脊柱侧凸是一种脊柱向一侧凸出的疾病,有很多原因可以导致脊柱侧凸,各有特点。按照病因可以分为功能性或器质性两种,或称非结构性和结构性者。
(一)非结构性脊柱侧凸
1、姿势性侧弯;
2、腰腿疼痛,如椎间盘突出症、肿瘤;
3、双下肢不等长引起;
4、髋关节挛缩引起;
5、炎症刺激(如阑尾炎);
6、癔症性侧弯。
非结构性脊柱侧凸是指某些原因引起的暂时性侧弯,一旦原因去除,即可恢复正常,但长期存在者,也可发展成结构性侧凸。一般这种病人在平卧时侧凸常可自行消失,拍摄X线片,脊柱骨均为正常。
(二)结构性脊柱侧凸
1、特发性
最常见,占总数的75%-85%,发病原因不清楚,所以称之为特发性脊柱侧凸。根据发病年龄不同,可分成三类。
(1)婴儿型(0~3岁) ①自然治愈型;②进行型。
(2)少年型(4~10岁)。
(3)青少年型(>10岁~骨骼发育成熟之间)。
上述三型中又以青少年型最为常见。
2、先天性
(1)形成不良型:先天性半椎体、先天性楔形椎。
(2)分节不良型。
(3)混合型,同时合并上述两种类型。
先天性脊柱侧凸是由于脊柱在胚胎时期出现脊椎的分节不完全、一侧有骨桥或者一侧椎体发育不完全或者混合有上述两种因素,造成脊柱两侧生长不对称,从而引起脊柱侧凸。往往同时合并其他畸形,包括脊髓畸形、先天性心脏病、先天性泌尿系畸形等,一般在X线片上即可发现脊椎发育畸形。
3、神经肌肉性
可分为神经源性和肌源性,是由于神经或肌肉方面的疾病导致肌力不平衡,特别是脊柱旁肌左右不对称所造成的侧凸。常见的原因有小儿麻痹后遗症、脑瘫、脊髓空洞症、进行性肌萎缩症等。
4、神经纤维瘤病合并脊柱侧凸
5、间质病变所致脊柱侧凸
如马方综合征、先天性多关节挛缩症等。
6、后天获得性脊柱侧凸
如强直性脊柱炎、脊柱骨折、脊柱结核、脓胸及胸廓成形术等胸部手术引起的脊柱侧凸。
7、其他原因
如代谢性、营养性或内分泌原因引起的脊柱侧凸。
脊柱侧凸部分患者脊柱畸形是无意中发现的,临床畸形可以不明显,而严重者可导致胸廓旋转畸形,躯干倾斜,胸廓下沉,躯干缩短以及由于胸廓容积下降导致的活动耐力下降,气促,心悸,消化不良,食欲不振等内脏功能障碍等,脊柱侧凸长期得不到有效的治疗,可出现脊髓神经牵拉或压迫的症状。
脊柱侧凸患者从外形上,侧弯可以产生背部隆起畸形,产生剃刀背畸形,有的甚至产生漏斗胸或鸡胸畸形,同时合并这种背部畸形,可以伴随双侧肩关节不平衡或者骨盆不平衡,以及双下肢不等长,可以引起患者明显局部畸形,身高减少,胸腔和腹腔容量的减少,甚至造成神经功能,呼吸功能,消化功能的损害等;同时对于脊柱骨结构本身发育不良的患者,可以伴发脑脊膜膨出,隐形脊柱裂等神经发育异常的表现。此外,先天性脊柱侧凸还可能伴有心血管系统异常,气管-食管瘘,多囊肾等多脏器异常的表现。
引起脊柱侧弯病因临床上大致将脊柱侧弯划分为先天性和特发性一旦发病会给患者的身体和心理带来很大的伤害,所以在平时我们就应该注意预防此病:
1、坐姿必需端正,若须长时间端坐时,所坐的椅子必需有靠背,且椅背的角度不可大於115度,臀部与椅背必需紧靠,若能在腰部加垫一个护腰垫,则更能维持腰椎的正常弧度
2、走路时,挺胸而非挺着肚子,以免腰椎往前突而造成腰椎神经压迫,怀孕妇女尤须注意
