脊柱侧凸诊断与治疗的焦点问题

来源：
骨科临床与研究杂志，2021年7月第6卷第4期

作者：
海涌（通信作者）潘爱星
首都医科大学附属北京朝阳医院骨科

基金项目：国家自然科学基金（81772421）；北京市自然科学基金（L202006）；AOSpine 国际研究（AOSCN(R）2020-05）

脊柱侧凸是脊柱外科领域最富有挑战的疾病。在治疗脊柱侧凸过程中，不仅要求医生具备非常扎实的脊柱解剖、病理生理、生物力学等知识储备，更要求治疗中心有非常强大的脊柱外科、麻醉科、神经外科、重症监护和护理等团队。对致力于脊柱侧凸研究和治疗的脊柱外科医生而言，严谨治学的态度、孜孜不倦的探索、团队协作的精神、永不放弃的热爱和对平衡之美的理解，是医生职业生涯成长和为患者成功施治的关键所在。脊柱侧凸不仅仅是在三维空间上的形态异常，包括冠状面上椎体倾斜、矢状面上生理曲度异常和轴位上椎体旋转，在生命的不同阶段，脊柱的生理状态也存在非常显著的差异，因此，把脊柱侧凸定义为“四维空间上的畸形”更为恰当。根据患者群体的年龄大致可分为3大类，分别是早发性脊柱侧凸、青少年脊柱侧凸和成人脊柱侧凸。其中成人退变性脊柱侧凸是成人患者人群的主要代表。以下从患者人群的角度，分别针对以上3个方面，对目前具有争议的焦点问题进行论述，以期鼓励脊柱外科同道对相关疑难问题进行深入探索，促进脊柱侧凸领域研究的发展，提高脊柱侧凸的诊疗水平。

一、早发性脊柱侧凸

根据脊柱侧凸研究协会（Scoliosis Research Society, SRS）的最新定义，在10岁之前因各种病因导致的脊柱侧凸畸形均可称为早发性脊柱侧凸（early-onset scoliosis, EOS）。包含婴幼儿特发性脊柱侧凸、先天性脊柱侧凸、神经肌肉型脊柱侧凸和综合症型脊柱侧凸^[1]。由于EOS患者处于脊柱的快速生长期和心肺功能关键发育期，因此，早期发现和及时治疗至关重要^[2]。在社会经济和医学较发达的地区，EOS能获得早期诊断和治疗，避免发展为重度脊柱侧凸。但是在欠发达地区，EOS患者难以被及时发现和干预，初次就诊时脊柱侧凸往往已较严重，甚至影响心肺发育。因此，建立系统化的脊柱侧凸筛查机制对偏远地区人群至关重要。

EOS的保守治疗以佩戴支具为主，分为可穿脱的普通支具和长期佩戴的石膏支具。在脊柱畸形专科医生的指导下定制和保证每日佩戴时长是支具治疗有效的必要条件^[3]。在全麻下对EOS患儿脊柱进行适当牵引和去旋转后制作的石膏支具能够对脊柱侧凸做到最大程度的保守矫正与控制。佩戴石膏支具后患者可能出现的呼吸受限、肠系膜上动脉综合征和皮肤磨损等并发症，需要医护和家属共同关注。EOS患者发育速度迅猛，患者的脊柱侧凸畸形可能在短期就能发生非常大的进展，原来有效的治疗手段可能并不能一劳永逸。因此，密切观察同样是一种非常重要的措施。

生长棒技术在EOS的手术治疗中应用最为广泛，其不仅可以矫正脊柱侧凸，而且可以通过增加胸廓高度促进肺泡生长发育。已有研究表明生长棒治疗对肺功能改善具有积极作用^[4,5]。无论是单侧生长棒还是双侧生长棒技术，其内固定相关并发症（如螺钉松动、断棒、断钉、脱钩等）、近端交界区后凸（proximal junctional kyphosis, PJK）、近端交界区失败（proximal junctional failure, PJF）、躯干失衡、脊柱自发性融合、切口感染等并发症不容忽视^[6,7]。磁控生长棒技术得到了一定范围的应用，能够有效地减少延长手术的次数，减少患者的麻醉和手术创伤^[8]。但是相关的并发症，如金属溶解和非计划再手术率较高，以及高昂的费用是限制其获得广泛应用的主要因素^[9,10]。随着材料科学的发展和医工结合领域的进步，希望未来能够开发出更为有效和安全的体外延长控制技术，为EOS的外科治疗带来突破与革新。

