1 手术名称
脊柱节段性器械矫形术
2 别名
节段性脊柱器械矫形术
3 分类
骨科/脊柱外科手术/脊柱侧弯矫形术/脊柱节段性器械手术治疗
4 概述
脊柱节段性器械是1973年Luque首先创用的，其特点是在脊柱矫形区内的多个椎体节段上，用钢丝通过椎板下或棘突基底部将矫形棒固定于椎体上进行脊柱矫形。Luque棒和记忆合金棒均属于脊柱节段性器械。手术相关解剖见下图（图3.26.6.1.3-1～3.26.6.1.3-3）。
5 关于脊柱侧弯矫形术
脊柱侧弯是指脊柱的侧方弯曲畸形。脊柱侧弯按其病因可分为继发性、非进行性、非结构性脊柱侧弯和原发性、进行性、结构性脊柱侧弯两种。前者是由于脊柱以外的异常而引起的脊柱侧弯，如姿势性脊柱侧弯；而后者则由于脊柱发生内在的椎体及其支持结构的改变所引起，如特发性脊柱侧弯。结构性脊柱侧弯向两侧弯曲的曲线常不对称，而非结构性脊柱侧弯多为对称（图3.26.6.1.3-0-1～3.26.6.1.3-0-3）。
特发性脊柱侧弯为侧弯前凸畸形，临床上约占脊柱侧弯总数的75%～85％。此处只限介绍特发性脊柱侧弯的手术治疗。
特发性脊柱侧弯的发病原因尚不清楚。许多学者依据大量的人口调查和临床观察，认为特发性脊柱侧弯并非由于骨不对称生长，而是由于骨生长以外的因素所致，可能与遗传因素有关。按发病时间分成三型：①婴儿型：年龄在3岁以前，主要在胸椎，92％向左侧凸出。本型侧弯可自行消退或继续发展。前一种情况随小孩年龄增长而停止发展或逐渐减轻，不需治疗；后者则会随年龄增长而逐渐加重，如不积极治疗，可发展成严重的畸形。②青少年型：年龄在3岁～青春期，病人处于生长发育旺盛时期，脊柱侧弯发展加重的速度较快，此型女性多见，多向右侧凸出。③青年型：青春期之后。在我国以青少年型多见，侧弯弧度常在青春发育期内明显发展，在脊柱骨成熟期后逐步缓解。故此，对脊柱侧弯病人应定期随访观察，可根据髂骨嵴骨骺、椎体环状骨骺的出现情况；乳房发育、阴毛出现及月经初潮时间；身高增长及桡骨远侧骺板融合情况等来判断脊柱骨成熟期，估计畸形是否进一步发展。
脊柱侧弯治疗的意义在于：
1.减少严重脊柱侧弯引起的心肺并发症。
2.降低晚期引起腰痛的发生率。
3.改善外形。
4.减轻病人的心理负担，解决一些由于脊柱侧弯畸形带来的失业、婚姻等问题。一般来说，支具疗法和电刺激疗法只能控制畸形和防止较轻的脊柱侧弯恶化，但不能使较明显的侧弯减少角度。
6 适应症
脊柱节段性器械矫形术适用于：
1.经非手术治疗无效，脊柱畸形继续加重者需行手术治疗。由于脊柱融合术后会阻碍脊柱的长度的增长，对于脊柱畸形不严重或非手术疗法可以控制畸形发展者，应尽可能拖后手术融合的时间至脊柱骨成熟期。但是，由于胸椎侧弯畸形可发生继发的肋骨胸廓畸形对心肺功能影响较大，外观畸形明显。胸椎畸形受肋骨及周围结构的限制，手术矫形的效果差，因此应考虑早期手术治疗。
2.明显脊柱侧弯畸形的青年病人。一般来说，明显脊柱侧弯是指发育成熟期前40°～45°以上侧弯，发育成熟期50°～60°以上侧弯，有继续发展趋势者更应积极手术治疗。
手术治疗不能仅依据Cobb角测量，必须考虑其他方面的因素，病人的年龄、生长能力和侧弯发展的可能性等。如初潮前的11岁女孩的45°侧弯很可能继续发展；而同样角度侧弯的成熟期后的病人不会再发展。临床表现也很重要，伴旋转侧弯和有胸椎前凸或后凸畸形，非手术治疗无效，以及明显的脊柱代偿失衡，既便是35°侧弯也应采取手术治疗。
7 术前准备
