青少年特发性脊柱侧凸外科治疗进展
1 青少年特发性脊柱侧凸概念
青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis，AIS)是青春前期或骨骼成熟前发生的脊柱侧凸，占整个脊柱侧凸的80%，形成带有弧度的脊柱畸形。常伴有脊柱的旋转畸形和矢状面上生理弯度的变化，胸廓、肋骨、骨盆、下肢的长度、双侧肩胛高度也会随之变化，并常伴有骨质疏松，严重的病例(Cobbs角>80°)会影响到呼吸功能、心脏变位，甚至发生截瘫。在生理和心理上给患者造成很大的负担。
早期通过云纹背影实验普查脊柱侧凸的发生率，根据对脊柱侧凸概念认识的不同：Cobbs角>10°侧凸发生率为15%~3%，Cobbs角>20°侧凸发生率为03%~05%，Cobbs角>30°侧凸发生率为02%~03%，并在随防过程中发现：Cobbs角>30°的脊柱侧凸有明显的加重倾向〔1〕。虽然应用外固定支具能够限制部分轻症侧凸的继续发展，但大多数患者应用后的效果并不理想，而且外固定支具不能起到很好的矫形作用〔2〕。
2 青少年特发性脊柱侧凸分型
对特发性脊柱侧凸进行合理的分类是确定治疗方法的前提。最初根据侧凸的外观形态将脊柱侧凸分为双胸弯型、胸弯型、胸腰型、腰弯型、双主弯型、三弯型。1983年，King等在冠状面上测量了特发性脊柱侧凸的范围和Cobbs角，对侧凸的活动度进行进一步的分析，将侧凸划分为5个类型，并提出不同类型脊柱侧凸融合固定标准。这一分型成为Harrington系统和Luque系统治疗青少年特发性脊柱侧凸的原则和术后效果评价的标准。但以上方法主要在冠状面上对脊柱侧凸畸形进行评价，对矢状面和椎体旋转畸形的评价并不理想。在脊柱三维矫正理念已经被确认，大量脊柱侧凸三维矫形器械和术式层出不穷的时期已经显得十分落后。因此，对青少年特发性脊柱侧凸的病理改变、分型的重新认识对于手术治疗原则和方法的改进尤为重要。以往大量的研究证明，侧凸脊柱常常伴有矢状面上生理弯屈的变化和椎体的旋转畸形，并且椎体两侧结构如椎弓根、椎板、小关节等呈现明显的非对称性，这种畸形又是侧凸进行性加重和术后脊柱不稳、矫形丢失的重要原因〔3〕。这些变化的进一步认识对脊柱侧凸的诊断、治疗和愈后的判断有重要的指导意义。2001年，Lenke等在三维矫正脊柱畸形的理念下，对各种脊柱侧凸进行详细的比较和分析，提出了一种新的分型系统的原则：(1)包括所有脊柱侧凸；(2)强调矢状面的畸形；(3)为治疗提供明确标准；(4)各种侧凸遵循明确标准；(5)有很好的型内比较和型间比较；(6)易于理解和有很好的实用价值。在上述原则指导下充分考虑侧凸脊柱在冠状面、矢状面和中轴位上的畸形，提出了新的分型方法。Lenke分型系统对于脊柱侧凸的诊断、术式的选择、融合范围的确定、器械的使用及后期效果的评价提供了更为可靠的依据〔4、5〕。
3 青少年特发性脊柱侧凸的手术治疗
31 手术指征
对于具有进展性的青少年特发性脊柱侧凸的治疗以手术为主，其目的是完全或部分矫正并稳定畸形，重建或保持脊柱平衡，并消除形体畸形和心理障碍〔6〕。早期Harrington系统和Luque系统是根据King分型原则选择合适的适应证。近些年来，随着在解剖、病理和生物力学上对脊柱侧凸认识的不断深入以及Lenke分型的出现，对脊柱侧凸治疗的概念有了重要的变化。以CotrelDuboussset器械为代表的第3代脊柱矫形器械在三维矫正理论的基础上增强冠状面和矢状面上的矫正和矫形后的稳定性，同时强调对旋转椎体的轴向矫正〔7、8〕。内固定器械和手术方法对术后脊柱的生长发育的影响也成为众所瞩目的焦点。另外，微创手术在青少年特发性脊柱侧凸的应用也成为努力的方向。
32 内固定器械的发展
321 Harrington器械和Luque器械
最初对青少年特发性脊柱侧凸的矫正是单纯通过石膏矫形和脊柱融合的方法，这种方法有较高的假关节发生率，原因是不能为矫形后的脊柱提供一个稳定的环境。Harrington等自行设计了一套钩棒系统，通过对小关节的融合，明显地增加了脊柱的稳定性，减少了假关节的形成。Harrington棒的支撑作用可使胸弯后凸变小、下支撑点以上腰弯前凸变小、下支撑点以下腰弯前凸变大的作用，术后引发平背综合征；术后还需一段时间的外固定。Jarvis等在Harrington系统基础上添加节段性椎板下钢丝，进一步增加了对脊柱的矫正能力和术后脊柱的稳定性，还能在矢状面上部分矫正胸椎后凸过小。但这一方法技术要求高，有损伤神经、椎板断裂及硬膜损伤等危险。还有作者通过节段性棘突钢丝、Harrington棒和Luque棒的联合应用增加了稳定性。和椎板下钢丝比较，节段性棘突钢丝减少了损伤脊髓的危险，但由于钢丝有切割棘突的倾向，这种装置对脊柱后凸的矫正能力较差。Bentley等将Harrington棒、椎板下钢丝结合Luque棒治疗脊柱侧凸取得很好的矫正效果〔9〕。Harrington器械和Luque器械被公认为是脊柱侧凸手术治疗的2次革命性进步。Harrington器械能矫正和较好地稳定脊柱在冠状面上的畸形。Luque器械还在矢状面上有矫正能力。但这2种方法均存在以下问题：(1)没有对椎体旋转畸形的矫正能力；(2)融合后的脊柱丧失继续生长的能力；(3)矫形丢失。
