儿童及青少年伴有肋骨头脱入椎管的I型神经纤维瘤病营养不良性脊柱侧凸的手术治疗

郭东 高荣轩 姚子明 张学军 祁新禹 白云松 曹隽 孙保胜 李承鑫

（国家儿童医学中心首都医科大学附属北京儿童医院骨科，北京 100045）

Ⅰ型神经纤维瘤病（type 1 neurofibromatosis,NF-1）是以周围神经系统受累为主的疾病，常合并脊柱畸形，发病率为10%～60%[1,2]，NF-1脊柱侧凸分为营养不良性和非营养不良性两种类型[3]。NF-1营养不良性脊柱侧凸（dystrophic scoliosis secondary to type 1 neurofibromatosis,NF1-DS）主要表现为侧凸节段短而锐利、伴有楔形改变，椎体旋转严重、椎弓根间距增宽、椎间孔扩大，还有可能合并肋骨“铅笔样”改变和肋骨头脱位[4]。1986年Flood等[5]首次报道了NF1-DS患者伴有肋骨头脱入椎管，而脱位的肋骨头可对脊髓造成压迫，引起严重的神经损伤并发症。目前，对于这类少见的临床表现国内外已有病例报道，如何处理伴有肋骨头脱入椎管的NF1-DS，目前的共识是，对于无神经症状的患者可保留肋骨头而直接矫正脊柱畸形是安全的，并非绝对手术禁忌证[6-8]。但多数文献报道病例数仅为个位数，且无专门针对儿童NF1-DS的文献报道，因此为了明确脱入椎管的肋骨头对于儿童脊柱侧凸的矫形和神经功能的影响，现对我院所收治的NF1-DS病例进行回顾性研究，分析该类疾病的儿童患者的临床特点，探讨儿童手术治疗的效果。

1 资料与方法

1.1 纳入与排除标准

纳入标准：①营养不良性胸椎侧凸，术前CT或者MRI提示肋骨头脱入椎管；②行脊柱矫形手术治疗；③有完整的术前、术后影像学（站立位全脊柱正侧位X线、全脊柱CT或MRI检查）及临床资料。

排除标准：①合并脑病或者周围神经病变；②合并椎管内其他占位。

1.2 研究对象

2006年9月至2017年12月北京儿童医院收治NF1-DS病例104例。符合上述纳入与排除标准的共计26例，发生率为25.0%（26/104），其中男16例，女10例，年龄4.2～16.3岁，平均年龄（8.0±2.6）岁；单纯左胸弯6例，单纯右胸弯13例，双胸弯7例；14例存在不同程度的胸椎后凸畸形；所有脱入椎管的肋骨头均位于侧凸的凸侧，且都出现在凸侧顶椎区上、下一个节段范围内。

表1列出了本组伴有肋骨头脱入椎管的NF1-DS病例的基本临床资料。术前脊髓损伤ASIA分级：A级1例，C级1例，D级3例，其余21例均为E级。术前因肋骨头脱入椎管直接造成脊髓损伤的共计4例，其中严重神经损伤1例（编号27，ASIA分级C级），考虑神经损伤与肋骨头脱入椎管直接压迫脊髓有关，脊柱矫形手术中切除脱入椎管的肋骨头；轻微神经损伤3例（编号10、19、22，ASIA分级均为D级），并未处理脱入椎管的肋骨头。

根据是否切除脱入椎管的肋骨头将入组的术前无神经症状或仅有轻微神经损伤的25例病例（除外1例术前ASIA分级为C级的，编号27）分为肋骨头切除组和未切除组。其中1例先期行双侧生长棒手术过程中未切除脱入椎管的肋骨头，在终末融合手术中切除了肋骨头，故将其采用生长棒治疗至终末手术前的计入肋骨头未切除组（编号1），将终末手术前至末次随访间的计入肋骨头切除组（编号26）。最终入组肋骨头切除组6例，未切除组20例。

