應用前柱松解重建技術(shù)治療成人脊柱畸形的一年隨訪(fǎng)結果

郎昭 吳靜曄 葛騰輝 何達 孫宇慶

成人脊柱退變會(huì )造成相應的脊柱畸形,其中因椎間盤(pán)退變導致的腰椎前凸丟失發(fā)展形成的脊柱矢狀面失衡,與患者的癥狀嚴重程度和健康相關(guān)生活質(zhì)量下降密切相關(guān)[1]。因此,在成人脊柱畸形的手術(shù)治療目標中,除神經(jīng)減壓外,重建脊柱矢狀面平衡以及恢復匹配的脊柱骨盆參數是改善患者生活質(zhì)量非常重要的一環(huán)。對成人脊柱畸形的治療傳統上多采用開(kāi)放手術(shù),采用后路截骨術(shù)對矢狀面畸形進(jìn)行矯正。輕至中度脊柱畸形可通過(guò)后柱截骨術(shù)(Smith-Petersen截骨術(shù)和Ponte截骨術(shù))得到矯正;重度和僵硬的脊柱畸形則通過(guò)三柱截骨術(shù)得到治療,術(shù)式主要包括經(jīng)椎弓根截骨術(shù)(pedicle subtraction osteotomy,PSO)和椎體切除術(shù)(vertebral column resection,VCR)。然而,這些傳統的后路矯形方法并發(fā)癥發(fā)生率較高。據文獻報道,PSO并發(fā)癥發(fā)生率為39.1%,VCR并發(fā)癥發(fā)生率高達61.1%[2]。Cho等[3]報道,單節段PSO術(shù)中平均出血量約為2 600 ml,大量失血會(huì )導致患者心腦血管意外發(fā)生風(fēng)險增高。此外,PSO短縮了脊柱后柱,也增加了由脊髓短縮導致硬膜皺褶引起神經(jīng)損傷的風(fēng)險[4]。近幾十年來(lái),微創(chuàng )手術(shù)(minimally invasive surgery,MIS)技術(shù)的應用在成人脊柱畸形的治療中取得了一些進(jìn)展。前柱松解重建(anterior column realignment,ACR)是一種新興的MIS技術(shù),用于治療成人脊柱畸形中的矢狀面失衡[5]。ACR是一種前柱延長(cháng)手術(shù),通過(guò)前側、前外側或外側入路進(jìn)行完整的椎間盤(pán)切除和前縱韌帶松解,之后放置大前凸角度的椎間融合器,最后通過(guò)微創(chuàng )或開(kāi)放入路進(jìn)行后方松解和固定。既往利用標本進(jìn)行的研究結果表明,ACR可顯著(zhù)糾正腰椎節段性前凸,矯形能力與PSO相當[6]。

但是只有少量文獻探討了ACR技術(shù)的安全性和有效性。本研究通過(guò)與PSO進(jìn)行比較,探討ACR在成人脊柱畸形矢狀面矯形中的作用,以期為成人脊柱畸形的臨床治療提供參考。

一、資料

1.病例納入與排除標準:(1)病例納入標準:①年齡≥18歲;②脊柱畸形患者,接受腰椎前外側椎間融合術(shù) (oblique lateral interbody fusion,OLIF)與1個(gè)或多個(gè)腰椎節段前縱韌帶松解,或接受PSO治療;③術(shù)后隨訪(fǎng)1年,臨床資料完整。(2)病例排除標準:①有既往胸腰椎內固定手術(shù)史;②合并創(chuàng )傷、腫瘤和炎癥;③先天性或神經(jīng)肌肉型脊柱側彎患者。