二、青少年特发性脊柱侧凸

青少年特发性脊柱侧凸（adolescent idiopathic scoliosis, AIS）是青少年最常见的脊柱畸形。2010年的一篇荟萃分析汇总了全球17个国家所报道的AIS筛查情况（Cobb角>10°），总体平均发生率为1.34%（95% CI: 0.98%～1.70%）；其中亚洲人群的发生率为0.4%～2.5%^[11]。发生率有明显的性别倾向是AIS的典型特点。文献报道AIS女性发病率是男性的1.5～11倍^[12,13]。AIS的发病原因目前尚不清楚。探索病因相关的学说有：遗传基因理论、中枢神经系统控制理论、骨生长与骨代谢理论和生物力学理论等^[14-16]。研究表明，AIS的椎旁肌在生物力学上存在显著的不对称特点，具体表现为凹侧椎旁肌硬度较凸侧更大，且与脊柱弯曲的程度呈正相关^[17]。这种不对称特点是脊柱侧凸发生的始动因素还是脊柱侧凸导致的表象结果，还需进一步的研究证实。

支具同样是目前被证实唯一能够有效预防AIS加重，甚至避免手术的保守治疗手段^[18]。对于脊柱侧凸胸腰段Cobb角大于40°～45°或胸弯大于50°的AIS患者，手术是最佳的治疗选择。选择性后路融合手术是AIS矫形的经典术式。手术治疗的目标包括：恢复脊柱平衡、减小脊柱侧凸畸形和尽可能多地保留脊柱运动节段。融合节段的选择是制定AIS手术策略最具有争议的话题。Lenke分型根据次要弯曲的柔韧度，在一定程度上能够指导手术节段的选择^[19,20]。但无论如何，手术后的脊柱应当在各个维度上保持平衡状态。AIS融合术后远期腰椎邻近节段退变和远端附加现象（adding-on）是我们需要密切随访和关注的问题。目前已有的证据表明，更多的腰椎被纳入到融合范围将导致远端邻近节段出现椎间盘退变的几率显著升高^[21,22]；而融合节段不足又将增加Adding-on的发生危险。因此，怎样合理地选择远端固定椎，让腰椎运动节段得到最大程度保留的同时，使远端弯曲不再发展，体现着AIS手术治疗的平衡艺术。

后路椎弓根钉棒技术对脊柱侧凸有十分强大的矫正效果，但是其对胸椎后凸的恢复能力有限。应用硬度更大的钴铬钼棒、采用钉钩结合固定^[23]、椎体共平面矫正技术（vertebrae coplanar alignment）以及必要时行Ponte截骨，能够在一定程度上提高后路手术对矢状面生理曲度的恢复能力^[24]。

为了保护脊柱后方稳定结构，前路经胸腔/腹膜后入路矫形手术也扮演了重要的角色。Newton等^[25]报道了前路脊柱生长栓系技术（anterior spinal growth tethering, ASGT）治疗AIS的经验；总体成功率为59%，再手术率高达41%。再手术的主要原因有：过度矫形、栓系断裂和固定节段不足等。因此，在进一步推广ASGT之前，该技术还需要获得完善。

三、退变性脊柱侧凸

退变性脊柱侧凸（degenerative scoliosis, DS）是一种因年龄增长、组织退变导致的脊柱畸形，也被称为“新发脊柱侧凸”（de-novo scoliosis）。与青少年脊柱侧凸治疗的目标不同，DS患者的主要诉求往往是解除临床症状，主要包括两大类：一类主要与神经压迫相关，如下肢疼痛麻木、无力、间歇性跛行；一类与脊柱侧凸进展相关，如腰背痛与躯干失平衡等。对于DS的外科治疗，需要着重关注围手术期的风险与并发症。2015年国际脊柱研究学会（International Spine Study Group, ISSG）公布DS手术的并发症发生率高达55%^[26]。

