脊柱侧凸(scoliosis)又称脊柱侧弯,是一种复杂的三维平面的畸形,即包括冠状面上脊柱一个或数个节段偏离中线,形成侧方弯曲;矢状面上胸椎生理性后凸和腰椎生理性前凸的减少;还有轴向面上脊柱的旋转畸形,可影响脊柱的前屈、后伸、左右侧屈及每个椎体节段的旋转,因此必须从矢状面、横截面及冠状面进行综合分析。
早期开展的脊柱侧凸治疗,主要着重于冠状面畸形的改善,但多数未取得较好的效果。因此,现代脊柱侧凸治疗的目的是纠正脊柱三维畸形,达到冠状面矫形、矢状面恢复生理曲度和轴位消除旋转这三个目标。终极目标就是达到整个脊柱的平衡。
目前,脊柱侧凸三维矫形手术主要分为前路松解矫形术与后路截骨矫形术。自Dwyer于1969年首次报道脊柱侧凸前路松解矫形术以来,前路松解手术应用于脊柱侧凸的治疗已有近半个世纪,一直是治疗胸腰段AIS较为经典的术式。
其手术优点为融合节段、旋转畸形矫正率高。然而假关节的形成、后凸畸形的发生、内植物失败以及创伤大、出血多为其缺点。对于先天性侧凸、特发性侧凸年龄过小,为防止曲轴现象所作的前路松解目的明确,且效果肯定。而对于重度、僵硬性脊柱侧凸,通过一期前路松解,同期或者二期联合后路松解内固定融合术明显增加了手术的矫正率,并减少了并发症的发生。
脊柱侧凸的主弯以胸弯最为多见,所以胸椎前路松解术在脊柱畸形,尤其是严重、僵硬脊柱畸形的矫形术中的作用突显重要。
随着脊柱三维矫形理论的发展,椎弓根螺钉技术的应用,人们逐渐认识到后路选择性融合手术的应用不但损伤脊髓的机率小,亦可取得较好的效果。Suk等证明后路的椎弓根螺钉技术融合节段短,三维矫正效果更好,证明椎弓根螺钉凸侧加压去旋转能力较强,矫正效果与前路相当。
因此,近年来后路截骨矫形手术大行其道,有超越并取代前路松解矫形手术的趋势。
尽管以往的诸多研究提示,前路松解矫形术与后路截骨矫形术的旋转畸形矫正率均较高,但很少有研究对两种手术方式的旋转畸形矫正率直接进行研究与比较。那么究竟哪一种手术方式的旋转畸形矫正率更高呢?为了更好地回答这一问题,美国学者Wollowick等进行了一项生物力学研究,该研究结果已在近期的Spine杂志上发表。
该研究将取自14具新鲜尸体标本的完整胸段脊柱(T1-T12)随机进行前路矫形与后路矫形手术,并在T4-5节段与T8-9节段将整个胸段脊柱分为上段胸椎(T1-4)、中段胸椎(T5-8)、下段胸椎(T9-12)。
所有分段脊柱标本均分别固定于一液压力学加载系统上进行生物力学检测。脊柱标本由中立位分别向左侧与右侧扭转至最大幅度,左右各扭转一次为1个循环。检测的轴向加载力矩为± 5 N·m,共扭转10个循环。
首先将完整的标本按照上述方法进行检测,然后将接受前路手术或后路手术的脊柱标本按照同样的方法进行检测。行前路或后路手术后脊柱标本轴向旋转幅度的增大程度采用三维运动捕捉摄像系统进行记录。
前路松解手术切除的结构包括(1)前纵韧带、(2) 纤维环、(3)髓核、(4)后纵韧带。后路截骨矫形手术的切除结构包括 (1)棘间韧带、(2)下关节突、(3)上关节突、(4)棘状、(5)椎板、(6)黄韧带。测量每个结构按顺序切除后脊柱旋转角度的增加度数,并通过与除以正常的脊柱旋转角度计算出脊柱旋转角度的增加百分比。
研究结果显示,通过后路截骨矫形术可以使脊柱的轴向旋转幅度增加8.8%-71.9%,而前路松解矫形手术可以使旋转幅度增加141%-288%。此外,在上段胸椎(T1-4)、中段胸椎(T5-8)、下段胸椎(T9-12)三个节段水平上,前路松解矫形手术的旋转畸形矫正率均显著高于后路截骨矫形手术。
表1 前路后纵韧带切除后与后路黄韧带切除后旋转幅度变化百分比的Wilcoxon秩-和检验
表2 方差的Friedman 2-Way 非参数分析
表3 后路手术切除各结构后旋转幅度较基线(结构完整时)变化程度的Wilcoxon秩-和检验
表4.前路手术切除各结构后旋转幅度较基线(结构完整时)变化程度的Wilcoxon秩-和检验
图1 一胸段脊柱标本固定于液压力学加载系统上进行生物力学检测。
图2 后路手术切除各结构后每个节段较基线(结构完整时)旋转度数变化的中位数值。
图3 前路手术切除各结构后每个节段较基线(结构完整时)旋转度数变化的中位数值。
图4 每个节段前路与后路手术后轴向旋转幅度变化的度数。
图5 每个节段前路与后路手术后轴向旋转幅度变化的百分比。
该生物力学试验的研究结果表明,前路松解矫形手术的旋转畸形矫正效率要显著高于后路截骨矫形术。因此,前路松解作为一个经典的传统术式仍有其独特的优势与存在价值,而不应该将其彻底地抛弃。