改良經椎弓根截骨矯形術治療陳舊性胸腰椎骨折伴后凸畸形

·臨床研究·

改良經椎弓根截骨矯形術治療陳舊性胸腰椎骨折伴后凸畸形

黃劍侯，劉競龍，孫俊凱，賈連順

作者單位：521000廣東，解放軍第188醫院骨六科(黃劍侯，劉競龍，孫俊凱)；第二軍醫大學附屬長征醫院骨科(賈連順)

通信作者：劉競龍13828321589@126.com

【摘要】目的評價改良經椎弓根截骨矯形術(transpedicular subtraction osteotomy, PSO)治療陳舊性胸腰椎骨折伴后凸畸形的臨床效果和安全性。方法 回顧分析本院2008年1月～2012年10月采用改良PSO治療的16例陳舊性胸腰椎骨折伴后凸畸形患者臨床資料，對所有患者的矯正情況、置入鈦網的高度進行隨訪，采用疼痛視覺模擬量表(visual analogue scale,VAS)評分、Oswestry功能障礙指數(Oswestry disability index,ODI)對腰椎功能進行評估。結果隨訪12～24個月，平均18.9個月，手術時間190～305 min，平均220 min，術中出血量 1 400～2 450 mL，平均 1 740 mL。所有患者術后均獲得功能及自我形象的改善，腰痛VAS評分下降了(6.3±1.4)分，ODI下降了(52. 12±7. 43)%，獲得34.6°±3.2°的后凸角的矯正，末次隨訪時矯正度數丟失1.6°。融合率為87.5%。1例患者出現大腿前側皮膚麻木，術后3個月隨訪痊愈。結論改良PSO治療陳舊性胸腰椎骨折伴后凸畸形安全、有效。

【關鍵詞】胸椎; 腰椎；脊柱骨折; 脊柱后凸; 內固定器;截骨術; 矯形外科手術

作者簡介：黃劍侯(1977— )， 博士，主治醫師

【中圖分類號】R 682.3【文獻標志碼】 A

DOI【】

收稿日期：(2014-01-08)

Modified pedicle subtraction osteotomy for thoracolumbar old fracture with kyphosisHUANGJian-hou*，LIUJing-long，SUNJun-kai，JIALian-shun.*DepartmentofOrthopaedics, 188thHospitalofPeople’sLiberationArmy,ChaoZhou521000,GuangDong,China

Abstract【】ObjectiveTo evaluate the efficacy and safety of modified pedicle subtraction osteotomy for thoracolumbar old fracture with kyphosis. MethodsFrom January 2008 to October 2012, 16 patients of thoracolumbar kyphosis underwent modified pedicle subtraction osteotomy were reviewed. Preoperative and postoperative kyphotic Cobb's angle, visual analogue scale(VAS) score of back pain, Oswestry disability index(ODI), as well as titanium mesh height inserted, the incidence of complication were accessed. ResultsMean follow-up duration was 18.9 months. Average operative time was 220 min(190-305 min) and average bleeding was 1 740 mL(1 400-2 450 mL) . All the patients were significantly improved in function and self-image, and obtained kyphosis correction with 34.6 °± 3.2 °. VAS score of low back pain was decreased by 6.3 ± 1.4, ODI was dropped (52. 12 ± 7. 43)%, the final follow-up degree of correction lost 1.6°. Fusion rate was 87.5%. One patient suffered anterior thigh numbness and get recovery after 3 months of follow-up. Conclusion Modified pedicle subtraction osteotomy is a safe and effective technique for the treatment of old fracture with kyphosis.

【Key words】Thoracic vertebrae; Lumbar vertebrae; Spinal fractures; Kyphosis; Internal fixators; Osteotomy; Orthopedic procedures

J Spinal Surg, 2015,13(1):16-19

胸腰椎陳舊性骨折伴后凸畸形常繼發于骨折的非手術治療和不當手術治療，后凸畸形可導致重力線前移及脊柱不穩，從而引起局部疼痛、畸形和神經功能障礙。其治療術式呈多樣化。本院采用經后路“V”形截骨、鈦網、椎弓根螺釘內固定治療陳舊性胸腰椎骨折伴后凸畸形16例，取得滿意療效。現報告如下。

