脊柱外科经椎弓根不对称截骨重建强直性

【脊柱外科】经椎弓根不对称截骨重建强直性

点击标题下「蓝色名」可快速关注作者：钱邦平邱勇潘涛胡俊王斌俞杨朱泽章孙旭季明亮蒋军毛赛虎摘要目的

探讨经椎弓根不对称截骨（asymmetricalpediclesubtractionosteotomy,APSO）在强直性脊柱炎（ankylosingspondylitis,AS）胸腰椎侧后凸畸形患者冠状面和矢状面平衡重建中的作用。

方法

回顾性分析2005年10月至2012年6月采取APSO手术医治16例AS胸腰椎侧后凸畸形患者资料，男13例，女3例；年龄22~48岁，平均35.4岁。术前、术后及末次随访均摄站立位全脊柱正、侧位X线片，丈量冠状面和矢状面参数：冠状面Cobb角，冠状面躯干偏移（centralsacralverticalline，CSVL）、胸腰椎最大后凸角（globalkyphosis，GK）、矢状面躯干偏移（sagittalverticalaxis，SVA)、胸椎后凸角（thoracickyphosis，TK)、腰椎前凸角（lumbarlordosis，LL）、骨盆倾斜角（pelvictilt，PT）、骶骨倾斜角（sacralslope，SS）和骨盆投射角（pelvicincidence，PI）。采取SF-36量表评估AS胸腰椎侧后凸畸形患者术前和末次随访的生活质量。

结果

随访时间24~63个月。冠状面Cobb角由术前25.8°改正至术后7.6°，改正率70.5%；CSVL由术前5.6cm改正至术后1.8cm；GK由术前76.8°改正至术后25.6°，改正率66.7%；SVA由术前15.1cm改正至术后3.8cm。LL、PT和SS分别由术前的-0.4°、33.6°和10.3°改正至术后44.1°、22.6°和20.9°，差异均有统计学意义。末次随访时，冠状面Cobb角、CSVL、GK、SVA、LL、PT和SS出现轻度改正丢失。末次随访时AS患者躯体疼痛、一般健康状况、社会功能和情感职能评分均取得明显提高。

结论

AS胸腰椎侧后凸畸形患者同时伴随冠状面和矢状面失平衡，致使其生活质量严重下降。APSO手术在改正其矢状面失平衡的同时，还可明显改良冠状面躯干失平衡，可实现满意的双平面重建；患者生活质量较术前也取得明显提高。

强直性脊柱炎（ankylosingspondylitis,AS）是一种主要累及中轴骨骼的慢性炎症性疾病，随病程的进展，患者逐步出现胸椎后凸增大及腰椎前凸减少，发展为胸腰椎后凸畸形。晚期AS患者胸腰椎后凸畸形进行性加重，出现严重的矢状面失平衡，产生躯干塌陷和屈曲挛缩畸形，致腰背痛及平视功能丧失。大多数AS胸腰椎后凸畸形患者仅表现为单纯矢状面畸形，但少数患者同时伴随侧凸畸形，致使双平面失平衡。双平面失平衡患者同时具有胸腰椎后凸畸形及冠状面的躯干倾斜，致使躯干重心严重偏离中线，影响生活质量，需手术进行改正。对单纯矢状面失平衡患者，采取经典的经椎弓根椎体截骨（pediclesubtractionosteotomy,PSO）可获得满意的疗效；但对于双平面失平衡患者，若采取标准的PSO手术仅能纠正其后凸畸形，难以纠正冠状面失平衡，从而影响术后疗效及患者的满意度。文献报导采取经椎弓根不对称截骨（asymmetricalpediclesubtractionosteotomy,APSO）医治成人僵硬性退变性腰椎侧后凸畸形，在改正后凸畸形的同时也能明显改良患者的冠状面畸形。但APSO手术对AS胸腰椎侧后凸畸形患者平衡重建的疗效未见文献报导。现对我院采取APSO手术医治AS胸腰椎侧后凸畸形患者的临床资料进行回顾性分析，目的在于：（1）评估AS胸腰椎侧后凸畸形患者冠状面和矢状面的失代偿程度；（2）分析APSO手术医治AS胸腰椎侧后凸畸形患者的临床疗效；（3）评价APSO手术医治AS胸腰椎侧后凸畸形患者的优越性。资料与方法1、纳入及排除标准