2.一般臨床資料:對2020年1月至2021年8月北京積水潭醫院脊柱外科治療的成人脊柱畸形患者17例的臨床資料進(jìn)行回顧性分析。依據手術(shù)方式將患者分為ACR組與PSO組。ACR組包括患者11例,其中男5例,女6例,年齡(63.3±8.5)(43～71)歲;患者體重指數(BMI)為(26.1±3.5)kg/m2,定量CT(QCT)骨密度值為(90.7±25.2)mg/cm3。PSO組包括患者6例,其中男1例,女5例,年齡(63.0±5.1)(55～70)歲,BMI為(26.5±2.0)kg/m2, QCT骨密度值為(82.7±10.4)mg/cm3。兩組基線(xiàn)資料差異無(wú)統計學(xué)意義(均P>0.05)。

本研究獲得院內倫理委員會(huì )的批準(批準號:202101-17)。

二、方法

1.手術(shù):(1)ACR組:同OLIF手術(shù)。采用全身麻醉;患者取側臥位。經(jīng)腹膜后入路顯露至腰椎前側方;初始保持前縱韌帶完整,切開(kāi)同側纖維環(huán),徹底切除椎間盤(pán)組織,并對對側纖維環(huán)進(jìn)行松解;之后于前縱韌帶前方行鈍性分離,在血管外膜和前縱韌帶間形成一平面,注意保護前方血管結構;使用長(cháng)柄手術(shù)刀行前縱韌帶松解,松解約3/4前縱韌帶后使用逐級增大的試模將間隙逐漸打開(kāi),間接完成前縱韌帶徹底松解;完成上述操作后,置入前凸角度為18°的椎間融合器,并以1枚螺釘固定于鄰近椎體;ACR手術(shù)后常規進(jìn)行后路椎弓根螺釘內固定,深筋膜下留置引流管,必要時(shí)在同一節段行脊柱后柱截骨,進(jìn)一步增加腰椎前凸;根據術(shù)前站立位脊柱全長(cháng)側位X線(xiàn)測量結果和術(shù)者個(gè)人判斷決定所使用融合器的大小和后方內固定節段。(2)PSO組:手術(shù)在神經(jīng)電生理監測下進(jìn)行。采用全身麻醉;患者取俯臥位。取后正中切口,行骨膜下剝離,顯露椎板、關(guān)節突及橫突;先在截骨平面上下置入椎弓根螺釘,切除相應節段棘突、椎板、關(guān)節突和橫突,從兩側剝離顯露椎體側面;顯露硬膜囊和雙側椎弓根,保護硬膜囊和神經(jīng)根;自一側椎弓根向椎體前方及內外側做楔形截骨,避免破壞截骨面上下骨性終板,終止于椎體前皮質(zhì),同時(shí)盡量將椎體外側皮質(zhì)磨除;切除一側后安裝臨時(shí)固定棒,同法進(jìn)行對側截骨;截骨完成后用雙側合適長(cháng)度永久性長(cháng)棒代替臨時(shí)棒,并加壓閉合截骨面,重建正常的腰椎前凸;截骨閉合后,再次探查硬膜囊和神經(jīng)根無(wú)壓迫;將融合節段的后方結構去皮質(zhì)化并植骨,深筋膜下留置引流管。

2.術(shù)后處理:患者無(wú)特殊情況術(shù)后24 h支具保護下離床活動(dòng)。24 h引流量<50 ml時(shí)拔除引流管。術(shù)后佩戴支具3個(gè)月。

3.隨訪(fǎng):術(shù)后3 d行影像學(xué)檢查。術(shù)后1年行門(mén)診隨訪(fǎng),評估并記錄臨床及影像學(xué)結果。

4.評價(jià)指標:記錄患者圍手術(shù)期數據,包括手術(shù)節段、手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、術(shù)中和術(shù)后并發(fā)癥。采用視覺(jué)模擬評分(visual analogue scale,VAS)和Oswestry殘障指數(Oswestry Disability Index,ODI)對患者腰痛、下肢痛以及生活功能進(jìn)行評估。通過(guò)站立位脊柱全長(cháng)X線(xiàn)測量整體及局部脊柱骨盆參數,包括腰椎前凸角(lumbar lordosis,LL)、骨盆入射角(pelvic incidence,PI)、骨盆傾斜角(pelvic tilt,PT)、骶骨傾斜角(sacral slope,SS)、矢狀面垂直軸(sagittal vertical axis,SVA)、第1胸椎骨盆角(T1-pelvic angle,TPA)以及ACR組節段前凸角(segmental lordosis,SL)。

