小切口微创分期手术治疗早发型脊柱侧凸早期疗效观察

谭 荣，马华松，邹德威，吴继功，陈志明，周建伟，张 峥，张 墨

脊柱外科专题

小切口微创分期手术治疗早发型脊柱侧凸早期疗效观察

谭 荣，马华松，邹德威，吴继功，陈志明，周建伟，张 峥，张 墨

目的观察小切口微创分期手术治疗早发型小儿脊柱侧凸的早期疗效和安全性。方法对26例早发型小儿脊柱侧凸进行小切口微创分期手术治疗。其中男8例，女18例，年龄（8.5±1.2）岁。术前侧凸主弯冠状面Cobb角为（98.0°±15.4）°，矢状面后凸Cobb角为（38.8±14.7）°。Ⅰ期采用小切口微创手术，将脊柱侧凸矫正约55%左右，之后每隔6～12个月再进行一次生长矫形，至骨骼发育成熟后作终末矫形内固定，行剃刀背切除并植骨融合。结果所有病例均顺利完成手术，无严重并发症发生。16例完成初次手术，10例完成二次手术。初次小切口矫形术后侧凸主弯冠状面Cobb角为（42.2±10.1）°，平均矫正率56.9%；二次延长术后侧凸主弯冠状面Cobb角为（35.8±6.6）°，平均矫正率34.1%。总矫形率为65.4%。结论对早发型小儿脊柱侧凸行小切口微创分期手术治疗的研究初步证实，该术式可以提高畸形矫形效果，延缓脊柱融合时间，减轻早期融合对脊柱生长发育的影响。

脊柱侧凸；外科手术，微创性；分期

早发型脊柱侧凸（early onset scoliosis，EOS）一般指5岁以前发生的脊柱侧凸。其特点是发病早，脊柱柔软，进行性加重，常伴有心肺器质性病变和功能障碍[1-2]。对EOS的手术治疗一直是脊柱外科的难点和热点。治疗方法包括骨骺阻滞术、生长棒技术以及垂直可撑开人工假体钛肋（vertical expandable prosthetic titanium rib，VEPTR）手术等[3-4]，但仍存在矫形有限、手术创伤大、生长棒撑开困难、自发性融合、出现曲轴现象[5-7]等问题。我院自2007年12月—2009年12月采用后路小切口微创矫形术治疗26例EOS患者，取得满意的初步疗效。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本组26例，男性8例，女性18例，年龄（8.3± 1.2）岁。侧凸部位：胸椎侧凸5例，胸腰段侧凸11例，胸腰段双凸7例，腰椎侧凸3例。侧凸主弯冠状面Cobb角为（98.0±15.4）°，胸腰段矢状位后凸角为（38.8±14.7）°。双肩不等高2～9 cm，平均5.9 cm；双下肢不等长3～8 cm，平均5.7 cm。冠状面C7垂线相对于S1正中垂线平均偏移4.2 cm（2.6～7.4 cm）。所有患者术前行CT三维重建和MRI检查。CT检查发现合并有半椎体畸形、椎体发育不全、椎体分节不全、蝶形椎、椎板发育不全者均排除在本组之外。MRI检查发现其中12例合并脊髓空洞、脊髓纵裂或脊髓低位、脊髓栓系等脊髓病变。心脏彩色超声检查发现先天性房间隔缺损2例。术前肺功能检查显示所有患者均存在中度或重度限制性通气障碍，最大肺活量为正常预计值的25%～75%，8例低于40%。