1臨床資料

1.1一般資料

本院2008年1月～2012年10月收治胸腰椎陳舊性骨折伴后凸畸形患者30例，全部病例均無脊柱骨折內固定及矯正手術史，常規術前檢查、專科常規(X線片、CT掃描并三維重建、MRI檢查)和骨密度檢查。排除骨質疏松、骨量減少、前方主動脈鈣化或前縱韌帶骨化、椎體前方骨橋形成引起的后凸畸形，16例患者符合入選條件納入病例組，男9例，女7例；年齡22～48歲，平均32歲；其中T122例、L14例、L210例；骨折距離手術時間3～25個月，平均12.3個月；后凸Cobb角16°～45°，平均28.3°；11例因出現腰背部疼痛劇烈，平臥困難、后凸畸形進行性加重就診；5例有神經損害癥狀，按Frankel分級[1]為D級。

1.2手術方法

患者全麻狀態下，俯臥于腰橋上，腹部懸空。采用后正中切口，分離兩側棘旁肌，顯露截骨平面及上下1個節段的雙側椎板關節突關節及橫突，確認截骨椎弓根水平，咬除后方棘突、椎板和橫突(修整留備植骨用)分別于截骨操作側的對側依原脊柱后凸弧度安裝臨時椎弓根固定棒，以防止截骨面完全離斷時對脊髓造成牽拉損傷。顯露椎弓根上下位神經根并盡量保留，骨膜下剝離雙側椎弓根和椎體外側壁軟組織并用紗布條填塞止血切除椎弓根，用開路錐在椎弓根開口，利用高速磨鉆、髓核鉗、刮勺通過椎弓根運用蛋殼技術對椎體上部“V”形截骨，尖嘴咬骨鉗及髓核鉗咬除“蛋殼樣”椎體后壁及側壁上部分，尖嘴咬骨鉗及髓核鉗咬除截骨椎體的上終板，并徹底摘除該間隙的椎間盤髓核組織，刮除該椎間盤上位椎體下終板軟骨，處理完畢后紗布條充填止血。

對所有患者進行髂嵴后側取骨，切取3～5片條形骨片及松質骨(留備植骨用)。截骨前在截骨椎弓上下椎體置入合適長度椎弓根螺釘(威高耀華5.5系統，單向)，截骨完畢后，放低腰橋中部使脊柱處于過伸狀態，椎弓根螺釘尾端上連接棒及螺帽并適當撐開，游標卡尺測量截骨長度，取合適長度直徑為16 mm的鈦網(威高耀華，充填截骨取下自體骨)，通過椎弓根螺釘操作對截骨間隙進行適當加壓以增加鈦網和椎體、終板之間的接觸。利用所截取骨質及自體髂骨充填植于截骨間隙內的鈦網周圍，處理截骨椎弓根上下椎的椎板外層皮質骨面及滲血。將取下長條片狀髂骨橋接于椎板間做椎板間植骨。

術畢傷口內留置全管引流1根，術后72 h內拔出，常規補液預防感染，第2天開始在床上行四肢功能鍛煉，第3周進行腰肌等長收縮鍛煉，患者平臥或軸位翻身，避免腰部扭轉。3個月后腰圍保護下床逐漸負重鍛煉。

1. 3術后隨訪和評估

對所有患者進行隨訪，包括放射學評估、臨床評估。放射學評估包括比較手術前、后的X線片，了解后凸Cobb角的變化及植骨融合情況，是否出現鈦網下沉、內固定松動、斷裂等并發癥。臨床評估包括手術前后和隨訪時應用疼痛視覺模擬量表(visual analogue scale, VAS)評分[2]評估腰痛程度。并使用Oswestry功能障礙指數(Oswestry disability index, ODI)[3]評估腰椎功能，比較不同時期腰椎功能的變化，除Cobb角，其余指標均在術后1年進行比較。

1.4統計學處理

2結果

所有患者均獲得隨訪，隨訪時間12 ～24個月，平均18.9個月。16例患者的截骨水平分別為:T122例、L14例、L210例。手術時間190 ～305 min，平均220 min，術中出血量1 400～2 450 mL，平均1 740 mL。所有患者均獲得功能及自我形象的改善(見表1)。獲得后凸角的矯正28°～40°，平均34.6°， 末次隨訪時平均矯正度數為32.9°，丟失1.6°。腰痛VAS評分下降了(6.3±1.4)分，ODI下降了(52. 12±7. 43)%，與術前相比差異具有統計學意義(P<0.05)。術后1例患者出現大腿前側皮膚麻木，術后3個月隨訪痊愈。14例患者末次隨訪(>1年)時影像學提示已融合，2例患者僅隨訪12個月，當時沒有明確的完全融合的證據，無臨床癥狀，融合率達87.5%，隨訪過程中未見明顯的鈦網下沉，無內固定松動、斷裂的情況。典型病例影像學資料見圖1。

