陈旧性胸腰椎骨折伴后凸畸形的截骨矫形术式

本文作者

王琨，医学博士，华中医院医院主治医师。

主要从事椎间盘退变和骨代谢相关机制研究。国家重点研发计划项目骨干，主持及参与国家自然科学基金六项。目前以第一作者于国内外权威期刊发表论文10余篇，相关成果发表于BONE，CLINSCI，LABINVEST，ARTHRITISRESTHER等国际权威期刊。

本文作者

杨操，华中科技大学同医院骨科副主任，二级教授，主任医师，医学博士、博士生导师，美国哈佛大学博士后，美国斯坦福大学访问助理教授，国家重点研发计划首席科学家，教育部新世纪优秀人才。

学习工作经历

师从于著名的骨科专家杨述华教授。年7月在哈医院做访问学者，年9月-年7月在美医院从事博士后研究，在美国学习期间师从于美国著名脊柱外科专家，医院脊柱外科主任KirkhamB.Wood医院脊柱外科主任JohnEmans教授。年4月-年9月在美国斯坦福大学做访问学者。年3月-年5月在澳大利亚布里斯班Mater医院及PrincessAlexandra医院学习脊柱外科。年曾在香港中医院学习创伤骨科。先后多次出国参加北美脊柱外科年会，美国脊柱侧弯研究会年会，欧洲脊柱外科年会等并作大会发言。

社会兼职

中华医学会骨科分会第八、九届青年委员，中华医学会骨科分会脊柱学组委员，中华医学会骨科分会第七、八、九、十届微创外科学组委员，中国医师协会骨科医师分会委员，中国骨科菁英会执委，中国康复医学会脊柱脊髓专业委员会委员，医院学会脊柱专业委员会脊柱畸形学组副组长，中华预防医学会脊柱疾病预防与控制专业委员会脊柱退变疾病学组副组长，中国医师协会骨科医师分会脊柱畸形专业委员会委员，中国医师协会骨科医师分会脊柱微创学组委员，中国医师协会骨科医师分会骨与关节发育畸形与残疾预防工作委员会委员，中国康复医学会脊柱脊髓专业委员会脊柱畸形学组委员，国际矫形与创伤外科学会（SICOT）中国部脊柱外科学会委员，国际矫形与创伤外科学会（SICOT）中国部微创脊柱外科学会委员，中国医学装备协会医用增材制造专业委员会常委，医院学会脊柱专业委员会常委，医院学会骨科创新与转化专业委员会数字微创脊柱外科学组常委，中国医师协会脊柱疼痛委员会委员，中国医师协会脊柱疼痛委员会颈椎疼痛学组副组长，中国医疗保健国际交流促进会骨科分会委员，中国医疗保健国际交流促进会脊柱侧弯研究分会常委，中国医疗保健国际交流促进会骨科分会脊柱学组委员，中国医疗保健国际交流促进会骨科分会脊柱内镜学组委员，医院学会脊柱专业委员会常委，医院学会骨科创新与转化专业委员会数字微创脊柱外科学组常委，海峡两岸医药卫生交流协会骨科分会脊柱学组委员，中国残疾人康复协会肢残康复专业委员会青年委员会副主任委员，中国中西医结合学会骨科微创专业委员会脊柱内镜学组委员，中国中西医结合学会骨伤科分会椎间盘退变与修复专家委员会委员，中国医药教育协会骨科专业委员会脊柱分会脊柱畸形教育工作组委员，白求恩公益基金会骨科基层教育委员会常委，武汉市骨科学会副主任委员，湖北省有突出贡献的中青年专家，湖北省第三类医疗技术临床应用审核专家，国家自然科学基金评审专家，美国北美脊柱外科学会（NASS)会员,国际内固定学会（AO）会员，湖北省骨科学会脊柱组副组长，湖北省生物医学工程学会骨生物材料与组织工程专业委员会副主任委员，湖北省医学会运动医疗分会常委。中国骨与关节损伤杂志常务编委，中国矫形外科杂志编委，Spine杂志中文版编委，SpineDeformity杂志中文版编委。