322 第3代内固定器械
3221 融合节段选择
第3代内固定器械组成包括：棒、钉或钩、横连杆等主要结构。通过钩的牵拉、支撑或钉的杠杆力而达到三维矫正目的。横连杆明显增强了术后脊柱的稳定性，并且在术后不需要外固定架的支撑。对于脊柱侧凸融合范围的选择，King等认为对于Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ型侧凸远端融合固定至稳定椎，Ⅲ型侧凸融合固定置稳定椎的上一个椎体。Lenke等发现按照King融合标准Ⅱ型侧凸术后易发生失代偿。通过对27名侧凸患者的侧凸脊柱各个节段的活动性进行评价，认为对结构性侧凸的椎体进行融合就能达到很好的矫正效果。Cotrel和Dubousset对侧凸脊柱进行分析，并确定顶椎、中立椎、中间位椎和上、下位终椎位战略性脊椎，认为在融合节段范围内并不需要固定所有脊椎，只要将战略性脊椎固定就可达到矫正目的。Sawatzsky等认为增加置钩的数量可明显提高冠状面和矢状面上侧凸的矫正率，增加术后脊柱的稳定性，降低了术后矫形丢失，而且还明显降低了由于应力集中引起的椎板断裂的发生率。但在椎体旋转畸形的矫正上没有明显的改进〔10〕。
3222 前后路选择
虽然后路内固定，植骨融合一直被认为是矫正脊柱侧凸的经典方法，适用于双弯型或三弯型侧凸，但对于伴有的后凸的矫正效果并不满意〔9〕。对于单弯型、短节段结构性侧凸，可以应用经前路内固定融合相对较少椎体的前提下达到冠状面、矢状面和水平面上更好的矫形效果，对上下代偿性侧凸也能很好地矫正。显著降低了神经损伤、内置物突出、腰背部疼痛和上位椎体后凸畸形等并发症〔11〕，而且通过椎体间坚强的固定降低了假关节的发生率。Skaggs等发现前路手术的术中失血量、返修率、感染率也明显低于后路手术〔12〕。前路内置物的棒体必须有足够的强度以维持稳定的固定。如果棒体直径过小，前路内置物失败的发生率明显高于后路手术。
大量的研究表明生长发育期的脊柱侧凸，后路固定可因为椎体前、中柱的继续生长而有产生“曲轴现象”的可能。通过前路短节段椎间盘切除、椎体间植骨固定和椎体骨化中心的破坏达到预防目的〔13〕，而且在胸段侧凸和胸腰段侧凸中通过减少融合节段而使腰椎获得最大的活动，降低了腰背部疼痛等并发症〔13、14〕。JulesEylsee等报道与后路相比，前路手术更易引起呼吸系统并发症，如炎性渗出、膈肌功能不全，严重的引起急性肺功能衰竭〔15〕，虽然经胸腔途径矫正能力更强，但术后肺功能减退更为明显。
3223 内置物选择
第3代内固定器械对侧凸的矫正能力和术后脊柱的稳定作用明显增强。冠状面和矢状面的矫正率在70%以上，对椎体旋转的矫正也明显优于Harrington系统，但椎板下置钩有神经损伤的危险。器械的多样性为侧凸矫正的手段提供了更广阔的选择空间。如：CDI、中央棒、Isola等提供了良好的稳定性〔16、17〕，TSRH棒体的柔韧性增加了耐疲劳性，Paragon、Moss Miami系统的小巧和组件间的坚固锁定降低了后路应用还容易引起内置物突出和内固定物之间的磨损引发的无菌性炎症及棒体的疲劳性断裂等常见的并发症。前路椎体钉系统降低神经损伤。
与经典的钩棒系统相比，椎弓根钉系统在矢状面、冠状面及椎体轴位上有更为强大的矫正能力，并且仅需要融合相对较短的节段。有研究发现应用椎弓根钉系统术后脊柱稳定，矫形度数丢失少，肺部并发症少，未发现假关节发生，术中失血少等。但术中操作技术要求高，尤其在胸椎，有神经损伤的危险，而且有研究报道术后有断钉、断棒和螺钉、棒体松动等并发症〔18〕。和其他内固定器械相比，椎弓根钉系统的价格较高。大量的研究对椎弓根钉系统和其他内固定系统短期和长期的矫形效果比较，Hee等发现椎弓根钉系统与前路内固定系统有相似的矫正率(71%/74%)和矫形丢失(4%/6%)〔19〕；Storer等椎弓根钉系统与传统钩棒系统的矫形效果对比也未发现明显的差异(702%/681%)〔18〕。但Kim等得出的结果是椎弓根钉系统的矫形效果明显优于后路钩棒系统(738%/516%)，并且有相对较短的融合节段和很低的矫形丢失率〔20〕。