纳入标准：（1）明确诊断AS胸腰椎侧后凸畸形；（2）术前腰痛症状停止6个月以上（腰椎力学性疼痛除外）；（3）连续2次检查红细胞沉降率、C反应蛋白均正常；（4）胸腰椎最大后凸角（globalkyphosis，GK）≥60°；（5）冠状面Cobb角≥20°；（6）在我院行APSO手术医治；（7）随访时间≥24个月；（8）有完全的临床及影象学资料，包括术前、术后及末次随访的站立位全脊柱正、侧位X线片；（9）具有术前及末次随访SF-36量表评估结果。

排除标准：伴脊柱假关节构成或病理性骨折、髋关节屈曲畸形患者。

2、一般资料

2005年10月至2012年6月在我院确诊并医治AS胸腰椎后凸及侧后凸畸形患者139例，其中采取APSO手术医治者31例。按上述纳入及排除标准共16例患者纳入本研究，男13例，女3例；年龄22~48岁，平均35.4岁。

X线片示16例患者均出现骶髂关节炎，双侧骶髂关节炎12例（75%）、单侧骶髂关节炎4例（25%）；根据AS骶髂关节影象学分级标准，32侧骶髂关节1级4侧、2级3侧、3级13侧、4级12侧。其中14例患者出现髋关节病变，单侧髋关节病变6例，双侧髋关节病变8例；根据AS髋关节病变影象学分级标准，32侧髋关节0级4侧、1级6侧、2级7侧、3级10侧、4级5侧。X线片示16例患者均出现椎体骨赘增生，其中13例出现椎体竹节样改变。术前影象学的丈量结果见表1。

3、手术方法

全麻下患者俯卧于弓形托架，取后正中切口。骨膜下剥离、充分暴露脊柱后份结构，在术前肯定的固定节段内置入椎弓根螺钉（TSRH或Legacy，Medtronic公司，美国）。

在预定截骨节段的上、下椎板行V形截骨，切除两侧横突；骨膜下剥离暴露截骨椎的椎体侧壁，然后行截骨椎的全椎板切除，暴露双侧椎弓根；采取单侧临时棒固定，用气动磨钻经椎弓根钻入椎体，制备一个可以使髓核钳进出的隧道，以椎体前壁中点方向为支点，逐渐切除椎体内松质骨。运用骨刀对双侧椎体侧壁进行截骨至椎体前壁，结合术前站立位全脊柱正位X线片，侧弯凸侧去除的松质骨多于凹侧，使截骨面在冠状面呈楔形，楔形截骨面朝向凸侧（图1）；然后用反向刮匙将椎体后壁推入截骨后的腔隙。截骨面闭合前，潜行修整上位椎板下缘和下位椎板上缘，避免矫形复位时对神经根造成机械性压迫。

图1经椎弓根不对称截骨示意图　A　椎体后面观，左边为凹侧，右边为凸侧，在凸侧进行更多量的截骨，红线为截骨平面（∠a为凹侧矢状面截骨线夹角，∠b为凸侧矢状面截骨线夹角，∠c为冠状面上、下截骨线夹角）　B　切除的不对称楔形骨块　C　沿截骨面闭合后矢状面可以获得（∠a+∠b）/2的改正，冠状面可以获得∠c的改正

缓慢调理弓形架进行复位矫形，同时术者轻压截骨平面上、下棘突以闭合截骨面，此时椎体截骨处V形底边缩短、消失。截骨面初步闭合后，助手固定骨盆，术者将躯干上半部份向冠状面侧凸相反方向平移，截骨面闭合后，在侧弯凸侧行抱紧操作，纠正侧凸畸形，然后放置预弯矫形棒。将切除的棘突、椎板修剪成长条骨行后外侧植骨融会。

手术全程在体感诱发电位和运动诱发电位联合监护下完成。

4、随访及疗效评价标准

患者术后3个月、1年和2年进行门诊随访，随访时摄站立位全脊柱正、侧位X片，评估融会情况、视察有没有断钉、断棒、螺钉是不是有拔出或松动，并且丈量冠状面和矢状面参数以评估冠状面和矢状面平衡情况。生活质量评估采取中文版本的SF-36量表，包括10项共36个条目，分为8个维度，分别是生理功能、生理职能、身体疼痛、一般健康状况、活力、社会功能、情感职能、精神健康；前4个维度定义为生理健康，后4个维度定义为心理健康；各维度的记分采取百分制，分值越高表示该维度代表的生活质量越好。