3、睡觉时,为维持颈椎正常弧度,应将枕头改为符合人体颈部工学设计(符合颈部正常弧度)的健康枕头,幸免睡高枕
4、幸免弯腰捡拾重物,宜以蹲下取之
5、幸免单侧抱重物
6、肩挑重物应以两侧肩部轮流负担,幸免长期使用单侧,以免造成胸椎侧弯
7、幸免使用脸朝下的趴睡姿态,以免造成颈椎侧弯
8、幸免饮食过量,防止体重过重,增加腰椎负担
9、摄取足够钙质,防止骨质疏松症提早发生,含钙食品有乳酪、牛乳、甘蓝菜及豆腐等
10、适当、适量运动,藉以强化肌肉,增加关节柔软度,以维持良好姿态,防止骨骼老化,减缓钙质流失
脊柱侧凸是一种症状,可先天发生也可后天获得。患者应做波纹图像检查、普通X线片检查、肌电图检查、神经传导速度测定等。
一、波纹图像检查(Moiré topography)
波纹照像是用光学方法通过等高线图像来表示脊柱后背侧畸形,若从颈7棘突至臀沟上缘划一直线作基准线,正常波纹图像在基准线两侧的波纹对称,格数相等,如背部有畸形,两侧出现高低差,波纹格数不等且不对称,畸形越重,背两侧高度差越大,波纹格数差越大,如有1个或1个以上的格数差为波纹图像阳性,
普通X线检查不能反映脊柱旋转导致的肋骨和胸廓畸形,采用专为脊柱检诊用的光栅投影及波纹照像装置,将患者背部或腰部两侧不同高度或畸形呈现的不同波纹拍摄下来即为波纹图像,在拍摄图像时在体位架上放置标尺,与患者背部摄入同一图片,以便作为测量计算的比例尺,如在图片自C7棘突至臀沟划正中线,由上而下找出左右两侧每个波纹的峰点,在峰点联线中找出与中线垂直间距最短,波纹格数差最大的两峰点,设为a与b(凸侧为a),a与b两点的高度差为H,a与b间的距离为(a+b),根据以上标点,可按公式求得肋骨隆凸角或腰部隆凸角(Hump Angle),即是用角度来表示脊柱侧凸在躯干背侧形成的隆凸畸形,a,b实际长度为w=a+b/比例尺,a,b间的高度H=a,b间波纹格数差×5(每一波纹间距代表5mm实际高度差),则隆凸角(HA)=tan-1H/w。故波纹图像对脊柱侧凸判断不仅有定性意义,也具有定量意义。
二、放射学检查
(一)普通X线片检查
它和物理检查一样是脊柱侧凸诊断治疗的基本依据,借助X线片了解侧凸的病因,类型,位置,大小,范围和可屈性等,根据不同需要,可作其它特殊X线检查,通过放射学检查以确立诊断;观察畸形进展;寻找并发的畸形;制定治疗计划,或作疗效评价。
1、直立位检查
立位与坐位像是X线检查的基本姿势,能站立的取立位像,如下肢缺乏站立功能或年龄过小取坐位像,采用标准姿势,即患者双足并齐,双腿伸直,躯干伸直,防止旋转,投照后前位片,前臂向前90°平伸(或放在支架上)投照侧位片,尽量一张片子能包括脊柱全长。
2、可屈性检查
侧凸已经直立位相证实后,可拍侧屈位片,以了解脊柱每个弯度的可屈性,使患者仰卧,靠自己肌肉的主动收缩力最大限度地向凸侧屈曲矫正畸形,有的患者为神经肌肉性侧凸,肌肉无自主收缩能力,有时采用“推压法”来拍片,以了解其可屈性。
3、牵引下摄片
患者取仰卧位,用枕颌带与骨盆带向上,下同时牵引下拍片,目前以悬吊牵引下拍片更为标准和常用,即用枕颌带直立牵引下(使患者双足刚刚离地为准)拍正,侧位片,以了解侧凸的可屈性。
4、脊柱去旋转位摄片(Stagnara位相)
