应用脊椎操纵器顶椎双侧去旋转技术治疗特发性脊柱侧凸的早期疗效

孙 麟，宋跃明，刘立岷，周春光，安永刚，龚 全，孔清泉

特发性脊柱侧凸(idiopathic scoliosis，IS) 是一种脊柱的三维畸形，包括冠状面的侧凸、矢状面的后凸减小或增大以及水平面的脊椎旋转，三维畸形相互作用共同决定IS 脊柱畸形的发展和治疗效果［1-3］。目前广泛应用的后路椎弓根钉-棒矫形技术主要是旋棒和平移技术，该技术对冠状面畸形的矫正更为有效，而对于脊椎旋转的矫正及脊柱矢状面形态的恢复尚不理想［4-6］。2009 年Chang 等［7］介绍了使用脊椎操纵器(vertebral column manipulation，VCM) 顶椎双侧去旋转技术治疗IS，该技术能有效的去除旋转矫正脊柱三维畸形。本院2011 年2～9 月使用VCM 去旋转技术治疗IS 患者17 例，初步疗效满意，现就该技术的三维矫形效果与2010 年7 月～2011年2 月期间采用传统旋棒技术治疗的18 例IS 患者的三维矫形效果加以比较。

1 资料与方法

1.1 临床资料

VCM 组患者17 例，男6 例，女11 例;年龄10～19 岁，平均14.3 岁。Lenke 1 型10 例，2 型7 例。术侧凸主弯Cobb 角46.73°～72.9°，平均57.5°，柔韧性11.8%～43.6%，平均28.7%。胸椎后凸角(站立侧位X 线片上T5上终板和T12下终板间的Cobb 角)9.2°～80.8°，平均27.8°。按Lenke 矢状面形态分：＞40°为“+”，共2 例;＜10°为“-”，共2例;10°～40°为“N”，共13 例。Lenke 腰椎分型［8］：A 型9 例，B 型5 例，C 型3 例。

旋棒组患者18 例，男6 例，女12 例;年龄11～21 岁，平均14.5 岁。Lenke 1 型10 例，2 型8 例。术侧凸主弯Cobb 角40.3°～76.9°，平均58.1°，柔韧性11.7%～41.4%，平均25.1%。胸椎后凸角5.7°～57.9°，平均23.9°，按Lenke 矢状面形态分：＞40°为“+”，共1 例;＜10°为“-”，共2 例;10°～40°为“N”，共15 例。Lenke 腰椎分型：A 型9例，B 型6 例，C 型3 例。

1.2 手术方法

患者全身麻醉起效后俯卧，术中应用体感诱发电位监测及自体血回输机回输自体血。常规消毒铺单，皮下及肌肉中注入1∶500 000 的肾上腺素生理盐水。手术取后正中切口，剥离暴露至双侧横突。脊柱侧位C 形臂X 线机透视定位，按术前计划在相应节段脊椎置入椎弓根钉，使用Legacy 钉棒系统，置钉后再次行C 形臂X 线机透视确定螺钉位置及长度。

1.2.1 VCM 组

顶椎及其上下固定椎双侧椎弓根置钉，顶椎区凹侧另置一提拉钉。装配VCM，于顶椎及上下椎双侧椎弓根钉尾部中间侧壁安置去旋转内置物夹持器，后通过去旋转桥接器分别连接同一脊椎两侧夹持器，安装桥接器凸侧把手及垂直把手，最后安装垂直把手互联杆完成VCM 装配;对于简单柔韧性好的IS，可仅在顶椎区安置单椎或双椎的去旋转装置。之后持握凸侧及垂直把手，施以向腹侧及中线方向力量矫正脊椎旋转;同时适当合拢凸侧把手，矫正脊柱冠状面侧凸;再向腹侧下压VCM 装置，获得满意的脊柱矢状面序列。凹侧置棒固定，同时进行撑开、原位折弯等操作完善矫形效果; 之后取下VCM 装置，凸侧置棒固定，辅以加压操作，完成矫形固定(见图1) 。

1.2.2 旋棒组

每2 或3 节段两侧椎弓根置入螺钉，凹侧置入更多螺钉。预弯棒并将其由上至下安入凹侧椎弓根钉，安置螺帽但不拧紧，逆时针旋棒并撑开凹侧螺钉，通过旋转凹侧安置预弯的固定棒达到矫形效果，可辅以撑开及原位折弯等操作完善矫形效果; 矫形满意后拧紧螺帽，顶椎螺帽最后拧紧。安置凸侧棒，适当加压，以求进一步完善矫形效果，拧紧螺帽。