5、影象学评估

术前、术后及末次随访站立位全脊柱正、侧位X线片丈量冠状面和矢状面影象学参数。

1．冠状面Cobb角：

最倾斜的上端椎上终板垂线与下端椎下终板垂线之间的角度（图2A）。

图2冠状面和矢状面影象学参数丈量示意图　A　Cobb角：冠状面上最倾斜的上端椎上终板与最倾斜的下端椎的下终板的夹角；CSVL（冠状面躯干偏移）：C7椎体中点铅垂线与S1铅垂线之间的垂直距离　B　TK（胸椎后凸角）：T5椎体上终板与T12椎体下终板之间的Cobb角；LL（腰椎前凸角）：T12椎体上终板与S1椎体上终板之间的Cobb角；SVA（矢状面躯干偏移）：C7铅垂线与骶骨后上角之间的垂直距离；GK（胸腰椎最大后凸角）：矢状面上最倾斜的上端椎上终板与下端椎下终板之间的Cobb角　C　PI（骨盆投射角）：连接S1上缘中点与股骨头中心点连线中点的直线与S1上缘中垂线的夹角；SS（骶骨倾斜角）：S1上缘与水平线的夹角；PT（骨盆倾斜角）：连接S1上缘中点与股骨头中心点连线中点的直线与铅垂线的夹角

2．冠状面躯干偏移（centralsacralverticalline，CSVL）：

C7椎体中点铅垂线与S1铅垂线之间的垂直距离（图2A）。

3．胸椎后凸（thoracickyphosis,TK）：

T5上终板与T12下终板之间的角度（图2B）。

4．腰椎前凸（lumbarlordosis,LL）：

T12上终板与S1上终板之间的角度（腰椎前凸为正值，后凸为负值）（图2B）。

5．最大后凸Cobb角（globalkyphosis，GK）：

胸腰椎最倾斜的上端椎上终板与下端椎下终板之间的角度（图2B）。

6．矢状面躯干偏移（sagittalverticalaxis,SVA）：

C7椎体中点铅垂线与骶骨后上角之间的垂直距离（C7椎体中点铅垂线在前方为正，后方为负）（图2B）。

7．骨盆投射角（pelvicincidence，PI）：

经过S1上缘中点与双侧股骨头中心连线中点的直线与S1上缘中垂线的夹角（图2C）。

8．骶骨倾斜角（sacralslope,SS）：

S1上缘与水平线的夹角（图2C）。

9．骨盆倾斜角（pelvictilting,PT）：

经过S1上缘中点与双侧股骨头中心连线中点的直线与铅垂线的夹角（图2C）。

6、统计学方法

采取SPSS16.0（SPSS公司，美国）统计软件包对数据进行统计处理。计量资料用（±s）表示，采取配对t检验分析术前与术后、术后与末次随访时冠状面和矢状面影象学参数的变化，同时应用配对t检验分析术前及末次随访时患者的生活质量。检验水准α值取双侧0.05。

结果1、手术情况

手术时间200~280min，平均235min；术中出血量1200~2590ml，平均1795ml。术中截骨时间为52~83min，平均65min。术中截骨面均通过加压闭合，闭合良好。

2、临床功能评价

随访时间24~63个月，平均36个月。AS侧后凸畸形患者术前及末次随访SF-36量表评分结果见表2。术前AS侧后凸畸形患者各个维度评分均明显较低，末次随访时患者躯体疼痛、一般健康状况、社会功能和情感职能评分明显提高，与术前比较差异有统计学意义；而生理性能、生理职能、活力和精神健康评分与术前比较差异无统计学意义。

3、冠状面矫形效果

患者矫形手术前后及末次随访冠状面参数比较见表1。患者术前冠状面Cobb角为25.8°±6.3°，术后为7.6°±3.9°，平均改正18.2°，差异有统计学意义（P0.05）。术前CSVL（5.6±2.3）cm，术后（1.8±1.4）cm，平均改正3.8cm，差异有统计学意义（P0.05）。末次随访冠状面Cobb角和CSVL与术后比较差异均无统计学意义（P0.05）。

4、矢状面矫形效果

患者手术前后及末次随访矢状面参数比较见表1。患者术前GK为76.8°±15.4°，术后为25.6°±8.4°，平均改正51.2°，二者比较差异有统计学意义（P0.05）；术前SVA为（15.1±3.5）cm，术后为（3.8±2.3）cm，平均改正11.3cm，二者比较差异有统计学意义（P0.05）。术前LL、PT和SS分别为-0.4°±17.6°、33.6°±7.3°、10.3°±10.6°，术后分别改正到44.1°±11.1°、22.6°±9.2°和20.9°±7.6°，二者比较差异均有统计学意义（均P0.05）。术后TK、PI较术前差异无统计学意义（P0.05）。末次随访GK、SVA、LL、PT和SS与术后比较差异无统计学意义（P0.05）。

