儿童先天性脊柱后凸畸形截骨方式的选择及效果分析

姚子明 张学军 郭 东 祁新禹 白云松 孙保胜 李承鑫

先天性脊柱后凸是由于椎体前方发育异常导致的脊柱矢状面后凸畸形[1]。相较于先天性脊柱侧凸畸形，先天性脊柱后凸畸形发生率明显较低[2]。后凸顶椎通常位于胸腰交界处。Winter等[3]根据后凸形态的不同，将先天性脊柱后凸畸形分为三种类型：Ⅰ型为椎体形成障碍，发病率最高；Ⅱ型为椎体前方分节不全；Ⅲ型为混合型，即同时合并椎体形成障碍和分节不全。

由于后方附件持续生长，而前方椎体生长受限，先天性脊柱后凸畸形会持续进展，因此需要早期手术治疗。以往关于手术治疗先天性脊柱后凸的文献报道不多，手术效果及并发症发生情况尚不明确，且针对不同类型后凸选择何种截骨方式尚无定论。本文对经后路一期截骨矫形治疗先天性脊柱后凸的手术策略及疗效进行探讨。

材料与方法

一、一般资料

回顾性分析2010年1月至2017年12月因先天性脊柱后凸畸形于首都医科大学附属北京儿童医院接受一期后路截骨矫形内固定术患者的临床资料，手术均由同一术者完成。纳入标准：诊断为先天性脊柱后凸畸形；节段后凸角≥20°或半年内进展5°以上；行一期后路截骨矫形治疗。排除标准：合并冠状面Cobb角≥20°；颈椎后凸畸形；既往有脊柱手术史；随访时间≤2年。最终纳入符合研究标准的患者48例，其中女22例，男26例，平均年龄(7.6±3.8)岁 (2～16岁)；随访24～108个月，平均(37.9±10.2)个月。48例中Ⅰ型19例，Ⅱ型16例，Ⅲ型13例。后凸顶点所处位置分别为：胸椎段(T1至T9)3例，胸腰段(T10至L2)37例，腰椎段(L3至L5)8例。3例术前合并骨性脊髓纵裂，1例合并脊髓栓系，1例合并脊髓空洞。术前均无神经系统症状。

二、术前准备

患者术前均行站立位全脊柱X线检查、脊柱CT平扫及三维重建以明确畸形解剖情况，行神经系统MRI检查以明确是否存在椎管内病变，行肺功能检查及超声心动图评价患者心肺功能。

三、手术技术

患者俯卧于手术床上。常规消毒铺巾后骨膜下剥离后凸畸形需上下融合的节段，注意保持融合节段两端棘上韧带及关节囊的完整性。按术前计划于融合节段内置入椎弓根螺钉。

采用Ponte截骨术切除截骨节段后方结构(包括棘突、棘上韧带、棘间韧带、黄韧带)，V形截除部分椎板(包括相连的关节突及横突)。之后将双侧椎弓根螺钉与预弯的钛棒相连并交替加压，闭合截骨间隙，以获得脊柱的后凸矫正。

经椎间隙截骨术：切除相应节段椎体后方的棘突、棘上韧带、棘间韧带，上下椎体的部分椎板、上位脊椎的下关节突及下位脊椎的上关节突分别予以切除，显露硬膜及神经根，予以保护，使用骨刀沿两椎体间向前方进行截骨，直至前纵韧带，将原闭合的椎间隙打开，截骨间隙约3～4 mm，椎管前方如有硬性骨组织也予以切除。之后将双侧之椎弓根螺钉与预弯的钛棒相连并交替予加压，闭合椎板间隙，以获得脊柱的后凸矫正。

经椎弓根截骨术(pedicle subtraction osteotomy,PSO)：扩大椎板切除，包括相邻椎板的上、下部分及附着的黄韧带。切除双侧下关节突和上关节突。行胸椎截骨时，需要行肋骨头及肋横突切除。从椎体外侧壁仔细分离软组织，使用骨刀沿椎弓根上下及内缘进行截骨。对侧放置临时棒，继续沿椎弓根上下缘向椎体前方截骨使截骨间隙成前窄后宽的V形，椎体后壁可被挤压进椎体的截骨间隙。保留椎体前壁作为铰链，更换临时棒位置，并在对侧重复该过程。然后检查椎管和椎间孔，确保闭合过程中没有造成组织神经卡压。后将双侧椎弓根螺钉与预弯的钛棒相连并交替施以加压，闭合截骨间隙，以获得脊柱的后凸矫正。

