脊柱侧凸融合区的选择及相关问题
作者：马雄君 张光铂
单位：中日友好医院骨科 100029 北京市
关键词：
中国脊柱脊髓杂志990330 自19世纪早期Hibbs实施第一例脊柱后融合治疗脊柱侧凸以来,脊柱融合术已成为脊柱侧凸治疗的主要手段之一。其目的是使节段的脊柱通过选择性的植骨融合成为一体，进而阻止脊柱弯曲的加重。本世纪60年代开始陆续出现了许多不同种类的脊柱内固定器械，既可使脊柱畸形获得矫正，同时也减少了融合术后假关节的发生，使脊柱侧凸的治疗除了融合之外增加了矫正和固定的新内容。尽管如此，器械矫形和固定的最终目的仍是为了获得坚固和理想的融合。矫形固定新器械的不断涌现，使骨科医生过多地注重和追求新器械的使用，而忽视了脊柱侧凸手术治疗的最终原则——用尽可能少范围的坚固融合获得一个平衡而稳定的脊柱。为了达到这一目的，除了器械的矫正和固定技术之外，融合区的正确选择是手术成功的重要因素之一。
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1 脊柱融合的有关概念
为了正确理解脊柱融合区的选择，有必要先复习一下与之有关的问题和概念。
1.1 脊柱的平衡
在脊柱侧凸的治疗中建立和维持脊柱在冠状面和矢状面的平衡至关重要。应使原来失衡的脊柱建立新的平衡，绝不可破坏其平衡或制造新的失衡。正常脊柱在侧位X线片上，起自C7椎体中点的垂线应切在骶骨的后部或位于其后；在正位X线片上，重锤线应平分骶骨。一个冠状面上脊柱失衡的患者，其头颅偏向一侧而不是位于骨盆的中央。这种患者侧凸加重的趋势远比侧凸较大但脊柱平衡者为大。故术前可用脊柱正位X线片估计畸形的预后。脊柱矢状面的失衡表现为正常的颈前凸变小，胸后凸加大，腰前凸变小，可造成其上下方脊柱生理弯曲的继发改变。术后矢状面的失衡，尤其是腰椎前凸减少即“扁平腰”是晚期医源性腰疼的主要原因。
1.2 脊柱生长能力的估价——Risser′征
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在制定手术方案前，一定要估价患者是否具有脊柱的继续生长能力。Risser通过髂骨的X线正位片观察了髂嵴骨骺骨化的过程，并将髂嵴平均分成4等份，每份代表1度，共分5度。正常骨化从髂前上嵴开始到髂后上嵴结束，骨化影每出现25%为1度,100%出现为4度，完全与髂骨融合为5度。Zaoussis等测定女孩平均在14.25岁完成髂嵴骨骺的骨化,男孩平均在15.4完成。Risser′征4度代表脊柱发育停止。Anderson等认为Risser′征5度表示身高发育停止。利用Risser′征可以估价侧凸的进展趋势,为制定手术方案提供依据。如Risser′征为0度的患儿,单纯行后融合，术后出现“附加”和“曲轴”现象的可能性较大，而Risser′征为5度者则较稳定，很少出现上述现象。
1.3 脊柱的可屈性
通过侧屈像或牵引像，可了解每个弯曲的可屈性或该弯曲的可矫正程度。令患者平卧并最大限度地向凸侧侧屈摄正位片。亦可用枕颌带悬吊牵引下摄正位片。通过测量与原始片对比，即可了解该弯曲的可屈性。可屈性好的弯曲可获得较多的矫正,如为代偿性弯曲则可避免融合。如果可屈性很差，往往要先行前路松解，不可强行一期矫正融合。否则会造成脊髓的牵拉损伤。
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1.4 “附加”现象和“曲轴”现象
在青春发育期，由于骨骼尚未发育成熟，椎体骨骺具有很强的生长能力，单纯后融合术后,由于融合区内椎体的后方生长停止，前方继续生长导致畸形加重。“附加”现象(addingon phenomenon)是指术后随访发现构成弯曲的椎体数较原弯曲的椎体数增多,即弯曲的长度进一步加长,融合区相对变短。此现象多发生在手术时年龄较小的患儿，有时也发生在融合区过短的病例。此时往往出现脊柱失衡，畸形加重，严重者可发生骨盆倾斜。需向上、下延长融合区。曲轴现象(crankshaft phenomenon)是指术后随访发现骨融合坚固，但融合区的椎体旋转加大，畸形加重,弯曲顶部的椎体象曲轴一样，作离心旋转运动。Dubousset等认为“曲轴”现象是由于融合区内椎体后方生长停止，而椎体前方持续生长所致。此现象多发生在Risser′征为0者，故他们推荐对Risser′征为0者，应行前路融合。