结构性脊柱侧凸,特别是严重侧凸(100°以上者)多伴有脊柱旋转,普通后前位X线片不能真实地反映畸形的确切度数,有时也不能显示椎体的真正畸形,因此,理想的方法是在荧光屏下透视,旋转脊柱,直至脊柱侧弯达到最大限度时摄片,或旋转到侧弯的顶椎呈真正的正位时摄片,以显示脊柱弯曲的真正度数,或椎体的真实形态。
5、骨龄的评估
脊柱侧凸的治疗,患者年龄是重要参考因素之一,了解骨年龄以评估骨骼是否继续生长,女孩生长发育成熟期为16岁左右,男孩比女孩晚1~1(1/2)年,因此拍患者左手及腕的正位X线片,以了解其骨年龄,目前常用的是Risser方法,即拍髂骨嵴骨骺片,了解其骨骺成熟情况,把髂前上棘到骺后上棘的总长度分为4段,由前向后数,前1/4有骨骺出现时为1度,前1/2有骨骺生长时为2度,3/4者为3度,全长为4度,骨骺完全闭合者为5度,其闭合年龄约在24岁,为全身闭合最晚的一个骨骺,此时骨骼生长发育已经停止,侧凸畸形也相对趋于稳定,有时亦可参考清晰的胸,腰椎X线片,观察椎体软骨骺,若骺呈断续状,表明骨生长尚未完成,若已融合,即脊柱发育生长已完成。
(二)断层照相
平片断层能在特定的部位较清晰地提供有关畸形,病变的范围和性质,如骨不连,或假关节形成,普通平片可能观察不清,而断层则可显示。
(三)脊髓造影
脊柱侧凸不仅要了解脊柱或椎骨畸形,同时要了解椎管内有无并存的畸形,在先天性脊柱侧凸几乎把脊髓造影作为常规检查,其目的是了解与骨性畸形同时存在的神经系统畸形,造影剂目前大多选用Amipaque或Wmnipaque,因其对比性能好,安全,反应轻微,成人剂量为10~20ml,一般采用腰椎穿刺法,如上行检查,采取足高头低位,下行检查采取头高足低位,但头低时,在荧光屏显示下防止造影剂进入脑室。
(四)电子计算机断层X线扫描(CT)
CT扫描在脊椎,脊髓,神经根病变的诊断上具有明显的优越性,尤其对普通丝相显示不清的部位(枕颈,颈胸段等)更为突出,由于它比普通X线密度分辨高20倍,故能清晰地显示椎骨,椎管内,椎旁组织的细微结构,特别是作脊髓造影CT扫描,对了解椎管内的真实情况,了解骨与神经成分的关系,为手术治疗,可提供宝贵资料。
(五)核磁共振成像(MRI)
MRI是一种新的无损伤性多平面成像检查,对椎管内病变分辨力强,不仅提供病变部位,范围,对其性质如水肿,压迫,血肿,脊髓变性等分辨力优于CT,但尚不能代替CT或脊髓造影,各有其适应证。
三、电生理检查
电生理检查,对了解脊柱侧凸患者有无并存的神经,肌肉系统障碍有着重要意义。
(一)肌电图检查
肌电图是利用横纹肌收缩发生的生物电活动,通过电极加以检拾,放大,显示在阴极射线示波器上,并描绘在记录纸上,根据肌电位单个或整体的图形进行分析,以了解运动单元的状态,评定及判断神经肌肉功能,检查时患者取平卧位,受检部位的皮肤消毒,将灭菌的针电极插入被检肌肉,分别观察在插针时的插入电位,肌肉完全松弛时的静止电位及肌肉收缩时出现的运动单元电位,如有纤颤电位,正锐波或正相电位,束颤电位,或双相电位等均为异常肌电图。
(二)神经传导速度测定
可分为运动传导速度与感觉传导速度,运动传导速度测定是利用电流刺激,记录肌肉电位,计算兴奋沿运动神经传导的速度,即:
