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632 中南大学学报 ( 医学版 ) J Cent South Univ (Med Sci) 2014, 39(6) http://www.csumed.org DOI:10.11817/j.issn.1672-7347.2014.06.014 www.csumed.org/xbwk/fileup/pdf/201406632.pdf 经椎弓根有限截骨治疗创伤性胸腰段后凸畸形 李劲松, 陈世杰, 王卫国, 吴松, 张朝跃, 臧晓方 ( 中南大学湘雅三医院骨科, 长沙 410013) [ 摘要 ] 目的 : 探讨一期后路经椎弓根有限截骨治疗创伤性胸腰段后凸畸形的临床疗效 方法 : 收治 17 例陈旧性创伤性胸腰段后凸畸形患者, 均采用经椎弓根有限截骨治疗 术前 Cobb 角 41 ~62 (52.5 ±6.4 ); 矢状面平衡用站立侧位片颈 7 垂线与骶 1 后上角 (C 7 ~S 1 ) 水平距离评价, 术前神经功能评价采用美国脊髓损伤学会 (American Spinal Injury Association,ASIA) 评级 Oswestry 功能障碍指数 (oswestry disability index,odi) 和视觉模拟评分 (visual analogue scale, VAS) 记录手术时间 出血量和并发症, 对比分析术前 术后及随访过程 Cobb 角 ODI 和 VAS 结果: 患者随访时间 24~53(34.5±7.1) 个月 ; 手术时间 180~400(287.1±65.9) min; 出血量 350~1 300(838.2±276.4) ml; 术后后凸 Cobb 角 3 ~12 (6.1 ±3.0 ), 末次随访时为 7.5 ±2.6 ; 术后 C 7 ~S 1 水平距离为 (3.6±3.9) mm, 末次随访时为 (3.4±2.3) mm; 末次随访时 ASIA 评级 :D 级 4 例,E 级 13 例 ;ODI 为 (5.2±2.4) 分 ;VAS 为 (2.4±1.0) 分 2 例患者术后出现脑脊液漏,1 例出现切口深部感染,3 例患者术后出现肋间神经痛症状, 经对症治疗后均好转 1 例术后 12 周发生断棒,1 例术后 4 个月椎弓根钉松动脱出, 均行二期翻修术, 矫形角度无丢失 所有患者经 X 线片和 CT 证实截骨部位均在术后 1 年内骨性融合 结论 : 一期后路经椎弓根有限截骨是治疗轻中度陈旧性创伤性胸腰段后凸畸形的一种安全有效的手术方式 [ 关键词 ] 胸腰段后凸畸形 ; 有限截骨 ; 单独后路 ; 矢状面平衡 Surgical correction of post-traumatic thoracolumbar kyphotic deformity with posterior transpedicular limited osteotomy technique Li Jinsong, Chen Shijie, Wang Weiguo, Wu Song, Zhang Chaoyue, Zang Xiaofang (Department of Orthopedics, Third Xiangya Hospital, Central South University, Changsha 410013, China) ABSTRACT Objective: To evaluate the clinical outcome of surgical management for post-traumatic thoracolumbar kyphotic deformity with single-stage posterior transpedicularlimited osteotomies. Methods: From March 2007 to May 2010, 17 patients with post-traumatic thoracolumbar kyphotic deformity treated with posterior limited transpedicular osteotomy were admitted. The preoperative Cobb angle was 41-62 (52.5 ±6.4 ). Sagittal balance was evaluated by the standing lateral films measuring the C 7 plumb line distance (C 7 PLD) from the posterior superior corner of S 1. The C 7 收稿日期 (Date of reception):2013-10-21 作者简介 (Biography): 李劲松, 博士, 医师, 主要从事脊柱外科与骨发育相关基础研究 通信作者 (Corresponding author): 臧晓方,Email: xy3zxf@yeah.net