图1 VCM 顶椎双侧去旋转技术Fig.1 Bilateral apical vertebral derotation by VCM

矫形满意后，将椎板、小关节去皮质，准备植骨床，将准备好的同种异体骨粒均匀覆盖在植骨床上完成植骨。放置引流管，清点器械关闭切口。

1.3 评价指标

以术前、术后及末次随访时全脊柱正侧位X 线片及顶椎区CT 指标比较评价三维矫形效果。以侧凸Cobb 角评价冠状面侧凸的矫形情况，矫正率=(术前Cobb 角- 术后Cobb 角) /术前Cobb 角×100%;并测量顶椎距骶骨中垂线之间的距离。测量胸椎后凸角评价矢状面矫形情况，＜10°为平背畸形;测量腰椎前凸角(站立侧位X 线片上L1上终板和S1上终板间的Cobb 角) 。评价顶椎旋转的指标采用椎体旋转角(rotation angle sagittal，RAsag) ，即轴位CT 上测量椎体轴线和中垂线的夹角(见图2) ，矫正率=(术前RAsag-术后RAsag) /术前RAsag×100%。同时测量顶椎偏移量，即顶椎距骶骨中垂线之间的距离。

图2 RAsagFig.2 RAsag

1.5 统计学方法

2 结 果

2 组患者术前年龄、主胸弯Cobb 角、脊柱柔韧性、胸椎后凸角、腰椎前凸角及顶椎RAsag 差异没有统计学意义(P ＞0.05) 。手术相关情况见表1，2组比较差异无统计学意义(P ＞0.05) 。所有患者成功完成矫形手术，无患者出现神经脊髓损伤、失血性休克、大血管损伤等严重并发症。

术后所有病例均行正侧位X 线检查，VCM 组全部患者行轴位CT 检查，旋棒组16 例行轴位CT 检查。术后三维矫形效果见表2。冠状面Cobb 角矫正率，VCM 组(85.3 ± 7.2) %，旋棒组(79.4 ±11.4) %，2 组之间差别无统计学意义(P ＞0.05) 。矫形后胸椎后凸角2 组之间差别无统计学意义(P ＞0.05) ，但旋棒组有1 例患者术前胸椎后凸角为12.2°，术后仅为6.1°;腰椎前凸角2 组之间差别无统计学意义(P ＞0.05) 。顶椎RAsag 矫正率，VCM 组(61.4 ±12.9) %，旋棒组(26.1 ±20.6) %，2 组之间差别具有统计学意义(P＜0.05) 。全部患者获得随访，VCM 组随访5～12 个月，平均8.7 个月，旋棒组随访11～16 个月，平均13.4 个月，随访期间未见明显的失代偿和矫形度数丢失(P ＞0.05) 。VCM 组典型病例影像学资料见图3。

3 讨 论

3.1 旋棒技术矫正IS 效果

为了获得良好的IS 矫形，自从20 世纪50 年代后期Harrington 系统被应用之后有许多固定方法被使用。20 世纪90 年代后椎弓根螺钉被广泛用于IS矫形，已有对照研究表明椎弓根钉矫形技术在矫形效果和稳定性方面体现了更大的优越性［9-11］。经典后路椎弓根钉-棒系统矫形技术主要是旋棒与平移技术，文献［4-6，12］报道，采用基于椎弓根钉技术的旋棒平移技术能够获得的主弯的矫形率在70%左右。本研究中，旋棒组患者主弯Cobb 角矫正率达到79.4%，可能与患者术前脊柱柔韧性较好有关。

表1 手术情况Tab.1 Surgical details

表2 2 组患者IS 三维矫形效果Tab.2 Comparison of the effects of three-dimensional correction in two groups

图1 VCM 矫形组典型病例影像学资料Fig.1 Radiologic data of a typical patient in VCM group

但是，旋棒技术是将冠状面畸形通过旋棒和平移技术转向后方而获得矫正，达不到真正意义上的去旋转，并且还具有减少后凸的效应［4-6，13］。Potter等［5］报道椎弓根螺钉矫形可导致3°～14°的后凸减少，可能产生平背畸形。De Jonge 等［14］发现术前为平背的159 例患者术后有71 例(23.2%) 患者为平背，其中有9 例(5.7%) 患者平背加重，而术前胸椎后凸正常的患者术后发生平背的比例高达16.4%。本研究中有1 例患者经旋棒技术矫形术后发生平背畸形，也证明了旋棒技术在重建脊柱矢状面平衡方面的不足。本研究结果还表明，旋棒技术对于IS 脊椎旋转畸形矫正能力较差，矫形前后患者顶椎RAsag 度无差别。此外，文献［12］报道，旋棒技术矫形时于侧凸脊柱的凹侧椎弓根置钉，置钉困难且增加了血管及脊髓损伤的风险。