1.5 代偿现象(compensation)
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当脊柱发生侧凸时，机体为使头颅位于骶骨中央的中轴线，脊柱可在原始弯曲的上或下方自然地产生一个与之方向相反的弯曲，该弯曲称为代偿性弯曲。这一现象称为代偿现象。如果两个弯曲完全相等则为完全代偿，反之称为失代偿。
1.6 稳定区(stablezone)与稳定椎(stablevertebra)
在脊柱正位X线片上，从两侧腰骶小关节间隙向上作两条垂线，其向上的延长线之间的区域即为稳定区(图1)；自骶骨的中点垂直于髂嵴连线，向上作一延长线,当该线与脊柱相交时，最近乎于被平分的椎体即为稳定椎(图2)。
上述问题和名词的理解均有助于术前正确选择融合区，从而避免术后畸形加重不得不进行二次手术。
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图1 稳定区 图2 稳定椎
2 融合区的正确选择
过去大多数作者认为，融合应包括Risser′石膏矫形后平行椎之间的所有椎体。但这仅适用于单一的胸弯。Harrington认为，如果上、下端椎均在稳定区内,融合应从上端椎上一个椎体起，到下端椎下两个椎体止。也有作者喜欢简单地使用T4～L4的融合治疗胸腰双弯曲。Moe根据椎体的旋转和弯曲的可屈性选择融合区,他强调对于胸腰双弯曲仅融合胸弯而保留可屈性好的腰弯。Nash和Moe提出了旋转中立椎的概念，即在正位X线片上，弯曲上、下方两个椎弓根对称的椎体,他们认为融合区应包括上中立椎上一椎体到下中立椎下一椎体间的所有椎体。以后大量的病例随访证实了Moe的理论，即在某些特定的病例，胸弯的融合可导致可屈性腰弯的代偿性改善。King根据弯曲的部位和其可屈性，将最常见的特发性胸或胸腰段的脊柱侧凸分为5型，根据5种类型侧凸潜在的脊柱平衡差异，选择不同的融合区。以稳定椎作为各型侧凸融合区的下界。其目的在于既矫正弯曲使脊柱处于平衡代偿状态，又尽可能多地保留活动的脊椎节段。即进行有效的脊柱融合，避免无效融合。识别稳定椎对正确的选择融合区的下界非常重要，因为大部分融合区的下界均进入脊柱的主要功能活动区——腰椎，腰椎的无效融合不仅使脊柱丧失了正常活动功能，而且可带来晚期医源性的下腰疼。
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2.1 King Ⅰ型侧凸
在脊柱正位X线片，胸弯和腰弯均过中线的“S”型侧凸,腰弯比胸弯大或胸弯大于腰弯但腰弯较僵硬者(图3)。此型在成人有腰骶部退行性变者要融合两个弯曲直达骶椎。对青春期的患者最低到L4,以保留融合区下的腰椎活动。King报导的52例融合到L4的Ⅰ型患者均有较好的远期效果。
2.2 King Ⅱ型侧凸
在正位X线片上，胸弯和腰弯均过中线的“S”形侧凸，胸弯比腰弯大，且腰弯较软(图4)。这一型又称假性双弯曲，有时与Ⅰ型很难区别。若错把Ⅱ型当Ⅰ型则会造成不必要的过长融合。Ⅱ型的腰弯实际是代偿性弯曲,应用Moe的选择性胸弯融合,代偿性腰弯会自然矫正达到平衡。以稳定椎为Ⅱ型融合区的下界，上界为上端椎上一椎体。下界的选择非常重要,如果高于稳定椎可能会发生“附加”现象,需行二次手术延长融合区。反之，低于稳定椎则会导致继发性腰弯加大。此型的认真识别可以缩小融合区，从而保留较多的可活动的腰椎功能单位。
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2.3 King Ⅲ型侧凸
在正位X片为一胸椎主弯曲,腰弯较小未过中线(图5)。该型实为一真正的胸弯,仅融合胸弯即可。骶骨中线可能通过几个腰椎,最头侧的被切椎体可视为稳定椎。融合区过短可造成胸椎的“附加”现象。
2.4 King Ⅳ型侧凸
在正位X片包括L4的长胸椎侧凸(图6)。骶骨中线往往确定L4为稳定椎,而有时旋转中立椎位于其上,这时融合区仍以稳定椎为下界。