经椎弓根有限截骨治疗创伤性胸腰段后凸畸形李劲松, 等 633 PLD was 18-58 (41.2±12.4) mm in the sagittal plane. The preoperative oswestry disability index (ODI) was 42-50 (45.7±2.7), and the average preoperative visual analogue scale (VAS) was 8-10 (8.8±0.7). The American Spinal Injury Association (ASIA) impairment scale was used to assess the neurological deficits, and grade C in 1 patient, grade D in 7 and grade E in 9 patients. The operation time, blood loss, complications, post-operative Cobb angle, ODI and VAS score at the follow-up were collected and analyzed. Results: The average duration of postoperative follow-up was 24-53 (34.5±7.1) months. The operation time was 180-400 (287.1±65.9) min, with an blood loss of 350-1 300 (838.2±276.4) ml. The postoperative kyphotic angle was 3-12 (6.1 ±3.0 ), and it was 7.5 ±2.6 at the final follow-up evaluation. The postoperative C 7 PLD was (3.6±3.9) mm and it was (3.4±2.3) mm at the final follow-up evaluation. Postoperatively, the ASIA impairment scale was grade D in 4 and grade E in 13 patients. At the final follow-up ODI and VAS were reduced to an average of 5.2±2.4 and 2.4±1.0, respectively. Cerebrospinal fluid leakage was found in 2 patients, deep wound infection in 1, and intercostal neuralgia in 2. All the complications were relieved after conservative medical therapy. One patient received additional surgery at postoperative 12 weeks due to breakage of posterior implants. Another screw pullout case was treated with reinsertion of larger screws at postoperative 4 months. Solid fusion was confirmed by plain film and CT scan in all patients within 1 year after the surgery. Conclusion: Single-staged posterior