运动神经传导速度(m/s)=两点间距(mm)/两点潜伏时差(ms)。
感觉神经传导速度测定,是以一点顺向刺激手指或足趾,在近体端记录激发电位,也可逆向刺激神经干,在指或趾端记录激发电位,计算方法同上,传导速度测定影响因素较多,如为单侧病变,以健侧对照为宜。
(三)诱发电位检查
体感诱发电位(SEP)对判断脊髓神经损伤程度,估计预后或观察治疗效果有一定的实用价值,近年来我们在脊柱外科手术中采用直接将刺激和记录电极放置在蛛网膜腔或硬膜外记录脊髓诱发电位(SCEP),对脊髓进行节段性监测,波形稳定清晰,不受麻醉及药物影响,可为脊柱外科提供较好的监测工具。
四、肺功能测定
脊柱侧凸由于椎体旋转,引起胸廓畸形及呼吸肌疲劳,同时肺的扩张也相应受限,因此脊柱侧凸常并有肺功能障碍,侧凸愈重,肺功能障碍愈重,根据作者105例脊柱侧凸患者术前肺功能检查测定,全组除2例外,均有不同程度的肺功能障碍,肺活量低于50%者占16%,用力呼气肺活量低于50%者占30%,正常胸或背部手术由于术后疼痛其肺活量可降低10%~15%,因此,肺活量低于40%的严重脊柱畸形患者,术前应先行扩大肺功能练习,待肺功能改善后再进行脊柱矫形手术。
五、脊柱侧凸的X线片测量
(一)侧凸角度测量
1、Cobb法:在正位X线相,先确定侧凸的上终椎及下终椎,在主弯上端其上,下终板线向凹侧倾斜度最大者为上终椎,主弯下端者为下终椎,在上终椎椎体上缘及下终椎椎体下缘各划一平线,对此两横线各作一垂直线,这两条垂线的交角即为Cobb角,用量角器可测出其具体度数。
2、Ferguson法:在正位X线片,从上终椎的中心点向顶椎中心点引线,再从下终椎中心点向顶椎中心点引线,两线相交的补角即为Ferguson角。
前两种方法以Cobb法常用,几乎为国际所统一,但须注意的是在诊断治疗随诊中,同一患者的同一侧凸应用同一终椎划线测量,否则条件不一,难予比较。
(二)脊椎旋转测量
在结构性脊柱侧凸,常伴有脊椎的旋转,测定旋转的方法有:
1、以棘突为标记点:即在正位X线片,棘突位于椎体的中央为正常,如将椎体中线至椎体侧方边缘分为三等份,脊椎旋转则棘突向凹侧偏移,偏移1等份为Ⅰ°偏移,偏移2等份为Ⅱ°,3等份为Ⅲ°,超过椎体边缘为Ⅳ°,如将顶椎棘突偏离椎体中线的多少换算成度数,即棘突偏离中线若为半个椎体的1/3,其旋转度数为15°,2/3为30°,棘突投影在椎体边缘为45°。
2、以椎弓根为标记点(Moe法):在正位X线片上,观察双侧椎弓根的位置,同样将半侧椎体分成三等份,正常椎弓根两侧对称,位于外1/3,若椎体旋转,椎弓根位于中1/3为Ⅰ°旋转,位于内1/3为Ⅱ°旋转,椎弓根位于中线为Ⅲ°旋转,椎弓根旋转超过中线至另一侧为Ⅳ°旋转,根据作者对脊柱侧凸患者及正常人的328个椎体作的旋转定量测定,并与其相应X线相Nash-Moe旋转度作了对照,即Nash-MoeⅠ°旋转,椎体实际旋转角度为10.42±2.14度,Ⅱ°为24.03±3.91度,Ⅲ°为32.94±4.51度,Ⅳ°为50度以上。
3、椎体楔形改变的测量:脊柱侧凸患者随着侧弯的加重,而产生椎体两侧高度不等,即楔形改变,椎体凹侧的高度减少,如将正常正位X线片的椎体高度分为4度,如椎体一侧高度减少0~1/6为Ⅰ°,1/6~1/3为Ⅱ°,1/3~1/2为Ⅲ°,超过1/2为Ⅳ°。