表1手術前后各評價指標

Tab.1Preoperative with postoperative evaluation index

指標Index手術前Preoperative手術后PostoperativeCobb角/(°)Cobb’sangle/(°)28.3±9.0-6.4±8.1*VAS評分VASscore7.9±1.01.6±1.2*ODI/(%)58.6±9.16.5±2.8*

注：*與術前相比，P<0.05

Notes:*Compared with pre-operation,P<0.05

a: 術前X線片示Cobb角 20°b: 術前矢狀位MRI c: 術前橫切面MRId: 術后X線片示Cobb角 -10° e: 術后1年X線片示鈦網無下沉植骨融合

a: Postoperative roentgenograph shows Cobb’s angle is 20°b: Postoperative sagittal plane MRIc: Postoperative transverse MRId: Postoperative roentgenograph shows Cobb’s angle is -10°e: One year postoperative roentgenograph shows titanium mesh no sink and bone grafting fusion

圖1典型病例影像學資料

Fig.1Radiologic data of a typical patient

3討論

有學者認為胸腰椎陳舊性骨折伴后凸畸形非手術治療難以從根本上達到糾正畸形和改善癥狀的目的，多需行手術矯正畸形、解除壓迫、重建脊柱平衡才能取得良好療效[4]。脊柱后凸矯形手術治療方法很多，多采用經后路截骨矯形術[5-9]，常應用的有Smith-Peterson截骨矯形術(Smith-Peterson’s osteotomy, SPO)、經椎弓根截骨矯形術(pedicle subtraction osteotomy, PSO)和后側經肋橫突入路-脊柱閉合張開楔形截骨術。各種術式各有優缺點，術式的選擇受病因、后凸的部位和范圍、后凸的程度、既往手術史、椎間盤是否活動、冠狀面是否失平衡等因素影響[8]。SPO術式通過“V”形切除關節突和椎板，撐開脊柱的中柱和前柱關閉后方的楔形截骨，其操作相對簡單，對神經的干擾較小，一般認為一個節段的SPO可以獲得10°～15°的矯正[10]。對于嚴重畸形，常需行多節段的SPO，增加了手術的創傷和費用，并發癥發生率也隨之增高。Thomasen等[11]提出通過切除脊柱后部結構，保留前縱韌帶作為鉸鏈，后方縮短的PSO來治療強直性脊柱炎后凸畸形。與SPO相比，PSO的優點明顯[10]：①無須撐開前方結構即可獲得三柱的矯形；骨接觸面大，愈合率高，降低了內固定物失敗的可能；②矯形效率高。1個節段的PSO即可以獲得30°的矯正，同時還可以通過冠狀面截骨的調整在一定程度上糾正冠狀面的不平衡。但其有手術操作時間長，出血多等缺點。PSO是一種縮短截骨手術，脊柱的縮短可能形成皺褶，影響椎管的形態導致脊髓受壓、缺血進而造成脊髓的損傷[12]。Kawahara等[13]于2001年提出手術時先置入椎弓根釘，通過肋橫突入路對后凸畸形的楔形椎體進行切除，直視下環脊髓周圍進行減壓，利用椎弓根釘矯正后凸，然后在椎體間隙置入結構性植骨塊或鈦網。適用于嚴重的角狀后凸畸形(>40°)。這種“關閉-張開”可防止因脊柱的縮短而脊髓相對延長發生皺褶變形及損傷；可避免患者術中體位的變動；在周圍減壓時可看清脊髓，能夠徹底清除脊髓周圍可能造成壓迫的結構[11]。值得注意的是術中需充分顯露脊髓，精確的楔形截骨操作，術中對脊髓進行可靠的監測[13-14]。他們采用這種方法治療嚴重性創傷后脊柱后凸畸形，經2.2～7.5年的隨訪，患者的畸形得到30°～60°矯正，神經功能改善明顯，無神經并發癥。本組手術都是在造成后凸的椎體進行經椎弓根的“V”型截骨，屬改良PSO，但其與經典PSO又存在本質的差別：①經典PSO術式是短縮脊柱的矯形截骨術，而改良的PSO術式則盡量恢復原有的脊柱長度；②PSO不切除截骨椎弓根的上終板構成的椎間盤結構且不造成脊柱的完全斷裂，由于創傷后所導致的脊柱后凸畸形常合并椎間不穩或椎間盤的嚴重退變，因此固定融合必須包括上位椎間盤的切除[15-16]；③創傷后導致的后凸畸形，一般是前中柱壓縮嚴重，后凸頂點常位于椎體后上緣，矯正畸形、解除壓迫必須切除后凸頂點也使得截骨椎體的上終板難以保存，雙重因素決定通常情況下需切除截骨椎體上終板所構成的椎間盤。本研究中所用截骨方法為改良PSO，但其本質及操作過程亦屬于經后路肋橫突入路脊柱閉合張開楔形截骨術。手術需切除矯形節段所有后部結構并包括相鄰的上下關節突關節、上終板構成的椎間盤結構，把整個脊柱完全截斷，并通過前期置入的椎弓根進行閉合后部結構撐開前柱，并在椎間隙放置鈦網，其有別于經后側經肋橫突入路脊柱閉合張開楔形截骨術的是僅進行部分椎體及上位椎間盤結構的切除。嚴格來說本研究所用截骨方法應該是介于PSO和經后側經肋橫突入路脊柱閉合張開楔形截骨術的截骨方法。

