斜外侧腰椎融合术联合Smith-Petersen截骨治疗伴矢状面失衡成人退行性脊柱侧凸疗效观察*
2023-10-20郭健峰高放吴巍方忠李锋徐勇
郭健峰 高放 吴巍 方忠 李锋 徐勇
成人退行性脊柱侧凸(adult degenerative scoliosis,ADS)是发生于骨骼成熟以后由于脊柱退行性改变所致的冠状位Cobb角大于10°的脊柱畸形[1]。人群中发生率为1.5% ~ 29.4%,随着年龄增长,发病率更高[2-5]。其主要临床表现为慢性腰痛、下肢放射痛、间歇性跛行等症状,严重影响着患者的生活质量。其中,矢状面失平衡是ADS的重要病理表现,且与临床症状密切相关,因而重建矢状面平衡是ADS手术治疗的重要目标[6]。
Smith-Petersen截骨(SPO截骨)是治疗矢状面失衡的重要手段,但单纯SPO截骨对矢状面失衡矫正能力有限,中重度矢状面失衡常需要三柱截骨进行矫正,然而三柱截骨创伤较大、风险高,特别是对于高龄患者[7-8]。近年来,斜外侧腰椎椎间融合术(oblique lumbar interbody fusion,OLⅠF)广泛应用于腰椎退变性疾病,其通过腰大肌和椎前大血管的自然间隙可植入宽大椎间融合器恢复椎间隙高度,并取得冠状面和矢状面矫正能力。理论上,OLⅠF与SPO截骨技术两者联合应用可增强OLⅠF术式矢状面失衡矫正能力,因而本研究回顾性分析华中科技大学同济医学院附属同济医院2014年11月至2019年10月采用OLⅠF联合SPO截骨治疗伴矢状面失衡ADS病例,并与同期行单纯后路矫形融合手术病例进行比较,探讨OLⅠF联合SPO截骨治疗ADS的临床疗效,从而更好地指导临床工作。
1 资料与方法
1.1 纳入与排除标准
纳入标准:①ADS诊断明确,冠状面Cobb角>10°;②具有明显腰痛,伴或不伴有根性疼痛或间歇性跛行症状,且经保守治疗3个月无效;③影像学表现符合MⅠSDEF2分型Ⅱ型或Ⅲ型患者[9];④行多节段OLⅠF联合SPO截骨或单纯后路矫形融合手术治疗患者,且随访资料完整。排除标准:①既往18岁以前发现的脊柱侧弯、脊柱肿瘤、脊柱感染、严重脊柱外伤、严重骨质疏松症、胸腰椎手术史、腹部手术史;②行三柱截骨者。
1.2 一般资料
本研究纳入2014年11月至2019年10月华中科技大学同济医学院附属同济医院行手术治疗的ADS患者64例。根据手术方式分为OLⅠF联合SPO组和单纯后路矫形组。OLⅠF联合SPO组33例,男6例,女27例;年龄52 ~ 78岁,平均(62.9±7.2)岁。单纯后路矫形组31例,男8例,女23例;年龄52 ~ 71岁,平均(64.5±5.0)岁。
1.3 手术方法
术前根据脊柱全长X线片采用Surgimap软件测量脊柱矢状面平衡参数,依据参数间匹配关系进行手术方案模拟规划,初步拟定术中截骨节段和数目,手术方法如下。
OLⅠF联合SPO组:全麻后取右侧卧位,C臂透视定位手术节段。左侧腹部切口,经腹膜后间隙到达腰大肌前缘显露椎间盘。安装专用工作通道(Medtronic,美国美敦力公司),用绞刀和刮匙清除椎间盘和终板软骨并且突破对侧纤维环,试模撑开椎间隙,植入填充同种异体骨OLⅠF融合器(通常于L2/3、L3/4、L4/5分别植入一枚6°融合器),确认融合器位置良好后撤出工作通道,缝合切口。调整为俯卧位,经正中入路进行椎弓根螺钉植入,常规切除畸形范围内关节突骨赘、关节突关节囊及部分关节突做SPO截骨;对于拟行减压节段切除上下关节突,清除肥厚黄韧带及残存的致压椎间盘,将钛棒预弯成生理弧度,凹侧适当撑开,凸侧加压,矫形满意后锁死螺帽,横突间和小关节间植骨。放置引流管,缝合切口。
单纯后路矫形组:全麻后取俯卧位,髂棘处垫高恢复腰椎前凸,经正中入路暴露棘突、椎板、关节突关节,植入椎弓根螺钉。通常L1-S1范围内根据情况做多节SPO截骨,并切除棘突间韧带,必要时进行Ponte截骨。拟行减压节段双侧切除上下关节突,切除肥厚黄韧带及残存的致压椎间盘。对于明显滑移、不稳节段进行椎间融合。对于腰椎前凸丢失严重,同时下腰段椎间隙明显塌陷病例,常规行TLⅠF植入椎间融合器以恢复腰椎前凸。若长节段远端固定至S1,常规行L5/S1椎间融合。将钛棒预弯成生理弧度植入,凹侧适当撑开,凸侧加压,矫形满意后拧紧螺帽固定,横突间和小关节间植骨。放置引流管,缝合切口。