所有检查均应作好记录,以便在随诊中应用。
脊柱侧凸严重者可通过前路手术的方法进行治疗。由于前路手术主要操纵在腹膜后进行,术后肠道功能可受到抑制,出现肠麻痹症状。术后6h从饮水开始进流质饮食,第2天口服氯化钾 20~30mL,持续2~3d,以促进肠蠕动,加快肠鸣音恢复,减轻腹胀。如无不适可由流质饮食逐渐过渡至易消化、可口、营养丰富的一般饮食。少食多餐,多食富含高钙的食品,如虾皮。如果恶心、呕吐频繁应警惕肠系膜上动脉综合征的发生。
脊柱侧凸的治疗除了可以用保守治疗的方法,也可以用手术的方法。治疗此病的手术主要有六种:
1、Harrington手术
Harrington于1962年首先报告用金属内固定装置支撑或和加压来矫正侧凸畸形,其装置主要有两部分组成,一为棒,二为钩,放在侧弯凹侧用撑开棒,放在凸侧用加压棒,撑开棒的近段为棘齿状,以便放在钩子内只允许撑开,不允许反回,其尾端为方形,以防插入下钩后旋转,加压棒较细,富有弹性;全长有螺纹,撑开棒的上钩为圆孔,尾端钩为方孔,加压棒的Rochester型,钩背面有槽,容易使加压棒及垫圈放入,撑开棒的上钩一般放在胸椎小关节间,下钩放在腰椎椎板上缘,加压棒上钩放在肋骨横突关节,下钩放在腰椎椎板下缘,Harrington器械有较好的纵向支撑性能,对Cobb角大于50°效果较小,即角度小,矫正力差,而过大的角度可用2根撑开棒,或与加压棒合并应用。
Harrington手术操作方法目前已经国际标准化,患者全麻后俯卧Hall-Relton手术支架上,皮肤灭菌,覆盖无菌薄膜后,切皮前在皮下,肌肉注入1∶400,000肾上腺素溶液,以减少出血,在拟行融合节段的上一棘突及下一棘突作直线切口,骨膜下剥离棘突及两侧椎板的软组织,直至显露出两侧小关节或肋骨横突关节,用自动撑开器撑开两侧肌肉,在侧弯的凹侧找到上终椎上一小关节,将其切开,放置上钩,在下终椎的下一椎板上缘放置下钩,在上,下钩之上各放一间钩,将脊柱外固定撑开器放在上,下两间钩之间,旋转撑开器螺纽,从凹侧将侧弯撑开,选择长度合适的撑开棒,使其穿入上,下钩的孔,取掉外撑开器,用撑钩器使上钩在撑开棒上段棘齿状台阶上向上再撑开1~2棘齿,使达到最大限度的矫正,然后作术中唤醒试验,或诱发电位监测,证明无过度矫正,再将拟融合节段棘突,椎板及小关节去皮质作植骨床,然后行髂骨取骨或合并应用异体骨行植骨融合,闭合伤口前,放置1~2根负压引流管,以减少血肿,防止感染。
若Harrington撑开棒与加压棒合并应用时,应先放置加压棒,目前Harrington撑开器械矫形,多与Luque节段性椎板下钢丝固定联合应用,以减少单纯Harrington手术后的脱钩,断棍等并发症。
2、Luque手术
1976年由墨西哥Luque首先报告,他将两根“L”形金属棒置于侧弯节段的两侧椎板,把一根金属棒的短臂插入侧弯,上终椎上一棘突中,另一“L”形金属棒短臂插入侧弯下终椎下一棘突中,如此使两棒呈一长方形,控制金属棒上,下滑动或旋转,切除需要固定节段的所有棘间韧带,黄韧带,打开椎板间孔,自每一椎板间孔穿入钢丝,通过椎板下,从相邻的椎板间孔穿出,把每一节段椎板下穿过的钢丝拧紧在每侧的金属棒上,使椎板和金属棒完全固定在一起。