本組病例術后恢復了傷椎的大部分高度，避免了因脊柱的縮短而脊髓相對延長發生皺褶變形及損傷；其次術中所用鈦網高度為(16±2) mm，亦是可能短縮的脊柱長度，這對于對自身外形要求較高患者提供了良好的選擇。為了取得良好療效，本組病例經過嚴格篩選：為降低撐開前柱的困難，減少腹部大血管和內臟損傷可能，剔除了椎體前方主動脈鈣化或前縱韌帶骨化椎體前方骨橋形成的病例。為降低鈦網下沉發生率，剔除了骨質疏松和/或骨量減少患者，并在手術操作過程中進行可降低下沉可能性的操作。Hasegawa等[17]認為，鈦網的最大載荷與剛度均與整個椎體的骨密度有關，骨密度下降后，最大載荷和剛度均下降，鈦網的穩定性降低，容易刺入疏松的椎體骨質，形成下沉。Truumees等[18]研究表明，隨著撐開的間距增加，置入物與椎體間的壓縮負荷也增大，過度撐開將造成鈦網與椎體間的壓縮負荷超過椎體的承受能力，從而導致鈦網的下沉，但目前尚無文獻明確撐開的參考標準。任先軍等[19]認為保留較完整的椎體終板，可減少植骨塊或者鈦網、融合器等內置物的下沉；徐建偉等[20]通過研究鈦網的修剪對下沉的影響，認為鈦網環狀接觸面與點狀接觸面相比可增大接觸面積2.5倍左右，建議盡可能應用環狀面或剪切后將鈦網尖銳的刺狀端面折彎打平，造成環狀接觸面，可有效防止術后鈦網下沉的發生。為了減少鈦網的下沉，手術過程中避免過度撐開椎體間隙以及對上位椎體下終板的過度處理，只需刮除終板上軟骨即可，在鈦網的處理上盡量修成環狀面，有條件者可在鈦網兩端加上墊片以增加置入物與椎體接觸面，減少下沉可能。關于椎體撐開力度問題尚無標準可供參考，筆者認為進行椎體撐開時阻力明顯增加即為合適。本研究中由于椎體截骨面難以達到與終板一樣平整，影像學難以界定鈦網所在界面，目前X線片多為DR片，達不到一致的縮放比例，多方面因素導致無法直接進行鈦網是否下降的測量，為此課題組通過末次隨訪，對矯正丟失的情況進行測量，間接判斷鈦網是否出現下沉。本組病例末次隨訪與術后隨訪相比較平均矯正度數丟失了1.6°，可能出現了肉眼不可見的鈦網下沉，但對術后的療效未產生影響。

本研究表明，骨量正常不合并椎體前方骨橋形成或動脈鈣化的陳舊性胸腰椎骨折并后凸畸形病例采用經后路“V”形截骨鈦網內固定安全、有效。

參 考 文 獻

[1] Frankel HL, Hancock DO, Hyslop G,et al.The value of postural reduction in the initial management of closed injuries of the spine with paraplegia and tetraplegia. I[J].Paraplegia, 1969, 7(3):179-192.