学术成果

主持国家重点研发计划一项，国家自然科学基金课题4项，教育部新世纪优秀人才计划，教育部留学回国人员启动基金及湖北省自然科学基金等国家级或省部级课题7项，参加编写学术专著8部，其中实用脊柱外科学，关节置换外科学，微创骨科手术学，骨坏死学为副主编。在美国学习期间参加编写脊柱外科专著SpineandSpinalCordTrauma。在Theranostics,ACSApplMaterInterfaces，Spine，Redoxbiology,BiochimBiophysActa,ClinicalScience,Bone,LabInvestigation,MolacularCancerTherapeutics，Carcinogenesis,JCellMolMed,Apoptosis，BiomedPharmacother,BiochemBiophysResCommun,IntJOncol,Med(Maywood),ChemotherapyandPharmacology，Orthopedics等SCI期刊以第一作者或通讯作者发表论文64篇。

擅长：对脊柱疾病有较深入的研究，包括脊柱侧弯，颈椎病，腰椎间盘突出症，腰椎管狭窄症，腰椎滑脱，脊柱肿瘤，脊柱骨折，脊柱结核等，各种颈肩腰腿痛疾病，各种脊柱畸形及脊柱感染性疾病。采用微创手术方法治疗脊柱外科疾病，如椎间盘镜及椎间孔镜下治疗腰椎间盘突出症，胸腔镜下治疗脊柱侧弯。

摘要

目的：探究经椎弓根截骨(PSO)与Smith-Petersen截骨(SPO)两种术式治疗胸腰椎陈旧骨折伴后凸畸形的矫形效果和临床疗效，探讨截骨矫形术式选择。方法：自年3月-年12月，对47例创伤性后凸畸形进行截骨矫形手术。其中男30例，女17例，年龄22～69岁，平均42.5±15.5岁。均为陈旧性胸腰椎骨折导致的创伤性后凸畸形。47例主诉均为腰背部疼痛。针对不同病理特征和畸形程度，47例中32例行经椎弓根截骨矫形，15例行Smith-Petersen截骨矫形。PSO手术在病椎行经椎弓根楔形截骨矫形，SPO手术在病椎上下及相邻间隙做2～3节段SPO截骨矫形。通过术前、术后和随访全脊柱正侧位X线片，测量后凸畸形Cobb角，矢状面平衡（SVA）分析两种方法矫形效果，采用疼痛视觉模拟评分（VAS）评估疼痛情况，应用Oswestry功能障碍指数（ODI）分析两种方法临床疗效。结果：47例中有42例获得随访，其中PSO29例，SPO13例。随访时间8～48个月，平均29.4±7.8个月。PSO组术前测量后凸畸形Cobb角平均41.8°±10.5°，术后平均2.6°±1.2°，术后最后一次随访后凸畸形平均3.2°±1.3°，矫正率92.3%。SPO组术前测量后凸畸形Cobb角平均40.2°±9.6°，术后平均4.9°±2.3°，术后最后一次随访后凸畸形Cobb角平均5.3°±3.5°，矫正率86.8%。两组术后、末次随访Cobb角与术前相比均有显著性差异（P＜0.05）。PSO组术前测量SVA平均5.0+4.1㎝，术后平均-0.6+2.2㎝，末次随访平均1.2+1.5㎝。SPO组术前测量SVA平均3.5+2.2㎝，术后平均0.8+0.6㎝，末次随访平均1.3+1.1㎝。两组术后、末次随访SVA和术前相比均有显著性差异（P＜0.05）。PSO组疼痛视觉模拟评分（VAS）术前为6.46±1.72，末次随访为0.91±0.59，Oswestry功能障碍指数（ODI）术前为69.4%±12.1%，末次随访为23.7%±11.5%。SPO组疼痛视觉模拟评分（VAS）术前为6.51±1.87，末次随访为2.08±0.75，Oswestry功能障碍指数（ODI）术前为68.1%±16.3%，末次随访为33.1%±12.5%，两组随访VAS和ODI与术前相比有显著性差异（P＜0.05）。42例均获得骨性融合。结论：针对不同病理特征和畸形程度的胸腰椎陈旧骨折伴后凸畸形患者，选用PSO和SPO矫治均可取得良好矫形效果及临床疗效。