2.5 King Ⅴ型侧凸
在正位X片上，双胸椎弯曲,T1倾斜向上部胸弯的凹侧,上胸弯为结构性弯曲(图7)。此型的融合区选择关键在于认识到上胸弯是结构性的,如果融合不包括上胸弯则会造成肩胛不对称和脊柱失衡。其融合区上界往往达T1、T2，下界以稳定椎为界。
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3 融合技术
只重视器械的使用而忽略了认真植骨融合是临床上假关节形成导致治疗失败的另一原因。虽然脊柱植骨融合技术已有近百年的历史，但其在脊柱侧凸治疗中的作用是任何器械无法取代的。
图3 King Ⅰ型侧凸 图4 King Ⅱ型侧凸 图5 King Ⅲ型侧凸 图6 King Ⅳ型侧凸 图7 King Ⅴ型侧凸
, 百拇医药 3.1 获取植骨
一般取自患者的髂后上嵴，将切取的皮质骨和松质骨作成骨条备用。术中过早取骨使之暴露在手术室的灯光下和层流过滤的空气中，将使其表面细胞的活性丢失。这样的植骨其成活性几乎等同于库存的异体骨。植骨量不足是术后假关节形成的原因之一，如果自体骨量不足，须植入适量的异体骨。
3.2 去皮质
将融合区内的棘突切下以备作植骨用时,应用骨刀仔细将两侧椎板的皮质骨切下或翻起,露出其下的松质骨，以备接受植骨条。
3.3 小关节融合
小关节融合是切除小关节的关节软骨并在关节间隙内填充松质骨从而增加融合的成功率。
总之,为了获得特发性脊柱侧凸治疗的成功,正确的融合区选择与正确的器械使用技术是同等重要的，二者缺一不可。因为特发性脊柱侧凸治疗的最终目的不只是要获得弯曲的矫正，而且要通过有效的融合获得平衡稳定的脊柱，同时应尽量减少治疗过程中不必要的脊柱活动的丧失。在此必须强调的是，脊柱侧凸矫正融合的一次成功非常重要，不恰当的融合和假关节的形成，不仅使手术失败，常常加重了脊柱的失衡，将一个容易矫正的侧凸变得几乎无法矫正。
收稿日期：1999-05-24, http://www.100md.com
单位：中日友好医院骨科 100029 北京市
关键词：
中国脊柱脊髓杂志990330 自19世纪早期Hibbs实施第一例脊柱后融合治疗脊柱侧凸以来,脊柱融合术已成为脊柱侧凸治疗的主要手段之一。其目的是使节段的脊柱通过选择性的植骨融合成为一体，进而阻止脊柱弯曲的加重。本世纪60年代开始陆续出现了许多不同种类的脊柱内固定器械，既可使脊柱畸形获得矫正，同时也减少了融合术后假关节的发生，使脊柱侧凸的治疗除了融合之外增加了矫正和固定的新内容。尽管如此，器械矫形和固定的最终目的仍是为了获得坚固和理想的融合。矫形固定新器械的不断涌现，使骨科医生过多地注重和追求新器械的使用，而忽视了脊柱侧凸手术治疗的最终原则——用尽可能少范围的坚固融合获得一个平衡而稳定的脊柱。为了达到这一目的，除了器械的矫正和固定技术之外，融合区的正确选择是手术成功的重要因素之一。
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1 脊柱融合的有关概念
为了正确理解脊柱融合区的选择，有必要先复习一下与之有关的问题和概念。
1.1 脊柱的平衡
在脊柱侧凸的治疗中建立和维持脊柱在冠状面和矢状面的平衡至关重要。应使原来失衡的脊柱建立新的平衡，绝不可破坏其平衡或制造新的失衡。正常脊柱在侧位X线片上，起自C7椎体中点的垂线应切在骶骨的后部或位于其后；在正位X线片上，重锤线应平分骶骨。一个冠状面上脊柱失衡的患者，其头颅偏向一侧而不是位于骨盆的中央。这种患者侧凸加重的趋势远比侧凸较大但脊柱平衡者为大。故术前可用脊柱正位X线片估计畸形的预后。脊柱矢状面的失衡表现为正常的颈前凸变小，胸后凸加大，腰前凸变小，可造成其上下方脊柱生理弯曲的继发改变。术后矢状面的失衡，尤其是腰椎前凸减少即“扁平腰”是晚期医源性腰疼的主要原因。
1.2 脊柱生长能力的估价——Risser′征