transpedicular limited osteotomies is safe and effective to correct post-traumatic thoracolumbar kyphotic deformity. KEY WORDS post-traumatic thoracolumbar kyphotic deformity; limited osteotomy technique; posterior-only approach; sagittal balance 脊柱骨折是骨科常见疾病, 美国每年有 15 万 ~16 万人遭遇脊柱骨折 ( 我国尚缺乏类似统计数 据 ), 而胸腰段 (T 11 ~L 2 ) 是脊柱骨折最好发节段 [1] 参考美国脊柱脊髓损伤研究小组制定的评价系统, 我国也已形成新鲜胸腰段脊柱脊髓损伤评估与治疗的专家共识 根据胸腰段脊柱脊髓损伤程度评分系统 (thoracolumbar injury classification and severity score,tlics), 当 TLICS 3 分, 可选择保守治疗, 如 TLICS 5 分, 则建议手术治疗 然而部分保守治疗患者并未严格遵照医嘱卧床, 后期可出现进行性加重的创伤性后凸畸形 由于身体重心正常力线改变, 创伤性胸腰段后凸畸形可出现顽固性的下腰疼痛, 压迫脊髓可出现下肢瘫痪 [2] 症状 Kostuik 等指出创伤性胸腰段后凸畸形的手术指征为进行性加重的后凸 瘫痪症状和难以忍受的腰背痛, 患者改善外观的意愿是相对手术指征 半个多世纪以来国内外学者已广泛报道截骨手术矫治后凸畸形, 经典的手术方式主要包括 : Smith-Petersen 截骨术 (Smith-Petersen osteotomies, SPOs) PSO 截骨术 (pedicle subtraction osteotomies, PSOs) 以及全椎体截骨术 (vertebral column resection,vcr) 单节段 SPOs 仅可获得 10 ~15 矫正角度, 且该术式是通过压缩后柱 张开前柱获得后凸矫形, 易出现截骨区不融合导致内固定失败 [3-5] ; 单节段 PSOs 可获得 30 ~35 的矫正角度, 单节段 VCR 可获得 45 ~60 的畸形矫治 [6-9] 然而, PSO 和 VCR 均切除了残余椎体外侧壁, 节段动脉损伤易造成术中大量失血, 术后植骨区血运差易导致延迟融合 假关节形成等后果 [10-13] 因此, 本研究拟探讨在更多地保留残损椎体骨质和血运的前提下, 结合 PSOs 和 VCR 的优点, 采用一种相对保守的截骨方式, 即一种经椎弓根有限截骨的手术方式, 对 17 例创伤性陈旧性胸腰段后凸畸形患者进行治疗, 取得满意效果, 现报道如下 1 资料与方法 1.1 一般资料 2007 年 3 月至 2010 年 5 月, 中南大学湘雅三医院共收治 17 例陈旧性创伤性胸腰段后凸畸形患者, 其中男 12 例, 女 5 例, 年龄为 (39.3±10.1) 岁

634 中南大学学报 ( 医学版 ), 2014, 39(6) http://www.csumed.org 所有患者均存在胸腰段椎体压缩性骨折病史, 无脊柱手术病史 排除感染 肿瘤 医源性等因素引起的后凸畸形患者, 术后随访时间不满 2 年的亦未予纳入 本组病例均采用一期后路经椎弓根有限截骨联合椎间植骨钉棒内固定术治疗 手术指征包括下肢进行性神经症状 持续性腰背疼痛 无法平睡以及改善外观 患者入院后完善 X 线片 CT 及 MRI 检查, 后凸畸形采用 Cobb 角评价, 矢状面失平衡采用劲 7 垂线与骶 1 后上角 (C 7 ~S 1 ) 水平距离评价,C 7 垂线通过 S 1 后上角记 0,C 7 垂线在 S 1 后上角前方记为正数, 反之记为负数 神经功能损伤情况用美国脊髓损伤学会 (American Spinal Injury Association,ASIA) 系统评价 采用 Oswestry 功能障碍指数 [14] (oswestry disability index,odi) 和视觉模拟评分 (visual analogue scale,vas) 评价患者术前 术后以及末次随访症状改善情况 记录手术时间 出血量 围手术期和随访过程中出现的并发症 17 例患者术前 Cobb 角 41 ~62 (52.5 ±6.4 ); C 7 ~S 1 水平距离 18~58(41.2±12.4) mm; 术前神经功能 