3224 并发症
与Harrington器械和Luque器械相比，第3代内固定器械的应用使平背综合征和假关节的发生率明显降低，但脱钩、硬膜撕裂、椎板骨折、断钉、断棒及棒体松动等相关报道屡见不鲜。最近应用的椎弓根钉系统还出现椎弓根骨折、神经根损伤、胸膜漏等并发症〔18、21〕，特别是在胸段脊柱脊髓损伤的几率明显增高。有报道指出坚强的内固定可引发椎体的融合节段内的骨质疏松和椎间盘的退行性变，而在融合节段外的椎体和间盘却无明显变化。有研究报道CctrelDubousset器械过度的去旋转、过度矫正侧凸畸形、融合固定节段选择不当引起冠状面和矢状面的失平衡。对AIS患者行单纯后路手术可因椎体的继续生长引发曲轴现象，这是矫形丢失的重要原因。
大多数金属内固定器械的应用增加了术后感染的可能性。对于严重的感染去除内置物是最有效的治疗方法，但过早的去除内置物又易引起矫形丢失和假关节的形成。有学者提出利用单棒系统将减少内置物的表面积、增加植骨面积和减少手术时间，从而降低感染的发生率。但Bagheri等对42名AIS患者应用后路单棒系统后发现：两者感染率并无明显区别，而且单棒系统术后脊柱的矫形丢失率、内置物失败率和假关节发生率明显增高。
323 对生长发育影响
对青少年特发型脊柱侧凸患者行后路脊柱融合术可因椎体的继续生长引发曲轴现象，虽然通过前路椎间盘切除、椎体融合的方法可以大大降低其发生率，但上述治疗方法严重影响青少年患者脊柱的继续生长〔11〕。随着对侧凸脊柱术后生长发育认识的不断深入，许多学者应用Luquetrolley技术、MeCathy技术等对侧凸脊柱行内固定而不进行植骨融合，从而达到术后脊柱继续生长的目的。但上述方法需要对侧凸脊柱行多次手术，增加了患者的负担。Harrington等进一步发现只进行内固定不做植骨融合只能暂时控制畸形而进行植骨融合才能达到对畸形的有效控制。针对上述不足，自2000年以来，笔者自行设计中间锁定、两端滑动椎弓根钉系统治疗脊柱侧凸。特点是一次性手术矫正畸形，不影响术后脊柱的生长。其中治疗AIS近200例取得满意疗效，矫正率达到70%以上，部分患者随访发现矫正丢失<10°，术后患者身高有明显的生长〔22〕。
324 微创手术
Wall等成功地应用胸腔镜行前路椎间盘切除、椎体间融合和后路内固定技术治疗脊柱侧凸。另有大量的研究报道了利用胸腔镜或腹腔镜治疗脊柱侧凸，与传统开放式手术比较，腔镜技术有切口小、失血少、术后疼痛较轻、全身并发症较少等优点〔23、24〕。Levin等进一步利用胸腔镜下胸腔切开术(vedioassisted thoracoscopic surgery，VATS)和胸腔镜下小切口胸腔切开术(miniopen thoracoscopically assisted thoracotomy，MOTA)治疗脊柱侧凸获得与开放手术相似的矫正效果。VATS术后出现临近椎体退行性变伴有疼痛。MOTA术中出现一过性低血压，术后有一定程度的肺功能降低〔24〕，但降低程度明显低于传统术式。Krasna等发现术后出现肺膨胀功能不全、气胸、肺炎、创伤性感染等并发症〔25〕。从美学观点来看腔镜技术是未来脊柱侧凸治疗的发展趋势，由于开展的时间较短，其手术的适应证还较窄，只应用于结构性单弯，而对于双弯或三弯型脊柱侧凸应用还处于探索阶段。远期有哪些并发症尚不完全清楚。
4 结 论
随着解剖学、病因学对AIS认识的不断深入，治疗上对侧凸脊柱的内固定范围、融合水平更为明确。内固定器械的不断发展、新方法的不断应用为侧凸的外科治疗提供了广阔的选择空间。第3代脊柱矫形内固定器械的前后路应用使其矫形效果达到近乎完美的程度。后路中间锁定、两端滑动椎弓根螺钉系统为治疗生长发育期脊柱侧凸开辟了新的途径。并为术后脊柱的继续生长创造了有利条件，完善了第3代矫形器械的治疗效果；腔镜技术的广泛应用不但在治疗上提供了新的手段，更在美学上极大地方便了患者。
参考文献：
〔1〕 Weinstein S,Dolan L,Spratt K.Health and function of patients with untreated idiopathic scoliosis:a 50year natural history study[J].J Bone Joint Surg Am,2003,289(5):559567.