所有病例均為初次腰椎手術(shù),均將脊柱矢狀面失衡作為主要手術(shù)指征。

一、術(shù)中情況

ACR組11例患者均一期完成手術(shù),共行13個(gè)節段ACR(1.2個(gè)節段/例),包括L3-47個(gè)(53.8%)和L4-56個(gè)(46.2%);對14個(gè)節段行標準OLIF手術(shù)(1.3個(gè)節段/例),包括L1-22個(gè)(14.3%)、L2-36個(gè)(42.9%)、L3-42個(gè)(14.3%)和L4-54個(gè)(28.6%);對2例固定至S1節段的患者行L5-S1經(jīng)椎間孔腰椎椎體間融合(transforaminal lumbar interbody fusion,TLIF)手術(shù);11例患者中有6例(8個(gè)節段)同時(shí)接受ACR節段后柱截骨術(shù);ACR節段融合器前凸角度均為18°,單純OLIF手術(shù)中2個(gè)節段(14.3%)使用6°融合器,12個(gè)節段(85.7%)使用12°融合器;所有患者平均接受后路椎弓根螺釘內固定3.9個(gè)椎體/例。上固定椎(upper instrumented vertebra,UIV)范圍為L(cháng)1～L4,下固定椎(lower instrumented vertebra,LIV)范圍為L(cháng)5～S1;對其中9例(81.8%)患者行開(kāi)放后路固定,其余2例(18.2%)行經(jīng)皮螺釘內固定。PSO組患者中1例行L4水平截骨,4例L3水平截骨,1例L2水平截骨,平均接受后路椎弓根螺釘內固定7.0個(gè)椎體/例。UIV為T(mén)10或L1,LIV為S1或骨盆。所有病例均為開(kāi)放式手術(shù)。

二、臨床結果

兩組患者術(shù)前與術(shù)后ODI以及腰痛和下肢痛VAS評分見(jiàn)表1。ACR組手術(shù)時(shí)間為(331.8±123.6)min,出血量為(247.3±179.7)ml。PSO組手術(shù)時(shí)間為(348.3±37.1)min,術(shù)中出血量為(966.7±150.6)ml。兩組手術(shù)時(shí)間差異無(wú)統計學(xué)意義(P=0.688),ACR組術(shù)中出血量低于PSO組(P<0.001)。

表1 ACR組與PSO組患者臨床評價(jià)指標的比較

三、影像學(xué)結果

依據SRS-Schwab分類(lèi)方法,ACR組術(shù)前矢狀面修正參數8例PI-LL>20°(++),2例PI-LL=10°～20°(+),1例PI-LL <10°(0);5例PT>30°(++),4例PT=20°～30°(+),2例PT <20°(0);4例SVA>9.5 cm(++),5例SVA =4.0～9.5 cm(+),2例SVA<4.0 cm(0);11例患者中,9例SVA≥4 cm,10例TPA≥20°,存在整體矢狀位失衡。PSO組術(shù)前6例患者PI-LL>20°(++);5例PT>30°(++),1例PT=20°～30°(+);3例SVA >9.5 cm(++),3例SVA=4.0～9.5 cm(+);全部6例患者SVA≥4.0 cm,TPA≥20°,存在整體矢狀位失衡。兩組術(shù)前LL,PI-LL,PT,SS,SVA和TPA差異均無(wú)統計學(xué)意義(均P>0.05)(表2)。