为减小手术创伤，微创技术在DS的治疗中获得了广泛应用。微创技术主要包括微创减压技术（如脊柱内镜技术、显微镜辅助下小切口技术、经肌间隙入路技术）、微创融合技术（如XLIF与OLIF）和微创截骨技术（以前路椎体序列重排技术为代表）^[27]。

Mummaneni等^[26]提出的成人脊柱畸形微创手术选择策略，具有较好的观察者间与观察者内可信度。根据术前影像学参数将患者分为3类。对于Ⅰ类（SVA<6cm，PT<25°，PI-LL差值<10°，侧凸Cobb角<20°）及Ⅱ类（SVA>6cm，PT<25°，PI-LL差值<30°，侧凸Cobb角>20°）患者，采用微创手术治疗可获得与开放手术相当的临床疗效；而对于严重矢状面失平衡的Ⅲ类（SVA>6cm，PT>25°，PI-LL差值>30°，侧凸Cobb角>20°）患者，往往需要进行三柱截骨，选择开放手术。

基于目前的循证医学证据，在正确掌握适应证的前提下，微创手术治疗DS能够充分减压神经，进行坚强的内固定并取得良好的矫形效果，在远期亦能够获得理想的融合率。但是，微创手术对于重度DS的矫形能力和躯干平衡的恢复能力有限。同时，微创手术的相关并发症、放射暴露、分期手术时间延长和学习曲线等问题，是脊柱外科医生有待解决和需要权衡的问题。

融合节段的选择同样是DS手术策略的关键。对于脊柱侧凸Cobb角较小、因脊柱侧凸导致的腰背疼痛不明显且躯干整体平衡的患者，可采用责任节段减压和短节段融合手术；对于脊柱侧凸较严重、腰背痛明显或脊柱整体失平衡的患者，建议行长节段融合手术。在长节段手术策略中，近端固定椎的选择原则上避免停留在以下椎体：胸腰交界区（T11-L1）、侧凸或后凸的端椎、骨折椎体、近端邻近节段椎间隙严重退变椎体。近些年来，随着腰骶部固定技术的发展，尤其是在西方国家，越来越多的病例选择了远端固定到骨盆。这种看似一劳永逸的策略。但对于L5/S1节段存在椎管狭窄或滑脱、L5/S1节段既往有减压手术史、L5椎体明显倾斜、腰骶段局部弯曲对患者躯干失平衡贡献较大、近端固定跨过T10者，根据经验，可以考虑行骶骨和骨盆固定。否则，应谨慎选择固定骶骨和骨盆，保留腰骶部活动，减小手术对患者生活质量带来的限制和影响。

平衡之美在DS的治疗中有更具体的表现。脊柱的应力分布主要取决于矢状面的序列，脊柱畸形手术后出现机械性并发症很大程度上是由于矢状面序列恢复不理想所导致。目前，评估脊柱矢状面序列的主流标准是脊柱侧凸研究学会（Scoliosis Research Society）提出的SRS-Schwab 分型^[28]。该理论定义脊柱矫形术后理想的矢状面形态应满足以下条件：腰椎前凸（lumbar lordosis, LL）与骨盆指数（pelvic incidence, PI）相差小于10°；骨盆倾斜（pelvic tilt, PT）小于20°；矢状面平衡（sagittal vertical axis, SVA）在4cm以内。考虑到人群种族的差异，根据既往的研究，对于中国患者脊柱矫形术后PI与LL的差值在10°～20°的范围能够使患者获得最好的临床疗效和更小的PJK风险^[29]。