1.2 手术方法

第一步：后路小切口微创矫形

采用小切口内撑开技术。术前依据全脊柱X线片和CT三维重建图像，选定上下各两个椎体为支撑点。C型臂X线机下定位后切开皮肤，每个切口长约6～8 cm，显露单侧椎板及小关节，在C型臂X线机下定位，上下各植入2枚椎弓根螺钉。对于椎体畸形严重而无条件植入椎弓根钉者植入椎弓根钩或肋骨钩。选择2根合适长度的钛合金金属棒，经皮下与肌间隙插入，两两连接椎弓根螺钉后，首先使用短棒撑开去旋转，然后进行长棒撑开，进一步行双棒交替撑开，以便取得较好的矫形效果。每例撑开的程度为3～6 cm。上下分别放置横连杆使之构成稳定的框架结构，在椎弓根螺钉周围的椎板表面做出鱼鳞样毛糙面，行含有骨形态发生蛋白的同种异体骨（湖北连结生物医药公司）植骨，以加固椎弓根钉的强度，防止出现椎弓根钉松动和脱出。剃刀背留待后期再行处理。

第二步：后路Ⅱ期或多期内固定撑开延长矫形术

一般在初次术后3～12个月进行。同样采用小切口内撑开技术。取原先手术切口，单侧显露内固定及椎板和小关节，探查原先植骨融合以及螺钉和内固定松动断裂情况，取出原内固定棒及松动螺丝钉，换大一号螺钉在原位植入，或者使用原螺钉根据矫形需要改变节段后重新植入，取新矫形棒穿过背部肌层置入，两两连接椎弓根螺钉后双棒交替撑开，每例撑开的程度约为2～4 cm。如撑开时发现螺钉已有轻微松动，可显露对侧椎板和小关节，分别在上下切口内各植入2枚螺钉，连接纵连杆后加强固定。同样在椎弓根螺钉周围的椎板表面植骨，剃刀背仍留待后期再行处理。这样的手术根据患者病情需要可多次进行，直至12～14岁骨骼发育成熟后作终末矫形内固定，行剃刀背切除并植骨融合。

1.3 术后处理

术后卧床、禁食禁水2～3 d，抗生素抗感染3～5 d，5～7 d可佩戴支具下地，7～10 d出院，术后要求长期佩戴支具以防止内固定松动。

2 结果

所有患者均顺利完成各期手术，未出现大血管、神经脊髓损伤等严重并发症。26例患者初次手术时间50～100 min，平均76 min。出血量40～160 mL，平均84 mL，均未行输血治疗。术后11例出现呕吐，经停用自控止痛泵、给予止吐药物治疗后8例缓解，3例效果不佳者行胃肠减压后症状缓解，考虑为肠系膜上动脉综合征。2例出现伤口浅表感染，给予换药及敏感抗菌药物治疗后治愈。10例二次手术患者手术时间80～130 min，平均92 min。出血量80～320 mL，平均110 mL，均未行输血治疗。其中1例为初次手术后12个月来院施行延长术，术中出现矫形困难，改行大切口显露主弯处椎板，发现脊柱自发性融合，采用小关节松解并椎体截骨后再行后路撑开矫形。椎弓根螺丝松动17例46钉，松动率高达44%。术后4例出现呕吐，经对症治疗后均缓解，无需胃肠减压。典型病例见图1。

初次小切口矫形术后侧凸主弯冠状面Cobb角为（42.2±10.1）°，平均矫正率56.9%；二次延长术后侧凸主弯冠状面Cobb角为（35.8±6.6）°，平均矫正率34.1%。总矫形率为65.4%。初次手术与二次手术间隔3～12个月，平均8个月。期间侧凸加重15°～32°，平均18°。初次手术后身高增长6～12 cm，平均8.5 cm；在二次手术间隔期间身高增加2～6 cm，平均3.5 cm；二次术后身高增加2～4 cm，平均2.8 cm。

图1 早发型脊柱侧凸后路小切口分期手术（女性，7岁6个月）

于术后3、6、12个月拍摄全脊柱正侧位片。初次术后随访期间2例出现内固定松动、移位。其中1例术后1周起床时上方肋骨钩因肋骨骨折而移位，保守治疗3个月后侧凸加重明显，再次翻修行椎弓根螺钉固定；1例术后4个月时发现螺钉突起在皮下，拍片发现椎弓根螺钉拔出，给予再次翻修植入。无1例出现皮肤软组织表浅感染，2例术后半年断棒，取出断棒再次行手术延长。本组第一次与第二次手术间隔期平均8个月，最短3个月，最长20个月。10例二次手术后随访期间未发现切口感染，内固定拔出、断裂、移位等并发症。