1.除常规术前准备外，应检查病人心肺功能。了解病人在较剧烈运动或上下楼时有无心悸、发绀、气喘。心电图检查主要观察有无右心心肌肥厚；肺功能测量包括肺容量及通气功能，评定肺功能的损害程度。
2.详细检查病人的神经系统 有无下肢麻木、无力、步态不稳等。下肢肌力状态，有无腱反射亢进及病理反射。必要时进行脊髓造影或CT、MRI检查，了解椎管内脊髓的位置及有无畸形。
3.X线检查
（1）摄立位脊柱全长正侧位相，以测量脊柱侧弯度、旋转度，并对脊柱侧弯进行正确分类及分型。为了解脊柱是否伴有前凸或后凸，应摄侧弯顶角椎体的正侧位相。
（2）摄卧位双侧弯曲脊柱正位相或悬吊位相。其意义是：了解脊柱侧弯是结构性或是非结构性；了解结构性侧弯（原发性侧弯）的范围，以确定脊柱融合的椎体范围；了解畸形脊柱的弹性，估计术中器械矫形可达角度。向侧弯凸侧弯曲时结构性侧弯的角度改变，大约与术中器械矫形可达到的角度一致（图3.26.6.1.3-4～3.26.6.1.3-6）。
（3）严重的脊柱侧弯后凸畸形病例中，由于脊柱的旋转，普通前后位片不易区分先天性或特发性脊柱侧弯，需摄脊柱反旋转位相，可清楚显示主侧弯的每一个节段。
4.脊髓造影、CT及MRI检查：脊髓造影检查能清楚显示椎间盘突出、椎管狭窄、椎管内占位性病变，以及脊髓本身的一些畸形。CT和MRI检查可显示骨组织和软组织的病变，依具体病例决定选用。
5.对弹性较差或脊柱严重畸形，可采用术前牵引：
（1）脊柱侧弯矫形器进行牵引：在牵引下颌及双踝的同时，在侧弯部分施以三点侧方加压矫形。初期牵引重量10～15kg，逐步增加到30～40kg。初次牵引30～40min/d，逐步增加到1～2h/d，每日1～2次增加到3～4次，牵引1～2周。牵引过程中应观察病人有无下肢发麻等症状。据孙思明51例报道，术前Cobb角68.6°（40°～116°），牵引后矫正率达56.6%。
（2）头颅环股骨牵引装置（halo-femeral distraction）：1959年，首先由Perry和Nickel用头颅环牵引术（halo distraction）治疗颈椎麻痹性疾病，用作外固定。此后发展出现头颅环股骨牵引术，头颅环由一个金属环用螺钉拧紧固定到颅骨上，下端用2根斯氏针固定到股骨上。牵引重量从头侧6kg，双下肢各3kg开始，逐渐增加到各12kg，牵引2～3周。Letts等报道10例，平均侧弯81°，牵引矫正率达57%。此牵引术可引起股骨头病变，且对脊柱牵引固定不够，逐渐被头颅环骨盆牵引术（halo-pelvic distraction）取代（图3.26.6.1.3-7）。
（3）头颅环骨盆牵引术：此技术适用于脊柱结核所致严重后凸畸形、脊柱骨折、麻痹性脊柱侧弯或严重侧弯并后凸畸形等疾病的术前矫正和固定。将两根斯氏针分别由两侧髂前上棘至髂后上棘穿入。悬吊牵引下安装支撑棍。撑开牵引速度2～3mm/d为宜（第1周速度可略快一些，越往后速度应减慢）。牵引3～4周。叶启彬报道平均矫正率可达40.6%。此牵引当天应注意内脏损伤情况，观察脊髓、神经等并发症（图3.26.6.1.3-8）。
6.术前选择合适长度的矫形器械 特发性脊柱侧弯的手术治疗包括脊柱融合和器械矫形两部分。脊柱融合范围应包括结构性（原发性）侧弯并有旋转畸形的椎体，再加上下各一椎体。脊柱后方器械有Harrington棒、Luque棒及Wisconsin器械和Cotrel-Dubousset等；侧前方器械有Dwyer手术、Zielke手术等。