1.4 术后处理
术后常规运用抗生素、神经营养药物治疗,根据引流情况拔除引流管,嘱患者早期行腰背肌及下肢功能锻炼,并早期佩戴支具下地活动。
1.5 评价指标
(1)术后一般结果:手术时间、术中出血量、术后住院时间、手术固定节段等情况。
(2)临床疗效评价指标:术前、术后3个月、术后1年及末次随访病例资料,采用腰痛、下肢痛视觉模拟评分(VAS),Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index,ODⅠ)进行评估。
(3)影像学评价指标:收集术前,术后1周及末次随访全脊柱正侧位X线,测量脊柱侧凸冠状面Cobb角、骨盆倾斜角(pelvic tilt, PT)、骨盆入射角(pelvic incidence,PⅠ)、腰椎前凸角(lumbar lordosis, LL)、骨盆入射角与腰椎前凸角差值(PⅠ-LL)、矢状面平衡(sagittal vertebral axis, SVA)。
(4)内固定相关并发症:①近端交界性后凸(proximal junctional kyphosis, PJK),即近端交界角(proximal junctional angle, PJA,为上端固定椎下终板与其上位2个椎体上终板所形成的夹角)>10°,且较术前PJA增大10°及以上[10];②近端交界区失败(proximal junctional failure, PJF),即伴有临床症状和近端交界区结构性失败的PJK[11];③内固定失败,包括断棒、螺钉松动及断裂。其中螺钉松动判断标准:骨—螺钉界面X线透亮区宽度超过1 mm[12]。
1.6 统计学方法
采用SPSS 25.0软件进行统计学分析,计量资料先进行正态性检验(Shapiro-Wilk检验),符合正态分布的用均数±标准差表示,采用两独立样本t检验,不符合正态分布采用中位数,极差(M,range)表示,用非参数检验(Mann-Whitney U检验)的方法检验;两组组内比较采用配对样本t检验,组间比较采用独立样本t检验。计数资料采用例或百分率表示,组间比较采用χ2检验或连续矫正χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组患者的一般资料比较
两组患者性别、年龄、体重指数(body mass index,BMⅠ)、手术节段数目比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性,见表1。
表1 两组患者术前一般资料比较
2.2 两组患者的术后一般结果比较
OLⅠF联合SPO组的手术时间长于单纯后路矫形组,术中出血量、术后住院时间短于单纯后路矫形组,差异具有统计学意义(P<0.05)。两组SPO节段数比较差异无统计学意义(P>0.05),OLⅠF节段数及TLⅠF节段数比较差异具有统计学意义(P<0.05),说明两组患者椎间处理的节段数、SPO截骨节段数类似,而差异在于椎间处理的方式不同,即OLⅠF与TLⅠF技术之间不同。具体数据见表2。
表2 两组患者术后一般结果比较
2.3 两组患者的临床疗效比较
两组患者术后3个月、1年及末次随访的VAS评分及ODⅠ指数均较术前显著下降(P<0.05);但两组间术后3个月、1年、末次随访的VAS评分及ODⅠ指数比较,差异无统计学意义(P>0.05)。具体数据见表3。
表3 两组患者的临床效果比较(±s;M,range)
表3 两组患者的临床效果比较(±s;M,range)
注:*表示与术前比较,差异有统计学意义(P<0.05)。
组别OLⅠF联合SPO组单纯后路矫形组t值P值例数33 31腰痛VAS术前6.8±2.0 7.1±2.0 0.76 0.45术后3个月2.7±1.1*2.8±1.1*0.286 0.776术后1年2.5±1.0*2.6±1.3*0.349 0.728末次随访2.4±1.1*2.6±1.5*0.479 0.634腿痛VAS术前6.7±1.8 7.0±2.0 0.639 0.525术后3个月2.1±1.2*2.2±1.4*0.042 0.996术后1年2.0±1.1*1.8±1.0*0.843 0.402末次随访1.4±1.0*1.8±1.0*1.64 0.106 ODⅠ指数术前66.1±17.9 63.8±16.0 0.537 0.593术后3个月29.3±5.6*30.6±5.7*0.927 0.357术后1年27.2±5.7*26.0±6.0*0.823 0.414末次随访24.5±8.7*23.8±7.6*0.316 0.377
