来源:《海军军医大学学报》
作者:周许辉 海军军医大学第二附属医院
青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis, AIS)是一种发生于青春期累及脊柱3个平面的脊柱畸形,发病机制未明。后路脊柱融合术(posterior spinal fusion, PSF)是目前治疗AIS应用最广泛的术式,虽然手术治疗使大多数AIS患者取得良好预后,但仍存在并发症风险。其中,畸形相关并发症是最常见、脊柱外科医师最关注的并发症类型,主要包括叠加(adding-on)现象、近端交界性后凸、远端交界性后凸、冠状面失衡和术后双肩不平衡。
本文对PSF治疗AIS后畸形相关并发症的最新进展进行总结,为今后AIS术后畸形相关并发症的研究和临床诊疗工作提供参考。
一、叠加现象1.定义、诊断标准及发生率
叠加(adding-on)现象是指脊柱侧凸矫形术后内固定远端畸形进行性加重的现象,同时伴有远端椎体偏移、旋转或远端椎间盘角度增大。其特征包括:(1)远端固定椎(lowest instrumented vertebra, LIV)下位椎间盘成角增加>5°;(2)LIV下位椎体偏离骶骨中垂线(central sacral vertical line, CSVL)的距离增加>5mm。
叠加现象是AIS后路矫形术后的常见并发症,其发生率差异较大,为2%~51%。Yang等研究发现,AIS患者叠加现象的总体发病率为14%,其中,Lenke1A型、Lenke2型和Lenke5型AIS患者的发生率分别为15%、12%、9%。
2.危险因素分析及预防措施
当LIV位于最后触及椎(last touched vertebra, LTV)头端且距离LTV越远时,出现叠加现象的风险越高。另外,建议术中常规进行X线透视,如果发现选择的LIV下方椎间盘成角>3°,则LIV应继续向下选择。Banno等回顾性分析了90例接受PSF的Lenke1A、2A型AIS患者资料,发现当LIV满足以下条件时发生叠加现象的风险较低:(1)牵引位下的稳定椎,(2)bending位LIV下方椎间盘平衡。
Wang等认为LIV下方椎体(LIV+1)偏离CSVL的距离是Lenke1A型AIS患者术后发生叠加现象的危险因素,当术前LIV+1偏离CSVL>10mm时,叠加现象的发生率明显增加,因此,建议LIV应选择从骶骨向头端开始第1个偏离CSVL>10mm的椎体。对于Lenke1A型AIS患者,腰弯越大、年龄越小、骶骨倾斜角越大及融合节段越短,发生叠加现象的可能性越大,因此术前应充分评估各项参数,避免危险因素聚集。对于接受STF的Lenke1A型患者,当术后残余的主胸弯顶椎偏距较大且LIV位于LTV头端时,更容易发生叠加现象。
有学者对AIS患者术后发生叠加现象的危险因素进行了总结,既往研究中叠加现象的危险因素包括低龄、骨骼发育不成熟、术前上胸弯较小、术前主胸弯较小、术前腰弯较小、术前冠状面与矢状面失衡、LIV选择不当及冠状面和矢状面序列过度矫正。同时,为了防止术后出现叠加现象,建议遵循以下原则:(1)LIV应至少选择下端椎下方1个椎体(EV+1);(2)LIV选择不应超过稳定椎上下2个椎体(SV±2);(3)LIV应选择从骶骨向头端开始第1个偏离CSVL>10mm的椎体。
二、PJK1.定义、发生率及自然史
近端交界性后凸(proximal junctional kyphosis, PJK)是指脊柱内固定近端交界区后凸畸形逐渐加重的现象,这一概念最早由Lowe等在研究休门氏病后凸畸形时提出。其诊断标准为:术后近端交界区后凸角(proximal junctional angle, PJA)≥10°,且较术前增加至少10°,PJA是指上端固定椎(upper instrumented vertebra, UIV)下终板与UIV上方第2个椎体上终板之间的夹角。
文献报道,AIS患者接受PSF后PJK的发生率为7%~46%。在以胸弯为主的Lenke 1、2型AIS患者中,PSF术后PJK发生率为16%;对于以腰弯为主的Lenke 5型患者,PJK的发生率为23%。不同研究中关于PJK自然史的报道较为一致,在一项随访至少5年的研究中,26%的AIS患者在末次随访时(平均7.3年)发生PJK,其中大多数患者(82%)在术后第2年出现PJK。另一项研究表明,28%的患者接受PSF后发生PJK,术后6个月内发生PJK的患者占31%,6~18个月内发生PJK的患者占46%,18个月以上发生PJK的患者占23%。