ASIA 评级为 C 级 1 例,D 级 7 例,E 级 9 例 ;ODI 为 42~50(45.7±2.7) 分 ;VAS 为 8~10(8.8±0.7) 分 1.2 手术方法气管插管全麻成功后, 患者采用俯卧位, 腹部两侧垫枕中部悬空 术中体感诱发电位监测, 后凸矫形完成后行术中唤醒试验 以后凸顶椎为中心作后正中切口, 暴露至椎板及横突根部 顶椎相邻上下 2~3 个正常椎体置入椎弓根螺钉后, 术中 C 形臂透视确认顶椎, 在顶椎区域进行截骨操作, 对侧置入预弯棒固定, 防止脊髓震荡受损 咬除顶椎棘突及椎板暴露椎弓根, 脊髓牵开保护下, 扩大椎弓根通道并切除椎弓根侧壁, 暂时保留椎体后壁 经椎弓根通道用刮匙小块掏出楔形变椎体残存骨松质 沿椎弓根通道向头侧纵向扩大截骨区域, 直到突破椎体上终板暴露相邻椎间盘组织, 而下椎板和下方相邻椎间盘予以保留 继续清除椎间盘组织至相邻上方椎体的下终板, 并刮除其软骨板 椎体后壁如压迫脊髓, 用角度枪钳逐块咬除 ; 如无压迫也可予以保留 椎体外侧松质骨和椎体外侧壁予以保留, 成为 天然 植骨槽 截骨完成后松开预弯棒, 分别用两根直棒自头端和尾端下压矫形, 同时缓慢调整手术床改变体位予以配合 矫行过程中严密观察体感诱发电位是否出现波形变化 矫形完成后可见截骨 区域存在骨性缺损, 取填充自体骨钛笼或髂骨条状骨瓣作为支撑植骨嵌入缺损处 C 形臂透视确认矫形程度和植骨位置是否满意 如矫形不满意, 钛笼和髂骨瓣可作为铰链支点, 通过短缩钉尾间距获得更多矫形角度 矫形完毕, 行术中唤醒实验, 确认下肢活动能力较术前无明显变化 联接横连杆以增加稳定性 留置引流管, 分层缝合 1.3 术后处理常规给予抗生素预防感染, 切口引流量少于 50 ml/24 h 时拔除引流管 术后 1 周佩戴支具下床活动, 术后 3 个月门诊复查无内固定失败去除支具 术后 3 个月 6 个月及以后每年来我院门诊复查, 填写 ODI 和 VAS 表评价术后症状改善情况 通过 X 线片判断畸形矫正度 角度丢失情况以及植骨融合情况, 必要时 CT 平扫加三维重建评价植骨融合情况 后凸畸形矫正率计算方法 : 矫正率 =( 术前后凸角 - 术后后凸角 )/ 术前后凸角 100% 采用 [15] Lee 等提出的标准判断植骨区是否骨性融合 1.4 统计学处理应用 SPSS16.0 统计软件包进行统计学分析 数据用均数 ± 标准差 (x±s) 表示, 采用配对 t 检验比较术前 术后以及末次随访时的影像学参数 ODI 和 VAS, 检验水准 α=0.05,p<0.05 为差异有统计学意义 2 结果 本组病例均采用单节段经椎弓根有限截骨完成后凸矫形 植骨方式选择 : 自体骨填充钛笼植骨 11 例, 髂骨瓣植骨 6 例 随访时间 24~53(34.5±7.1) 个月 ; 手术时间 180~40(287.1±65.9) min; 出血量 350~1300(838.2±276.4) ml ; 术后后凸 Cobb 角 3 ~12 (6.1±3.0 ); 末次随访时 Cobb 角 3 ~13 (7.5±2.6 ); 平均矫正率 88.3%; 术后 C 7 ~S 1 水平距离 -3~11(3.6±3.9) mm, 末次随访时 C 7 ~S 1 水平距离 -1~9(3.4±2.3) mm 末次随访时 ASIA 评级为 D 级 4 例,E 级 13 例 ( 表 1);ODI 为 2~11(5.2±2.4) 分 ; VAS 为 1~4(2.4±1.0) 分 术后后凸 Cobb 角与术前比较差异有统计学意义 (P<0.05), 术后与末次随访差异无统计学意义 (P>0.05); 术后 C 7 ~S 1 水平距离与术前比较差异有统计学意义 (P<0.05), 术后与末次随访差异无统计学意义 (P>0.05); 术前 ODI 和 VAS 与末次随访比较差异均有统计学意义 (P<0.05) 典型病例见图 1