SRS-Schwab 4级截骨术：切除截骨节段后方结构，包括棘突、棘上韧带、棘间韧带、黄韧带，V形截除部分椎板，暴露硬膜及双侧椎弓根。切除两侧横突或双侧肋骨头，显露椎体侧壁。沿椎弓根下缘逐步切除椎体上半部分内的松质骨及上终板，刮除椎体上方椎间盘直至骨性终板。对侧进行同样操作，之后将双侧椎弓根螺钉与预弯的钛棒相连并交替施以加压，闭合截骨间隙，以获得脊柱的后凸矫正。

全脊椎切除术(vertebra column resection,VCR)：切除截骨节段后方结构，包括棘突、棘上韧带、棘间韧带、黄韧带，V形截除部分椎板，包括相连的关节突及横突。之后将双侧椎弓根螺钉与预弯的钛棒相连并交替施以加压，闭合截骨间隙，以获得脊柱的后凸矫正。

四、术后处理

术后留置伤口引流管，根据引流量于术后72 h内拔除。根据患者恢复情况，佩戴保护性支具下地活动。婴幼儿以及不能配合治疗者建议24 h佩戴支具3个月，之后改为下地佩戴支具3个月。其他患者下地时佩戴支具3个月即可。术后3个月、6个月、12个月定期随访。之后每6个月随访1次。

五、研究方法

患者术前、术后及随访时均拍摄站立位全脊柱正侧位X线片，对冠状面和矢状面畸形情况进行测量分析。其中矢状面节段性后凸角(segmental kyphosis,SK)按照Cobb角的测量方法，另外测定胸椎后凸角(thoracic kyphosis,TK)T5-T12，腰椎前凸角(lumbar lordosis,LL)L1-S1，矢状面平衡(sagittal vertical axis,SVA)，侧位X线片上C7椎体中心铅垂线至S1上终板后缘的距离，垂线位于前方时为正值，后方时为负值)。同时统计手术方式、固定节段及并发症情况。典型病例见图1。

图1 典型Ⅰ型后凸患者手术前后X线及CT片 女，3岁，T12完全分节的发育不良椎体，行全脊椎切除术 A:术前脊柱正位X线片未见明显侧弯畸形； B:脊柱侧弯X线片可见T12后凸畸形； C:脊柱CT矢状面重建可见T12椎体发育不良，局部后凸畸形； D:行T12全脊椎切除术1个月后脊柱侧位X线片，可见前柱钛笼支撑，上下各一个节段椎弓根螺钉固定； E：术后2年随访脊柱侧位X线片见矢状面序列良好

六、统计学处理

结 果

48例均行后路一期截骨矫形椎弓根螺钉内固定术。手术时间120～300 min，平均(187.7±46.2)min，术中出血量100～980 mL，平均(268±79)mL；固定节段2～10个椎体，平均5个。截骨方式共5种，即Ponte截骨9例，经椎间隙截骨5例，PSO截骨13例，SWS-Schwab 4级截骨8例，VCR截骨13例。19例Ⅰ型后凸患者中，Ponte截骨9例，VCR截骨7例，PSO截骨2例，4级截骨1例；16例Ⅱ型后凸患者中，经椎间隙截骨5例，PSO截骨4例，SWS-Schwab 4级截骨7例；13例Ⅲ型后凸患者中，VCR截骨6例，PSO截骨7例。

SK术前为(52.3± 14.3)°，术后为(20.0±12.1)°，末次随访时为(19.4±13.4)°。TK术前为(11.2±13.7)°，术后为(26.8±10.0)°，末次随访时为(13.0±6.0)°；LL术前为(33.2±14.3)°，术后为(43.5±10.4)°，末次随访为(41.9±9.4)°。SVA术前为(21.9±13.6)mm，术后为(-24.0±19.1)mm，末次随访为(-17.6±15.3)mm。上述指标术后水平与术前水平相比差异具有统计学意义(P<0.001),但末次随访水平与术后水平相比差异不具有统计学意义(P>0.05)。见表1。

共3例出现并发症，发生率6.3%。随访过程中出现后凸矫形丢失1例，为Ⅱ型后凸行PSO截骨2节段固定后；1例发生冠状面近端Adding-on；1例出现伤口浅层感染，予以清创换药后愈合。患者术后均未出现内固定相关并发症及神经系统并发症。

表1 48例患者脊柱矢状面术前、术后及末次随访时SK、TK、LL、SVA比较Table 1 Comparison of 48 patients of sagittal spine at pre/post-operation and the last follow-up分组术前术后末次随访术前vs.术后P值末次随访vs.术后P值SK(°)52.3±14.3 20.0±12.1 19.4±13.4<0.0010.818TK(°)11.2±13.7 26.8±10.0 23.9±6.0<0.0010.088LL(°)33.2±14.3 43.5±10.4 41.9±9.4<0.0010.431SVA(cm)21.9±13.6-24.0±19.1-17.6±15.3<0.0010.073

