后路半椎体切除短节段固定治疗胸腰段半椎体导致的先天性脊柱侧凸的手术效果及术后矢状面平衡

包贝西 海涌

先天性脊柱侧凸是由出生时的脊柱畸形导致生长不平衡引起的，占全部脊柱侧凸畸形的 10%[1]。先天性脊椎畸形的患病率约为 0.5‰～1.0‰，由于许多患儿是无症状的，这一数据可能远低于实际患病率[2]。先天性脊柱侧凸最常见的原因是单侧椎体形成异常导致的半椎体。

后路半椎体切除短节段融合是治疗半椎体导致的先天性脊柱侧凸的手术方式之一，具有良好的畸形矫正效果，并可以对畸形的脊柱进行稳定的固定。除矫正侧凸外，患者术后的矢状面平衡也是一个重要的问题。2015 年，Chang 等[3]首次对后路半椎体切除短节段融合的临床疗效进行了长期随访。然而，该研究并未分析半椎体位置对手术效果的影响以及术后矢状面平衡。目前还没有针对胸腰段后路半椎体切除短节段固定治疗先天性脊柱侧凸的长期临床疗效和矢状面平衡的研究。因此，本研究回顾性分析 2007 年 1 月至 2015 年 1 月，首都医科大学附属北京朝阳医院采用后路半椎体切除短节段固定术治疗的 27 例胸腰段半椎体导致的先天性脊柱侧凸患者的影像学和临床结果，评价后路胸腰段半椎体切除短节段融合椎弓根螺钉内固定治疗先天性脊柱侧凸至少术后 5 年随访的手术效果，并分析其对矢状面平衡的影响。报道如下。

资料与方法

一、纳入标准与排除标准

1. 纳入标准： ( 1 ) 半椎体导致的先天性脊柱侧凸患者且患者需要进行手术治疗 [ 脊柱侧凸角 >25° 和 ( 或 ) 侧凸进展迅速，即侧凸在 6 个月内进展 > 5° 和 ( 或 ) 保守治疗无效 ]；( 2 ) 半椎体位于胸腰段 ( T11～L2) 且术前无结构性代偿弯出现；( 3 ) 短节段固定融合 ( ≤ 6 个节段 )；( 4 ) 随访时间 ≥ 5 年；( 5 ) 无其他畸形或双下肢不等长。

2. 排除标准：( 1 ) 前路半椎体切除或前后联合半椎体切除术；( 2 ) 术中采用椎板钩进行固定；( 3 ) 一个以上半椎体或合并其他先天性脊柱畸形；( 4 ) 既往脊柱手术史。

二、一般资料

本研究共纳入 27 例，其中男 11 例，女 16 例；患者手术的年龄 5～16 岁，平均 11 岁；其中 14 例为完全分节半椎体，10 例为部分分节半椎体，3 例为分节半椎体 ( 表 1 )。术前患者均无神经功能障碍，2 例患儿存在脊柱裂。分析手术记录，以明确可能存在的术中并发症。研究分析医疗记录以明确患者一般资料、手术资料及围术期和随访期间的并发症。

对患者术前、术后即刻、术后 2 年和末次随访( 最少术后 5 年 ) 标准脊柱全长正位和侧位 X 线进行测量，评价畸形矫正程度 ( 图 1 )。

三、影像学评估

所有的影像学资料均由同一位研究者进行测量。对患者脊柱全长正位 X 线片进行测量 ( 图 2 )，测量指标包括：节段性侧凸角 ( segmental scoliosis，SS )，总侧凸角 ( total main scoliosis，TS )。节段性侧凸角为半椎体以上椎体的上终板与半椎体以下椎体的下终板所成的角度。总侧凸角为主弯两个最倾斜的椎骨之间的最大侧凸角度。对患者脊柱全长侧位X 线进行测量 ( 图 3 )，测量指标包括：节段性后凸角 ( segmental kyphosis，SK )，胸椎后凸角 ( thoracic kyphosis，TK )，腰椎前凸角 ( lumbar lordosis，LL )和矢状面垂直轴 ( sagittal vertical axis，SVA )。节段性后凸角为半椎体以上椎体的上终板到半椎体以下椎体的下终板所成的角度。胸椎后凸角为 T5椎体上终板与 T12椎体下终板所成的角度。腰椎前凸角为T12椎体上终板与骶骨上终板所成的角度。矢状面垂直轴是 C7垂线到骶骨后上角画出的垂线的距离。

