脊柱侧凸矫形术后的曲轴现象

综 述 脊柱侧凸矫形术后的曲轴现象 洪正华 沈建雄 3 邱贵兴 3 中图分类号 R687 文献标识码 A 文章编号 1005 8478 2001 12 1205 03 作者单位 浙江省临海台州医院骨科 317000 3 北京协和医院骨科 作者简介 洪正华 19682 男 浙江临海人 主治医师 研究方向 脊柱外科 电话 0576 5112241 6951 曲轴现象是指骨骼未发育成熟的病人仅作脊柱 后路矫形融合后 畸形再加重的一种现象 其表现为 矫正度丢失 椎体旋转加重 肋骨隆起增加 1 2 1950 年Ponseti首先报道了脊柱后路融合后畸形加剧的现 象 1973年Dubousset等认为脊柱前方的椎体环绕 着后方融合的拴系发生扭曲 类似于曲轴的变化 故 称之为曲轴现象 曲轴现象是脊柱侧凸术后严重影 响手术效果的常见并发症之一 畸形严重者导致矫形 失败 甚至需要再手术 本文就曲轴现象的危险因 素 诊断标准和防治作一综述 1 发病机制 脊柱生长来自三个区域 关节突 椎体上下终板 椎弓根基底的软骨联合 以前认为NS生长在8岁时 即停止 而最近研究认为在青春期的早期仍有生长能 力 但其在特发性侧弯术后的进展所起的作用仍未 知 从理论上讲 当后路融合后 终板和NS仍能继续 生长 而前方融合后在椎弓根的基底周围形成骨桥 抑制NS的生长 前者是发生曲轴现象的理论基础 后者对预防有指导作用 脊柱能在三维空间内旋转 因此任何一面的不匀衡生长都可导致脊柱畸形 1 用这一理论可解释先天性侧弯的形成过程 节段性 半椎体所在侧生长快 从而拉长成为凸侧 相反骨桥 所在侧生长受阻滞 短缩成为凹侧 此理论也解释了 为什么凸侧融合矫正年龄小的侧弯病人有效 当凸 侧融合后 该侧不再生长或变慢 凹侧继续生长 侧弯 趋向变直 矫正的程度与凹侧的生长潜力有关 1981年Winter等3报道 在脊柱生长结束后作脊 柱后方融合 术后畸形将不再进展 因此 曲轴畸形一 定是由于融合节段内存在继续生长的力量 1989年 Dubousset等1研究进一步提出 脊柱后方融合后 曲轴 现象发生于融合坚固及内固定可靠的病例 矢状面畸 形的改变与前后方的融合可能有关 当脊柱后方坚固 融合后 融合椎体的前方仍继续生长 脊柱后方的融合 起到拴系的作用 使脊柱的成角和旋转在原来的基础 上加重 椎体旋转加重时 表现为椎体向凸侧位移和 肋骨隆起加重 Dubousset等1应用CT三维重建发现 后路坚固融合后 顶椎发生严重的旋转 在侧位X线 片上 持续的前路生长表现为后凸的增加 而实际上是 旋转侧前凸的增加 因此 脊柱发生严重旋转畸形时 X线表现可与实际变化相矛盾 由于先天性侧凸矫形 术后脊柱的纵向生长常被部分破坏 而特发性侧弯椎 体通常没有破坏 因此后者在生长期间的后路融合后 出现曲轴现象的危险性可能比前者更大 后路融合后 融合块本身能否生长仍有争论 Risser等认为骨生长在生物学上有可塑性 年龄小的 病人融合块可生长和弯曲 但以Hefti和McMaster 为代表的学者则认为青少年特发性侧弯后路融合后 融合块不再继续生长 4 目前多数人认为 后路融合 后 融合区生长停止 而前方持续生长 导致畸形的发 生 其严重程度与融合区域前方的骨化中心数和生长 潜力有关 2 预测曲轴现象的因素 曲轴现象是骨骼未发育成熟病人术后所特有 该 现象发生的危险性与骨骼成熟程度呈负相关 近二 十年来 许多作者为寻找客观 简便并能准确判断骨 骼成熟的指征作了许多的探索 Risser征是反映骨成熟程度的最常用指数 Risser征分级及月经初潮通常用来预测骨骼的生长潜 力 1989年Dubousset等回顾性研究了Risser征1级 以下特发性和麻痹性侧弯40例 除1例作联合前后 路手术外 其余均出现曲轴现象 因此Risser征1级 以下是出现曲轴现象的高危因素 1 1995年Sanders等5研究了一组特发性侧弯43 例 Risser征均为0级 其中 Y 软骨未闭23例 闭合的 20例 他们对修改后的牛津指数评分 Modified Oxford Score Method MOSM 与年龄作相关性的分析 观察发 现MOSM 25分或26分与10岁相当 MOSM与年龄呈 正线性相关 把曲轴现象分为0 3级 研究发现 5021 中国矫形外科杂志 2001年12月第8卷第12期 Orthop J Chin Vol 8 No 12 December 2001 MOSM和年龄均与曲轴现象分级呈负线性相关 因此 得出结论 年龄 8 0cm year 术后 7 5cm year 为处于PHV期 1997年Sanders7等研究同一组病 人 认为PHV比Risser征 年龄 Y 软骨状况及月经 初潮能更准确反应骨成熟的情况 观察中发现 Y 软 