1.3 手术方法

手术策略根据病例年龄、脊柱畸形的严重程度、生长潜能、生长发育情况等而设计（表1）。术中应用椎弓根钉棒系统或者钉钩混合系统进行脊柱后路矫形手术；15例采用生长棒技术治疗（12例双侧生长棒，3例单侧生长棒），其中3例已行终末后路融合手术；11例一期行后路矫形固定融合手术；9例在后路手术前行Halo头环重力牵引4周左右以增加脊柱柔韧性；26例中共有7例切除了脱入椎管的肋骨头，6例在一期后路截骨矫形术中同期切除脱入椎管的肋骨头，1例在多次生长棒撑开术后行终末融合术中切除脱入椎管的肋骨头，15例采用生长棒技术置入和多次撑开过程中，均为打开椎管处理脱入椎管的肋骨头。所有病例在体感诱发电位（somatosensory evoked potentials,SEP）、运动诱发电位（motor evoked potentials,MEP）监护下完成手术。

1.4 随访计划

所有入组采用生长棒技术治疗的病例术后每半年随访1次，根据病例生长情况和影像学检查结果决定撑开手术间隔，通常每9～12个月撑开1次，所有撑开手术均在脊髓电生理监测下完成。

采用后路矫形固定手术的病例分别术后3、6、12个月复查，1年后每年随访1次。

表1 本组伴有肋骨头脱入椎管的NF1-DS病例的基本临床资料

1.5 影像学参数测量

1.5.1 通过术前、术后及末次随访时拍摄的站立位全脊柱正、侧位X线片进行测量，记录冠状位及矢状位参数：①冠状位参数：冠状位侧凸主弯Cobb角；躯干偏移（trunk shift,TS）指C7的铅垂线和S1上终板中点垂线间的水平距离，用以反映冠状位平衡（当TS≥20 mm为冠状位失平衡）；顶椎偏移距离（vertebral translation,VT）为脱位肋骨头对应的胸弯顶椎中心至骶骨中垂线的距离（图1A）。②矢状位参数：胸椎后凸（T2-T12）；腰前凸（L1-S1）。矢状位平衡为侧位X线片上C7铅垂线与骶骨后上缘的水平距离（位于骶骨后上缘前方为正值，后方为负值，但统计分析时均使用距离的绝对值）。

1.5.2 全脊柱CT平扫+三维重建测量：我院对所有NF1-DS术前均行全脊柱CT平扫+三维重建检查，考虑到短时间放射剂量问题，对于入组的、未切除肋骨头的、术后无新发神经症状的病例，通常选择在术后第一次复查行CT检查。①肋骨头脱入椎管比例：在CT平上找到肋骨头脱入椎管最严重的层面，作椎管中央矢状位平分线，分别位于脱位的肋骨头内侧缘及凹侧椎弓根内缘作两条与其平行的切线，两条切线与矢状位平分线的距离分别定义为c、d，按照下列公式计算：肋骨头脱入椎管比例=（d-c）/2d或（d+c）/2d（c、d在平分线两侧时为的d-c；c、d在平分线同侧时为d+c）（图1B）。②顶椎旋转角（vertebral rotation,VR）：在CT平上找到肋骨头脱入椎管最严重的层面，作椎管中央矢状位平分线与胸骨中点和椎管后缘中点连线所成的角即为顶椎旋转角[9]（图1C）。

图1 影像学参数测量

1.5.3 MRI测量脊髓与肋骨头距离：于术前MRI片上找到肋骨头脱入椎管最严重的层面，作椎管中央矢状位平分线，分别位于脱位的肋骨头内侧缘和脊髓凸侧缘作两条与其平行的切线，两条切线间的距离即为脊髓与肋骨头距离（图1D）。

1.5.4 所有矫正率的计算公式均为：矫正率=（术前值-术后值）/术前值×100%。

1.6 统计学方法

采用SPSS 19.0统计学软件进行统计学分析。计量资料经统计学分析均符合正态分布，以表示。采用配对t检验比较术前与术后、术后与末次随访时的影像学参数。采用独立样本t检验比较肋骨头切除组与未切除组各参数。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

