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闫晓东 主治医师 唐都医院 骨科

重度脊柱畸形后路截骨方式

闫晓东 主治医师 唐都医院 骨科
发表于2017-12-20
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【转自易红蕾   主治医师 讲师 广州军区广州总医院  骨科     空军军医大学唐都医院骨科闫晓东

重度脊柱畸形往往被认为是多平面复杂性脊柱畸形,伴有侧凸、后凸及前凸中的一种或多种,其椎体间柔韧性明显下降,脊柱严重不平衡,只有手术才能较好的恢复生理上整体性和局部性的平衡。随着现代脊柱外科矫形技术的不断发展,对重度脊柱畸形,尤其是重度僵硬性脊柱畸形,王以朋等[1]认为柔韧性<20%的患者,单纯前路松解对增加脊柱的活动度意义不大,术后畸形的矫正效果不佳,因而目前矫正手术已从传统的后路单纯多棒撑开内固定、前路松解后路内固定等逐步向截骨矫形术转变。截骨术可以明显提高重度僵硬性脊柱侧凸的矫正效果,是脊柱侧凸矫形方法的新发展。因此,本文就重度脊柱畸形的截骨手术治疗的最新进展进行综述。

一、术前准备和患者评估

详细的病史及临床检查是必要的,选择合适的病例,鉴别出其他潜在的疾病,同时评价患者整体外观和躯干平衡。结合放射学检查结果评估最适合截骨的部位及畸形的柔韧性,并提供基本的鉴别诊断和治疗计划。

重度脊柱畸形患者一般体质较弱,营养较差,肺功能受损,严重者可出现缺氧、高碳酸血症、紫绀、肺心病,10-15%的先天性脊柱侧凸可合并先天性心脏病[2],胸腔大血管及心脏受压可引起心排血量下降、心功能减退甚至心衰。胸科的评估对于患者的肺功能非常重要,必须检查评估患者睡眠呼吸暂停,及是否双相正压通气给氧。麻醉科检查患者的气道,畸形可能影响气道轨迹,导致插管困难及维持气道困难。在这种情况下,气管造口术是有必要的。术前需要进行增加营养供给,必要时需要导管伺服,保证前蛋白,白蛋白,总蛋白水平达到正常水平,总淋巴细胞数目必须大于1500。如有需要可以咨询药理科,神经科,营养科专家。

   影像学研究包括站立位前后位片、侧位片,重力牵引位及左右侧屈位。当患者垂直站立,髋关节和膝关节都处于伸直状态,双臂自然下垂,可摄正位全长X片,侧位X片采取锁骨上位。除此之外,还应了解关于躯干平衡的指标,如双肩高低,顶椎偏移距离,矢状位平衡(侧位片颈7铅垂线与骶1后上角的水平距离),冠状面平衡(前后位X片颈7或胸1铅垂线至骶骨中心的水平距离)等,这对于评价躯干平衡、设计手术策略非常重要。如果怀疑有脊柱滑脱不稳,有必要获取脊柱屈伸的侧位像。对于特发性脊柱侧凸术前是否需常规行MRI检查尚存争议,然而对于重度脊柱侧凸患者无论是特发性还先天性神经肌肉性等脊柱侧凸,Freund等[3]均认为均应常规行MRI检查,因为重度脊柱侧凸合并脊髓纵裂、脊髓空洞、Chiari畸形的可能性大为增加,对于先天性脊柱侧凸,术前应常规行三维CT重建,有助于对半椎体畸形的全面评估以制定合适的手术入路及方式。

二、手术技术及关键点

传统的截骨方法主要是针对脊柱的矢状面畸形Smith-Petersen 截骨(SPO),以后柱截骨为主,前柱截骨少,矫形效果有限。对于多平面重度脊柱畸形,传统单纯后柱的截骨不能满足侧凸矫形的需求。三柱截骨术在后柱截骨术的基础上发展而来,截骨涉及整个脊柱的前、中、后柱,可使脊柱重排,矫形效果更好。三柱截骨主要包括经椎弓根楔形截骨(pedicle subtraction osteotomy,PSO),全脊椎切除术(Vertebral column resection ,VCR),以及在VCR基础上发展而来的脊柱去松质骨截骨(Vertebral column decancellation,VCD)及多节段椎体截骨(posterior multilevel vertebral osteotomy ,PMVO)。