2.危险因素分析及预防措施
针对Lenke5型AIS患者的研究表明,UIV位于胸腰段、交界区后韧带复合体损伤及术后骨盆入射角与腰椎前凸角差值(pelvic incidence-lumbar lordosis, PI-LL)过高是术后发生PJK的危险因素。
研究表明术后骨盆入射角较大同时伴有继发性腰椎前凸增大和胸椎后凸增大的AIS患者更容易发生PJK,这可能与矫形术后恢复脊柱矢状面平衡的代偿机制有关;此外,不同材质内固定棒对PJK发生也有一定的影响。研究指出,术前较大的后凸角度和术中过度矫正后凸与PJK的发生有关,因此,推荐术中使用横突钩来预防PJK发生。
此外,切除棘突不会对PJK的发生造成显著影响,术前胸椎后凸过大、弯棒角(rod contouring angle)较大及PJA-弯棒角不匹配是PJK发生的危险因素(图1),因此,强调弯棒时既不能太直也不能角度过大,特别是在内固定近端,应选择合适的弯棒角度以匹配脊柱序列。PJK的发生与随访时胸椎后凸不足有关。通过适当增加胸椎后凸和选择性胸椎融合(保留近端腰椎活动度)可显著降低PJK的发生率。
图1 近端交界区后凸角与弯棒角示意图
三、DJK1.定义及发生率
远端交界性后凸(distal junctional kyphosis, DJK)是指脊柱内固定节段远端交界区后凸畸形逐渐增大的现象,目前常用的诊断标准为:LIV上终板与其下方第1个椎体(LIV+1)下终板之间的矢状面夹角≥10°,且与术前相比增大至少10°。研究表明,DJK在休门氏病和成人脊柱侧凸患者中多见,AIS患者发生DJK的风险相对较低,为0.2%~15%。
2.危险因素分析及预防措施
矢状面稳定椎(sagittal stable vertebra, SSV)是指矢状面被骶骨后上角垂线平分的主弯下方的第1个椎体,SSV这一概念的提出对于预防DJK具有重要的临床意义。研究发现,对于以胸弯为主(Lenke1~3型)的B型和C型AIS患者,若融合节段未延伸至SSV,术后2年发生DJK的风险明显升高,因此推荐胸弯AIS患者的融合节段应尽量融合至SSV或其以下节段。另有研究发现术后远端交界角(distal junctional angle)≥5°是DJK的另一危险因素,可以使DJK发生率增加16倍。
另一项针对Lenke1型或2型AIS患者的研究表明,当LIV位于L1或以上椎体时,PSF治疗后DJK的总体发生率为6.6%,当LIV未固定至SSV时,术后胸椎后凸≥25°或术后胸腰段后凸≥10°也是DJK发生的高危因素,因此,建议此类患者术中矫形时应使胸椎后凸<25°且胸腰段后凸<10°。Lenke 1A和2A型AIS患者选择LIV时,其下方椎间盘处于前凸状态能有效避免DJK的发生。术后T10~L2过度后凸是发生DJK的危险因素;与前路手术相比,后路手术DJK的发生率较高(14.6%vs4.2%),这可能与后路手术破坏了脊柱后方韧带结构有关。
四、冠状面失衡1.定义、发生率及自然史
冠状面失衡(coronal imbalance)是指冠状面上C7铅垂线到骶骨中垂线的水平距离,即冠状面平衡距离(coronal balance distance, CBD)超过一定范围,导致躯干倾斜的现象。目前关于冠状面失衡的诊断标准存在一定争议。研究表明CBD≥2cm时脊柱畸形更易进展,因此,将冠状面失衡定义为CBD≥2cm;另有学者认为,CBD≥4cm时患者的疼痛和功能障碍评分变化显著,因此建议CBD≥4cm作为冠状面失衡的诊断标准。
文献中报道的AIS患者在PSF后冠状面失衡发生率差异较大,与侧弯类型、融合节段、判断标准等因素有关。研究表明,术后即刻冠状面失衡的发生率可高达50%,但多数患者可在随访过程中自发纠正。若冠状面失衡持续存在,则称为持续性冠状面失衡,其发生率为2%~14%,此类患者往往需要进行翻修手术。
2.危险因素分析及预防措施
研究发现,28%的Lenke5C型患者在接受选择性腰椎融合术的早期发生冠状面失衡,术前胸腰弯/腰弯的灵活性较低、胸腰段后凸较大及远端交界角较大是Lenke5C型AIS患者术后发生冠状面失衡的预测因素。虽然此类患者术后早期可能发生冠状面失衡,但随着LIV倾斜度减小,大部分冠状面失衡能自发纠正。