3 讨论

早发型脊柱侧凸发病早，随发育进行性加重。由于小儿脊柱生长发育潜能大，若治疗不及时可引起脊柱侧凸的进一步加重，甚至影响心肺等系统功能的发育。支具治疗周期长，疗效欠佳，长期佩戴还可导致患儿胸廓发育受限。但如过早进行手术干预，则会破坏脊柱的正常生长发育规律，造成脊柱发育不全、曲轴现象等。过去几十年，脊柱外科学者一直在努力探索早发型脊柱侧凸理想的手术治疗方法。最早是后路融合术，但由于后路融合后小儿脊柱前柱仍在生长，从而导致“曲轴”现象；后来采用前后路联合融合术，带来的问题是发育停止而导致脊柱短小，身体上下比例失调；骨骺阻滞术的治疗原理是破坏凸侧的生长潜能，保留凹侧的生长能力，以期在小儿的发育过程中自行矫正，但仅适用于年龄小、凹侧仍有生长潜能、无矢状位畸形的患儿，且矫形效果慢，结果有时难以预料。

1963年，Harrington[8]首先提出对小儿脊柱侧凸进行不融合的撑开矫形，在矫形时保留脊柱生长能力，但结果令人失望。主要原因是骨膜剥离后脊柱自发性融合和脱钩。1978年，Marchetti等[9]提出终椎融合的概念，采用皮下置棒预防骨膜剥离，从而避免自发性融合的发生，后来这一概念被沿用至今。随着脊柱矫形器械的不断发展，具有三维矫形能力的可延长型内固定技术开始应用于EOS，从CD、TSRH（Texas Scottish Rite Hospital）系统到“生长棒”，畸形矫正率大幅度提高，但内固定并发症的发生率也很高，主要包括脱钩、拔钉、断棒、皮肤并发症等，脊柱自发性融合、曲轴现象的发生率亦未获得明显降低[5]。

本组病例采用小切口微创、皮下置棒、凹侧撑开矫形、端椎植骨融合术治疗EOS。与生长棒和其它双棒生长系统相比，本方法的主要优点有：（1）微创。小切口技术创伤小，初次手术平均出血低于100 mL，二次手术出血量平均110 mL，均不需输血；而生长棒系统因需要放置多米诺连接器或生长阀，切口较长。（2）植入容易。直棒穿过皮下肌组织非常容易，而生长阀和多米诺均需要切开放置。（3）内固定容积小，矫形效果好。初次手术仅采用2钉1棒或4钉2棒，平均矫形率即达到56.9%；而生长棒需要增加连接器，多用1～2根内固定棒，增加了费用及内固定容积。（4）延长部位在两端，而不是在多米诺或生长阀处，不需要新的切口或更广泛的切口显露。（5）易发现椎弓根螺钉松动或移位的情况，便于及时调整和更换螺钉以保持内固定稳定。（6）更换内固定棒操作简便，而生长棒系统因有多米诺或生长阀的存在，更换内固定棒时需要更广泛的显露。