本组26例病例共有37处肋骨头脱入椎管，均位于主胸弯的凸侧，分布在顶椎（apex）17处（46%），远端（apex+1）9处（24%），近端（apex-1）11处（30%）；20例为一处肋骨头脱入椎管，2例为两处肋骨头脱入椎管，4例为三处肋骨头脱入椎管。术前肋骨头脱入椎管比例为5.5%～66.7%，平均（32.5±15.6）%。在MRI上脊髓均向凹侧偏移，脊髓与肋骨头间的距离为0～8 mm，平均（4.3±1.7）mm，其中1例术前脱入椎管的肋骨头直接压迫脊髓，间距为0 mm。9例伴有椎旁神经纤维瘤。

所有病例均获得随访，随访时间24～104个月，平均随访（49.1±28.7）个月。12例发生术后并发症，分别为5例远端adding-on现象（其中2例已行翻修手术），3例远端螺钉松动，2例断棒，1例并发远端螺栓松动，1例远端交界性后凸（已行翻修手术）。

肋骨头切除组与未切除组术前脊髓与肋骨头距离差异无统计学意义。未切除组术后肋骨头脱入椎管比例较术前减少，且差异有统计学意义（P＜0.05）。两组术前肋骨头脱入椎管比例、术前及术后VR、VT、主胸弯Cobb角、躯干偏移、胸椎后凸、腰椎前凸、矢状位平衡差异均无统计学意义。两组术后、末次随访时肋骨头脱入比例、VR、VT、主胸弯Cobb角、躯干偏移、胸椎后凸与术前比较差异均有统计学意义（P＜0.05）；两组术后冠状位主胸弯Cobb角、躯干偏移、胸椎后凸与末次随访时比较差异均无统计学意义。两组腰椎前凸、矢状位平衡术前与术后、末次随访比较差异均无统计学意义（表2）。典型病例见图2和图3。

3 讨论

NF-1也被称为Recklinghausen病，发生率为1∶3000，是一种常染色体显性遗传病[10]。NF1-DS作为NF-1的亚型，其中伴有肋骨头脱入椎管的病例是少见的。对于这种少见的临床表现，英文文献大部分为散发的病例报道[5,11-16]，仅有几篇文献报道了肋骨头脱入椎管占NF1-DS的发生率，例如：Mao等[7]报道为15.9%（23/145），Cai等[8]报道为6.5%（8/124），本组病例的发生率为25.0%（26/104），较其他文献报道比例稍高，表明这种少见的临床表现在NF1-DS中还是有一定比例的，应该引起儿童骨科或者脊柱外科医师足够的重视。特别是对于椎体偏移及旋转严重、肋骨头“铅笔样变”、椎间孔扩大的NF1-DS更应注意，避免继发于外力或者畸形进展肋骨头压迫刺激脊髓带来的神经损伤风险。所以对于NF1-DS的患者术前常规检查全脊柱CT平扫+三维重建以及全脊柱MRI是非常有必要的。