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在制定手术方案前，一定要估价患者是否具有脊柱的继续生长能力。Risser通过髂骨的X线正位片观察了髂嵴骨骺骨化的过程，并将髂嵴平均分成4等份，每份代表1度，共分5度。正常骨化从髂前上嵴开始到髂后上嵴结束，骨化影每出现25%为1度,100%出现为4度，完全与髂骨融合为5度。Zaoussis等测定女孩平均在14.25岁完成髂嵴骨骺的骨化,男孩平均在15.4完成。Risser′征4度代表脊柱发育停止。Anderson等认为Risser′征5度表示身高发育停止。利用Risser′征可以估价侧凸的进展趋势,为制定手术方案提供依据。如Risser′征为0度的患儿,单纯行后融合，术后出现“附加”和“曲轴”现象的可能性较大，而Risser′征为5度者则较稳定，很少出现上述现象。
1.3 脊柱的可屈性
通过侧屈像或牵引像，可了解每个弯曲的可屈性或该弯曲的可矫正程度。令患者平卧并最大限度地向凸侧侧屈摄正位片。亦可用枕颌带悬吊牵引下摄正位片。通过测量与原始片对比，即可了解该弯曲的可屈性。可屈性好的弯曲可获得较多的矫正,如为代偿性弯曲则可避免融合。如果可屈性很差，往往要先行前路松解，不可强行一期矫正融合。否则会造成脊髓的牵拉损伤。
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1.4 “附加”现象和“曲轴”现象
在青春发育期，由于骨骼尚未发育成熟，椎体骨骺具有很强的生长能力，单纯后融合术后,由于融合区内椎体的后方生长停止，前方继续生长导致畸形加重。“附加”现象(addingon phenomenon)是指术后随访发现构成弯曲的椎体数较原弯曲的椎体数增多,即弯曲的长度进一步加长,融合区相对变短。此现象多发生在手术时年龄较小的患儿，有时也发生在融合区过短的病例。此时往往出现脊柱失衡，畸形加重，严重者可发生骨盆倾斜。需向上、下延长融合区。曲轴现象(crankshaft phenomenon)是指术后随访发现骨融合坚固，但融合区的椎体旋转加大，畸形加重,弯曲顶部的椎体象曲轴一样，作离心旋转运动。Dubousset等认为“曲轴”现象是由于融合区内椎体后方生长停止，而椎体前方持续生长所致。此现象多发生在Risser′征为0者，故他们推荐对Risser′征为0者，应行前路融合。
1.5 代偿现象(compensation)
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当脊柱发生侧凸时，机体为使头颅位于骶骨中央的中轴线，脊柱可在原始弯曲的上或下方自然地产生一个与之方向相反的弯曲，该弯曲称为代偿性弯曲。这一现象称为代偿现象。如果两个弯曲完全相等则为完全代偿，反之称为失代偿。
1.6 稳定区(stablezone)与稳定椎(stablevertebra)
在脊柱正位X线片上，从两侧腰骶小关节间隙向上作两条垂线，其向上的延长线之间的区域即为稳定区(图1)；自骶骨的中点垂直于髂嵴连线，向上作一延长线,当该线与脊柱相交时，最近乎于被平分的椎体即为稳定椎(图2)。
上述问题和名词的理解均有助于术前正确选择融合区，从而避免术后畸形加重不得不进行二次手术。
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图1 稳定区 图2 稳定椎
2 融合区的正确选择
过去大多数作者认为，融合应包括Risser′石膏矫形后平行椎之间的所有椎体。但这仅适用于单一的胸弯。Harrington认为，如果上、下端椎均在稳定区内,融合应从上端椎上一个椎体起，到下端椎下两个椎体止。也有作者喜欢简单地使用T4～L4的融合治疗胸腰双弯曲。Moe根据椎体的旋转和弯曲的可屈性选择融合区,他强调对于胸腰双弯曲仅融合胸弯而保留可屈性好的腰弯。Nash和Moe提出了旋转中立椎的概念，即在正位X线片上，弯曲上、下方两个椎弓根对称的椎体,他们认为融合区应包括上中立椎上一椎体到下中立椎下一椎体间的所有椎体。以后大量的病例随访证实了Moe的理论，即在某些特定的病例，胸弯的融合可导致可屈性腰弯的代偿性改善。King根据弯曲的部位和其可屈性，将最常见的特发性胸或胸腰段的脊柱侧凸分为5型，根据5种类型侧凸潜在的脊柱平衡差异，选择不同的融合区。以稳定椎作为各型侧凸融合区的下界。其目的在于既矫正弯曲使脊柱处于平衡代偿状态，又尽可能多地保留活动的脊椎节段。即进行有效的脊柱融合，避免无效融合。识别稳定椎对正确的选择融合区的下界非常重要，因为大部分融合区的下界均进入脊柱的主要功能活动区——腰椎，腰椎的无效融合不仅使脊柱丧失了正常活动功能，而且可带来晚期医源性的下腰疼。