四、统计学处理

采用 SPSS 20.0 软件进行统计学分析。对于连续数据，采用统计描述；矫正率以百分数进行统计描述；采用重复测量数据方差分析的方法进行假设检验。P < 0.05 为差异有统计学意义。

结 果

图 1 患儿，女，9 岁，先天性脊柱侧凸患者，半椎体位于 L2，标准脊柱全长正位和侧位 X 线片 a～b：术前；c～d：术后即刻；e～f：术后 2 年；g～h：术后 10 年。患者于术后 2 年出现附加现象Fig.1 A 9-year-old girl with congenital scoliosis; The hemivertebra located in L2; Standard standing long cassette anterior-posterior ( AP ) and lateral ( L ) radiographs were taken a - b: Preoperative images; c - d: Images immediately post-operation; e - f: Images 2 years postoperatively;g - h: Images 10 years postoperatively. The patient showed adding-on phenomenon at 2-year follow-up

图 2 冠状位指标的测量 SS：节段性侧凸角；TS：总侧凸角Fig.2 Measurement in the coronal plane: segmental scoliosis ( SS );total main scoliosis ( TS )

本组随访时间 60～122 个月，平均 68 个月。手术时间 60～300 min，平均 161 min，术中出血量300～750 ml，平均 450 ml。半椎体所在节段，其中T11半椎体 11 例，T12半椎体 3 例，L1半椎体 4 例，L2半椎体 9 例。

一、畸形矫正效果的影像学结果

1. 冠状面测量指标：SS 最终矫正率为 65.9%。术前与术后不同随访时间 SS 比较差异均有统计学意义 ( P < 0.001 )。TS 的最终矫正率为 60.2%。术前与术后不同随访时间 TS 比较差异有统计学意义 ( P <0.001 ) ( 表 1 )。

2. 矢状面测量指标：SK 的最终矫正率为 61.9%。术前与术后不同随访时间 SK 比较差异均有统计学意义 ( P < 0.001 )。TK 的最终矫正率为 20.6%。术前与术后不同时间 LL 比较差异有统计学意义 ( P < 0.001 )，术后与术后 2 年及末次随访比较差异无统计学意义( P > 0.001 )。LL 的最终矫正率为 18.0%。术前与术后不同时间 LL 比较差异有统计学意义 ( P < 0.001 )。术后、术后 2 年及末次随访比较差异无统计学意义( P > 0.001 )。SVA 术前与术后不同随访时间比较差异无统计学意义 ( P > 0.001 ) ( 表 1 )。

二、并发症及附加手术

本组患者术中无严重并发症。所有患者均未发生大血管损伤、椎弓根骨折或神经系统并发症。2 例因术后内固定移位需手术取出内固定物。术后随访中，2 例术后畸形进展。术后 2 年随访时，5 例出现术后交界性后凸 ( proximal junctional kyphosis，PJK )，4 例出现附加现象 ( adding-on )。其中 2 例同时存在 PJK 和附加现象。

表 1 影像学测量结果 ( ，° )Tab.1 Radiographic measurement results ( ° )

表 1 影像学测量结果 ( ，° )Tab.1 Radiographic measurement results ( ° )

注：CR 代表矫正率。用字母标记法对数据进行标记。标记相同字母的组间差异无统计学意义，标记不同字母的组间差异有统计学意义Notice: CR, correction rate. Data were marked by letter-marking method. Not statistically significant ( marked by the same letter ); statistically significant ( marked by different letters )

影像学指标 术前 术后即刻 CR ( % ) 2 年随访 CR ( % ) 末次随访 CR ( % ) F 值 P 值SS 40.35±12.54( 19.3～69.6 )a 11.94± 7.97( 1.0～28.8 )b 71.2 12.77± 7.98( 2.1～36.0 )b 67.4 13.24± 7.94( 3.8～40.0 )b 65.9 122.692 < 0.001 TS 43.39±14.46( 15.0～71.7 )a 14.13± 9.33( 3.2～31.7 )b 65.7 14.37± 8.66( 2.9～38.9 )b 65.0 16.06±10.19( 4.0～51.4 )b 60.2 85.095 < 0.001 SK 34.30±24.80( 2.0～83.7 )a 15.88±13.54( 0～41.7 )b 62.0 15.57±15.21( 0～53.4 )b 58.6 15.12±14.78( 0～50.7 )b 61.9 33.440 < 0.001 TK 39.23±19.29( 10.3～81.6 )a 21.43±11.14( 3.6～46.2 )c 36.1 30.06±17.65( 5.3～85.6 )b 19.0 29.90±17.28( 5.2～76.8 )b 20.6 15.440 < 0.001 LL 48.81±20.37( 22.8～98.7 )a ( 11.7～79.3 )b 24.5 37.07±18.74 34.42±15.00( 15.6～92.8 )b 18.7 34.48±18.78( 18.9～86.3 )b 18.0 13.074 < 0.001 SVA -16.98±36.22( -75.90～59.88 )( -95.00～32.13 ) - -10.13±23.19-7.64±28.17( -50.40～33.50 ) - -8.71±24.11( -62.91～32.00 ) - 1.212 0.305