7.其他 ①呼吸功能训练：有肺功能损害者，每天让病人进行深呼吸训练，吹玩具大气球或吹特殊的呼吸训练机，改善肺功能；②备皮：检查全身无任何感染灶（甚至痤疮），才能手术；③向病人讲清楚术中做“唤醒试验”的重要性，如何配合；④肠道准备；⑤配血800～1600ml；⑥术晨静脉给予大剂量抗生素，放置导尿管。
8 麻醉和体位
气管内插管全身麻醉。手术均应采取脊髓监护，同时采用术中唤醒试验。病人俯卧于手术台Relton-Hall四脚架上，或于胸、骨盆处垫枕，使病人腹部悬空，减轻腹部压力，减少术中出血。肩外展不超过90°，前臂向前平放。由于手术时间较长，注意避免压迫腋窝，防止臂丛神经损伤。膝关节略屈，膝下垫软枕。或将病人俯卧于高级手术台上，屈髋、屈膝90°。摆放病人时，注意脊柱融合节段必须能够进行术中前后位及侧位C臂式X线机透视，保证融合节段正确和安全放置钩或钉。
9 手术步骤
9.1 1.切口
依据术前确定的融合节段，在上下融合椎之间做正中切口，若侧凸严重，可少许做向凸侧的弧形切口，切不可沿棘突或做过大弧形切口，以免矫形后影响美观。沿切口线切开皮肤和皮下浅筋膜，向凸侧行适当钝性分离，显露出棘突尖。
9.2 2.显露
沿棘上韧带切开，显露至棘突，先行脊柱凹侧面分离。使用Cobb剥离器以棘突为支点，紧贴棘突及椎板骨面向外侧推开椎旁组织直到关节突，边剥离边用纱布填塞止血，依次行相邻椎板分离显露。胸椎向两侧显露至横突尖，凸凹侧均行广泛松解，切除横突间韧带及肌肉，胸腰椎均行关节切开术。
9.3 3.黄韧带开窗
（1）腰椎部分：将棘间韧带切除，用布巾钳将上下椎骨的棘突提起，帮助显露椎板间隙，咬骨钳稍咬除棘突根部的椎板骨质，扩大骨孔即可看到两侧黄韧带及其中央缝隙。用锐头的尖嘴咬骨钳一小块一小块地咬除黄韧带，直到硬膜外脂肪显露出。
用剥离子探入黄韧带下轻轻推离，以分离硬膜与黄韧带粘连，此时换用小椎板咬钳小心探入黄韧带深面扩大咬除黄韧带，至椎板间骨孔扩大到5～8mm直径为止。整个操作过程应注意勿损伤硬膜，用棉片轻轻填塞骨孔，减少周围血液流入硬膜外腔。
（2）胸椎部分：除切除胸椎棘间韧带外，尚需将覆盖在椎板间隙上的棘突咬除，才能进行黄韧带开窗术。由于胸椎椎间隙较狭窄，常需咬除部分椎板以扩大骨孔。在主弯顶部附近的几节椎板间隙，可将凸侧椎板楔形切除到关节突，以利脊柱矫形（图3.26.6.1.3-9，3.26.6.1.3-10）。
9.4 4.椎板下穿钢丝
取30cm长的医用钢丝（直径1mm），将其对折，形成双股，将折叠钝端弯成半径3cm的半圆弧状。将钝端插入黄韧带窗内用双手使钢丝贴紧椎板下面通过椎板，钢丝钝端由上节椎板的黄韧带窗露出后，用针持夹夹紧钢丝钝端，并提起保持钢丝张力，将钢丝由椎板下抽出至椎板上，上下端的钢丝长度相等为止，将上下两段钢丝交叉于椎板上，以防止钢丝向椎管内移动压迫硬膜（图3.26.6.1.3-11）。
椎板下穿钢丝的顺序，由腰椎开始，依次向近端椎板进行，较为方便。上胸椎椎板下穿钢丝比较困难，必须仔细耐心操作。上胸椎部位的钢丝受张力较大，术后易于折断。
9.5 5.棘突基底部穿钢丝法
这是另一种钢丝固定法。由于操作方便，又不易损伤脊髓。但棘突不牢固，仅适用于青年病人的腰椎棘突部位，少年病人或胸椎由于棘突易于骨折应慎重应用。用棘突打孔钳在棘突基底部打孔，两侧同时将对折双股钢丝通过三孔垫片的骨孔穿出，拉紧钢丝后将预弯的合金棒置入钢丝间，将钢丝旋紧固定即可（图3.26.6.1.3-12）。