骨闭合发生在PHV后 但二者间隔时间仍不清楚 他们认为曲轴现象与PHV在术后出现有明显的相关 性 在PHV前作脊柱后路融合引起曲轴现象的可能 性很高 并且大多在Risser征1级前出现 Lee8等研究了一组Risser征0级的63例病人 对 年龄 骨龄 月经初潮 术前Cobb s角 术前顶椎旋转及 顶椎助椎角差 Rid Vertebral Angle Difference RVAD 这6个因素作多元分析发现 年龄 骨龄 顶椎RVAD 与曲轴现象有明显的相关性 并发现骨龄能独立预测 脊柱后路融合曲轴现象的出现 在对骨龄的进一步分 析中发现 骨龄 10岁 发生曲轴现象的可能性是10 岁以上的23倍 年龄 11岁 骨龄 20 用来预测曲轴现象的发生阳性率为90 阴性率为 10 同时 他们观察发现Risser征1级平均在月经后 8个月出现 月经一般在PHV后2年出现 综上所述 目前认为 10 为曲轴现象 9 但由于曲轴现 象常表现为旋转变化 而Cobb角不能判断旋转 3 2 Perdriolle椎体旋转测量法 2 Lee等研究发现Cobb法和Perdriolle法测量的误 差分别为平均1 7 0 5 和3 7 0 10 并认为术 后10 12个月拆支具后的X线作为参考非常适合 因为此时后路融合已坚固 生长已停止 因此得出曲 轴现象的诊断标准为 最近随访比术后1年去支具后 的X线片 Cobb角或顶椎旋转 5 7 但由于Per2 driolle法常受到术后融合块和内固定物的遮挡 不能 准确测量椎体的边缘和椎弓根 所以测量有困难 因 而常被顶椎RAVD的测量所替代 3 3 顶椎RVAD 顶椎RVAD是反映脊柱和胸腔在冠状面变化的 一个指征 在脊柱侧弯的病人凸侧肋骨隆起是一个 明显的变化 肋骨隆起是脊柱旋转的间接反应 而其 直接测量很困难 凸侧的肋椎角随椎体旋转而变锐 但Cobb角变化很小 Thulbourne和Gillespie证实顶 椎RAVD与肋骨隆起和术后病人顶椎的旋转有很强 的正相关性 他们认为顶椎RAVD是反映椎体旋转 可靠的指标 10 Hamill Sanders的研究发现 顶椎 RAVD变化比Cobb角和Perdriolle旋转角能更敏感 地反应曲轴现象 5 13 Mannherz等指出不同测量对 RAVD的测量有4 5 的误差 为避免误差选择 10 12 Lapinsky等定义为Cobb角伴有顶椎RAVD 变化 10 13 因该方法会使许多仅发生侧弯或旋转 加剧病人漏诊 Hamill Sanders等定义为 Cobb角或 顶椎RAVD变化 10 5 11 Burton还认为融合节段 外的侧弯进展5 也为曲轴现象 14 目前许多作者支 持后二者观点 4 曲轴现象的防治 根据曲轴现象的发病机制 在后路手术前或同期 作前 路 融 合 是 预 防 发 生 曲 轴 现 象 的 有 效 方 法 1 11 12 15 Leonard Lapinsky等认为前路手术能起 到松解使矫形得到进一步改善的作用 联合前后路手 术是有益的 14 16 Shufflebarger证明联合前后路预 防曲轴现象有效 17 关于手术指征不同作者有不同 的标准 Dubousset等1989年研究认为Risser征0 1级 预计脊柱仍有2年以上的生长能力 估计残留畸 形 30 旋转 20 的病人 手术时要加前路的融 合 1 1995年Sanders等的研究严格了联合前后路 的手术指征 认为患者 10岁但月经初潮 前 Risser征0级 Y 软骨未闭尤其是PHV前的病 人是加作前路融合术的指征 5 7 Mullaji等认为骨骼未发育成熟的特发性侧弯脊 柱后路融合后 前方仍持续生长 但由椎间隙狭窄得 到部分代偿 直到骨骼成熟 因此术后带支具6个月 以上有预防作用 18 不应常规作预防性的前路融合 术 但一定要随访到骨骼成熟 绝大多数病人单一的 后路 融 合 是 足 够 的 不 必 担 心 曲 轴 现 象 的 发 生 8 11 18 Lee等研究63例特发性侧弯出现曲轴现 象的共22例 Cobb角进展平均9 旋转进展平均7 如此的度数进展不应常规行前路融合手术预防曲轴 6021 中国矫形外科杂志 2001年12月第8卷第12期 Orthop J Chin Vol 8 No 12 December 2001 现象 8 前后路联合手术能有效预防曲轴现象已得到证 明 但均没有注意到后路内固定与曲轴现象的关系 Kioschos等于1996年在犬的腰椎上应用椎弓根螺钉 内固定与坚强的纵向连接杆连接 作为脊柱的后方栓 系 创建机械性骨骺阻滞的动物模型 实验证明 经 椎弓根脊柱内固定系统能足够控制前路生长中心和 预防前凸的发生 因此这种不作前路融合的技术也能 预防曲轴现象 19 2000年Burton 13 等最新报道 