关键词：经椎弓根截骨；Smith-Petersen截骨；胸腰段脊柱；创伤性后凸畸形

陈旧创伤继发的后凸畸形是最常见的胸腰段后凸畸形，是脊柱损伤常见的并发症，可伴随假关节形成导致脊柱失稳，继发剧烈的疼痛，引发或加重神经症状[1]。早期矫形手术以前路为主，随着内固定技术和截骨矫形术的发展，后路手术变得流行。Smith-Petersen截骨(Smith-Petersenosteotomy，SPO)和经椎弓根椎体截骨(pediclesubtractionosteotomy，PSO)是应用最广泛的两种手术方法[2]。如何把握两种术式的手术指征，尤其对于矫治胸腰椎陈旧骨折伴后凸畸形，如何选择这两种术式成为亟待解决的问题，国内也鲜有报道，因此我们回顾性分析过去8年收治的胸腰椎陈旧骨折伴后凸畸形患者，分析两种术式的临床疗效，为临床诊治提供参考。

1资料与方法

1.1一般资料

年3月至年12月手术治疗胸腰椎陈旧骨折伴后凸畸形病例47例，其中男30例，女17例，年龄22～69岁，平均42.5±15.5岁。骨折时至本次手术治疗时间为6～74个月，既往曾行保守治疗患者22例，单纯椎板减压手术或附加各种内固定手术患者25例。本次就诊时主诉均为腰背部疼痛，7例患者合并不同程度的下肢麻木，下肢乏力症状，按照脊髓损伤ASIA分级，5例D级，2例E级。后凸畸形Cobb角平均41.2°±10.2°。手术指征包括：经3个月保守治疗无效的顽固性疼痛，伴有局部椎管狭窄，局部后凸Cobb角≥30°，畸形进行性加重，矢状面（SVA）＞5cm，按手术方式不同分为PSO组和SPO组。其中PSO组32例，男20例，女12例，年龄23～69岁，平均43.1岁，后凸顶椎分布为T例、T例、L例、L25例，手术适应证为：（1）病椎处见融合的骨桥形成，椎间隙高度狭窄，后凸僵硬或合并腹侧椎管狭窄，（2）矢状面SVA≥8cm，（3）累及一个节段的角状后凸畸形；SPO组15例，男10例，女5例，年龄22～64岁，平均41.7岁，后凸顶椎分布为T例、T例、L18例、L22例，手术适应证为：（1）病椎处未见明显骨桥，椎间隙高度正常者，无腹侧椎管狭窄；（2）矢状面SVA＜8cm；（3）由后柱被破坏，或累及多个椎体的较圆润后凸畸形。排除标准包括：既往有脊柱先天性畸形、强直性脊柱炎和脊柱结核者。

1.2治疗方法

所有患者全麻取俯卧位，胸部及两侧髂嵴下方垫以软枕，连接体感诱发电位(somatosensoryevokedpotentials，SEPs)、运动诱发电位(motorevokedpotentials，MEPs)监测仪，手术区域常规消毒铺巾。根据术前设计的融合节段，切开皮肤及皮下组织，显露拟融合节段椎体的椎板、横突及小关节突。使用C型臂X线机透视定位，确认手术截骨节段。截骨节段上下各置入椎弓根螺钉（Medtronic，美国）两对。