对于以腰弯为主的Lenke5C或6C型AIS患者,术后发生持续性冠状面失衡的危险因素包括术前胸腰弯/腰弯的顶椎偏距(apical vertebra translation)较大(≥49.5mm)、术后即刻冠状面失衡(即C7铅垂线与骶骨中垂线的距离<-27.5mm)及年龄较大。此外,术前左右bending位X线中L5倾斜是术后发生冠状面失衡的重要危险因素;术前存在凸侧冠状面失衡的胸腰弯/腰弯患者术后更容易发生冠状面失衡;术前LIV倾斜≥25°是Lenke5C型AIS患者术后发生冠状面失衡的危险因素,而术后UIV倾斜可能是为了代偿冠状面失衡。
Lenke1、2型AIS患者接受选择性胸椎融合治疗后冠状面失衡的发生率较高,腰弯修正C型患者冠状面失衡的发生率(42.5%)高于A型(34.8%)和B型(30.0%),A型患者能够通过远端叠加来代偿冠状面失衡,而B型或C型患者可以通过腰弯的自发矫正来代偿冠状面失衡。对于此类患者,术后2年冠状面失衡发生率为13%,主胸弯的过度矫正可能是术后冠状面失衡的危险因素,因此建议术中应避免过度矫正。另一项研究表明,骨骼发育不成熟、男性和主弯矫正率低可能与冠状面失衡有关。
五、PSI1.定义及发生率
术后双肩不平衡(postoperative shoulder imbalance, PSI)是AIS矫形术后的主要并发症之一,显著影响患者的外观和自我满意度。目前普遍采用Kuklo等提出的分级标准,利用站立位X线片测量肩锁关节上方软组织影来评价双肩的高度差,<1cm为双肩平衡,1~2cm为轻度失衡,>2~3cm为中度失衡,>3cm为重度失衡。除此之外,还存在多种其他影像学评价指标和临床外观评价指标。
目前对于使用哪种指标来评估双肩平衡情况并无一致观点,但大部分学者认为在进行影像学测量的同时应重视大体测量。文献报道,AIS矫形术后PSI的发生率为16%~38%。
2.危险因素分析及预防措施
研究表明,术前双肩平衡情况及上胸弯、主胸弯的矫形程度对于PSI起关键作用。研究发现,仅融合主胸弯可是左肩抬高17mm。对于非结构性上胸弯,若术前右肩高则不需融合上胸弯,UIV选择T4或T5;如术前双肩平衡,则需要选择至T3;若术前左肩高,则需固定至T1或T2。对于结构性上胸弯,如果术前左肩高,需要固定到T2;若术前双肩平衡,可部分融合上胸弯至T3;而如果术前右肩高,考虑到上胸弯的柔韧性较差,仍需部分融合上胸弯至T3。
一项关于Lenke1A型AIS患者的多中心回顾性研究发现,LIV位于LTV下方、主胸弯矫正率过高是PSI的危险因素;在多项研究中,上胸弯术后顶椎偏距过大、手术时UIV选择T1且患者Risser分级≥3级、锁骨胸廓角度差也被认为是PSI的独立危险因素。另一项针对Lenke1、2型AIS患者的研究表明,不管UIV如何选择,当主胸弯矫正良好(矫正率>54%)但上胸弯矫正欠佳(矫正率<52%)时,患者PSI的发生率高达59%,因此,当主胸弯矫正率过大时,应引起足够重视,防止PSI的发生。
六、总结和展望PSF治疗AIS已经是一种相对安全、有效的手术方式,但手术治疗仍无法避免并发症的出现。本文对术后畸形相关并发症进行总结,叠加现象、PJK、DJK、冠状面失衡和PSI是术后最常发生、研究最多的并发症,因此,了解这些并发症的流行病学特点、诱发因素和发展规律对于手术决策至关重要。虽然越来越多的先进医疗设备和技术应用于脊柱侧凸矫形手术,但仍需要大量的高级别循证医学证据对AIS手术相关并发症的病因、发病机制和防治策略进行深入探讨,为今后更好地开展AIS诊疗工作提供依据。
作者简介周许辉
教授、主任医师、博士生导师。现任海军军医大学第二附属医院(上海长征医院)骨科党总支书记、全军骨科研究所常务副所长、脊柱畸形病区主任。
享受国务院特殊津贴,军队科技领军人才、上海市领军人才、上海市浦江人才;全军首批“四有”优秀先进个人标兵,荣立个人二等功2次、三等功1次;中国医疗保健国际交流促进会脊柱医学分会副主任委员,中华医学会骨科学分会骨质疏松学组委员,中国医师协会骨科医师分会脊柱专家工作委员会委员,上海市医学会骨科专科分会委员。
长期从事脊柱外科尤其是脊柱畸形方面的临床和基础研究工作。主持国家及省部级基金16项(其中国家自然科学基金6项);以第一/通讯作者发表SCI论文82篇(IF>10分13篇);以第一完成人获国家科技进步二等奖、军队科技进步一等奖、上海市科学技术奖二等奖及中华医学科技奖二等奖各1项。
引自:马骁, 王玲, 吴锦辉, 等. 后路脊柱融合术治疗青少年特发性脊柱侧凸的畸形相关并发症[J]. 海军军医大学学报, 2024, 45 (6) : 680-687. DOI: 10.16781/j.CN31-2187/R.20230467.
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