術(shù)后1年ACR組PI-LL顯著(zhù)低于PSO組(7.9°±6.9°比17.7°±3.2°,P=0.006),其余參數差異均無(wú)統計學(xué)意義(均P>0.05)。與術(shù)前相比,兩組患者術(shù)后3 d和術(shù)后1年LL,PI-LL,SVA和TPA均有顯著(zhù)改善(均P<0.05)。ACR組LL術(shù)后3 d較術(shù)前增加15.5°±15.5°,術(shù)后1年增加20.6°±15.5°;SVA和TPA在術(shù)后3 d均有顯著(zhù)改善,術(shù)后1年矯正效果稍有丟失。PSO組LL術(shù)后3 d增加19.7°±2.3°,術(shù)后1年增加21.0°±2.1°;SVA和TPA在術(shù)后3 d 改善(均P<0.05),術(shù)后1年略有丟失。見(jiàn)表2。

表2 ACR組與PSO組患者術(shù)前、術(shù)后3 d和術(shù)后1年影像學(xué)參數的比較

ACR組患者ACR手術(shù)節段SL術(shù)后3 d較術(shù)前有顯著(zhù)改善(P<0.05),術(shù)后1年較術(shù)前增加14.0°±6.3°,是單純行OLIF手術(shù)節段增加值(5.1°±5.3°)的2.7倍(P<0.001)。行ACR聯(lián)合后柱截骨手術(shù)節段與行單純ACR節段相比,SL增加58.3%,差異有統計學(xué)意義(P<0.05)(表3)。

表3 ACR組術(shù)前、術(shù)后3 d和術(shù)后1年SL的比較

四、并發(fā)癥

ACR組患者術(shù)后1例(9.1%)出現下肢運動(dòng)障礙,1年隨訪(fǎng)時(shí)恢復;2例(18.2%)出現新發(fā)大腿麻木或感覺(jué)異常,其中1例1年隨訪(fǎng)時(shí)癥狀存在;1例(9.1%)出現傷口感染,經(jīng)抗生素治療后好轉;未見(jiàn)血管損傷和腹膜后血腫。PSO組患者術(shù)后1例(16.7%)出現一過(guò)性下肢肌力下降,1年隨訪(fǎng)時(shí)恢復;1例(16.7%)出現傷口感染,經(jīng)抗生素治療后好轉;1例(16.7%)出現心衰,經(jīng)對癥治療后好轉。本研究組患者1年隨訪(fǎng)時(shí)均未出現機械并發(fā)癥。

典型病例見(jiàn)圖1。

圖1 患者,男,69歲,診斷為成人脊柱畸形(脊柱矢狀面失平衡、退行性脊柱側彎),行前后路聯(lián)合脊柱矯形手術(shù),其中L3-4、L4-5節段行前柱松解重建、L2-3行前外側椎間融合術(shù)、L5-S1行經(jīng)椎間孔腰椎椎體間融合,同時(shí)在L2-3、L3-4、L4-5節段行后柱截骨,L1-S1后路椎弓根螺釘內固定、植骨融合術(shù) A,B 術(shù)前正側位脊柱全長(cháng)X線(xiàn)示脊柱退變嚴重,腰椎前凸丟失,脊柱矢狀面失平衡,冠狀面可見(jiàn)明顯側彎,腰彎Cobb角34°,骨盆入射角-腰椎前凸角為60°,骨盆傾斜角為41°,矢狀面垂直軸為11.0 cm C,D 前柱松解重建術(shù)后3 d正側位X線(xiàn)示脊柱矢狀面及冠狀面序列均得到明顯改善,腰彎Cobb角3°,骨盆入射角-腰椎前凸角為10°,骨盆傾斜角為 34°,矢狀面垂直軸為0.3 cm E,F 術(shù)前及術(shù)后3 d腰椎正側位X線(xiàn)示術(shù)后腰椎前凸較術(shù)前明顯改善,L3-4節段性前凸角從后凸3.5°改善至前凸17.2°,L4-5節段性前凸角從4.6°改善至18.0° G 術(shù)后1年側位X線(xiàn)示脊柱矢狀面整體序列及腰椎前凸角度維持良好,骨盆入射角-腰椎前凸角為13°,骨盆傾斜角32°,矢狀面垂直軸為0.1 cm,矯形效果得以保持 H 術(shù)后1年CT示內固定位置良好,椎間隙已融合,融合器無(wú)明顯沉降