〔2〕 覃家强，张德文，王忠良.儿童脊柱畸形的支具治疗[J].中国矫形外科杂志，2004，12(1、2):2527.
〔3〕 Liljenqvist U,Allkempcr T,Hackenberg L.Analysis of vertebral morphology in idiopathic scoliosis with use of magnetic resonance imaging and multiplanar reconstrustion[J].J Bone Joint Surg Am,2002,84:359368.
〔4〕 Lenke LC,Betz RR,Harms J.Adolescent idiopathic scoliosis:a new classification to determine extent of spinal arthrodesis[J].J Bone Joint Surg Am,2001,83:11691181.
〔5〕 Puno R,Maxy R,Savvides A.A comparison of the king and the lenkc classification systems of adolescent idiopathic scoliosis[J].Spine,2002,27:6061.
〔6〕 Dickson RA.Spinal deformitybasic principles[J].Spine,2004,29:411425.
〔7〕 Delorme S,Labelle H,Poitras B.Pre,intra,and postoperative three dimensional evaluation of adolescent idiopathic seoliosis[J].J Spinal Dis,2000,13:93101.
〔8〕 Yvan P,CarlEric A,Hubert L.Spinal shape changes resulting from scoliotic spinesurgical instrumentation expressed as intervertebral rotations and centers of rotation[J].J Biomeeh,2004,37:173180.
〔9〕 Bentley G,Haddad F,Bull T.The treatment of scoliosis in muscular dystrophy using modified luque and hurringtonluque instrumentation[J].J Bone Joint Surg Br,2001,83:2228.
〔10〕 Sawatzky BJ,Trendwell SJ,Jang SB.Effect of threed/mentional assessment on surgical correction and on hook strategies in multihook instrumentation for adolescent idiopathic seoliosis[J].Spine,1998,23:201205.
〔11〕 Betz R,Harms J,David H.Comparison of anterior instrumentation for correction of adolescent thoracic idiopathic scoliosis[J].Spine,1999,24:225239.
〔12〕 Skaggs DL,Friend L,Cortese K.Anterior versus posterior spinal instrumentation for the treatment of thoraeolumbar curves in adolescent idiopathic scoliosis[J].Spine,2003,3:140.
〔13〕 Brodner W,Yue WM,Moeller H.Short segment boneonbone instrumentation for single curve idiopathic scoliosis[J].Spine,2002,27:118119.
〔14〕 Fred A,Lawrence G,Keith H.Prospective radiographic and clinical outcomes and complications of single solid rod instrumented anterior spinal fusion in adlescent idiopathic scoliosis[J].Spine,2001,26:19561965.
〔15〕 JulesElysee K,Urban MK,Urquhart BL.Pulmonary complications in anteriorposterior thoracic lumbar fusions[J].Spine,2004,29:312316.
〔16〕 Lilloni CL,Skalli W,Zeller R.Optoelcctronie analysis of the cotreldubousset instrumentation[J].Human Movement Science,1999,18:713724.
〔17〕 Goshi K,BoachieAdjei O,Moore C.Thoracic scoliosis fusion in adolescent and adult idiopathic scoliosis using posterior translational corrective tcaehniques(Isola):is maximum correction of the thoracic curve detrimental to the unfused lumbar curve?[J].Spine,2004,29：192201.
〔18〕 Storer S,Cheo J,Hyman J.Correction of adolescent idiopathic scoliosis using thoracic pcdicle screw fixation vs.traditional hook constructs:a single surgeon retrospective review[J].Spine,2005,5:108.
〔19〕 Hee H,Yu ZR,Wong HK.Comparison of segmental pedicle screw instrumentation vs anterior instrumentation in type Ⅰ adolescent idiopathic scoliosis[J].Spine,2005,5:62.
〔20〕 Kim Y,Lenke L,Bridwell K.Comparative analysis of pediele screw versus hybrid instrumentation in posterior spinal fusion of adolescent idiopathic scoliosis:a match cohort analysis[J].Spine,2004,4:85.
〔21〕 John T,Mark K,James G.A novel approach toward pediele screw placement in the thoracic spine[J].Spine,2002,27:117118.
〔22〕 贾全章，高吉昌，张承敏.可延长椎弓根钉棒系统的研制及生长发育期特发性脊柱侧弯中应用[J].中国骨伤，2003，6：321322.
〔23〕 Newton P,Marks M,Faro F.Use of videoassisted thoracoscopic surgery to reduce perioperative morbidity in scoliosis surgery[J].Spine,2003,28:249254.
〔24〕 Levin R,Mamsz D,Hasharoni A.Miniopen thoracoscopically assisted thoracotomy versus videoassisted thoracoscopic surgery for anterior release in thoracic scoliosis and kyphosis:a comparison of operative and radiographic results[J].Spine,2005,30:632638.
〔25〕 Krasna MJ,Jiao XL,Eslami A.Thoracoscopic approach for spine deformities[J].J Am Coil Surg,2003,88:777779.
