半椎体畸形手术治疗

林芳琪 张保焜 徐建广

半椎体畸形由遗传和致畸因素引起，通常会引起脊柱不对称生长，进而导致畸形发生，其中最常见的是先天性脊柱侧弯[1]。半椎体畸形发生及进展程度与其节段、畸形类型及所在位置相关。半椎体畸形的自然进展难以预估，预后往往较差，常合并有其他系统畸形。Furdock等[2]对305例半椎体畸形患者进行分析，发现54%患有心脏畸形，39%发生泌尿生殖系统异常，43%出现脊柱内畸形。如果患者同时合并肋骨异常，则脊柱内畸形发生率要高于单纯半椎体畸形患者[3]。半椎体畸形最重要的治疗原则是预防和控制畸形进展，因为一旦畸形开始发生，将持续到生长期结束，进而导致严重僵硬且难以治疗的畸形。然而，对于骨骼发育未成熟的半椎体畸形患儿，保守治疗(如牵引、支具治疗等)的效果仍存在争议[4]。目前及时的手术干预是半椎体畸形公认的唯一有效的治疗策略，选择适当的截骨术对半椎体畸形患者脊柱稳定至关重要。半椎体畸形手术目的不仅是为了改善外在形象，而且是为了获得矢状位和冠状位平衡，从而防止畸形进展，并尽可能减轻相关症状。

1 截骨术

传统的截骨术如Smith-Petersen截骨术(SPO)以脊柱后柱截骨为主，主要针对脊柱矢状面畸形，对前柱截骨较少，矫形效果相对有限[5]。但半椎体畸形患者往往伴有不同程度的脊柱侧凸，且不仅是单纯的矢状面失衡，因此传统的单纯后柱截骨术往往不能满足矫形的需求。近年来在后柱截骨术的基础上，进一步衍生出三柱截骨术，该术式可同时涉及前、中、后三柱，矫正效果较单纯后柱截骨术好。Guo 等[6]对采用三柱截骨术及内固定术的14例半椎体畸形患者进行为期至少2年的随访，发现术后所有患者均获得融合，且在随访过程中未发生矫正损失，所有患者均未出现植入失败。但这项研究中包括少数小于5岁的患者，该类患者具有巨大的生长发育潜力，且随访时间较短，仍需进行长期随访观察。Yang等[7]的回顾性研究对2006年至2012年期间接受手术矫正的67例先天性脊柱侧弯与半椎体畸形患者进行5年以上随访，发现对于10岁以下的半椎体畸形患者，使用椎弓根螺钉内固定进行三柱截骨和融合术是一种安全有效的方法，可以实现刚性固定和畸形矫正。

三柱截骨术主要包括经椎弓根椎体截骨术(PSO)、全椎体截骨术(VCR)及在此基础上衍生的脊柱去松质骨截骨术(VCD)。

1.1 PSO

20世纪40年代, Michele和 Krueger从脊柱后方入路经由椎弓根对椎体病变进行活检或对感染部位进行引流[8]。70年代开始，Heinig将这项技术应用于脊柱骨折前方减压，即经椎弓根将目标椎体节段掏空，然后将畸形的骨折碎片填入掏空的椎体内，并将该项技术命名为 “蛋壳” 技术[9]。同期, 有学者也经椎弓根以楔形方式切除椎弓根和部分椎体, 从而矫正后凸畸形，该术式又称经椎弓根闭合式楔形截骨术[10]。PSO通常会去除椎弓根和部分椎体，如果需要进行其他角度的矫正，也可将病变椎体上方的椎间盘去除，此即为扩展PSO[11]。目前该方法在国内应用较广泛，技术较为成熟。近年来，随着暴露切除技术及手术定位台的改进，PSO使用率有所提高[12]。Gupta等[10]报道，PSO可使半椎体畸形患者脊柱畸形平均矫正39°，且对于临床和影像学检查均存有矢状位不平衡的患者，PSO可以获得满意效果。Ha等[13]研究发现，近年PSO相关并发症发生率与先前的数据无明显差异，而交界性后凸和假关节病等迟发性并发症由于发生时间较晚，仍需较长时间随访观察。

1.2 VCR

VCR最早应用于重度脊柱侧凸的治疗，该术式于1922年由Mac-Lennan提出，他联合采用前后路全椎体切除术(APVCR)与外固定支具，但受当时医疗水平限制，多数患者在术后出现神经功能损伤、手术部位感染等一系列并发症，治疗效果并不理想[14]。按理而言，APVCR能完全切除畸形椎体，且前柱可按手术方案需求重建，从而可在冠状面和矢状面上对脊柱畸形进行矫形。但实际上，前后路手术出血风险高、耗时长、组织损伤大，因此各种相关并发症发生也会增加。Suk等[15]为了减少相关并发症发生，进行后路全椎体截骨术(PVCR)，这项技术最早应用于脊柱肿瘤切除术中。由于PVCR仅从后方入路，可避免打开胸腔和胸膜，还能同时可控地对脊柱前柱和后柱进行操作。虽然有研究报道PSO与VCR神经系统并发症发生率接近(113例PSO与19例VCR神经系统并发症发生率分别为15.8%和8.8%，P=0.348)，但实际上VCR手术过程中由于脊髓和神经根处于直视状态，术者能更好地避免压迫或直接损伤脊髓和神经[16-17]。理论上，PVCR相较于APVCR有诸多优点，如减少手术时间及失血量、维护脊柱稳定性、脊柱重建可靠、降低术后并发症发生率、有效矫正畸形等。APVCR由于以下因素而不受青睐：经胸椎前路手术操作不当可能会对肺功能产生不利影响；在大于60°的畸形中很难接近角后凸的凹陷；通过单纯分散前柱进行矫正也可能导致脊髓严重拉伸[17]。Yang等[18]对相关文献进行系统分析，发现PVCR与APVCR在并发症方面并没有显著差异。从目前有限的数据来分析，很难证明PVCR与APVCR孰优孰劣。Bumpass等[19]报道，只有半椎体畸形儿童患者在PVCR后有相对明显但轻微的肺功能改善。因此，对于PVCR能避免患者肺功能受损这一说法仍然存疑。Hwang等[20]对严重脊柱畸形患者VCR后影像学结果进行分析，认为在矫正率方面，VCR并未明显优于低等级截骨术。而在Shi等[21]的研究中，接受Schwab 6级截骨术的17例半椎体畸形患者冠状面Cobb角得到明显矫正，这与先前的研究结果相似，但该研究中有3例(17.6%)出现严重的神经系统并发症，因此Schwab 6级截骨术可能与较高的神经系统并发症发生风险相关。目前建议，对严重脊柱畸形的患者应尽可能进行低等级截骨术，除非VCR绝对适用。