经椎弓根有限截骨治疗创伤性胸腰段后凸畸形李劲松, 等 635 表 1 17 例创伤性胸腰段后凸畸形患者临床资料 Table 1 Clinical data of 17 patients with post-traumatic thoracolumbar kyphotic deformity 编号 后凸 Cobb 角 / C 年龄 / 性截骨植骨 7 ~S 1 水平距离 /mm ASIA 分级随访时末次末次末次岁别节段方式术前术后术前术后术前间 / 月随访随访随访 1 35 男 L 1 钛笼 58 3 5 39 2 1 D E 36 2 28 男 L 1 髂骨块 45 5 7 43 2 3 D D 30 3 37 女 T 12 钛笼 44 3 6 27 3 4 D E 48 4 48 男 L 2 髂骨块 58 8 6 33 4 2 E E 36 5 25 男 L 2 钛笼 50 4 8 49 2 3 E E 53 6 21 女 T 11 钛笼 60 4 3 23-3 1 D D 24 7 39 女 T 12 髂骨块 57 12 13 57 11 7 E E 36 8 55 女 T 12 钛笼 62 6 7 47 4 2 C D 36 9 31 男 L 1 钛笼 41 3 5 53 6 4 E E 28 10 46 男 L 1 髂骨块 54 7 8 50 7 2 C E 35 11 50 男 L 1 钛笼 55 3 5 58 9 5 D E 32 12 35 男 T 12 钛笼 44 5 7 34-3 2 C E 31 13 47 女 L 2 髂骨块 55 11 8 40 5 4 E E 36 14 41 男 L 1 钛笼 52 6 9 18-2 1 D E 35 15 33 男 L 1 钛笼 58 9 10 56 8 9 E E 26 16 55 男 T 12 钛笼 46 11 12 46 4 6 E E 33 17 42 男 L 1 髂骨块 54 5 8 28 2 1 D D 31 A B C D E F 图 1 患者, 女,37 岁, 创伤性胸腰段后凸畸形 Figure 1 A 37-year-old woman who sufferd from post-traumatic thoracolumbar kyphosis A: Preoperative standing lateral radiograph shows angular kyphosis; B, C: Preoperative axial MRI image at apex, T 12 shows compressed spinal cord; D: Postoperative standing lateral radiograph; E, F: Solid fusion is confirmed by CT scan at the final follow-up.

636 中南大学学报 ( 医学版 ), 2014, 39(6) http://www.csumed.org 2 例患者术后出现脑脊液漏, 其中 1 例合并低 钠血症, 给予抬高床尾 补充浓钠等对症治疗后痊愈 ;1 例出现切口深部感染, 二期清创持续灌洗联合抗炎治疗, 切口愈合 ;3 例患者术后出现肋间神经痛症状, 给予神经营养药物和激素治疗, 术后 3 个月症状明显缓解 ; 随访过程 2 例患者出现内固定失败,1 例术后 12 周纵向连杆断裂, 行二期翻修手术 ;1 例术后 4 个月矫形下端椎椎弓根钉松动脱出, 行二期翻修术, 矫形角度无丢失 X 线片和三维 CT 证实所有患者截骨部位均在术后 1 年内骨性融合 3 讨论 随着脊柱外科手术器械的发展, 后凸畸形矫治手术日趋多样化 Thomasen 首先报道了经椎弓根楔形截骨术 [16], 现已成经典的截骨术之一, 截骨范围除了椎板 小关节突, 还包含了自椎弓根向前方延伸的楔形椎体, 以楔形截骨顶点为铰链压缩闭合椎体实现矫形 Boachie-Adjei 和 Bradford 采用前路和后路分期进行 VCR 治疗了 16 例复杂脊柱畸形, 获得 43% 的矫正率 [17] 此后有众多学者报道了 VCR 在治疗僵直性脊柱畸形时获得良好效果 [6,12,18] 另有一些截骨方式用于矫治脊柱后凸畸形, 如蛋壳技术 [19] (eggshell procedure) 闭合性楔形截骨 [13] (closing wedge osteotomy, CWO) 合- 开楔形截骨 [20] (closing-opening wedge osteotomy,cowo) VCD [8] (vertebral column decancellation) 椎体整块切除 [21] (en bloc spondylectomy) 等, 上述手术方式名称各异, 截骨范围固然存在一定的差异 然而, 由于脊柱后凸畸形本身的物理特性, 几乎所有截骨方式不可避免地压缩后柱 张开前柱以达到矫正畸形的目的 由于单个或相邻的多个椎体压缩性骨折治疗不当, 持续的矢状面应力作用失平衡造成创伤性脊柱后凸畸形 在未合并其他炎症性疾病的情况下, 