(解放军第211医院骨科，黑龙江省哈尔滨市 150080), http://www.100md.com(高吉昌，屈金良)
青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis，AIS)是青春前期或骨骼成熟前发生的脊柱侧凸，占整个脊柱侧凸的80%，形成带有弧度的脊柱畸形。常伴有脊柱的旋转畸形和矢状面上生理弯度的变化，胸廓、肋骨、骨盆、下肢的长度、双侧肩胛高度也会随之变化，并常伴有骨质疏松，严重的病例(Cobbs角>80°)会影响到呼吸功能、心脏变位，甚至发生截瘫。在生理和心理上给患者造成很大的负担。
早期通过云纹背影实验普查脊柱侧凸的发生率，根据对脊柱侧凸概念认识的不同：Cobbs角>10°侧凸发生率为15%~3%，Cobbs角>20°侧凸发生率为03%~05%，Cobbs角>30°侧凸发生率为02%~03%，并在随防过程中发现：Cobbs角>30°的脊柱侧凸有明显的加重倾向〔1〕。虽然应用外固定支具能够限制部分轻症侧凸的继续发展，但大多数患者应用后的效果并不理想，而且外固定支具不能起到很好的矫形作用〔2〕。
2 青少年特发性脊柱侧凸分型
对特发性脊柱侧凸进行合理的分类是确定治疗方法的前提。最初根据侧凸的外观形态将脊柱侧凸分为双胸弯型、胸弯型、胸腰型、腰弯型、双主弯型、三弯型。1983年，King等在冠状面上测量了特发性脊柱侧凸的范围和Cobbs角，对侧凸的活动度进行进一步的分析，将侧凸划分为5个类型，并提出不同类型脊柱侧凸融合固定标准。这一分型成为Harrington系统和Luque系统治疗青少年特发性脊柱侧凸的原则和术后效果评价的标准。但以上方法主要在冠状面上对脊柱侧凸畸形进行评价，对矢状面和椎体旋转畸形的评价并不理想。在脊柱三维矫正理念已经被确认，大量脊柱侧凸三维矫形器械和术式层出不穷的时期已经显得十分落后。因此，对青少年特发性脊柱侧凸的病理改变、分型的重新认识对于手术治疗原则和方法的改进尤为重要。以往大量的研究证明，侧凸脊柱常常伴有矢状面上生理弯屈的变化和椎体的旋转畸形，并且椎体两侧结构如椎弓根、椎板、小关节等呈现明显的非对称性，这种畸形又是侧凸进行性加重和术后脊柱不稳、矫形丢失的重要原因〔3〕。这些变化的进一步认识对脊柱侧凸的诊断、治疗和愈后的判断有重要的指导意义。2001年，Lenke等在三维矫正脊柱畸形的理念下，对各种脊柱侧凸进行详细的比较和分析，提出了一种新的分型系统的原则：(1)包括所有脊柱侧凸；(2)强调矢状面的畸形；(3)为治疗提供明确标准；(4)各种侧凸遵循明确标准；(5)有很好的型内比较和型间比较；(6)易于理解和有很好的实用价值。在上述原则指导下充分考虑侧凸脊柱在冠状面、矢状面和中轴位上的畸形，提出了新的分型方法。Lenke分型系统对于脊柱侧凸的诊断、术式的选择、融合范围的确定、器械的使用及后期效果的评价提供了更为可靠的依据〔4、5〕。
3 青少年特发性脊柱侧凸的手术治疗
31 手术指征
对于具有进展性的青少年特发性脊柱侧凸的治疗以手术为主，其目的是完全或部分矫正并稳定畸形，重建或保持脊柱平衡，并消除形体畸形和心理障碍〔6〕。早期Harrington系统和Luque系统是根据King分型原则选择合适的适应证。近些年来，随着在解剖、病理和生物力学上对脊柱侧凸认识的不断深入以及Lenke分型的出现，对脊柱侧凸治疗的概念有了重要的变化。以CotrelDuboussset器械为代表的第3代脊柱矫形器械在三维矫正理论的基础上增强冠状面和矢状面上的矫正和矫形后的稳定性，同时强调对旋转椎体的轴向矫正〔7、8〕。内固定器械和手术方法对术后脊柱的生长发育的影响也成为众所瞩目的焦点。另外，微创手术在青少年特发性脊柱侧凸的应用也成为努力的方向。
32 内固定器械的发展
321 Harrington器械和Luque器械
最初对青少年特发性脊柱侧凸的矫正是单纯通过石膏矫形和脊柱融合的方法，这种方法有较高的假关节发生率，原因是不能为矫形后的脊柱提供一个稳定的环境。Harrington等自行设计了一套钩棒系统，通过对小关节的融合，明显地增加了脊柱的稳定性，减少了假关节的形成。Harrington棒的支撑作用可使胸弯后凸变小、下支撑点以上腰弯前凸变小、下支撑点以下腰弯前凸变大的作用，术后引发平背综合征；术后还需一段时间的外固定。Jarvis等在Harrington系统基础上添加节段性椎板下钢丝，进一步增加了对脊柱的矫正能力和术后脊柱的稳定性，还能在矢状面上部分矫正胸椎后凸过小。但这一方法技术要求高，有损伤神经、椎板断裂及硬膜损伤等危险。