图 3 矢状位测量指标 SK：节段性后凸角；TK：胸椎后凸角；LL：腰椎前凸角；SVA：矢状面垂直轴Fig.3 Measurement in the sagittal plane: segmental kyphosis ( SK );thoracic kyphosis ( TK ); lumbar lordosis ( LL ); sagittal vertical axis( SVA )

讨 论

半椎体是一种由于椎体形成缺陷而导致的先天性脊柱畸形[4]。大多数半椎体具有正常的生长板，因此随着脊柱的进一步生长，侧凸畸形会逐渐加重。在不进行过任何治疗的情况下，约 85% 的患者主弯会逐渐增加至 41° 以上[5]。由于 75% 的脊柱侧凸是进展性的，因此采用非手术治疗的方法治疗半椎体畸形导致的先天性脊柱侧凸效果不佳。只有 5%～10% 的患者可以通过支具得到有效治疗[6]。大多数半椎体导致的先天性脊柱侧凸患者需要进行手术治疗。目前已经有多种手术方式治疗半椎体导致的先天性脊柱侧凸，包括：后路原位固定，前后路联合原位固定，凸侧半骺阻滞术[8]，半椎体切除术[7]以及包括生长棒技术[9]，垂直扩张钛肋修复术 ( vertical expandable prosthetic titanium rib，VEPTR )[10-11]和Shilla 手术[12]在内的生长引导治疗。

本研究结果显示采用后路半椎体切除短节段融合是治疗胸腰段半椎体导致的先天性脊柱侧凸具有良好的临床疗效。末次随访时节段性侧凸矫正率为 65.9%，节段性后凸的矫正率为 61.9%，且随访期间矫正效果无明显丢失。总体并发症率虽然为40.7%，但仅 2 例需要进行手术治疗。

半椎体切除术对治疗先天性脊柱侧凸是一种安全有效的治疗方式，具有良好的临床疗效。1928 年Royle[13]首次报道了半椎体切除术。此后，又有多项研究报道了采用一期或二期前后路联合半椎体切除术治疗先天性脊柱侧凸，均取得了令人满意的效果[7,14-15]。前后路联合半椎体切除术较单纯后路半椎体切除术的优势在于手术视野更佳，技术要求较低，椎间盘切除更彻底，且椎间融合更为确切[16]。然而，这一手术方式往往需要分两步进行手术，增加了手术切口，延长手术时间和患者恢复时间。

近年来更多的学者采用单纯后路进行半椎体切除手术。2001 年，Shono 等[17]首先报道了 12 例单纯后路半椎体切除术的临床疗效，其术后侧凸矫正率为 63.3%。在此之后，其它研究也报道了后路半椎体切除术的侧凸矫正率为 72.9%～87.3%[16,18-21]。2015年，McCarthy 等[12]首次报道了后路半椎体切除短节段椎弓根钉固定融合的长期临床疗效。其主弯的矫正率为 62.5%。与此同时，Piantoni 等[22]也对后路半椎体切除短节段固定患者进行了长期随访，其主弯矫正率为 48.4%。对于胸腰段半椎体导致的先天性脊柱侧凸患者，Bollini 等[23]的研究结果显示，患者后路半椎体切除术后，节段性后凸的改善率为 69.3%。Nakamura 等[24]报道了 5 例半椎体切除术后的患者，侧凸改善率为 55.1%，其中 3 例为胸腰段脊柱侧凸。本研究中，患者末次随访时节段性侧凸的矫正率为65.9%，该结果与既往研究结果类似，侧凸畸形矫正满意，随访期间无明显丢失。由此可见，短节段椎弓根钉内固定可提供足够的侧凸矫正能力。

