干货|强直性脊柱炎胸腰段后凸畸形截骨术中矢状面移位处理对策

2021-11-15    点击量:159 我要说

来源:河北医科大学第三医院 王辉

强直性脊柱炎(ankylosing spondylitis, AS)是以骶髂关节和脊柱附着点炎症为病变特点的慢性、自身免疫性、炎性疾病,病因尚不明确,可引起脊柱韧带进行性、成骨性改变并最终导致脊柱僵直和后凸畸形。胸腰段后凸畸形是AS晚期特征性改变,严重者可出现矢状面的失平衡,导致患者平视及平卧困难,造成生活质量的下降,需截骨矫形手术干预。

经椎弓根椎体楔形截骨术(pedicle subtraction osteotomy, PSO)作为相对安全有效的三柱截骨方式而被广泛应用于AS胸腰段后凸畸形的矫形治疗,通过胸腰段及腰段的单节段或双节段的PSO可使脊柱后凸畸形得到有效的矫正。该术式避免前柱的过度延长,降低了大血管损伤的并发症,截骨面积大,有利于实现坚固的骨性融合。

由于三柱截骨矫形术中脊柱处于极度不稳定状态,在截骨间隙闭合过程中部分患者出现矢状面移位(sagittal translation,ST),导致硬膜囊前方出现骨性台阶,理论上增加硬膜囊和神经根卡压的风险,造成灾难性的后果,影响手术的综合疗效。近年来ST受到越来越多的关注,多数以病例报道形式,现就其研究进展做一综述。

Chang最早报道矢状面移位,定义为截骨平面头侧椎体后下缘与尾侧椎体后上缘之间位移超过2mm[1]。成俊遥:<4mm的ST较难避免且通常无明显诱发因素,可视作截骨操作误差范围[2]。ST判定标准的不同导致其发生率的报道存在着较大的差异(1.6%-27%)。

发生率

Qian等报道发生率为1.6%(1/64[3]。Buchowski等报道发生率为2.8%(3/108[4]。Cho等报道发生率为4.8%(2/41[5]。 Chang等报道发生率27%(34/127),截骨椎体位于腰段(L2-4)最多见(31例,占比94%[6]

发生原因

引起ST的原因多而复杂,且相互关联。成俊遥等总结原因认为可归纳为以下三点的至少一点:

第一,截骨水平头侧及尾侧椎体置钉深度不一致;

第二,矫形棒铰链点与截骨平面不在同一水平;

第三,截骨时上下截骨面矢状径不等。

后凸矫正程度与ST的发生存在着关联。Royen等认为若在单一节段闭合截骨获得超过35度的矫正,势必伴随前方铰链轴的失败断裂,增加ST的发生风险[7]

张伟等报道的7例AS接受矫形患者,单椎体截骨者其截骨角度<45°时均未发生截骨椎矢状面移位,而2例截骨45°-50°时发生矢状面移位[8]

Jin-Sung Park等发现改良Stoke强直性脊柱炎脊柱评分(The modified Stoke Ankylosing Spondylitis Spine Score,mSASSS)是AS矫形术中发生ST的危险因素,mSASSS反映了脊柱的僵硬程度,其评分越高,ST的发生风险越大[9]

截骨间隙闭合过程中外科医师的复位操作手法、铰链部位的阻力和摩擦力、截骨区周围软组织的弹性和张力等因素理论上也会影响ST的发生,但文献中鲜有报道且较难分析。

预防措施

临时固定棒

2011年Arun等提出在AS胸腰椎后凸畸形截骨过程中应用临时固定棒可避免ST的发生。术中ST的发生绝大多数发生在截骨前皮质骨折时,而临时骨钉棒主要用于椎体楔形截骨过程,在截骨间隙闭合前往往已经将临时固定棒取出,因此临时固定棒对于避免ST发生的作用较为有限。

Cage

Hu等提出在PSO治疗AS胸腰椎后凸畸形过程中,截骨间隙内放置cage可有效降低ST的发生风险(cage组ST发生率4.7%vs.非cage组ST发生率30.4%,χ2=10.020,P=0.002)。cage置入截骨间隙后即刻发生下沉入头端和尾端的椎体松质骨内,可作为截骨间隙闭合过程中的铰链,能够有效限制头尾端椎体的移位,降低前皮质骨折断裂后的ST发生风险。

复位导向器

钱邦平等设计复位导向器应用于PSO矫正AS胸腰椎后凸畸形,构件包括一个弧形滑轨和两个支杆。术者在截骨面闭合过程中,握住两个操作手柄,以保证复位过程中复位装置的整体稳定性。

临床应用发现27例AS胸腰椎后凸畸形患者,术中应用复位导向器械均能有效预防截骨椎脱位的发生。复位导向器的使用指征主要包括AS胸腰椎单平面后凸畸形患者,对合并冠状面侧凸畸形及假关节形成患者不宜使用。

可调式手术体位架

张伟等采用自主设计的可调式手术体位架用于强直性脊柱炎重度后凸畸形后路截骨矫形。将传统手术床中的多点支撑改为软性、柔和曲面支撑,增加接触面积、减少局部受力,有效预防压疮等长时间俯卧位导致的相关并发症。

截骨闭合时仅需同步调整两侧对应的支撑杆,基本避免了传统手术中需要人工移除腹部衬垫及抬肩辅助矫形的繁琐操作,从根本上避免了由此带来的术区污染,明显降低了由于配合不慎导致截骨椎体发生矢状面移位、脊髓受压的风险。

处理方法

ST常伴随着椎板对硬膜和神经根的挤压,迅速而有效的椎板减压对于挽救神经功能至关重要。椎弓根对于硬膜和神经根的压迫同样不容忽视,Chang等报道的5例存在神经症状ST患者中,4例源于椎弓根对神经根的挤压,建议必要时需行椎弓根切除术。

