumbarspinal scoliosis with lateral-posterior approach.Spine(Phila Pa 1976),2008,33(18):2001-2006.[10]Bollini G,Docquier PL,Viehweger E,et al.Thoracolumbar hemivertebrae resection by double approach in a single procedure:long-term follow-up.Spine(Phila Pa 1976),2006,31(15):1745-1757.

[11]Lee CS,Ha JK,Kim DG,et al.The clinical importance of sacral slanting in patients with adolescent idiopathic scoliosis undergoing surgery.Spine J,2015,15(5):834-840.

[12]Awwad W,Al-Ahaideb A,Jiang L,et al.Correction of severe pelvic obliquity using maximum-width segmental sacropelvic screw fixation:an analysis of 20 neuromuscular scoliosis patients.Eur J Orthop Surg Traumatol,2015,25 Suppl 1:S233-S241.

[13]Huang MJ,Lenke LG.Scoliosis and severe pelvic obliquity in a patient with cerebral palsy:surgical treatment utilizing halo-femoral traction.Spine(Phila Pa 1976),2001,26(19):2168-2170.