作為一種新興矯形技術(shù),ACR的主要目標是降低手術(shù)創(chuàng )傷、減少并發(fā)癥,同時(shí)達到與傳統后路三柱截骨術(shù)式相近的放射學(xué)結果[7]。雖然傳統PSO三柱截骨因其強大的矯形能力被作為糾正脊柱失平衡的重要武器,但其圍手術(shù)期并發(fā)癥發(fā)生率較高[2]。此外,為保證遠端有足夠的固定節段數量,PSO技術(shù)截骨位置多位于上腰椎,并不能使LL恢復協(xié)調,依靠在單個(gè)脊柱節段上實(shí)現大部分畸形矯正也不能恢復有正常比例關(guān)系的LL[8]。既往研究結果顯示,遠端LL應占總LL的2/3,不協(xié)調的重新排列可能導致近端交界性后凸畸形的發(fā)生[9]。另外,由于PSO使脊柱短縮,局部矯形較大可能增加硬脊膜皺褶導致神經(jīng)損傷的風(fēng)險[10]。

ACR作為一種侵入性較小的矯形技術(shù),將PSO經(jīng)椎體矯形改變?yōu)榻?jīng)椎間隙矯形,同時(shí)可與后柱截骨聯(lián)合使用,達到微創(chuàng )理念下顯著(zhù)矯正LL的目的。但是,作為一種新技術(shù),ACR手術(shù)仍處于起步階段,其有效性和安全性尚未得到證實(shí),僅有進(jìn)行了為數不多的ACR病例研究。Deukmedjian等[11]報道了應用ACR治療7例脊柱矢狀面失平衡患者的早期經(jīng)驗,平均隨訪(fǎng)時(shí)間為9.1個(gè)月LL改善24°(術(shù)前24°,術(shù)后48°),在A(yíng)CR節段實(shí)現局部矯正17°,PT從32°改善至25°,SVA從9 cm改善至4.1 cm,后路固定主要采用經(jīng)皮椎弓根螺釘,未提及ACR結合后柱截骨術(shù),無(wú)患者輸血,未見(jiàn)血管和內臟相關(guān)并發(fā)癥,總并發(fā)癥發(fā)生率為14%。Berjano等[12]采用ACR治療重度脊柱矢狀面失平衡患者12例,患者LL從20°改善至51°,ACR節段平均前凸角為27°,術(shù)后SVA<5 cm,82%患者術(shù)后PT<20°,主要并發(fā)癥發(fā)生率為18%(2/12),出現1例腸穿孔和1例后路傷口感染。Murray等[13]采用ACR治療成人脊柱畸形患者31例(共47個(gè)ACR節段),LL從32.3°改善至49.9°,PI-LL從26.5°改善至11°,SVA從10 cm改善至6.2 cm,29%(9例)患者出現并發(fā)癥,包括8例髂腰肌無(wú)力和1例逆向射精,未見(jiàn)血管和腸道損傷并發(fā)癥。本研究ACR組患者術(shù)后LL總體改善15.5°,PI-LL從28.5°改善至13.0°,PT從27.5°改善至21.5°,SVA從7.2 cm改善至1.0 cm,并在1年隨訪(fǎng)中保持了矢狀面矯形效果。本研究結果與文獻報道相近,亦體現了ACR強大的矢狀面矯形能力。近年有少量研究者對ACR和PSO在成人脊柱畸形矯形中的效果進(jìn)行了比較。Mundis等[7]報道ACR組患者脊柱前凸矯正效果(26.8°)與PSO組(25.4°)相近,但術(shù)中出血較少。Leveque等[14]同樣發(fā)現兩組患者脊柱前凸矯正效果相近(ACR組31°,PSO組35°),而ACR組患者出血量?jì)H為PSO組的二分之一。由此可見(jiàn)ACR技術(shù)在初步報道中具有較好的有效性及安全性。本研究同樣對ACR和PSO進(jìn)行了比較,發(fā)現術(shù)后1年時(shí)兩種技術(shù)對腰椎前凸的矯正力相近(ACR組20.6°,PSO組21.0°),患者脊柱整體平衡(SVA和TPA)在術(shù)后1年基本改善至正常范圍,PSO組患者術(shù)中出血量明顯高于A(yíng)CR組(966.7 ml比247.3 ml),此結果同既往文獻相似。本研究ACR組患者術(shù)后1年P(guān)I-LL明顯優(yōu)于PSO組(7.9°比17.7°),但由于PSO組術(shù)前PI-LL不匹配更加明顯(ACR:28.5°,PSO:38.7°),加之總樣本量較小,因此尚難以得出確切結論。