Luque手术步骤:体位,切口,显露同Harrington手术。
1)椎板间开窗:咬除棘间韧带或部分棘突后露出黄韧带,先用咬骨钳咬开一小孔,伸入神经剥离子将硬膜外间隙分开,然后用小斜面的Kerrison椎板咬骨钳伸入硬膜外间隙,轻轻下压硬膜外脂肪,上提咬除黄韧带,在椎板间隙开一个0.5cm直径的窗孔,以便钢丝通过。
2)椎板下穿钢丝:把柔软,无弹力的0.8~1.0mm直径钢丝剪成长约50cm,折成双股,使顶端留有圆形小孔,将双股钢丝顶段弯成以两椎板间开窗间距为直径的弧形,把弧形钢丝顶端伸入下一椎板间开孔,通过硬膜外间隙,紧贴椎板下,由上一椎板间孔开窗穿出,用小钩钩住钢丝顶端小孔,使钢丝紧贴椎板下提出,将双股钢丝顶端剪掉,使成单股,左右两侧分开,以备固定“L”形棒。
3)固定“L”形棒:一般先在凹侧放置“L”形棒将一钢丝绕过金属棒,然后钢丝交叉拧紧,自上而下逐个结扎,在扭紧钢丝过程中,助手可轻力推压凸侧,以利矫形,再把另一“L”形棒放在凸侧,以同样方法,自上而下,逐个结扎每一椎板下穿出的钢丝,使两根“L”形棒,利用侧凸的顶椎为支点,如同“夹板”将侧凸得到矫正。
植骨、融合等同Harrington手术,Luque手术固定牢靠,术后假关节发生率低,但每一钢丝通过硬膜外腔,增加了脊髓损伤的机会。
3、Harri-Luque棘突基底骨扣钢丝固定法
自1985年采用Harrington与Luque联合器械,但不是椎板下钢丝固定,而是在椎骨最厚的部位棘突基底用打孔器平行椎板钻两个并行的1.5mm直径的孔,分别由一侧向对侧通过两钻孔将带有骨扣的钢丝两端穿出(骨扣预先制备好),用穿过来的钢丝将该侧Harrington棒或Luque棒固定,这样,使钢丝通过骨扣对棘突由Wisconsin法原为横向拉力,变成对棘突为大小相等方向相反的对峙的压力,因而大大增强了钢丝的固定能力,作者通过生物力学测定及经100余例临床实用对比证明,该方向对侧凸的矫正率及固定力,不弱于Luque法,但减少了Luque法椎板下穿钢丝的复杂性,避免或减少了直接损伤脊髓神经的机会。
4、Dwyer手术
1969年澳大利亚的Dwyer采用从椎体前方矫正脊柱侧凸的手术方法,该手术主要适用于L1以下的侧凸畸形,特别对椎板有严重缺如或畸形,不能置钩的病例更为适合,手术一般从凸侧作胸腹联合切口,切除第10肋进入胸腔,在腹膜外显露T11~L5脊椎前外侧,结扎各横行于椎体的血管,纵行切开前纵韧带及骨膜,并向两侧作骨膜剥离,显露出椎体,切除侧凸范围内的各椎间盘,每一椎体上钉入一带孔的螺钉,钢索从孔中通过,抽紧钢索,使椎体靠近,凸侧切除后的椎间隙消失,使脊柱变直,压扁螺丝使钢索不能回缩,使侧弯得到矫正,该方法矫形满意,但并发症多。
5、Zielke手术
Zielke装置实际是改良的Dwyer器械,其途径也是前方入路,本方法最大优点是矫正度大,能够去旋转;固定节段少,对畸形节段只有加压,没有撑开作用,因而对神经牵拉损伤的机会少。
6、C.D手术
法国Cotrel和Dubousset于1984年报告了他们的新型脊柱侧凸矫形固定器械,主要适用于少年期特发性脊柱侧凸,是目前脊柱后路矫形手术中最有效的固定器械之一,但方法复杂,并发症较多。