PSO组截骨方式：使用咬骨钳咬除预定截骨部位棘突、椎板和双侧椎弓根，以椎体前缘皮质为顶点，椎体后缘为底边，楔形切除椎体质骨，截骨过程中使用临时固定棒，用骨刀对双侧椎体侧壁截骨至椎体前缘，同时切除病变椎体与上位椎体间的椎间盘，刮除软骨终板，间隙植入少量松质骨，靠近硬脊膜的后侧皮质在截骨最后阶段用反向刮匙刮除，通过对两侧交替加压闭合截骨间隙矫正畸形（图1a），置连接棒锁紧，后外侧植骨。

SPO组截骨方式：在相应节段切除后方棘上韧带、棘间韧带和黄韧带松解后柱，咬除部分棘突及椎板，关节突间关节,放置固定棒，进行加压使截骨面靠拢闭合（图1b），置连接棒锁紧，椎板后方植骨。

图11aPSO术中截骨1bSPO术中截骨

1.3疗效评定

在术前、术后及门诊随访时拍摄站立位全脊柱正、侧位X线片，测量脊柱后凸Cobb角，矢状面平衡(sagittalverticalaxis，SVA)：C7铅垂线与骶骨后上角之间的垂直距离(在骶骨后上角前方为正，后方为负)。采用疼痛视觉模拟评分（VAS）评估疼痛情况，应用Oswestry功能障碍指数（ODI）分析两种方法临床疗效。

数据分析采用SPSS19.0统计软件（SPSS公司，美国），通过独立样本t检验分别比较参数差异，P＜0.05为差异有统计学意义。

2结果

所有患者均顺利完成手术，PSO组截骨节段为一个，SPO组13例在病椎上下截骨两个节段，2例在病椎上下及相邻间隙截骨三个节段，固定融合上下各二个节段。伤口均一期愈合，无神经损伤等并发症。1例胸椎PSO截骨过程中损伤壁层胸膜，术后出现血气胸，通过放置胸腔闭式引流管进行引流，待连续三天引流量小于ml，夹闭引流管，X线透视，肺完全膨胀时拔除引流管，患者痊愈出院。1例胸椎PSO截骨患者出现术后肺部感染，通过抗感染治疗，患者痊愈出院。4例PSO截骨患者和1例SPO截骨患者出现脑脊液漏，术后放置引流管引流一周左右，待伤口愈合后拔除，孔口自行闭合。

47例中42例获得随访，其中PSO组29例，SPO组13例。随访时间8～48个月，平均29.4±7.8个月。PSO组矫正率92.3%。SPO组矫正率86.8%，两组术后Cobb角、末次随访Cobb角和术前相比均有显著性差异（P＜0.05，表1）。两组术后、末次随访SVA和术前相比有显著性差异（P＜0.05，表1）。两组疼痛视觉模拟评分（VAS）和Oswestry功能障碍指数（ODI）在最后一次随访较术前相比有显著性差异（P＜0.05，表1）。7例伴有麻木乏力的患者术后均有明显的缓解，末次随访时ASIA分级7例均为E级。42例均获得骨性融合，其中有1例行SPO截骨患者随访期间发现螺钉部分拔出，但未产生明显症状，且已骨性融合，故未作特殊处理。典型病例见图2、3。

表1术前、术后和末次随访Cobb角和SVA术前和末次随访VAS和ODI评分

注：①与术前相比P＜0.05

图2患者，男，40岁，L2压缩性骨折伴创伤性后凸畸形5年2a术前CT示L2压缩性骨折2b术前MRI可见陈旧骨折伴后凸畸形形成并脊髓空洞2c、d术前正侧位X线片示Cobb角45°2e、fPSO术后正侧位X线片示矫形效果良好，Cobb角为8°2g、h术后1年正侧位X线片示矫形维持良好，Cobb角为9°，骨性融合并无内固定断裂