隨著(zhù)大前凸角度融合器的出現,ACR技術(shù)的平均節段前凸矯正值可達10°～30°[15-16]。Akbarnia等[5]應用ACR治療成人脊柱局灶性后凸畸形患者17例,對其中絕大多數(88 %)在A(yíng)CR節段水平施行了后柱截骨術(shù),使患者ACR水平椎間隙角度從術(shù)前后凸5°改善至術(shù)后前凸20°,行后柱截骨內固定進(jìn)一步矯形后改善至27°,LL從術(shù)前17°改善至截骨前38°,行后柱截骨內固定加壓后改善為44°。增加后柱截骨術(shù)可以獲得更好的矯形效果。Turner等[17]在一項多中心回顧性研究中,對8年間行ACR治療的成人矢狀面脊柱畸形患者34例(58個(gè)節段)進(jìn)行了影像學(xué)分析,對幾乎所有(97.1 %)患者施行了后路固定,對其中34個(gè)(58.6%)ACR節段施行了后柱截骨術(shù),聯(lián)合后柱截骨的ACR節段椎間隙角度增加14.1°,而沒(méi)有聯(lián)合后柱截骨的ACR節段椎間隙角度增加了9.9°,單純行側方腰椎椎體間融合術(shù)(lateral lumbar interbody fusion,LLIF)節段椎間隙角度增加了3.3°,差異均有統計學(xué)意義。本研究結果同上述研究相似,與單純OLIF相比,ACR具有更強大的節段矯形能力;與單純ACR相比,ACR聯(lián)合后柱截骨可以獲得更大的SL。

現有相關(guān)文獻及其所報道病例數均較少,ACR術(shù)后并發(fā)癥情況仍難以明確。已知ACR術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率為18%～47%[18-19]。ACR術(shù)后并發(fā)癥包括暫時(shí)性和持續性運動(dòng)障礙、暫時(shí)性和持續性感覺(jué)障礙、近端交界性后凸畸形、血管損傷、硬膜撕裂和(或)腦脊液漏、腸梗阻、腹膜后血腫、骨折和傷口相關(guān)并發(fā)癥等,發(fā)生率與傳統后路開(kāi)放截骨術(shù)相當或更低(24.2%～50.8%)。本研究并發(fā)癥發(fā)生率為ACR組36.4%(4/11)、PSO組50.0%(3/6),同既往文獻中的結果相當。未來(lái)樣本量更大的隊列研究將有助于明確ACR相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生率。

本研究存在回顧性研究、單中心研究和樣本量較小等局限性。后續需要進(jìn)行多中心前瞻性研究來(lái)進(jìn)一步明確ACR技術(shù)的安全性和有效性。

總之,ACR技術(shù)可以有效安全且微創(chuàng )地恢復矢狀面失平衡的成人脊柱畸形患者的LL,臨床療效和影像學(xué)結果與PSO截骨手術(shù)相近;與單純OLIF相比,ACR技術(shù)的節段矯形能力更強;將ACR與后柱截骨術(shù)聯(lián)合使用可以獲得更好的矯形效果。