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2.1 King Ⅰ型侧凸
在脊柱正位X线片，胸弯和腰弯均过中线的“S”型侧凸,腰弯比胸弯大或胸弯大于腰弯但腰弯较僵硬者(图3)。此型在成人有腰骶部退行性变者要融合两个弯曲直达骶椎。对青春期的患者最低到L4,以保留融合区下的腰椎活动。King报导的52例融合到L4的Ⅰ型患者均有较好的远期效果。
2.2 King Ⅱ型侧凸
在正位X线片上，胸弯和腰弯均过中线的“S”形侧凸，胸弯比腰弯大，且腰弯较软(图4)。这一型又称假性双弯曲，有时与Ⅰ型很难区别。若错把Ⅱ型当Ⅰ型则会造成不必要的过长融合。Ⅱ型的腰弯实际是代偿性弯曲,应用Moe的选择性胸弯融合,代偿性腰弯会自然矫正达到平衡。以稳定椎为Ⅱ型融合区的下界，上界为上端椎上一椎体。下界的选择非常重要,如果高于稳定椎可能会发生“附加”现象,需行二次手术延长融合区。反之，低于稳定椎则会导致继发性腰弯加大。此型的认真识别可以缩小融合区，从而保留较多的可活动的腰椎功能单位。
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2.3 King Ⅲ型侧凸
在正位X片为一胸椎主弯曲,腰弯较小未过中线(图5)。该型实为一真正的胸弯,仅融合胸弯即可。骶骨中线可能通过几个腰椎,最头侧的被切椎体可视为稳定椎。融合区过短可造成胸椎的“附加”现象。
2.4 King Ⅳ型侧凸
在正位X片包括L4的长胸椎侧凸(图6)。骶骨中线往往确定L4为稳定椎,而有时旋转中立椎位于其上,这时融合区仍以稳定椎为下界。
2.5 King Ⅴ型侧凸
在正位X片上，双胸椎弯曲,T1倾斜向上部胸弯的凹侧,上胸弯为结构性弯曲(图7)。此型的融合区选择关键在于认识到上胸弯是结构性的,如果融合不包括上胸弯则会造成肩胛不对称和脊柱失衡。其融合区上界往往达T1、T2，下界以稳定椎为界。
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3 融合技术
只重视器械的使用而忽略了认真植骨融合是临床上假关节形成导致治疗失败的另一原因。虽然脊柱植骨融合技术已有近百年的历史，但其在脊柱侧凸治疗中的作用是任何器械无法取代的。
图3 King Ⅰ型侧凸 图4 King Ⅱ型侧凸 图5 King Ⅲ型侧凸 图6 King Ⅳ型侧凸 图7 King Ⅴ型侧凸
, 百拇医药 3.1 获取植骨
一般取自患者的髂后上嵴，将切取的皮质骨和松质骨作成骨条备用。术中过早取骨使之暴露在手术室的灯光下和层流过滤的空气中，将使其表面细胞的活性丢失。这样的植骨其成活性几乎等同于库存的异体骨。植骨量不足是术后假关节形成的原因之一，如果自体骨量不足，须植入适量的异体骨。
3.2 去皮质
将融合区内的棘突切下以备作植骨用时,应用骨刀仔细将两侧椎板的皮质骨切下或翻起,露出其下的松质骨，以备接受植骨条。
3.3 小关节融合
小关节融合是切除小关节的关节软骨并在关节间隙内填充松质骨从而增加融合的成功率。
总之,为了获得特发性脊柱侧凸治疗的成功,正确的融合区选择与正确的器械使用技术是同等重要的，二者缺一不可。因为特发性脊柱侧凸治疗的最终目的不只是要获得弯曲的矫正，而且要通过有效的融合获得平衡稳定的脊柱，同时应尽量减少治疗过程中不必要的脊柱活动的丧失。在此必须强调的是，脊柱侧凸矫正融合的一次成功非常重要，不恰当的融合和假关节的形成，不仅使手术失败，常常加重了脊柱的失衡，将一个容易矫正的侧凸变得几乎无法矫正。
收稿日期：1999-05-24, http://www.100md.com
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