讨 论

先天性后凸畸形的分型由Winter在1973年提出，根据后凸的类型分为三种[3]。一方面，不同类型的先天性脊柱后凸进展速度均较快，在生长发育高峰期每年进展5°～10°；另一方面，胸腰段后凸可导致腰前凸过大及胸后凸减少，容易引起腰背痛症状，往往需要早期手术治疗[4]。随着后路内固定系统的发展，目前常见的手术治疗方式为后路截骨矫形内固定，且截骨方式较多。

Schwab等[5]按截骨的不同范围将截骨术分为6级：1级截骨范围包括下关节突及关节囊，主要为多节段“V”形截骨，平均每节段矫正5°～10°[6]；2级截骨范围包括整个关节突关节、部分椎板及黄韧带，主要指Ponte截骨，平均每节段矫正约10°[7,8]；3级截骨范围包括椎体后路楔形切除和椎体后半部分切除，主要指经椎弓根椎体截骨(pedicle subtraction osteotomy,PSO)，平均每节段矫正31.7° ～36.2°[12,13]；4级截骨范围包括椎体上部分(包括上终板)及其上方邻近椎间盘，平均每节段矫正41.9°～42.7°[9,10]；5级截骨范围包括整个椎体及其相邻的两个椎间盘，主要指全椎体截骨(vertebral column resection,VCR)，平均每节段矫正45.2°～67.9°[11,12]；6级截骨范围包括多个椎体及椎间盘，即多节段 VCR，既往文献报道较少，适用于重度后凸畸形。

除Schwab提出的经典六级截骨外，经椎间隙截骨术也是治疗先天性脊柱后凸畸形的常用截骨方式，其切除范围除Ponte截骨的范围外，还包括截骨断开融合椎间隙，闭合后方椎板时前方椎间隙可张开。按照截骨程度划分，经椎间隙截骨介于2级和3级之间。矫正程度可以通过椎间隙上下截骨范围来控制，文献报道单节段经椎间隙截骨平均矫正度数可达30.4°[13]。一般来讲，截骨等级越高，手术风险越大，因此如果能用2级截骨矫正畸形，则应尽量避免选择3级及以上截骨，因为3级及以上截骨为三柱截骨，术中脊柱不稳定，发生脊髓损伤并发症的风险及术中出血风险明显增加。

对于Ⅰ型后凸根据椎体发育情况，可选择2级(Ponte)截骨、4级截骨或者5级截骨。当责任椎体呈前窄后宽的楔形，椎体前柱仍具有一定的高度，可以起到前柱支撑的作用时，可选择Ponte截骨，通过责任椎体上下的椎间隙张开矫正后凸畸形，即可达到矫形效果，且手术风险小；当责任椎体形成障碍较重呈明显楔形变，但椎体前后径仍接近正常椎体时，可选择Ⅳ级截骨，通过截除椎体上部及上方邻近的椎间盘，闭合截骨间隙矫正后凸畸形；当责任椎体形成障碍更重、椎体呈三角形且前后径明显小于正常椎体、发育不良的椎体位于中后柱时，需进行VCR截骨。

对于Ⅱ型后凸，如果单纯两个椎体的分节不全，形成的后凸畸形不严重时可选择经椎间隙截骨术，将分节不全的椎体通过截骨进行“分节”，后柱闭合椎板间隙，前方椎间隙可以自行张开或通过植入椎间融合器进行张开，从而实现后凸矫正的目的。该截骨方式出血量少，适用于后凸畸形尚不严重的患者。如果分节不全的椎体较多，形成的后凸畸形较重时可行3级或4级截骨术。

对于Ⅲ型后凸，既有椎体形成障碍又合并分节不全时，往往后凸畸形较重，Ⅱ级以下截骨术很难实现较好的后凸矫正，需要进行3级及以上截骨。根据后凸顶点的情况可以选择3级或4级截骨术。

从并发症情况来看，截骨矫正先天性后凸畸形的并发症较少，发生率6.3%。出现后凸矫形丢失者1例，主要原因可能是矫形不足且内固定范围较短。尽管其他文献报道近端交界后凸及神经系统并发症有一定发生率，但在本组研究的病例中未出现，可能与患者年龄相对较小、代偿能力强有关[14]。

总之，截骨手术治疗儿童先天性脊柱后凸畸形可取的较好的矫形效果，并发症较少。具体的截骨方式需要根据后凸类型及程度决定，对于Ⅰ型后凸可选择Ponte截骨、SRS-Schwab 4级截骨或VCR截骨；Ⅱ型后凸可选择经椎间隙截骨、PSO截骨或SRS-Schwab 4级截骨；Ⅲ型后凸可选择PSO截骨或SRS-Schwab 4级截骨。