应用Isola内固定 得出的结论是 应用坚强的内固定器械 合理的手术 设计对10岁以上 Y 软骨未闭及未到PHV的病人 不需要作前路手术能预防曲轴现象 9 他们认为 两 端的坚强内固定能产生特定的前方生长抑制 凹侧横 突固定能有效预防旋转 目前对曲轴现象的治疗报道不多 Dubousset 等 1 报告了1例9岁先天性麻痹性侧弯的男孩 因术 后6年畸形进展不可接受 再次行手术治疗 作前方 三个节段的截骨 Dwyer融合 后方矫形哈灵通内固 定加融合术 术后矫形良好 Lee等对1例Cobb s角 和顶椎旋转分别进展15 18 的病人行再次矫形延长 融合节段内固定术 获得了满意的疗效 8 总之 脊柱矫形术后出现曲轴现象是侧凸矫形术 后严重影响矫正效果的并发症 而重视术前高危因素 的分析 坚强内固定的应用和融合区域的合理选择以 及术后严密的随访是避免这一并发症的关键 参考文献 1 Dubousset J Herring JA Shufflebarger H The Crankshaft PhenomenonJ J Pediatr Ortho p 1989 65 247 254 2 Perdriolle R Vidal J Thoracic idiopathic scoliosis curve evo2 lution and prognosisJ S pine 1985 10 785 791 3 Winter RB Convex anterior and posterior hemiarthrodesis and hemiepiphyseodesis in young children with progressive congenital scoliosis J J Pediatr Ortho p 1981 1 361 366 4 Hefti FL McMaster MJ Theeffectoftheadolescent growth spurt on early posterior spinal fusion in infantile and juvenile idiopathic scoliosis J J Bone Joint Sur g Br 1983 65 247 254 5 Sanders JO Herring JA BrowneRH etal Posterior Arthrodesis and Instrumentation in the Immature Risser2 Grade20 spine in Idiopathic ScoliosisJ J Bone Joint Sur g Br 1995 77 39 45 6 Loncar2Dusek M Pecina M Prebeg Z A longitudinal study of growth velocity and development of secondary gender characteristics versus onset of idiopathic scoliosis J Clin Orthop Rel Res 1991 270 278 289 7 Sanders JO Little DG Richards BS Prediction ofthe Crankshsft by Peak Height Velocity J S pine 1997 22 12 1352 1357 8 Lee CS Nachemson AL The Crankshaft Phenonmenon After Posterior Harrington Fusion in Skeletally Immature Patients With Thoracic or Thoracolumbar Idiopathic Sxoliosis Followed to MaturityJ S pine 1997 22 1 58 67 9 Pennington S Carr WA Keenen TL et al Incidence of crankshaft Phenomenon in idiopathic scoliosis R Present2 ed at the American Academy of Orthopaedic Surgeons San Francisco California February 1993 10 Thulbourne T Gillespie R The rib hump in idopathic scol2 iosis Measurement analysis and response to 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