2.1.PSO

20世纪40年代, Michele 和 Krueger [4]从脊柱后方通过椎弓根进行椎体病变的活检和椎体感染的引流。70年代开始,Heinig[5]利用这项技术进行脊柱骨折的前方减压,即通过椎弓根将椎体挖空后,再将后凸的骨折块夯入挖空后的椎体内,于80年代发表论文时命名为 “蛋壳” 技术( eggshell procedure)。同一时期, Thomasen [6]也利用椎弓根进行椎体的楔形截骨, 矫正柱后凸畸形 称为经椎弓根闭合楔形截骨术(transpedicle closing wedge osteotomy)。 以往的脊椎截骨主要是针对脊柱矢状位畸形,平面一般在 T10以下, T10以上截骨瘫痪风险明显增加。但是随着截骨技术的进步和提高, T10以上已经不再是截骨禁区。截骨的平面选择不可能仅看平面的危险大不大, 主要还是看在何处截骨矫形更有效。为了避免截骨闭合后造成椎管中央狭窄,进行广泛的中央椎板切除也是安全的。术者可以经椎弓根切除椎体骨松质,也可以额直接切除整个椎弓根,在基底部去除椎体松质骨,预先保留椎弓根内侧壁保护神经结构,术中有大量的出血,可以通过双击电凝或者应用含有凝血酶的明胶海绵止血,去除松质骨时需要在对侧安置临时固定棒,这点很重要,最后,切除椎弓根内侧壁及椎体后部骨皮质。目前该方法在国内应用较广泛,技术较成熟。

2.2 VCR:

全椎切除的手术方式早在1922年即由Mac-Lennan [7]提出, 当时他采用全椎切除配合外支架的治疗方法矫正严重的脊柱侧凸畸形, 但是由于当时的条件限制, 多数患者手术后出现了神经损伤、感染等并发症,治疗效果不理想。以后陆续有几位学者[8]进行了少量全椎切除的报道,但一直没有进行系统性的规范。Bradford等[9]报告了采用前后路联合的方式进行全椎切除,矫正严重僵硬的脊柱侧凸患者16例,具体的方式包括: 前方经胸或经胸腹联合人路, 于侧凸顶椎处骨膜下剥离, 咬骨钳直视下咬除前方椎体, 一直到后纵韧带。然后回填 自体碎骨, 利用掀开的骨膜瓣覆盖; 一期或者二期后方固定, 并切除剩余的后路结构, 后路器械矫形实现脊柱畸形的矫正。理论上,VCR技术完全切除了畸形变的椎体,而且前柱按需要进行重建,可以达到同时矫正矢状面和冠状面上的畸形的目的。但不可回避的是:前后路手术用时长、 出血多手术损伤大, 相对应的各种并发症的发生机率大。Suk等[10]于2002年首次描述了单纯后路全椎切除( posterior vertebral column resection,PVCR) 的手术方式, 该手术方式主要是结合了脊柱肿瘤切除方式,首先去除后路结构通过向两侧咬除肋横突关节和部分肋骨近端, 由两侧进行骨膜下剥离,显露前方椎体并将其全部咬除再通过器械加压实现脊柱短缩矫形。该组病例共70例,术后冠状面平均矫正率61.9%,矢状面纠正45.2°。其中7例成人侧弯,术前Cobb角平均111°,柔韧度18.2%,术后矫正率56.4%,38例先天性脊柱侧后凸,侧凸57°,后凸44°,柔韧度20.7%,冠状面矫正率67.6%,矢状面恢复平衡,25例后凸畸形,术前68°,术后平均矫正率56%。术中出血2333ml,手术时间4小时31分钟。该作者[11]于2005年报道了另一组重度侧凸畸形病例,共16例,术前平均Cobb角109°,平均截骨1.3个椎体,固定范围10.6个椎体,术后矫正率59%。Lenke等[12]报道了35例重度脊柱侧后凸畸形,2例重度侧弯,平均115°,3例后凸101°,10例角状后凸,平均86°,8例侧后凸,后凸103°,侧凸87°,先天性脊柱侧凸12例,平均43°。术后平均矫正率为51%-60%,术中平均出血691ml。Hamzaoglu等[13]于2011年报道了102例患者,术前平均102°,柔韧度小于30%,术后冠状面矫正率62%,矢状面平衡恢复良好,胸椎后凸由83°减至36°,腰椎前凸由25°增至42°。

 