2.4 两组患者的影像学评价指标比较
冠状面参数比较方面,两组术后1周及末次随访Cobb角均较术前明显下降,同时OLⅠF联合SPO组术后1周及末次随访Cobb角均小于单纯后路矫形组,差异具有统计学意义(P<0.05)。
矢状面参数比较方面,两组术后1周及末次随访PT、LL、PⅠ-LL及SVA均较术前明显改善(P<0.05);同时OLⅠF联合SPO组末次随访LL及PⅠ-LL矫正相对术后1周无明显丢失(P>0.05),而单纯后路矫形组末次随访LL及PⅠ-LL矫正相对术后1周出现明显丢失(P<0.05)。两组间比较,OLⅠF联合SPO组末次随访LL大于单纯后路矫形组,而PⅠ-LL小于单纯后路矫形组,差异具有统计学意义(P<0.05)。OLⅠF联合SPO组术后1周及末次随访SVA低于单纯后路矫形组,但差异无统计学意义(P>0.05)(见表4)。
表4 两组患者各时间点影像学参数比较
2.5 两组患者的内固定相关并发症比较
OLⅠF联合SPO组6例(18.2%)出现内固定相关并发症:3例出现PJK,无临床症状;内固定失败3例(3例均为远端固定椎螺钉松动,其中1例行翻修手术)。单纯后路矫形组8例(25.8%)出现内固定相关并发症:3例出现PJK,其中1例发生PJF行翻修手术,其他2例无临床症状;5例内固定失败(3例出现远端固定椎螺钉松动,其中1例行翻修手术,2例出现断棒行翻修手术)。两组内固定相关并发症发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05),见表5。
表5 两组患者内固定相关并发症比较
3 讨论
退行性脊柱侧凸(ADS)继发于椎间盘退变,主要表现为椎间隙高度丢失、腰椎前凸减小,甚至出现冠状面和矢状面失衡。相对于冠状面失衡而言,矢状面失衡对患者临床症状影响更大[6],且术后效果与矢状面序列明显相关[13]。因此,重建矢状面平衡是治疗ADS的重要目标[6]。传统后路手术通过短缩后柱(SPO或ponte截骨)矫正矢状面失衡,然而面临后凸矫正能力不足的问题,因而只适用于矢状面失衡程度轻的患者;对于中重度的ADS患者,往往需行三柱截骨,其中经椎弓根椎体截骨(pedicle subtraction osteotomy, PSO)在ADS中应用较为广泛,单节段截骨即可矫正30° ~ 40°腰椎前凸[14-16],但PSO截骨风险大,并发症较多,研究报道PSO截骨治疗成人脊柱畸形并发症可高达78%[8]。
微创腰椎侧方椎间融合技术(lateral lumber interbody fusion, LLⅠF)在过去十余年内得到了快速发展,并且已经被广泛应用于腰椎退行性疾病的治疗,包括经腰大肌入路的极外侧腰椎椎间融合术(extreme lumber interbody fusion,XLⅠF)和经腰大肌前方入路的斜外侧腰椎椎间融合术(OLⅠF)。微创腰椎侧方融合技术可提供充分的椎间隙撑开,既能达到间接减压效果,又能有效恢复腰椎前凸,取得冠状面和矢状面失衡矫正效果,现已成为ADS治疗的重要技术[17-18]。典型病例:患者,女,73岁,退行性脊柱侧凸伴矢状面失衡患者,采用多节段OLⅠF联合SPO截骨技术治疗(见图1)。
图1 A、B. 术前站立位脊柱全长正、侧位片显示腰椎侧凸Cobb角20°,冠状面平衡3.2 cm,LL 2°,PT 36°,PⅠ-LL 50°,SVA 13.0 cm;C. Surgimap术前计划,行3节段OLⅠF及4节段SPO截骨,L2-5植入OLⅠF融合器,L1-5行SPO截骨;D. 预计矫形效果(LL 26°,PⅠ-LL 26°,PT 25°,SVA 5.6 cm);E、F. 术后1周脊柱全长正侧位片示腰椎侧凸Cobb角4°,冠状面平衡1.3 cm,LL 28°,PT 25°,PⅠ-LL 24°,SVA 7.7 cm;G、H. 术后随访全脊柱正侧位片腰椎侧凸Cobb 7°,冠状面平衡1.7 cm,LL 30°,PT 29°,PⅠ-LL 24°,SVA 6.1 cm