还有作者通过节段性棘突钢丝、Harrington棒和Luque棒的联合应用增加了稳定性。和椎板下钢丝比较，节段性棘突钢丝减少了损伤脊髓的危险，但由于钢丝有切割棘突的倾向，这种装置对脊柱后凸的矫正能力较差。Bentley等将Harrington棒、椎板下钢丝结合Luque棒治疗脊柱侧凸取得很好的矫正效果〔9〕。Harrington器械和Luque器械被公认为是脊柱侧凸手术治疗的2次革命性进步。Harrington器械能矫正和较好地稳定脊柱在冠状面上的畸形。Luque器械还在矢状面上有矫正能力。但这2种方法均存在以下问题：(1)没有对椎体旋转畸形的矫正能力；(2)融合后的脊柱丧失继续生长的能力；(3)矫形丢失。
322 第3代内固定器械
3221 融合节段选择
第3代内固定器械组成包括：棒、钉或钩、横连杆等主要结构。通过钩的牵拉、支撑或钉的杠杆力而达到三维矫正目的。横连杆明显增强了术后脊柱的稳定性，并且在术后不需要外固定架的支撑。对于脊柱侧凸融合范围的选择，King等认为对于Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ型侧凸远端融合固定至稳定椎，Ⅲ型侧凸融合固定置稳定椎的上一个椎体。Lenke等发现按照King融合标准Ⅱ型侧凸术后易发生失代偿。通过对27名侧凸患者的侧凸脊柱各个节段的活动性进行评价，认为对结构性侧凸的椎体进行融合就能达到很好的矫正效果。Cotrel和Dubousset对侧凸脊柱进行分析，并确定顶椎、中立椎、中间位椎和上、下位终椎位战略性脊椎，认为在融合节段范围内并不需要固定所有脊椎，只要将战略性脊椎固定就可达到矫正目的。Sawatzsky等认为增加置钩的数量可明显提高冠状面和矢状面上侧凸的矫正率，增加术后脊柱的稳定性，降低了术后矫形丢失，而且还明显降低了由于应力集中引起的椎板断裂的发生率。但在椎体旋转畸形的矫正上没有明显的改进〔10〕。
3222 前后路选择
虽然后路内固定，植骨融合一直被认为是矫正脊柱侧凸的经典方法，适用于双弯型或三弯型侧凸，但对于伴有的后凸的矫正效果并不满意〔9〕。对于单弯型、短节段结构性侧凸，可以应用经前路内固定融合相对较少椎体的前提下达到冠状面、矢状面和水平面上更好的矫形效果，对上下代偿性侧凸也能很好地矫正。显著降低了神经损伤、内置物突出、腰背部疼痛和上位椎体后凸畸形等并发症〔11〕，而且通过椎体间坚强的固定降低了假关节的发生率。Skaggs等发现前路手术的术中失血量、返修率、感染率也明显低于后路手术〔12〕。前路内置物的棒体必须有足够的强度以维持稳定的固定。如果棒体直径过小，前路内置物失败的发生率明显高于后路手术。
大量的研究表明生长发育期的脊柱侧凸，后路固定可因为椎体前、中柱的继续生长而有产生“曲轴现象”的可能。通过前路短节段椎间盘切除、椎体间植骨固定和椎体骨化中心的破坏达到预防目的〔13〕，而且在胸段侧凸和胸腰段侧凸中通过减少融合节段而使腰椎获得最大的活动，降低了腰背部疼痛等并发症〔13、14〕。JulesEylsee等报道与后路相比，前路手术更易引起呼吸系统并发症，如炎性渗出、膈肌功能不全，严重的引起急性肺功能衰竭〔15〕，虽然经胸腔途径矫正能力更强，但术后肺功能减退更为明显。
3223 内置物选择
第3代内固定器械对侧凸的矫正能力和术后脊柱的稳定作用明显增强。冠状面和矢状面的矫正率在70%以上，对椎体旋转的矫正也明显优于Harrington系统，但椎板下置钩有神经损伤的危险。器械的多样性为侧凸矫正的手段提供了更广阔的选择空间。如：CDI、中央棒、Isola等提供了良好的稳定性〔16、17〕，TSRH棒体的柔韧性增加了耐疲劳性，Paragon、Moss Miami系统的小巧和组件间的坚固锁定降低了后路应用还容易引起内置物突出和内固定物之间的磨损引发的无菌性炎症及棒体的疲劳性断裂等常见的并发症。前路椎体钉系统降低神经损伤。
与经典的钩棒系统相比，椎弓根钉系统在矢状面、冠状面及椎体轴位上有更为强大的矫正能力，并且仅需要融合相对较短的节段。有研究发现应用椎弓根钉系统术后脊柱稳定，矫形度数丢失少，肺部并发症少，未发现假关节发生，术中失血少等。但术中操作技术要求高，尤其在胸椎，有神经损伤的危险，而且有研究报道术后有断钉、断棒和螺钉、棒体松动等并发症〔18〕。和其他内固定器械相比，椎弓根钉系统的价格较高。大量的研究对椎弓根钉系统和其他内固定系统短期和长期的矫形效果比较，Hee等发现椎弓根钉系统与前路内固定系统有相似的矫正率(71%/74%)和矫形丢失(4%/6%)〔19〕；Storer等椎弓根钉系统与传统钩棒系统的矫形效果对比也未发现明显的差异(702%/681%)〔18〕。但Kim等得出的结果是椎弓根钉系统的矫形效果明显优于后路钩棒系统(738%/516%)，并且有相对较短的融合节段和很低的矫形丢失率〔20〕。