表2 手术前后及末次随访时肋骨头切除组与未切除组影像学指标比较（）

表2 手术前后及末次随访时肋骨头切除组与未切除组影像学指标比较（）

注：△与术前相比，P＜0.05

本研究所有病例术前均行全脊柱MRI，20例可见硬膜囊出现压迹，同时发现硬膜囊及其内的脊髓漂移至凹侧椎管壁，远离了肋骨头，本组术前脊髓与肋骨头距离平均为（4.3±1.7）mm，这一现象就可以解释为何大部分肋骨头脱入椎管的病例没有发生神经损伤；本研究中，术前4例因肋骨头脱入椎管造成神经损伤，其中1例（编号27）因肋骨头直接压迫脊髓造成不全瘫，而其他3例肋骨头并未直接压迫脊髓，但术前也出现了双下肢病理征，考虑可能与脊髓漂向凹侧椎管壁，受到凹侧凸起的椎管壁牵拉所致。而1例（编号13）术前ASIA分级为A级，结合术前CT和MRI考虑其严重神经损伤并不与肋骨头脱入椎管直接相关，而是由于重度脊柱侧后凸导致椎体脱位、椎管狭窄压迫脊髓造成，经过Halo头环重力牵引2个月，术前神经功能明显恢复至D级，应用双侧生长棒矫形固定，术中未切除脱入椎管的肋骨头，术后半年评估为E级，可正常行走活动。所以，术前存在神经损伤的病例应通过CT及MRI详细评估肋骨头与脊髓关系，如果肋骨头直接压迫脊髓，那神经损伤就是肋骨头造成的；反之则不是，那就需要再评估脊柱畸形与脊髓的关系。

NF1-DS的手术治疗面临很多挑战，其中肋骨头脱入椎管的治疗策略曾经存在很大争议。目前大部分学者认为对于术前没有明显神经症状或仅有轻微神经损伤表现体征，在神经电生理的监测下不切除脱入椎管的肋骨头而进行直接矫形，可以得到良好的矫形效果，不会增加神经损伤风险[6-9]；对有神经症状的患者，如果影像学评估明确肋骨头脱位压迫脊髓或神经，应对脱位的肋骨头切除，解除肋骨头对脊髓或神经的压迫[13,14,17]。但以上研究多是小样本观察性研究，本研究是目前报道的文献中单中心入组病例数最多的，病例数为26例，有更多的临床病例为研究这种临床表现提供参考依据。

图2 患者，男，16.3岁，NF1-DS合并肋骨头脱入椎管（T5、6、7R），脊髓损伤ASIA分级C级，行后路矫形固定术，术中切除右侧T5、6、7肋骨头

本组病例中共有7例切除了脱入椎管的肋骨头，其中1例（编号27）为术前有神经症状的，另外6例术前ASIA分级5例为E级（编号21、23、24、25、26）、1例为D级（编号22）。1例（编号27）术前脊髓损伤ASIA分级为C级，术前双下肢不全瘫，术中在施行矫形手术的过程中，同时进行椎管减压、肋骨头切除，术后继续神经康复治疗，半年后病例神经症状完全恢复，ASIA分级为E级。其余6例术前没有明显神经症状或者仅有轻微神经损伤，之所以切除肋骨头考虑与早期对于疾病本身认识有关，认为脱入椎管的肋骨头均应切除，以降低矫形过程中脊髓中间化时可能出现的严重神经并发症[5,18]。术中切除肋骨头的过程顺利，并没有出现新的神经损伤或者现有神经损伤加重的情况。随着本病文献报道的增多和自身对于疾病的深入理解，我院逐渐对于术前无明显神经症状或者仅有轻微神经损伤的病例采取直接矫形，不再切除脱入椎管的肋骨头。

针对术前没有明显神经症状或者仅有轻微神经损伤的病例，根据是否切除肋骨头分为肋骨头切除组和未切除组，经过统计分析两组病例在术前肋骨头脱入椎管比例、VR、VT、主弯Cobb角、冠状位平衡、胸椎后凸、腰椎前凸、矢状位平衡差异均无统计学意义，经过矫形手术治疗，两组在术后VR、VT、主弯Cobb角、冠状位平衡、胸椎后凸、腰椎前凸、矢状位平衡差异均无统计学意义，表明两组在术前肋骨头脱入椎管比例、侧凸严重程度、术后治疗效果均没有明显差异；肋骨头未切除组影像学检查提示术后肋骨头脱入椎管比例较术前明显减少，由术前（31.2±15.3）%降低到术后（18.5±11.2）%，矫正率达（39.7±22.2）%。这表明在脊柱侧凸矫形术后椎管内脱位的肋骨头向椎管外发生了相对运动，肋骨头被动复位；Mao等[7]发现脱位的肋骨头侵入凹侧椎管的14.8%，在矫形术后降低至3.7%；Cai等[8]报道脱入椎管的肋骨头在矫形后椎管侵占比例由28.6%自发降低至23.1%，本研究结果与文献报道基本相符。毛赛虎等[19]报道增大Cobb角矫正率可增加脱位肋骨头自发性迁移退出椎管的复位程度，本研究中主胸弯Cobb角较术前明显改善，同时肋骨头也出现了被动复位，与文献报道相符，因此考虑主胸弯Cobb角矫正率是缓解因素，至于有无其他因素，今后还需要进一步分析。