ST的复位对于神经的减压更直接有效,并可以避免椎板和神经根切除减压过程中硬膜损伤风险。复位主要通过调整截骨平面上下椎体置钉深度以及调整矫形棒铰链点水平进行。

尽管在调整置钉深度过程中取下一侧矫形棒存在进一步加重矢状位脱位的风险,笔者认为已经发生的ST上下截骨面多数处于嵌插位置,暂时处于稳定状态,此时在保留对侧矫形棒固定的状态下,交替进行椎体置钉深度和矫形棒铰链点水平的调整是相对安全的。

预后情况

神经功能的恢复情况

并非所有的ST均出现神经症状,术后神经功能的恢复情况存在着较大差异。成俊遥等报道的16例强直性脊柱炎术中出现ST病例中,神经并发症的发生率为25%(4例)。2例患者症状在3个月随访时消失;1例术中截骨闭合后双侧SSEP消失,左侧MEP幅度降低,术后24个月左下肢肌力恢复至IV级;1例术中截骨闭合后右侧SSEP减低,术后右股四头肌肌力下降至III级,27个月恢复至IV级。

椎管的自发性重塑形

Cheng等通过截骨平面CT断层扫描观察到16例AS患者截骨后发生ST的椎管重塑形,椎管重塑形发生率100%,ST显著减小。

关于ST的椎管自发性重塑形的发生机制目前尚不得而知,可能与在钉棒的提拉作用下骨质顺应力学方向的生长,也可能与AS患者较强的骨融合能力有关,表现为截骨区的椎体闭合部能够自发的塑形重建。

总结

ST发生率为1.6%-27%,头端移位更多见。常见原因主要包括截骨头尾侧置钉深度不一致、矫形棒铰链点与截骨平面不在同一水平、截骨时上下截骨面矢状径不等、后凸矫正过大、mSASSS评分较高。

预防措施主要包括术中使用临时固定棒、截骨间隙应用cage、复位导向器、可调式手术体位架。一旦出现ST,需尽快行硬膜和神经根减压,措施包括椎板和/或椎弓根切除减压、ST直接复位。

并非所有的ST均出现神经症状,术后神经功能的恢复情况亦存在着较大差异。ST的椎管自发性重塑形的发生机制目前尚不得而知,有待于今后进一步研究。

作者简介

王辉

河北医科大学第三医院主治医师,骨科学博士、博士后(北京大学第三医院)、美国-哥伦比亚大学访问学者、河北省“三三三”人才、石家庄市青年拔尖人才。

2010年起从事脊柱疾病的临床诊疗工作,2017年-2018年作为访问学者在纽约哥伦比亚大学Spine Hospital师从国际脊柱畸形矫形大师Lawrence G. Lenke教授从事脊柱畸形的手术治疗,在先天性脊柱侧凸、特发性脊柱侧凸、退变性脊柱侧凸畸形治疗方面积累大量临床经验。2019年-2021年作为临床博士后在北医三院师从国内著名脊柱外科专家李危石教授从事退变性腰椎侧弯的手术治疗,在老年退变性腰椎疾病的治疗方面积累大量的临床经验。

参与国家自然科学基金两项、主持河北省高层次人才课题一项、主持河北省医学科研课题三项。第一作者发表SCI论文24篇、中华杂志论文15篇、国家实用新型专利两项,获河北省科技进步一等奖1项、河北医学科技奖一等奖2项。

参考文献:

1. Chang KW, Chen HC, Chen YY, et al. Sagittal translation in opening wedge osteotomy for the correction of thoracolumbar kyphotic deformity in ankylosing spondylitis[J]. Spine (Phila Pa 1976). 2006;31(10):1137-1142.

2. 成俊遥,宋凯,王征,等.强直性脊柱炎胸腰段脊柱后凸截骨术矢状面移位患者椎管自发重塑形现象[J].中国脊柱脊髓杂志.2017; 27(2): 123-129.

3. Qian BP, Wang XH, Qiu Y, et al. The influence of closing-opening wedge osteotomy on sagittal balance in thoracolumbar kyphosis secondary to ankylosing spondylitis: a comparison with closing wedge osteotomy[J]. Spine (Phila Pa 1976). 2012;37(16): 1415-1423.

4.Buchowski JM, Bridwell KH, Lenke LG, et al. Neurologic complications of lumbar pedicle subtraction osteotomy: a 10-year assessment[J]. Spine (Phila Pa 1976). 2007;32(20): 2245-2252.

5. Cho KJ, Bridwell KH, Lenke LG, et al. Comparison of Smith-Petersen versus pedicle subtraction osteotomy for the correction of fixed sagittal imbalance[J]. Spine (Phila Pa 1976). 2005;30:2030-2037.

6. Chang KW, Chen HC, Chen YY, et al. Sagittal translation in opening wedge osteotomy for the correction of thoracolumbar kyphotic deformity in ankylosing spondylitis[J]. Spine (Phila Pa 1976). 2006;31(10):1137-1142.

7.BJ Van Royen, A De Gast. Lumbar osteotomy for correction of thoracolumbar kyphotic deformity in ankylosing spondylitis. A structured review of three methods of treatment[J].Annals of the Rheumatic Diseases, 1999,58(7):399-406.

8.张伟,于海洋,王宏亮,等.可调式手术体位架在强直性脊柱炎重度后凸畸形后路截骨矫形术中的应用[J].中国修复重建外科杂志.2020,34(10):1269-1274.

9.Jin-Sung Park, Jaedong Kim, Il-Han Joo, et al. Analysis of risk factors for sagittal translation after pedicle subtraction osteotomy in ankylosing spondylitis patients[J]. The Spine Journal. 2018;18(8):1356-1362.

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