半椎体通常会导致脊柱的后凸畸形。本组胸腰段半椎体导致的先天性脊柱侧凸患者均为局部后凸畸形。对于半椎体导致的先天性脊柱侧凸患者，矢状面与冠状面畸形的矫正同样重要。2009 年，Ruf等[25]报道了后路半椎体切除椎弓根钉内固定术后，节段性后凸从术前 22° 矫正至末次随访时 8°，矫正率为 63.6%。其它研究中报道的节段性后凸矫正率为 63.0%～81.9%[10,26-28]。本研究中，节段性后凸最终矫正率为 61.9%，这与既往研究结果相一致。由此可见，后路半椎体切除短节段固定融合对胸腰段节段性后凸同样具有良好的矫正能力。

矢状面平衡是脊柱侧凸矫正要关注的主要问题之一。本研究中胸椎后凸从术前 39.23° 改善至术后21.43°，腰椎前凸从术前 39.23° 改善至术后 34.42°，矫正率分别为 31.6% 和 24.5%。然而，这一矫正效果在术后 2 年和末次随访时均明显下降。到末次随访时，胸椎后凸矫正率为 20.6%，腰椎前凸矫正率为 18.0%；分析产生这一结果的原因，可能与 X 线检查术后很难进行标准的站立位有关，尽管要求患者在拍摄 X 线时保持膝关节完全伸直，双足并拢，但由于患者术后站立时的疼痛和恐惧很难做到身体完全直立，躯干可能会出现前屈和后伸，这就导致术后胸椎后凸和腰椎前凸的测量出现误差。因此，术后 2 年时出现的矫正率的下降，并不表示畸形矫正的丢失。由此可见，胸腰段半椎体切除短节段固定手术对胸椎后凸和腰椎前凸的矫正能力有限。

矢状面垂直轴是评价矢状面平衡的重要指标之一。Huang 等[21]和 Guo 等[27]报道了后路半椎体切除术的手术效果，矢状面垂直轴术后有所改善，但与术前比较并无显著性差异。Li 等[29]和 Zhuang 等[30]评价腰骶段半椎体切除术的临床和影像学结果，术后矢状面垂直轴显著改善。本研究中，患者矢状面垂直轴从术前 -16.98 mm 改善至末次随访 -8.71 mm。末次随访与术前比较并无统计学差异。产生这一结果的原因在于，Li 等[29]和 Zhuang 等[30]研究中的患者半椎体均位于腰骶段。在腰骶段，较小的脊柱侧凸便可以产生显著的躯干移位。而本研究中，患者的半椎体均位于胸腰段，冠状面和矢状面的平衡受半椎体和手术的影响较小。对于胸腰段半椎体导致的脊柱侧凸，后路半椎体切除短节段固定融合对矢状面垂直轴的矫正能力有限，但也一定程度上改善了患者的矢状面平衡。

尽管后路半椎体切除短节段固定取得了满意的手术效果，但术后并发症仍然是要关注的问题。本研究中，2 例术后随访期间出现侧凸进展，其发生率为 7.4%。5 例患儿术后出现 PJK，发生率为 18.5%。4 例出现 adding-on，发生率为 14.8%。但所有患者并不需要进行手术治疗，均使用支具治疗。采用半椎体切除短节段固定治疗胸腰段半椎体导致的先天性脊柱侧凸患者时，术中应尽可能完全切除半椎体并选择合适的融合节段。密切随访，早期发现和干预是改善预后的重要因素。由于在侧凸进展、PJK 及adding-on 的早期，畸形较小且多为柔韧性弯，故建议尽早使用支具治疗，以防止进一步的畸形进展。本组患者术后未出现远端交界性后凸 ( distal junctional kyphosis，DJK )，这可能与较短的固定节段有关，也可能与半椎体所在的位置有关。

本研究也有其不足之处。首先，该研究为一项回顾性研究。在有条件的情况下，对本研究可进一步进行前瞻性研究。第二，本组患者病例数较少，且手术时年龄跨度大，可能影响各指标的术后变化，可进一步扩大样本量进行研究。第三，本研究未包含随访中关于患者生活质量的结果。可进一步分析影像学结果与临床结果 ( 包括 SRS-24 和Oswestry 功能障碍指数 ) 的关系。最后，本研究仅分析了术后并发症的发生率，可进一步分析并发症出现的原因及其危险因素。

综上所述，后路半椎体切除短节段固定是治疗胸腰段半椎体导致的先天性脊柱侧凸的有效手术方式。术后影像学测量指标及长期随访结果显示其具有良好的侧凸和节段性后凸矫正效果。但其对胸椎后凸，腰椎前凸及矢状面垂直轴的矫正能力有限。在进行手术时，仍然要注意其可能造成的并发症，特别是术后侧凸进展，近端交界性后凸以及附加现象。对并发症的早期发现和干预可有效改善患者的预后。