2.3 VCD:

王岩等进一步发展了VCR技术,融合了PVCR和蛋壳技术以及脊柱肿瘤整体切除等技术的优点,通过扩大的蛋壳技术实现前方椎体或多个椎体的全切和临近椎间盘的妥善处理,曾经命名为改良的VCR(MVCR)[14],后改名为脊柱去松质骨截骨(VCD) [15]。具体方法如下:经椎弓根切除椎体内松质骨,头尾端显露至上下终板,外侧壁需显露到白色的皮质骨,尽可能够保持椎弓根内壁的完整。同法在凹侧也进行相关操作,直至在椎体内相通。当一个椎体完成去松质化后,再对相邻拟进行截骨的椎体进行相同操作。然后去除脊髓前残留骨皮质与终板,切除椎间盘,使上下椎体之间也相应贯通。椎体进行部分去松质骨截骨后,明胶海绵配合止血纱布填塞止血。用咬骨钳等切除椎体后方棘突、椎板、椎间小关节、横突等结构并适当扩大,防止在矫形过程中出现脊髓压迫。对已经被磨钻磨削的皮质骨向外推挤,使之向外塌陷。通过悬梁臂及转棒技术的联合应用,闭合截骨间隙,如果完成矫形后,截骨间隙过大,可在间隙内适当填充碎骨块。其优点在于:(1)椎体去松质骨后有利于脊柱的重新对位对线。在整个去松质骨过程中,主要去除脊柱畸形的凸侧松质骨,而在凹侧进行相关操作是为提高脊柱顺应性,更好地完成脊柱矫形;(2)脊柱重新对位对线后,除可解决美观问题外,还可一定程度缓解疼痛和其他神经症状;(3)畸形椎体残留的松质骨可充当“骨性cage”的作用,其功能等同于传统VCR技术里的钛网;(4)处理椎体时是从内到外,操作更安全,无需处理节段血管,血管相关并发症更少。(5)多节段脊柱去松质骨截骨后,在矫正畸形至最终凹侧壁断开或张开,仍可保留部分骨性接触,脊柱稳定性并没有下降。VCD保留部分骨松质和骨皮质,局部融合效果更加确切,后期存在内植物断裂、矫正失败风险将大大降低。

该作者[15]报道了32例重度畸形患者,术前平均108°,术后矫正至42°,矫正率61%。4例患者出现并发症,2例一过性神经症状,1例脑脊液漏,1例硬膜外血肿。

 

2.4 PMVO

韩国学者Suh等[16]于2009年提出来,有别于VCR的一种单纯后路多节段椎体截骨术,具体手术步骤见下图。

图1 A.于顶椎上下2-3椎体,上关节突下1/3行椎板切除术,保护硬膜囊,然后于椎弓根上缘及对应上终板下缘置入5mm骨刀。B.于椎体前1/3直视下进行截骨,并上下两端适当扩大,余下的用骨刀原位上下两端的摇动,。C.于凸侧顶椎上下椎体进行短节段固定,悬臂梁技术复位。D.凹侧植入长棒固定。E.凸侧重新置入长棒,去旋转进一步矫形。该作者[16]报道了一组13例神经肌肉型脊柱侧凸患者,术前平均Cobb角118.2°,骨盆倾斜16.7°,术后分别恢复至48.8°,8°。冠状位矫正率59.4%,无神经损害并发症,出血量较少。Modi[17]应用该方法治疗了13例重度脊柱侧后凸病例(特发性7例,及脑瘫4,先天性2例),术前平均Cobb角99.2°,骨盆倾斜8.6°,胸椎后凸73.6°,术后分别恢复至44.7°,2.8°,45.3°,冠状位矫正54.3%,矢状位恢复平衡。同样无神经损伤并发症。因此作者认为该手术方法单纯后路,直视下操作,安全,快捷,风险相对较小,而且矫正率略优于VCR,值得推广,但目前该技术尚无大规模应用。

 

三、手术适应症的选择:

图2 A:双肩的倾斜方向和骨盆的倾斜方向相反。B:双肩倾斜的方向和骨盆倾斜方向相同

 

Bridwell 等[18]认为 PSO的最佳适应症为矢状面失平衡10-12cm,伴有尖锐的甚至角状后凸,部分节段性脊柱融合病人。如果患者伴有1型冠状面失衡(见图2-A),亦可以行不对称的PSO截骨,同时矫正冠状面及矢状面失衡。但是如果是2型冠状面失衡(见图2-B),短缩一侧脊柱不可能达到平衡,甚至可能会加重冠状面失衡,则需要更彻底的截骨VCR。