3224 并发症
与Harrington器械和Luque器械相比，第3代内固定器械的应用使平背综合征和假关节的发生率明显降低，但脱钩、硬膜撕裂、椎板骨折、断钉、断棒及棒体松动等相关报道屡见不鲜。最近应用的椎弓根钉系统还出现椎弓根骨折、神经根损伤、胸膜漏等并发症〔18、21〕，特别是在胸段脊柱脊髓损伤的几率明显增高。有报道指出坚强的内固定可引发椎体的融合节段内的骨质疏松和椎间盘的退行性变，而在融合节段外的椎体和间盘却无明显变化。有研究报道CctrelDubousset器械过度的去旋转、过度矫正侧凸畸形、融合固定节段选择不当引起冠状面和矢状面的失平衡。对AIS患者行单纯后路手术可因椎体的继续生长引发曲轴现象，这是矫形丢失的重要原因。
大多数金属内固定器械的应用增加了术后感染的可能性。对于严重的感染去除内置物是最有效的治疗方法，但过早的去除内置物又易引起矫形丢失和假关节的形成。有学者提出利用单棒系统将减少内置物的表面积、增加植骨面积和减少手术时间，从而降低感染的发生率。但Bagheri等对42名AIS患者应用后路单棒系统后发现：两者感染率并无明显区别，而且单棒系统术后脊柱的矫形丢失率、内置物失败率和假关节发生率明显增高。
323 对生长发育影响
对青少年特发型脊柱侧凸患者行后路脊柱融合术可因椎体的继续生长引发曲轴现象，虽然通过前路椎间盘切除、椎体融合的方法可以大大降低其发生率，但上述治疗方法严重影响青少年患者脊柱的继续生长〔11〕。随着对侧凸脊柱术后生长发育认识的不断深入，许多学者应用Luquetrolley技术、MeCathy技术等对侧凸脊柱行内固定而不进行植骨融合，从而达到术后脊柱继续生长的目的。但上述方法需要对侧凸脊柱行多次手术，增加了患者的负担。Harrington等进一步发现只进行内固定不做植骨融合只能暂时控制畸形而进行植骨融合才能达到对畸形的有效控制。针对上述不足，自2000年以来，笔者自行设计中间锁定、两端滑动椎弓根钉系统治疗脊柱侧凸。特点是一次性手术矫正畸形，不影响术后脊柱的生长。其中治疗AIS近200例取得满意疗效，矫正率达到70%以上，部分患者随访发现矫正丢失<10°，术后患者身高有明显的生长〔22〕。
324 微创手术
Wall等成功地应用胸腔镜行前路椎间盘切除、椎体间融合和后路内固定技术治疗脊柱侧凸。另有大量的研究报道了利用胸腔镜或腹腔镜治疗脊柱侧凸，与传统开放式手术比较，腔镜技术有切口小、失血少、术后疼痛较轻、全身并发症较少等优点〔23、24〕。Levin等进一步利用胸腔镜下胸腔切开术(vedioassisted thoracoscopic surgery，VATS)和胸腔镜下小切口胸腔切开术(miniopen thoracoscopically assisted thoracotomy，MOTA)治疗脊柱侧凸获得与开放手术相似的矫正效果。VATS术后出现临近椎体退行性变伴有疼痛。MOTA术中出现一过性低血压，术后有一定程度的肺功能降低〔24〕，但降低程度明显低于传统术式。Krasna等发现术后出现肺膨胀功能不全、气胸、肺炎、创伤性感染等并发症〔25〕。从美学观点来看腔镜技术是未来脊柱侧凸治疗的发展趋势，由于开展的时间较短，其手术的适应证还较窄，只应用于结构性单弯，而对于双弯或三弯型脊柱侧凸应用还处于探索阶段。远期有哪些并发症尚不完全清楚。
4 结 论
随着解剖学、病因学对AIS认识的不断深入，治疗上对侧凸脊柱的内固定范围、融合水平更为明确。内固定器械的不断发展、新方法的不断应用为侧凸的外科治疗提供了广阔的选择空间。第3代脊柱矫形内固定器械的前后路应用使其矫形效果达到近乎完美的程度。后路中间锁定、两端滑动椎弓根螺钉系统为治疗生长发育期脊柱侧凸开辟了新的途径。并为术后脊柱的继续生长创造了有利条件，完善了第3代矫形器械的治疗效果；腔镜技术的广泛应用不但在治疗上提供了新的手段，更在美学上极大地方便了患者。
参考文献：
〔1〕 Weinstein S,Dolan L,Spratt K.Health and function of patients with untreated idiopathic scoliosis:a 50year natural history study[J].J Bone Joint Surg Am,2003,289(5):559567.