目前,有关LLⅠF对腰椎前凸恢复及矢状面失衡矫正效果的文献报道存在一定争议,Acosta等[19]报道XLⅠF联合后路开放固定治疗ADS的腰椎冠状位Cobb角平均矫正11.7°,LL平均矫正仅4.1°,而SVA无明显改善;Park等[20]研究XLⅠF治疗成人脊柱畸形发现,虽然后路开放固定较经皮固定对腰椎前凸改善更佳,但矫正程度仍然较低(8.2°vs 3.0°);Fujibayashi等[21]研究OLⅠF对矢状面序列矫形的效果发现,OLⅠF术后目标节段间隙前凸角平均增加仅4.5°,其对于矢状面的矫正能力仍然有限。通过上述研究,可知单纯LLⅠF对腰椎前凸矫形能力有限,甚至有学者推荐:只有当矢状面序列矫正目标较小时(ΔLL<10°,ΔSVA<5 cm),微创LLⅠF才能取得较好的矫形效果[22]。
研究表明,附加后柱截骨技术(SPO或ponte截骨)可进一步增加LLⅠF技术对ADS矢状面序列矫形的效果,Lee等[23]研究甚至发现多节段LLⅠF联合后路小关节截骨治疗成人脊柱畸形矢状面矫正能力可与PSO类似,Strom等[24]研究发现LLⅠF联合后路多节段SPO截骨治疗ADS,LL平均恢复达到22°,SVA平均矫正2.8 cm;Kim等[25]通过L1-5OLⅠF、L5-S1ALⅠF联合后方多节段小关节切除(伴或不伴椎板切除)治疗成人脊柱畸形,LL平均矫正达41°,SVA平均矫正10.8 cm。本研究中OLⅠF联合SPO组采用OLⅠF联合SPO截骨治疗ADS也获得了良好的矢状面矫形效果,LL从术前18.3°,恢复至术后1周的36.2°,平均矫正17.9°;SVA从术前8.9 cm恢复至术后3.9 cm,平均矫正5 cm。而相较于上述研究,本研究中LL矫正稍差,其中一个重要原因可能为本研究中后路手术部分病例仅在畸形区域内进行了SPO截骨,截骨节段较少。另外,本研究结果表明,相比于单纯后路矫形融合术,OLⅠF联合SPO术式治疗ADS可取得更好的腰椎前凸矫正(15.9° vs 10.5°),体现出OLⅠF联合SPO截骨术式具有较好的恢复腰椎前凸能力。随访还发现,OLⅠF联合SPO组末次随访腰椎前凸矫正丢失较单纯后路矫形组小,同时OLⅠF联合SPO组无断棒并发症,而单纯后路矫形组出现2例断棒,可能是因为OLⅠF联合SPO截骨术式可以达到更好的前柱支撑和骨性融合,从而减少了局部内固定应力相关,这与Zakaria等[26]研究结果类似,其研究中多节段OLⅠF联合后柱截骨患者100%病例实现前中柱融合,97%为360°融合。
此外,多节段OLⅠF手术切口小,术中钝性剥离,组织创伤小,出血少,同时SPO截骨为Schwab 1级截骨,截骨级别低,创伤较小,OLⅠF和SPO截骨联合应用矫正脊柱冠矢状面畸形的同时,又兼顾了微创的特点,使得OLⅠF联合SPO截骨术式具有良好的应用前景,尤其适用于老年ADS患者[27]。本研究中,尽管由于手术程序的原因OLⅠF联合SPO组手术时间长于单纯后路矫形组,但OLⅠF联合SPO组术中出血量及术后住院时间均低于单纯后路矫形组,充分说明该术式手术创伤小、术后恢复快的特点,体现了OLⅠF联合SPO截骨术微创的的特点。
当然,OLⅠF联合SPO截骨术式在矫形能力上仍有一定局限性,2016年Strom等[24]研究发现尽管对中度成人脊柱畸形患者(SVA<20 cm且PⅠ-LL<40°),XLⅠF联合SPO截骨能获得很好的疼痛缓解、功能恢复等临床效果,但该学者认为,对于严重僵硬性矢状面失平衡患者(SVA>20 cm或PⅠ-LL>40°),三柱截骨矫形仍然必要,以获得更好的矫形效果。本研究中,OLⅠF联合SPO组5病例PⅠ-LL大于40°,仍然通过OLⅠF联合SPO截骨获得良好矢状面矫正效果,然而由于病例数目较少,难以明确OLⅠF联合SPO截骨术具体能够达到的矢状面矫正效果上限。
综上所述,OLⅠF联合SPO截骨术式可以提供良好的前柱支持同时附加后柱短缩,可有效恢复腰椎前凸,获得良好的矢状面失衡矫正效果,并且该术式操作难度低,术中出血少,术后康复快,并发症少,为ADS伴矢状面失衡患者矫形提供了一种重要的方式。然而本研究病例数较少,对于OLⅠF联合SPO截骨对矢状面失衡的矫正上限仍不明确,需要进一步研究来揭示。