本组10例二次手术的结果发现，初次手术矫形效果明显优于二次手术：初次手术后、二次手术间隔期间、二次术后的平均身高分别增加8.5、3.5和2.8 cm，二次手术身高增加仅为初次的1/3左右；二次延长术后侧凸主弯冠状面Cobb角为（35.8±6.55）°，平均矫正率仅为34.1%。我们认为二次手术矫形效果不如初次手术的原因是：（1）原本侧凸的度数经过一次手术撑开后明显减小，如术后半年二次手术，加重仅15°左右，撑开矫形的空间不大。（2）二次手术仍采用凹侧2钉1棒或4钉2棒撑开技术，内固定结构少，矫形能力有限。（3）手术间隔时间过长。理想的手术间隔时间为3～6个月或侧凸发展超过15°～20°，但由于初次手术后效果良好，外观改善明显，很多家长认为畸形矫正已获成功，但却忽视身高增长的因素，加之经费及出于尽量减少小儿手术次数的考虑，多数家长积极性不高，未能按要求在规定的时间内前来手术。本组病例平均在初次术后8个月才来进行二次手术，最长的达20个月，脊柱虽未发生明显的骨性融合，但小关节、椎间盘和脊柱韧带结构由于长时间固定而发生变化，脊柱椎间关节僵化，脊柱柔韧性明显降低，导致二次手术矫正效果下降。Breakwell等[10]于2005年报道一项生长棒（双棒）技术的多中心回顾性研究，15例患儿随访至最终脊柱融合，患儿手术时的平均年龄为7.0岁，每位患儿平均接受延长手术5.3次，两次延长术的时间间隔平均为8.9个月。将患儿按延长术时间间隔分为小于6个月延长组和大于6个月延长组，结果发现延长术时间间隔较短组的患儿可以获得更好的侧凸矫正率（78%vs 48%）。由此可见，二次手术或更多次手术的意义不仅是侧凸矫形，更主要的是脊柱延长并获得身高的增长。初次手术后初期脊柱两端是牵张力，但随患儿脊柱的生长，内固定撑开矫形的力量逐步转化为阻碍脊柱生长的阻力，导致脊柱在生长过程中侧凸加重或出现“曲轴现象”。二次手术撑开后，内固定对脊柱生长的阻碍消除，脊柱两端重新获得牵张力而得以继续生长。

二次手术中椎弓根螺钉松动是较为常见的并发症。对于小儿脊柱侧凸，在椎体骨体积小、质量差、椎弓根细、解剖结构异常的情况下，植入高质量的椎弓根螺钉是矫形的关键。我们根据邹德威等[11]总结的胸椎椎弓根钉进针点以及一般不超过15°角的原则，结合术前CT扫描获得的椎体旋转及椎弓根解剖形态数据进行胸椎椎弓根钉的植入。在实际操作中，复杂疑难的上胸段椎弓根螺钉应由经验丰富的脊柱医师在C型臂X线机引导下植入，但即使是施行端椎融合，仍有很高的松动率，其中以上胸段的螺钉松动明显，年龄越小松动率越高，这与小儿椎体骨质特点、活动量大、佩戴支具不当等密切相关。但术中未发现椎弓根螺钉拔出，主要原因可能是由于术中对矫形棒的上胸段进行后凸预弯，加上皮下肌间隙穿棒，对棒的活动有一定限制，使螺钉即使出现松动也不易拔出。本研究中1例患儿因椎弓根和椎体无螺钉植入条件而采用肋骨钩，由于撑开力量大而导致术后1周患儿出现肋骨骨折，肋骨钩上移，钩住上位肋骨，矫形部分丢失，保守治疗3个月后行椎弓根螺钉翻修术，矫形效果良好。

本组26例为早期治疗结果，均未完成终末融合，最终结果还需要进一步的随访和观察，包括终末融合时的角度、身高的总增长以及并发症情况，以进一步评价本术式的疗效和安全性。从随访的早期结果看，EOS患儿采用小切口微创分期手术治疗，创伤小，恢复快，畸形矫形效果好，延缓了脊柱融合时间，避免了早期融合对脊柱生长发育的影响。结果还证实，初期手术矫形率高，安全性好，但二次手术效果下降，仍有自发性融合和内固定拔出的发生。因此，设计出一种可随脊柱生长而自动延长的可生长系统，克服骨骼发育未成熟的脊柱侧弯儿童需多次矫形的缺点，减少患儿多次手术的痛苦和经济负担，是我们脊柱外科医师共同努力的方向。

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[2]CampbellRM Jr,SmithMD,MayesTC,etal.The characteristics of thoracic insufficiency syndrome associated with fused ribs and congenital scoliosis[J].J Bone Joint Surg Am,2003,85A(3):399-408.