[2] Huskisson EC. Measurement of pain[J]. Lancet, 1974, 2(7889): 1127-1131.

[3] Chow JH, Chan CC. Validation of the Chinese version of the Oswestry Disability Index[J]. Work, 2005, 25(4):307-314.

[4] 王棟, 劉增霞, 賀西京, 等. 后路椎體截骨撐開植骨固定治療胸腰椎陳舊性骨折后凸畸形[J]. 中國矯形外科雜志, 2009, 17(16):1214-1216.

[5] Schoenfeld AJ, Wood KB, Fisher CF, et al.Posttraumatic kyphosis: current state of diagnosis and treatment: results of a multinational survey of spine trauma surgeons[J].J Spinal Disord Tech, 2010, 23(7):e1-8.

[6] Zeng Y, Chen Z, Sun C, et al.Posterior surgical correction of posttraumatic kyphosis of the thoracolumbar segment[J].J Spinal Disord Tech, 2013, 26(1):37-41.

[7] Zhang X, Zhang X, Zhang Y, et al.Modified posterior closing wedge osteotomy for the treatment of posttraumatic thoracolumbar kyphosis[J].J Trauma, 2011, 71(1):209-216.

[8] 吳文堅, 梁裕, 曹鵬, 等. 經椎弓根截骨術治療胸腰椎后凸畸形[J].脊柱外科雜志, 2007, 5(4):202-205.

[9] 阮永平, 胡勇, 何賢峰, 等. 經后路頂椎椎弓根全椎體截骨矯正胸腰椎后凸畸形[J].脊柱外科雜志, 2009, 7(6):236-240.

[10]Bridwell KH. Decision making regarding Smith-Petersen vs. pedicle subtraction osteotomy vs. vertebral column resection for spinal deformity[J].Spine (Phila Pa 1976), 2006, 31(19 Suppl):S171-178.

[11]Thomasen E. Influence of acute shortening on the spinal cord: an experimental studyVertebral osteotomy for correction of kyphosis in ankylosing spondylitis[J].Clin Orthop Relat Res， 1985， (194):142-152.

[12]Kawahara N, Tomita K, Kobayashi T, et al.Influence of acute shortening on the spinal cord: an experimental study[J].Spine (Phila Pa 1976), 2005, 30(6):613-620.

[13]Kawahara N, Tomita K, Baba H, et al.Closing-opening wedge osteotomy to correct angular kyphotic deformity by a single posterior approach[J].Spine (Phila Pa 1976), 2001, 26(4):391-402.

[14]Kandziora F, Schnake KJ, Pingel A, et al. Posttraumatische thorakolumbale Kyphose[J]. Trauma und Berufskrankheit, 2009, 11(2):80-86.

[15]Schnake KJ, Kandziora F. Correction of posttraumatic kyphosis of the thoracolumbar spine with modified pedicle subtraction osteotomy[J].Eur Spine J, 2010, 19(12):2231-2232.

[16]Shimode M, Kojima T, Sowa K.Spinal wedge osteotomy by a single posterior approach for correction of severe and rigid kyphosis or kyphoscoliosis[J].Spine (Phila Pa 1976), 2002, 27(20):2260-2267.

[17]Hasegawa K, Abe M, Washio T, et al. An experimental study on the interface strength between titanium mesh cage and vertebra in reference to vertebral bone mineral density[J].Spine (Phila Pa 1976), 2001, 26(8): 957-963.

[18]Truumees E, Demetropoulos CK, Yang KH, et al. Effects of disc height and distractive forces on graft compression in an anterior cervical discectomy model[J].Spine (Phila Pa 1976), 2002, 27(22):2441-2445.

[19]任先軍, 梅芳瑞, 周軍海. 頸椎終板的解剖及其生物力學特征的實驗研究[J].中國臨床解剖學雜志, 1999, 17 (2):172.

[20]徐建偉, 賈連順, 陳德玉, 等. 頸椎前路椎體次全切除鈦網植骨早期塌陷的探討[J].中國矯形外科雜志, 2002, 10(13):1267-1269.

(本文編輯張建芬)