虽然脊髓也会随着矫形由凹侧向凸侧移位，但所有病例术后没有出现神经损伤表现，且术前因肋骨头脱入椎管造成轻微神经损伤的3例病例，术后临床神经症状均缓解，随访过程中神经状态保持良好，矫形无明显丢失，因此本课题组认为虽然矫形术后脱位的肋骨头和脊髓均向凸侧移位，但脊髓并没有因为矫形而受到肋骨头的压迫。对比切除组，虽然切除直接切除了肋骨头，降低了对脊髓的威胁，但相对增加了手术的步骤以及脊髓神经损伤的风险[11,20]，由此本课题组认为无神经症状或者轻微神经症状的伴有肋骨头脱入椎管的NF1-DS可以直接采用生长棒技术或者后路矫形固定术进行治疗，可以取得良好的矫形效果，同时保留肋骨头也是安全的，反而切除肋骨头增加了不必要的手术的步骤及额外的脊髓损伤风险。

准确的椎弓根螺钉置入辅以适度矫形是术后肋骨头自发回纳和维持复位的前提[11]。而NF1-DS的椎弓根发育不良过于细小导致椎弓根螺钉置入困难并造成椎弓根螺钉误置率较高，由于病例骨密度较低导致椎弓根螺钉置钉后生物力学性能降低，置钉时钉道易变化且术后内固定易松动或移位，影响矫形效果[21]，进而可能影响脱入椎管肋骨头的自发复位效果。本组病例共计出现内固定并发症6次（6/12），均已行翻修手术。结合儿童NF1-DS的特点，如何提高内固定的稳定性一直都是关注的焦点，本组的经验是尽量选用椎弓根螺钉固定，如果置钉困难，可以选用椎板钩或者横突钩作为替代物，尽量不旷置过多节段，特别是顶椎区域；另外无论是采用生长棒技术还是融合固定手术，内固定处均可以进行植骨融合以增强稳定性；近年来，我科对于NF1-DS，依据术前脊柱三维CT数据制作3D模型，术中使用3D模型比对，进一步提高了置钉的效率和精准性；特别是2019年我科引进骨科术中导航机器人，为手术的顺利进行提供了更加全面的保障。另外入组所有病例手术过程中，全程使用脊髓体感诱发电位和运动诱发电位监测，降低术中脊髓损伤风险。本组病例术后均未出现新的神经损伤或现有神经症状加重的情况。

本研究局限性在于：①缺少术后脊柱MRI资料，不能准确判断手术前、后肋骨头与脊髓距离的变化，这样可以更直观评判脊髓的安全性；②本组病例中有15例采用生长棒技术治疗，其中只有3例进行了终末融合手术，还需要更长时间的随访评判远期治疗效果；③本研究中切除肋骨头的病例均发现了不同程度的肋骨再生，考虑与没有完整切除肋骨骨膜有关，也需要随访以观察远期是否再次出现肋骨头脱入椎管。

总之，儿童及青少年伴有肋骨头脱入椎管的NF1-DS的治疗策略需要根据术前神经症状判断，如术前无神经症状或仅有轻微神经损伤，保留肋骨头采用生长棒技术或者矫形固定都是相对安全的；如术前存在明显神经症状，需要切除肋骨头，解除脊髓神经压迫，为恢复神经功能创造条件。