5、并发症

术中1例患者出现硬脊膜破裂，术中即予周密缝合，术后未出现脑脊液漏。术中无大血管及神经损伤，术后无感染、死亡等并发症。随访期间未产生内固定松动、断裂等并发症。

讨论1、AS胸腰椎侧后凸畸形患者冠、矢状面失平衡评估

晚期AS患者可合并严重僵硬性胸腰椎后凸畸形，患者躯干前倾、骨盆后旋，产生严重矢状面失平衡，致使其腰背部疼痛、直立困难和视野受限。大多数AS胸腰椎后凸畸形患者为单纯矢状面畸形，但少数AS胸腰椎后凸畸形患者同时合并侧凸畸形，表现为矢状面躯干前倾和冠状面躯干偏移的双平面失代偿，即表现为AS胸腰椎侧后凸畸形。

Ro?u等认为AS患者的主要特点是炎症性新骨构成致使患者出现脊柱强直，而肌肉、韧带和关节的炎症活动是AS患者产生胸腰椎侧后凸畸形的根本原因。同时他们发现AS侧后凸畸形患者相对单纯的侧凸或后凸患者腰骶部疼痛评分升高、生活质量评分明显减低。本组16例AS胸腰椎侧后凸畸形患者术前冠状面Cobb角为25.8°±6.3°，CSVL为（5.6±2.3）cm，矢状面GK为76.8°±15.4°，SVA为（15.1±3.5）cm，TK为47.6°±11.2°，LL为-0.4°±17.6°，PT为33.6°±7.3°，SS为10.3°±10.6°，PI为44.0°±11.2°，可见其冠状面和矢状面均处于失平衡状态。同时本研究发现，AS患者SF-36量表评分明显较低，生理性能、生理职能、躯体疼痛、一般健康状况、活力、社会功能、情感职能和精神健康评分分别为（58.4±13.5）分、（45.6±22.9）分、（48.8±13.1）分、（43.1±19.9）分、（56.9±10.6）分、（50.8±10.7）分、（45.8±23.9）分和（66.3±13.5）分。因此，对严重的AS侧后凸畸形患者，需手术改正其冠状面和矢状面的失平衡状态，改良其生活质量。

2、AS胸腰椎侧后凸畸形双平面平衡重建的术式选择

1985年，Thomasen首先提出运用PSO手术对AS胸腰椎后凸畸形进行改正，通过切除脊椎后方椎板、椎弓根、横突，并V形切除前方椎体，直达前方皮质骨，以椎体前皮质骨为改正轴，通过术中闭合上、下截骨面，实现AS后凸畸形患者矢状面畸形的改正。APSO手术是由PSO手术发展而来，通过对凸侧脊椎进行更大范围的楔形截骨，可使其在截骨处闭合时既可纠正矢状面失平衡，又可进行冠状面矫形，合适脊柱侧后凸畸形的改正。对出现冠状面和矢状面失平衡的AS胸腰椎侧后凸畸形患者而言，APSO手术应被视为一种首选的矫形术式。与标准PSO手术相比，APSO手术不但能有效地重建此类患者的冠状面和矢状面平衡，而且更容易实现截骨面完全闭合，有利于截骨面到达坚强的骨性融会，增加局部稳定，明显下降内植物的失败率。另外，截骨时由凸侧向凹侧逐步减小截骨面的宽度，使截骨区呈一个开口向凸侧的V形，可缩短手术时间，下降神经并发症风险。