VCR的适应症[18]:1型冠状面失衡的先天性后凸,半椎体,矢状面失平衡伴有2型冠状面失衡,胸椎的角状后凸,L5的重度滑脱,脊柱肿瘤等。对于重度胸椎侧后凸,后凸越严重,VCR通过后路截骨越容易。Halo牵引是有益的,但是前路松解及后路小关节松解并不必要。

    Bradford等[9]认为VCR的指征为固定的躯干偏移,冠状面弯曲大于80°的僵硬性脊柱畸形,凹凸侧椎体长度不对称且不能由单纯截骨获得矫形的畸形。切除椎体的数目取决于畸形的程度。对于锐角畸形,顶椎区单个椎体切除可能就足够。如果畸形长而广泛,可能需要切除顶椎区2-3个椎体,以便在获得平衡矫正是不牵拉脊髓。

Berven等[19]认为弥补冠状面的失代偿,6cm以下的冠状面偏移可以用PSO治疗,大于6CM的偏移应使用前后路联合截骨或者VCR.。

VCD在VCR基础上发展而来,适应症类似。PMVO:对于严重的特发性及非特发性脊柱侧后凸,神经肌肉型脊柱侧凸均能达到良好的矫正效果。

总之对于手术策略选择之前,我们一定要搞清楚几个问题:要截骨几处;融合节段如何选择;截骨完成后,远近端需固定几个点;截骨位置在哪,胸椎还是腰椎,在脊髓或者马尾周围截骨风险在哪等等问题。

四、术中处理

在脊柱截骨术中,应该使用体感诱发电位SEPs来监测脊髓的完整性。在植入椎弓根螺钉是记录自发性肌电图(spEMG)一监测腰椎神经根。如果可以的话,可记录经颅运动诱发电位,它可以对脊髓运动踪迹提供更为准确的监测,可行多次唤醒试验,尤其在每次手法操作完成时。

  在截骨术中可以预期大量的出血,出血来源于硬膜外静脉或者骨松质。患者摆体位注意避免腹部受压,用双极电凝止血,浸透有凝血酶的明胶海绵填塞止血,这些都是常用的能够成功控制出血的方法。血液稀释麻醉,自体血回输,血液回收机都是常用方法,以缓减,替代出血。

 

五、术后并发症及防治

脊椎截骨技术是治疗重度僵硬性脊柱侧凸的有效方法之一,但也存在风险大、 技术难度高等缺点,特别是神经系统损伤发生率较高。Bradford和Tribus[9]的研究报道24例行VCR手术的僵硬性脊柱侧凸畸形。其中14例患者出现并发症,最为主要的并发症是硬膜囊的撕裂(8例),3例伤口感染,确认神经并发症3例(13%),包括2例一过性单侧足背曲肌肌力减弱并于1周后自行恢复,1例单侧股四头肌肌力减弱通过再次后路减压后方缓解。Berven等[19]报告的l 3例截骨患者中,发生暂时性下肢麻痹 4例( 30.8 %) ,术后半年随访时症状完全消失。Suk等[10]2002年报道70例VCR手术,并发症主要是2例术前脊髓压迫的病人脊髓完全损伤,6例血肿,4例不全根性症状,5例固定失败,2例感染,5例血气胸。该作者[11]2005年报道了16例行PVCR手术病人,并发症主要是1例全瘫,1例血肿,1例血气胸,1例近端交界性后凸。但是随着技术的日益成熟,并发症报道日趋减少。Lenke等[12]报道了35例重度脊柱侧后凸畸形,无神经损伤,2例植入物翻修,其中1例迟发性感染,1例内置物突出。Hamzaoglu等[13]2011年报道了102例患者,仅有两例病人出现根性损伤,半年后治愈。该作者认为手术关键点是1、扩大椎板切除,2,保留前纵韧带3,先行凸侧加压矫形,4,矫形之前一定要评估椎管情况。5,前路椎体间放置钛网或cage,最后适度加压。6后路于截骨处放置H型自体骨7如果有骨质疏松情况,椎弓根根应用骨水泥强化。这就说明了只要遵从手术关键点,熟悉解剖,并发症的发生是可控的,是能做到最小化。

 

六、总结:

截骨矫形术是矫正重度脊柱畸形一项新技术,开展的时间还不长,还有很多经验甚至是教训需要去总结,不能盲目跟风。对截骨术的利益和风险,目前绝大多数仅是临床回顾性研究及个人经验,缺乏前瞻性随机对照研究,还需要采用循证医学的方法来科学评估,制定手术决策。

 

七、参考文献
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