3.2 IS 后路三维矫形

IS 是一种三维畸形，三维畸形相互作用，决定IS 脊柱畸形的发展和治疗效果，其中脊椎旋转畸形作用尤为明显。Hong 等［1］研究发现脊椎旋转畸形不仅与脊柱冠状面畸形明显相关，而且与手术矫形效果相关。Ni 等［2］认为胸腰段顶椎的旋转与脊柱冠状面侧凸及矢状面后凸相关，但是脊柱冠状面侧凸及矢状面后凸不相关;与之不同的是Luk 等［3］通过研究胸段IS 患者的影像学资料发现，当胸段脊柱冠状面畸形矫正时，其矢状面畸形有“自我正常化的趋势”。Tredwell 等［15］发现融合终椎术后残留的旋转越多，术后发生远期矫正丢失、交界性后凸及融合远端退变等的可能性越大。

目前，IS 矫形理念已从冠状面的单一矫形发展至三维矫形，特别是对旋转畸形的矫正越来越受到重视。有研究者对于经典的矫形技术进行改进，Ito等［16］采用双棒同时旋转技术矫正青少年IS 畸形，获得了良好的侧凸矫形及满意的胸椎后凸角度。Clement 等［17-18］应用双棒平移技术矫形，其冠状面矫形效果与单棒平移矫形效果相同，但能获得更好的胸椎后凸矫正，并且随访2 年效果满意。为了更好地去除脊椎旋转直接通过凹侧椎弓根螺钉进行去旋转操作被运用于青少年IS 矫形手术中。研究发现，直接去旋转技术矫正冠状面畸形效果与旋棒技术效果相当，在矢状面矫形中该技术会明显降低脊柱后凸［19］，而该技术去旋转矫形效果好于旋棒技术［20］;但Wagner 等［21］报道在其观察的采用直接去旋转技术矫形的260 名青少年IS 患者中，有6 人在行脊椎去旋转操作后椎弓根螺钉从椎体侧面脱出，螺钉毗邻主动脉并对其造成威胁而需再次手术。2008 年Vallespir 等［22］介绍脊椎共面排列技术(vertebral coplanar alignment，VCA) 矫形IS，他引入“三维共平面矫形”的概念，术中在凸侧椎弓根钉尾部安装带槽孔的套管，将一棒插入套管槽孔的尾端并始终保持原位，通过将另一棒向下方分离，同时达到椎体横向移位的复位和去旋转，在此过程中通过在套管尾端间保持分离，获得并维持正常胸椎后凸。据报道采用VCA 技术进行IS 矫形，主胸弯矫正率为71.8%～73%; 顶椎RAsac 角的矫正率为54.1%～56%; 并能获得良好的矢状面矫形效果［23-24］。

3.3 VCM 矫形技术的原理及特点

使用VCM 的顶椎双侧去旋转技术的原理是利用安置于顶椎区的VCM 装置产生三维平面的矫形力量。应用VCM 凸侧把手可产生顶椎去旋转力量，同时使用上方把手并安装卡环有助于减小胸椎前凸畸形，将畸形顶部推向凹侧棒可产生平移力量［7］。本研究中，使用VCM 进行IS 矫形时，顶椎RAsag 矫正率为(61.4 ±12.9) %，显著高于旋棒组(26.1 ±20.6) %，也充分证明该方法在去旋转矫形方面效果良好。对于IS 矢状面畸形的矫正，使用VCM 的顶椎双侧去旋转技术具有使胸椎后凸角正常化的趋势，即使术前较大的胸椎后凸角减小，使平背畸形患者胸椎后凸角适当加大，可有效恢复及维持胸椎后凸角度。使用VCM 矫正冠状面及矢状面畸形的效果与旋棒组矫形效果无差别。

使用VCM 顶椎双侧去旋转矫形技术进行IS 矫形时，通过VCM 装置同时进行顶椎区3 椎6 钉去旋转矫形，矫形力量集中，能有效的直接去除旋转矫正脊柱三维畸形，而且能够减少应用单钉直接去旋转技术矫形时可能发生的螺钉脱出等并发症。Cheng等［25］通过生物力学研究，分析了单椎单侧，单椎双侧，多椎单侧及多椎双侧置钉去旋转矫形的极限载荷，发现多椎双侧置钉同时去旋转时所能承受的旋转载荷最大，达到(42.5 ±14.5) N·m，明显高于其他各组。VCM 的另一个优势是多钉同时去旋转，能够减小去旋转操作后椎弓根螺钉从侧方脱出损伤大血管的风险。这项技术的不足在于VCM 装置的矫形操作很大程度上依赖于助手的经验，因为力量过大可能导致椎弓根周围骨折，而力量不足可能减弱矫形效果。

使用VCM 的顶椎双侧去旋转技术是一种有效的IS 矫形方法，其三维矫形效果满意，去旋转矫形方面矫形效果尤其明显。本文为VCM 矫形技术的初步应用经验，该技术作为一种新的矫形观念和方法，其疗效仍须大样本远期随访研究。

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