[3]Akbarnia BA,Marks DS,Boachie-Adjei O,et al.Dual growing rod techniqueforthetreatmentofprogressive early-onset scoliosis a multicenter study[J].Spine,2005,30 (17 Suppl):S46-S57.

[4]Campbell RM Jr,Smith MD,Mangos JA,et al.The treatment ofthoracic insufficiency syndrome associated with progressive early onset scoliosis by opening wedge thoracostomy [C].Proceedings of Annual Meeting of the Scoliosis Research Society.Florida,2005.

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[6]Kesling KL,Lonstein JE,Denis F,et al.The crankshaft phenomenon after posterior spinal arthrodesis for congenital scoliosis:a review of 54 patients[J].Spine,2003,28(3): 267-271.

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[8]Harrington PR.Scoliosis in the growing spine[J].Pediatr Clin North Am,1963,10:225-245.

[9]Marchetti P,Faldini A.'End fusions'in the treatment of some progressive scoliosis in childhood or early adolescence[J]. Orthop Trans,1978,2:271-275.

[10]Breakwell LM,Akbarnia BA,Marks DS,et al.End results of dual growing rod techniques followed for 3 to 11 years until final fusion:the effects of frequency of lengthening[C]. Proceedings of Annual Meeting of the Scoliosis Research Society.Florida,2005.

[11]邹德威,海涌,马华松,等.脊柱侧凸矫形手术治疗的远期随访结果[J].中国脊柱脊髓杂志,2002,12(1):9-12.

Preliminary clinical results of small incision minimally invasive surgery by stages in the treatment of early onset scoliosis

TAN Rong,MA Huasong,ZOU Dewei,WU Jigong,CHEN Zhiming,ZHOU Jianwei,ZHANG Zheng,ZhANG Mo.Spine Surgery Center,The 306th Hospital of PLA,Beijing 100101,China

MA Huasong,E-mail:mh306h@yahoo.com.cn

Objective To observe the preliminary clinical results and safety of small incision minimally invasive surgery in the treatment of early onset scoliosis(EOS).Method Twenty-six EOS patients including 8 males and 18 females with the age of 8.5±1.2 were treated with posterior small incision minimally invasive staging surgery.The average preoperative major curve Cobb angle was(98.0±15.4)°and the average preoperative kyphosis Cobb angle was(38.8±14.7)°.The first stage posterior surgery was performed by 2 small incisions minimally invasive technique and corrected the deformity by 55%.Then another similar surgery was performed 6-12 months later.Final fusion and thoracoplasty surgery were performed when the patients got skeletal mature. Results All patients underwent the surgery safely and there were no severe complications.Sixteen cases were completed by only first stage surgery and 10 cases completed with second stages of the surgery.The postoperative major curve(Cobb angle)after first surgery was(42.2±10.1)°and the correction rate was 56.9%, while the major curve(Cobb angle)after the second surgery was(35.8±6.6)°and the correction rate was 34.1%. The overall correction rate was 65.4%.Conclusion Preliminary study on small incision minimally invasive staging surgery in the treatment of EOS has proved that the staging surgery can improve the correction rate, delay the final fusion therefore reduce the impact of early fusion on the growth and development of spine.

Scoliosis;Surgical procedures,minimally invasive;Multiple stages

R682.3

A

1674-666X(2011)01-0005-06

2011-02-12；

2011-03-02）

（本文编辑 白朝晖）

10.3969/j.issn.1674-666X.2011.01.001

100101北京，解放军第306医院全军脊柱外科中心

马华松，E-mail：mh306h@yahoo.com.cn