APSO手术前需结合术前站立位全脊柱正、侧位X线片，评估患者的冠状面和矢状面失平衡程度。行APSO截骨矫形时，在截骨椎凸侧行较大范围截骨，凹侧行较小范围截骨，结合术中躯干平移，改良患者的冠状面侧凸畸形。Toyone等对14例退变性腰椎侧后凸畸形患者行APSO手术，术后冠状面Cobb角由40°减小至12°，CSVL由3cm减小至1cm；矢状面LL由术前-3°增加至40°，SVA由术前12cm减小至3cm。其研究结果表明，APSO手术能够同时改正成人侧后凸畸形患者的冠状面和矢状面畸形。本研究结果显示，AS胸腰椎侧后凸畸形患者行APSO手术后，冠状面Cobb角由术前25.8°纠正至7.6°，CSVL由术前5.6cm纠正至1.8cm；矢状面GK由术前76.8°减小至25.6°，LL由术前-0.4°增加至44.1°，SVA由术前15.1cm减小至3.8cm，SS由术前10.3°增加至20.9°，PT由术前33.6°减小至22.6°。本研究结果表明，APSO手术能有效改正AS胸腰椎侧后凸畸形患者冠状面和矢状面失平衡，使患者取得满意的双平面平衡重建（图3）。另外，本研究发现，末次随访时SF-36量表评分中躯体疼痛、一般健康状况、社会功能和情感职能评分取得明显提高，分别由（48.8±13.1）分、（43.1±19.9）分、（50.8±10.7）分和（45.8±23.9）分提高至（65.6±11.5）分、（67.8±10.8）分、（69.1±14.8）分、（68.8±19.1）分，提示患者生活质量得到明显改良。

图3男，32岁，AS胸腰椎后凸伴侧凸畸形。术前正、侧位X线片（A，B）示冠状面Cobb角32°，GK77°；L2截骨APSO术后正、侧位X线片（C，D）示冠状面Cobb角改正至5°，GK改正至30°；术后24个月，正、侧位X线片（E，F）示冠状面Cobb角为6°，GK为31°（e，f）；术前（G，H）及术后24个月（I，J）后面观及侧位观大体像示冠状面和矢状面平衡取得满意地重建

3、APSO医治AS胸腰椎侧后凸畸形患者的疗效评价及优越性

PSO手术医治单纯矢状面失平衡的AS胸腰椎后凸畸形的疗效已得到广泛肯定。Kim等运用PSO手术医治45例AS胸腰椎后凸畸形患者，平均随访36.2个月，末次随访时SVA由术前9.4cm减少至0.8cm，LL由术前10°增加至44°，SS由术前8°增加至24°。Debarge等分析了28例AS胸腰椎后凸畸形患者PSO手术后矢状面参数，发现PT由术前38.5°减小至31.7°，SS由23.9°增加至31.7°。可见PSO手术能够明显改良AS胸腰椎后凸畸形患者的脊柱-骨盆矢状面平衡。

与之类似，APSO手术也能有效地改正AS患者矢状面畸形，本组16例AS侧后凸畸形患者APSO术后，GK由术前76.8°减小至25.6°，LL由术前-0.4°增加至44.1°，SVA由术前15.1cm减小至3.8cm，SS由术前10.3°增加至20.9°，PT由术前33.6°减小至22.6°。应强调指出的是，APSO手术在改良AS患者矢状面畸形的同时，还能有效地改正其冠状面畸形，本组患者术前冠状面Cobb角为25.8°，术后纠正至7.6°；术前CSVL为5.6cm，术后纠正至1.8cm。另外，本组患者平均随访36个月，末次随访冠状面Cobb角为9.0°（改正丢失1.4°），CSVL为1.9cm（改正丢失0.1cm）；矢状面GK为28.7°（改正丢失3.1°），SVA为4.3cm（改正丢失0.5cm），LL为41.5°（改正丢失2.6°），PT为23.3°（改正丢失0.7°），SS为21.6°（改正丢失0.7°）。统计分析结果表明，APSO术后AS胸腰椎侧后凸畸形患者取得了满意的临床疗效，并在长时间随访中得到保持（图3）。

APSO手术具有PSO手术类似的优点，在脊柱矫形时椎体前缘不张开，椎前软组织在矫形时所受的牵张力小，减少了前纵韧带和腹主动脉撕裂的危险。与PSO手术相比，APSO手术医治AS侧后凸畸形的优越性在于：（1）APSO手术截骨面接触面积大，可以有效地避免截骨矫形后脊柱不稳及脱位；（2）APSO手术有利于截骨椎的初期愈合及再塑形，同时骨性融会后的APSO术后患者，随访进程中改正丢失较少；（3）APSO手术对AS患者进行矢状面矫形的同时也能进行冠状面矫形，使患者取得冠状面和矢状面双平面的平衡重建。

4、本研究的局限性

本组患者的性别、受教育程度、职业及经济地位未予斟酌，这些因素可能对生活质量产生一定的影响。另外，本研究病例数相对较少，在未来的研究中我们将进一步积累病列。虽然存在上述缺点，本研究结果仍可为临床运用APSO手术对AS侧后凸畸形患者进行脊柱矫形提供理论依据。

参考文献（略）