1.3 VCD

VCD技术是在VCR技术的基础上，结合了脊柱外科的肿瘤切除技术，对“蛋壳”技术的进一步发展。该技术成功实现前方椎体或数个邻近椎体完全切除，且没有过多损伤椎间盘结构，曾被称为改良的全椎体截骨术(MVCR)，最终命名为VCD[22]。相较于其他术式，VCD有以下优点：①椎体去松质骨后有利于脊柱重新对位对线，在整个去除松质骨过程中，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了提高脊柱顺应性，更好地完成脊柱矫形；②脊柱重新对位对线，既可解决美观问题，还可一定程度缓解疼痛和其他神经症状；③截骨后畸形椎体残留的松质骨成分可替代融合器发挥作用，类似于VCR中应用的钛网，促进局部融合；④由内向外对椎体进行处理，手术操作安全可靠，可尽量避免损伤节段血管，从而避免血管相关并发症发生；⑤在需要对多节段脊柱进行截骨时，不会完全去除所有的骨性接触，从而保留一定的脊柱稳定性；⑥截骨后仍会保留部分松质骨和皮质骨，促进局部骨融合，从而尽可能降低内植物断裂、矫正失败风险[23]。Hu等[24]回顾31例行前路脊柱去松质骨截骨术(AVCD)的半椎体畸形患者临床资料，发现通过凸面Y形截骨术矫正冠状面和矢状面脊柱畸形可实现令人满意的重新排列，且无神经系统并发症发生。研究报道，PSO与VCD并发症发生率接近，VCD组获得的平均矫正角度为44.1°，而PSO组平均矫正角度为33.84°[25]。但该研究未对骨盆平衡进行评估，且样本量较小。

2 新技术

除了主流的截骨术之外，近年来有些学者提出了一些新颖的手术方式，并取得了不错的治疗效果。

2.1 半椎体前移技术

Guo等[26]将楔形半椎体前移与椎体周围融合相结合，对1例13岁半椎体畸形男性患者进行治疗，将原先49°后凸畸形矫正为5°，矫正率为89%，且未发生植入失败。该技术通过向前推动楔形半椎体作为支撑，对先天性后凸畸形几乎完全矫正，而无需进行骨切除或前柱重塑。由于该术式无需在硬膜周围进行骨切除，可最大限度地避免神经直接损伤。而对于常规截骨术，需要暴露并结扎椎体周围部分节段性动脉，术后后柱缩短引起的硬膜屈曲也会增加硬膜压力并破坏脊髓血供，从而间接导致神经损伤。相较于常规截骨术，半椎体前移技术可显著减少脊髓血供中断，避免间歇性神经损伤。然而，该术式随访时间较短，残留的畸形半椎体在后续生长过程中是否会对脊柱稳定产生影响，仍未可知。

2.2 光学导航技术

Kosterhon等[27]在1例56岁女性半椎体畸形患者的手术治疗中，创新性地采用了光学导航显微镜HUD(head up display)技术，并取得良好效果。该团队在术前使用Sawbone创建截骨术虚拟模型，精确计算所需切除的平面和体积，将三维手术计划导出到手术显微镜可视化导航系统中，在光路引导下进行精确截骨。术后影像学检查和临床随访显示，该患者脊柱失衡获得充分矫正，后路融合良好且术后没有出现神经功能损伤。光学导航技术的引入可以按计划进行骨质切除，通过实时视觉反馈，帮助术者精确定位截骨面，避免骨质过多去除，从而避免骨不连发生。但术中导航常用于颅神经外科手术，若要将其广泛应用于复杂的脊柱手术，需进行充分的技术革新及操作培训，以避免神经损伤发生。

3 结语

截骨术是目前矫正脊柱半椎体畸形的主流技术，尽管已开展较长时间，但仍然有很多临床应用的经验教训需要总结。目前对每种类型截骨术优势与风险的衡量，往往仅通过术者个人经验及少量回顾性研究，较为局限，尚缺乏严谨的前瞻性随机对照研究。未来应采用循证医学的方法，结合半椎体畸形患者病史、临床症状、体征及影像学检查结果，来制定最合适的手术方案。近年来也有学者尝试采用新的手术技术并取得良好的治疗效果，其长期疗效及后续应用值得进一步期待。