这种后凸畸形的僵直程度不高, 椎体前方大血管也常无钙化, 矫形过程适度张开前柱是相对安全的 [10] 笔者认为针对此类患者采用 VCR 相对激进, 存在改进空间 :1) 尽量保留残损椎体的侧壁和前壁 ;2) 尽量保持椎体后缘高度不变, 通过改变前缘高度实现矫形更为安全 ( 矫形前后脊髓无压缩和牵拉 ) 在此基础上笔者运用 经椎弓根有限截骨 的方式治疗本组 17 例患者, 在矫正畸形 改善外观和抢救神经功能方面均取得了较好的效果 本研究经椎弓根有限截骨的范围包括了残损椎体的棘突 椎板 双侧相邻小关节突以及与相邻正常椎体之间的椎间盘组织, 铰链支点为经后路植入的钛笼或自体髂骨瓣, 该术式同样需要张开前柱达到矫形目的 笔者认为经椎弓根有限截骨与经典的截骨术比较有如下优势 :1) 截骨范围较 VCR 小, 获得的矫形角度与 VCR 相差不大 ;2) 通过完整保留残余椎体的侧壁 前壁以及部分松质骨, 为植骨提供了自体骨围成的 骨槽, 提高了截骨区植骨融合率 ;3) 残余椎体周围血运基本无破坏, 有利于早期骨性融合 ;4) 由于残余椎体后壁和前壁的完整, 矫形后椎体后缘高度与矫形前保持一致, 脊髓不会因矫形出现过度牵拉或过度压缩, 降低了脊髓损伤风险 后凸 Cobb 角和矢状面平衡是评价畸形矫正效果的最重要指标, 本研究 17 例患者术前后凸 Cobb 角为 52.5 ±6.4, 术后为 6.1 ±3.0, 平均矫正率 88.3%; 矢状面失平衡方面, 术前 C 7 ~S 1 水平距离为 (41.2±12.4) mm, 术后为 (3.6±3.9) mm 与国内外学者采用的经典 VCR 比较, 矫形效率无明显差异 [8,10,22-26] 由于经椎弓根有限截骨范围较 VCR 小, 手术方式更简单易行, 此外, 还存在出血量较少 手术时间短的优势 经椎弓根有限截骨最大的局限性是存在 天花板 效应, 即截骨范围有限, 其矫形能力也有限 本组病例均采用单节段截骨, 获得平均矫正角度为 52.5, 与其他更为激进的截骨方式相比矫形能力稍弱 [13,24,27], 因此, 笔者认为本术式适合中度后凸畸形患者, 重度 (>90 ) 需采用更加彻底的 VCR 对于椎体前方骨性融合, 僵直程度很高的角状后凸畸形, 则需前路组织松解, 再行后路截骨矫形手术, 前后联合手术将是最佳选择 另本组手术相关并发症发生率为 47.1%, 内固定失败发生率 11.8%, 与国外文献对比偏高 [4,8-9,12], 可能与本组病例数偏少 固定节段短有较大关系 ; 另一原因是国产椎弓根钉把持力和抗疲劳能力较差, 内固定器械质量有待进一步改进 参考文献 1. Vaccaro AR, Silber JS. Post-traumatic spinal deformity[ J]. Spine (Phila Pa 1976), 2001, 26(24 Suppl): S111-118. 2. Kostuik JP, Matsusaki H. Anterior stabilization, instrumentation, and decompression for post-traumatic kyphosis[ J]. Spine (Phila Pa 1976), 1989, 14(4): 379-386. 3. Park YS, Kim HS, Baek SW. Spinal osteotomy in ankylosing spondylitis:

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DOI:10.11817/j.issn.1672-7347.2014.06.014 Cite this article as: LI Jinsong, CHEN Shijie, WANG Weiguo, WU Song, ZHANG Chaoyue, ZANG Xiaofang. Surgical correction of post-traumatic thoracolumbar kyphotic deformity with posterior transpedicular limited osteotomy technique[ J]. Journal of Central South University. Medical Science, 2014, 39(6): 632-637. DOI:10.11817/ j.issn.1672-7347.2014.06.014