图3患者，男，43岁，手术后3年继发创伤性后凸畸形3a术前CT示后柱结构破坏3b、c术前正侧位X线片示Cobb角48°3d、eSPO术后正侧位X线片示矫形效果良好，可见前柱张开，Cobb角为15°3f、g术后2年正侧位X线片示矫形维持良好，Cobb角为9°，骨性融合并无内固定断裂

3讨论

胸腰段脊柱是骨折的好发部位，保守或不恰当的手术治疗会导致继发性后凸畸形[3]，其中不当手术治疗是导致创伤性后凸畸形最高危因素[4]。胸腰段后凸畸形患者，为了维持躯干平衡，常常出现过度的代偿性腰椎前凸，因此后柱小关节突负荷加重，椎旁肌肉因持续的拉伸而出现疲劳并产生炎症，导致剧烈的疼痛；腰椎前凸未出现代偿的患者，由于躯干前倾，椎旁肌肉仍旧会受到持续牵拉，最终导致疼痛，此外骨和软组织创伤，假关节形成或骨不连致脊柱不稳，畸形邻近节段退变也会导致疼痛[3、5]。神经损伤可随着畸形进展新发或者在原有基础上加重，主要因为椎体和韧带的破坏直接形成压迫，或由此隆起而致的神经牵拉伤，另一类主要原因为创伤后形成脊髓空洞症[6]。创伤性后凸畸形患者通常需要手术治疗，手术指征包括：（1）轴性疼痛加重，（2）假关节形成或骨不连，（3）脊髓或神经根损伤，（4）畸形进展[7]。手术治疗的目的是恢复正常的脊柱矢冠状面平衡，获得确实的融合，缓解疼痛和阻止畸形进展[8]。为了达到上述目的，早期观点认为需要同时行前路支撑加后路固定手术，但近来随着截骨技巧和内固定技术的飞速发展，单纯后路截骨矫形手术变得愈加普遍，其中SPO和PSO是最常用的两种截骨矫形术式[2、7-9]。

年Smith-Peterson等[10]首先报道SPO治疗脊柱后凸畸形，该术式切除后柱结构，以中柱为支点，使前柱张开，后柱缩短以达到矫形目的。此后Ponte等在此基础上详细的阐述了多节段SPO治疗休门氏病，更加接近我们今天所用脊柱后柱截骨方式[9]。单节段SPO平均矫形10°～15°，当每节段截骨平均适度时，前路置入物支撑和重建不是必需的，仅靠椎间盘的韧性可以获得较好的矫形效果[11]。PSO最早由Thomasen[12]提出，除了切除后柱结构外，需经椎弓根区域对椎体进行楔形截骨，以前柱为支点的三柱截骨矫形减少了对脊柱前方血管和内脏的牵拉，同时更大的截骨面使矫形效果更佳，闭合后也利于骨性融合，单节段PSO可矫正30～45°[13]。