〔2〕 覃家强，张德文，王忠良.儿童脊柱畸形的支具治疗[J].中国矫形外科杂志，2004，12(1、2):2527.
〔3〕 Liljenqvist U,Allkempcr T,Hackenberg L.Analysis of vertebral morphology in idiopathic scoliosis with use of magnetic resonance imaging and multiplanar reconstrustion[J].J Bone Joint Surg Am,2002,84:359368.
〔4〕 Lenke LC,Betz RR,Harms J.Adolescent idiopathic scoliosis:a new classification to determine extent of spinal arthrodesis[J].J Bone Joint Surg Am,2001,83:11691181.
〔5〕 Puno R,Maxy R,Savvides A.A comparison of the king and the lenkc classification systems of adolescent idiopathic scoliosis[J].Spine,2002,27:6061.
〔6〕 Dickson RA.Spinal deformitybasic principles[J].Spine,2004,29:411425.
〔7〕 Delorme S,Labelle H,Poitras B.Pre,intra,and postoperative three dimensional evaluation of adolescent idiopathic seoliosis[J].J Spinal Dis,2000,13:93101.
〔8〕 Yvan P,CarlEric A,Hubert L.Spinal shape changes resulting from scoliotic spinesurgical instrumentation expressed as intervertebral rotations and centers of rotation[J].J Biomeeh,2004,37:173180.
〔9〕 Bentley G,Haddad F,Bull T.The treatment of scoliosis in muscular dystrophy using modified luque and hurringtonluque instrumentation[J].J Bone Joint Surg Br,2001,83:2228.
〔10〕 Sawatzky BJ,Trendwell SJ,Jang SB.Effect of threed/mentional assessment on surgical correction and on hook strategies in multihook instrumentation for adolescent idiopathic seoliosis[J].Spine,1998,23:201205.
〔11〕 Betz R,Harms J,David H.Comparison of anterior instrumentation for correction of adolescent thoracic idiopathic scoliosis[J].Spine,1999,24:225239.
〔12〕 Skaggs DL,Friend L,Cortese K.Anterior versus posterior spinal instrumentation for the treatment of thoraeolumbar curves in adolescent idiopathic scoliosis[J].Spine,2003,3:140.
〔13〕 Brodner W,Yue WM,Moeller H.Short segment boneonbone instrumentation for single curve idiopathic scoliosis[J].Spine,2002,27:118119.
〔14〕 Fred A,Lawrence G,Keith H.Prospective radiographic and clinical outcomes and complications of single solid rod instrumented anterior spinal fusion in adlescent idiopathic scoliosis[J].Spine,2001,26:19561965.
〔15〕 JulesElysee K,Urban MK,Urquhart BL.Pulmonary complications in anteriorposterior thoracic lumbar fusions[J].Spine,2004,29:312316.
〔16〕 Lilloni CL,Skalli W,Zeller R.Optoelcctronie analysis of the cotreldubousset instrumentation[J].Human Movement Science,1999,18:713724.
〔17〕 Goshi K,BoachieAdjei O,Moore C.Thoracic scoliosis fusion in adolescent and adult idiopathic scoliosis using posterior translational corrective tcaehniques(Isola):is maximum correction of the thoracic curve detrimental to the unfused lumbar curve?[J].Spine,2004,29：192201.
〔18〕 Storer S,Cheo J,Hyman J.Correction of adolescent idiopathic scoliosis using thoracic pcdicle screw fixation vs.traditional hook constructs:a single surgeon retrospective review[J].Spine,2005,5:108.
〔19〕 Hee H,Yu ZR,Wong HK.Comparison of segmental pedicle screw instrumentation vs anterior instrumentation in type Ⅰ adolescent idiopathic scoliosis[J].Spine,2005,5:62.
〔20〕 Kim Y,Lenke L,Bridwell K.Comparative analysis of pediele screw versus hybrid instrumentation in posterior spinal fusion of adolescent idiopathic scoliosis:a match cohort analysis[J].Spine,2004,4:85.
〔21〕 John T,Mark K,James G.A novel approach toward pediele screw placement in the thoracic spine[J].Spine,2002,27:117118.
〔22〕 贾全章，高吉昌，张承敏.可延长椎弓根钉棒系统的研制及生长发育期特发性脊柱侧弯中应用[J].中国骨伤，2003，6：321322.
〔23〕 Newton P,Marks M,Faro F.Use of videoassisted thoracoscopic surgery to reduce perioperative morbidity in scoliosis surgery[J].Spine,2003,28:249254.
〔24〕 Levin R,Mamsz D,Hasharoni A.Miniopen thoracoscopically assisted thoracotomy versus videoassisted thoracoscopic surgery for anterior release in thoracic scoliosis and kyphosis:a comparison of operative and radiographic results[J].Spine,2005,30:632638.
〔25〕 Krasna MJ,Jiao XL,Eslami A.Thoracoscopic approach for spine deformities[J].J Am Coil Surg,2003,88:777779.
(解放军第211医院骨科，黑龙江省哈尔滨市 150080), http://www.100md.com(高吉昌，屈金良)