为了能够有效地预测脊柱矫形术后机械性并发症发生的风险。欧洲脊柱研究学组（European Spine Study Group, ESSG）在2017年提出了全脊柱（矢状面）序列比例评分系统（global alignment and proportion score, GAP score）^[30]。与Schwab标准不同之处在于，GAP评分系统更加注重脊柱矢状面参数实际与理想的差值，并将各参数进行赋值整合，获得脊柱矢状面序列GAP得分。研究表明，GAP评分具有良好的观察者内和观察者间一致性；但是，评分结果与术后力学并发症发生风险无明显相关性。在总结归纳人群脊柱矢状面形态的基础上，基于PI、SS和腰椎矢状面形态，可将脊柱矢状面分为1～4类^[31]。该分型理论不仅论述了脊柱矢状面退变与代偿的规律，也提出了脊柱矢状面矫形的一般规律。该理论在欧洲学术界获得了广泛的共识和应用。由于亚洲人群脊柱骨盆形态的差异以及严格按照该理论进行脊柱矫形难免使手术节段增加。因此，如何合理地应用该理论指导临床手术策略的制定，还需要脊柱外科同道们结合医疗环境和患者特点，因地制宜，因人制宜。

人类尝试认知和治疗脊柱侧凸的历史，最早可溯源至公元前4世纪的希波克拉底时代。在近100年来脊柱外科理念和技术获得了飞跃式的进步。但是，目前距建立一个完整的脊柱侧凸预防与诊断体系、一套完备的脊柱矫形理论和一项完美的脊柱矫形技术，还有星辰大海般的征途需要共同探索。上述观点仅对脊柱侧凸诊疗中常见的问题进行了简要阐述，希望对从事脊柱外科研究的同道有所启发和指引。

参考文献略。

作者简介

海涌

主任医师、教授、留美博士后，享受国务院政府特殊津贴

首都医科大学博士及硕士研究生导师，北京航空航天大学博士研究生导师

首都医科大学骨外科学系主任、首都医科大学附属北京朝阳医院骨科主任

从事骨科脊柱外科基础及临床研究和实践30余年，擅长各种脊柱疾患的诊治，尤其对复杂疑难脊柱畸形等疾患有独到及丰富经验，主刀成功完成手术6000余例，患者来自海外及全国各地。荣获金柳叶刀奖，先后获得京城金牌名医、中国健康传播大使、最温暖医生荣誉称号，并连续多年位居中国Top10医生脊柱外科之列。

先后主持承担科技部重点研发、国家自然科学基金及省部级科研课题10余项（基金900余万元），获得中华医学科技二等奖、解放军科技进步一等奖、医疗成果一等奖等10余项科研奖励，以第一/责任作者发表各类专业学术文章200余篇（SCI文章90余篇，总IF 250 ），主编/译学术专著9部，获得国家发明及实用新型专利10余项。

现担任多项国际国内学术任职：中华医学会骨科学分会委员、脊柱外科学组和创新与转化学组委员；中华预防医学会骨科委员会常委；中国康复医学会脊柱脊髓专业委员会副主任委员、腰椎研究学组主任委员、脊柱畸形研究学组副主任委员；中国康复医学会骨质疏松预防与康复专业委员会副主任委员；中国医师协会骨科医师分会委员、脊柱功能重建学组副主任委员、脊柱学组委员；中国医疗保健国际交流促进会骨科分会常委、脊柱学组副组长；中国老年学和老年医学学会老年骨科分会常委；北京医学会骨科学分会副主任委员、北京医师协会骨科分会理事；北京康复医学会副会长；国际腰椎研究学会ISSLS常委、国际脊柱侧凸研究学会SRS理事、国际微创脊柱学会 SMISS 理事、北美脊柱外科学会NASS理事、AOSpine亚太区理事；《中国骨与关节杂志》副主编、《中华医学杂志》《中华外科杂志》《中华骨科杂志》《中国脊柱脊髓杂志》常务编委/编委、SCI杂志Global Spine Journal 副主编、Orthopedic Surgery，The Spine Journal编委等。

潘爱星

首都医科大学大学附属北京朝阳医院骨科，博士研究生，师从著名脊柱外科专家海涌教授。

研究方向：脊柱畸形（早发性脊柱侧凸、青少年特发性脊柱侧凸、退行性脊柱侧凸）的治疗与并发症预防、脊柱退行性疾病、脊柱创伤的微创治疗。2017-18年参加AOSpine海外进修项目赴英国University Hospital of Wales学习。

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