两种术式原理不同，各自均有优缺点，因此针对不同畸形，应该有不同选择。Buchowski等[7]认为，对于圆滑的、渐进性的、矢状面轻度失衡的和发生在胸椎的创伤性后凸畸形，根据病情选用单节段或多节段SPO更加合适；反之对于伴有角状后凸畸形的，矢状面严重失衡的，发生于腰椎的创伤性后凸畸形，应该选用PSO，并制定出截骨方式选择流程图。Lenke等[9]认为椎间盘韧性降低和椎体融合也是SPO的禁忌症。Chen等[5]对于胸腰椎后凸Cobb角小于45°畸形患者单纯行PSO，对于Cobb角大于45°患者行PSO同时加入置入物撑开前柱，取得良好的矫形效果及临床疗效。Gao等[14]运用与本研究相同方式的PSO，称之为改良PSO治疗胸腰椎创伤性后凸畸形，同时完整切除目标椎体上椎间盘，使相邻椎体创面闭合，作者认为创伤同时伴随着软骨终板破裂，髓核组织突入骨质也是疼痛产生的原因。在本组研究中，笔者在创伤性后凸畸形治疗中分析PSO和SPO两种术式，两组患者术后Cobb角和SVA均较术前有显著性改善，随访未见明显丢失，矫形效果稳定，随访VAS和ODI评分均较术前显著降低，因此，PSO和SPO矫治创伤性后凸畸形的矫形效果及临床疗效良好。尽管PSO截除大量松质骨，手术创伤更大，操作更复杂，但大多数创伤性后凸畸形由于创伤致骨折及软组织损伤，血肿形成肌化及愈合后，形成较厚的无弹性的瘢痕组织，创伤性后凸畸形通常伤椎为楔形，同时伤椎与上位椎体间椎间盘组织有破坏，因此行PSO截骨过程中对伤椎经椎弓根形楔形截骨，使截骨后残余椎体前后缘等高，同时切除破坏的椎间盘，与传统PSO截骨相比，能获得更大矫形效果。由于椎体截骨面与上位椎体下缘软骨下骨板很难严密闭合，因此在闭合截骨面之前，需要在截骨间隙植入少量松质骨，以利于截骨面愈合。另有一部分创伤性后凸畸形由于后柱结构破坏所致，前面不存在瘢痕组织，椎间盘正常且张开容易，伤椎累及多个且楔形不明显，局部后凸畸形较圆润，对此类后凸畸形采用SPO可获得较好的矫形效果。

正因为两种术式存在差异，许多研究将两种手术方式在多方面进行了对比，Cho等[15]在矢状面失衡病例中对比单节段PSO和多节断SPO（n≥3），文中报道两者后凸矫形效果一致，术后融合率和ODI评分无显著差异，但术中出血PSO组多于SPO组，手术时间相当，作者认为PSO组患者拥有更高的矢状面矫正率和更低的术后冠状面失平衡风险。Lewis等[16]在胸椎后凸畸形病例中比较PSO和SPO，结果显示两组后凸畸形矫正度相当，术中出血和患者住院时间也没显著性差异，但PSO较SPO手术时间更长。朱峰等[17]重点比较两种术式在退变性侧后凸畸形患者中对冠矢状面重建的影响，结果表明两者矫正后凸Cobb角无显著性差异，但PSO术后易出现脊柱矢状面平衡（Sagittalverticalaxis,SVA）的过度矫正，而SPO术后可出现冠状面失平衡，PSO手术时间更长，术中出血更多。

朱泽章等详细对比了两种术式在强直性脊柱炎患者中并发症发生的情况，结果显示SPO组术中硬脊膜破裂发生率显著高于PSO组，余无显著性差异[18]。创伤性后凸畸形由于陈旧性损伤瘢痕组织形成，尤其是有手术史的患者，硬脊膜与周围瘢痕组织粘连较重，分离过程中容易损伤硬脊膜，术后出现脑脊液漏。本组病例中，4例PSO截骨患者及1例SPO截骨患者出现脑脊液漏。如果出现硬脊膜破裂，仔细缝合后，常规置管引流，根据伤口愈合情况，术后延长放置引流管时间，通常1周左右。引流过程中应观察引流液及患者症状。如果脑脊液因流量过多，同时患者出现头痛症状，可将引流袋放置位置抬高，同时通过静脉增加补液量。本组研究中，PSO组早期1例患者胸椎截骨过程中，切除肋骨小头剥离壁层胸膜，导致壁胸膜破裂，由于为防止胸腔引流管，术后出现血气胸。由于陈旧性创伤粘连较重，在胸椎PSO截骨剥离两侧壁层胸膜时，容易损伤胸膜，而且难于缝合，因此术中如果发现胸膜破裂，应常规放置胸腔闭式引流管引流。

总之，运用PSO和SPO矫治胸腰椎陈旧骨折伴后凸畸形均可取得良好矫形效果及临床疗效。两种术式的适应证不尽相同，脊柱外科工作者应该根据病情严格掌握。

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