强直性脊柱炎后凸矫形术前计划与手术设计

来源：首都医科大学附属北京朝阳医院

作者：汪文龙 海涌 关立 刘玉增 陈小龙

目录

第一部分：后凸截骨矫形的设计

第二部分：颏眉角的考虑

第三部分：术前骨盆参数的意义

强直性脊柱炎(ankylosing spondylitis，AS)是一种慢性炎症性风湿性疾病，起始于骶髂关节，逐渐向上发展，可累及整个中轴骨，最终导致脊柱关节强直和后凸畸形，严重影响患者生活能力。

第一部分 后凸截骨矫形的设计

一

截骨节段数量的选择

对于AS患者产生的脊柱后凸畸形，截骨固定无疑是最有效的后凸矫形方式。那么进行单节段、双节段还是多节段截骨该如何选择呢?截骨的一般原则是满足矫形效果下尽量减少截骨节段。单节段Smith-Petersen截骨(Smith-Petersen osteotomy，SPO)后方截骨微店截掉1mm骨质，矢状位上就可纠正1°;而单节段经椎弓根楔形截骨(pedicle subtraction osteotomy，PSO)最大可以矫正后凸达30°~40°。对于AS后凸畸形严重者，单节段截骨往往不能达到满意矫形和恢复矢状位平衡的作用，这种情况下往往需要双节段甚至多节段截骨，文献多数报道整体后凸角或胸腰段后凸角大于60°单节段截骨往往不能满足。

对于单节段或双节段截骨的临床疗效，文献中报道中双节段截骨手术时间和术中出血量明显高于单节段，矫形效果方面两者均能达到满意效果，并发症发生方面两者也没有明显差别。

▲图1 上 AS后凸畸形较轻者行单节段L2 PSO截骨，术后畸形矫正满意，矢状位平衡恢复满意; 下 AS后凸畸形较重者行L1和L3双节段PSO截骨，术后矫形满意，矢状位平衡恢复也满意

(图片资料摘自Xu等Radiologic and clinical outcomes comparison between single- and two-level pedicle subtraction osteotomies in correcting ankylosing spondylitis kyphosis, Spine J, 2015, 15(2):290-7.)

二

截骨节段位置的选择

1.单节段截骨位置的选择

后凸矫形中在后凸顶点进行截骨是矫形效果中最好的选择，但对于AS后凸患者来说，后凸顶点多位于胸椎和胸腰段，然而，直接在胸椎进行截骨风险较高且操作复杂，最重要的是胸椎椎管狭窄，截骨矫形后椎管容积会减小，有压迫脊髓的风险。

综上，临床上行单节段截骨常选择腰椎，选择腰椎截骨具有如下优势：

①腰椎管粗大;

②腰椎管内容物为马尾神经;

③腰椎椎体较大，可行较大的楔形截骨;

④截骨后节段性的内固定也较容易。

在腰椎行楔形截骨通过矫正腰椎后凸或增大腰椎前凸以代偿整个脊柱后凸，矫正矢状位失衡，是临床上常用的手段。选择腰椎进行截骨又以选择腰椎生理前凸顶点L2、L3多见，这样矫形可以实现矫形后符合正常腰椎序列。同时，文献报道L3处截骨可以减少内固定数量，并且最低固定节段不需要到达S1。

究竟在L2、L3、L4截骨应该如何选择呢?一篇文献提出一种方式，通常单节段PSO应该选择在L3处进行，但当患者矢状位偏移距离SVA较小时应选择L2，SVA较大时选择L4，这是因为，在相同的截骨角度下，节段越低，SVA矫正越大。

2.双节段截骨位置的选择

双节段截骨矫形中，下位截骨的位置确定依据上述单节段截骨位置判定。上位截骨位置最佳为胸腰段顶点处截骨，这样可以恢复胸腰段的序列，同时截骨矫形中应尽量避免连续性截骨，应以跳跃性截骨为宜。

文献报道中一期双节段跳跃性截骨的临床疗效满意，且2年后临床随访矫形效果维持不变，并发症方面多大多数为良性并发症，包括腹部紧张性水肿、硬膜破裂、下肢一过性无力、肠梗阻等。

▲图2 典型患者行一期L3和L1跳跃双节段PSO截骨，腰椎和胸腰段序列恢复满意，矢状位失衡也恢复满意

(图片资料摘自Zhao等Effect and strategy of one-stage interrupted two-level transpedicular wedge osteotomy for correcting severe kyphotic deformities in ankylosing spondylitis, Clin Spine Surg, 2016, 14, Epub ahead of print.)

三

截骨方式的选择

1.单节段截骨方式的选择

最近一篇Meta分析比较了SPO和PSO在AS后凸矫形上的应用，文章认为但从矫形效果而言，SPO通过前方张开也可以到PSO相同的矫形效果，而且在并发症发生方面，两者也没有明显差别。

▲图3 上 SPO截骨通过前柱张开可实现40°的后凸矫形; 下 SPO和PSO术后并发症发生情况

(图片资料摘自Liu等Comparison of Smith-Petersen Osteotomy and Pedicle Subtraction Osteotomy for the Correction of Thoracolumbar Kyphotic Deformity in Ankylosing Spondylitis, Spine (Phila Pa 1976), 2015, 40(8):570-9.)

AS后凸矫形中选择SPO或PSO还要根据患者实际情况进行选择，对于僵硬程度较轻的患者可以实现前柱张开者可以选择SPO，而对于僵硬程度严重者实现前柱张开颇为困难，且强行张开风险较高，因为最佳选择是闭合截骨如PSO。

2.多节段截骨方式的选择

一篇文献报道了292例不同后凸程度AS患者手术和随访结果，对于单节段和多节段截骨方式的选择如下图。

▲图4 截骨方式的选择

(图片资料摘自Kim等Results of Corrective Osteotomy and Treatment Strategy for Ankylosing Spondylitis with Kyphotic Deformity, Clin Orthop Surg, 2015, 7(3):330-6.)

对于多节段截骨方式的选择应个体化考虑，在满足矫形效果的前提下尽量避免高级别截骨。

四

截骨角度的确定

1.单节段截骨角度的确定

AS后凸截骨矫形术前确定截骨角度可参照文献中报道的步骤和方法。

▲图5 单节段截骨角度的确定步骤和方法 A 测量患者PI值并确定要进行截骨的节段; B 计算理论PT(tPT)值=0.37×PI-7°，画出tPT线; C 以截骨节段旋转中心(PSO为椎体前缘中点)为圆心RP，到肺门HP线段为半径画圆，与tPT线相交点HP′，∠HP-RP-HP′角度为截骨角度; D最终矫形后tPT线垂直，且tPT线通过人体重心(肺门HP)

(图片资料摘自Song等A New Method for Calculating the Exact Angle Required for Spinal Osteotomy, Spine (Phila Pa 1976), 2013, 38(10):E616-20.)

2.双节段截骨角度的确定

双节段截骨角度确定方法类似单节段，如下图。

▲图6双节段截骨角度的确定步骤和方法

第二部分 颏眉角的考虑

正常人垂直方向视野范围较大，满足这种视野范围需要寰枕关节运动、颈椎屈伸活动、眼球垂直运动结合整个躯干、下肢活动而实现。AS患者由于脊柱强直，严重者颈椎甚至寰枕关节活动受限，因而视野范围大大缩小，而视野范围对于患者生活工作十分重要，也是许多患者就诊的主要原因。人体不同状态下垂直视野范围如下图。

▲图7 A最佳垂直视野范围; B最佳眼球垂直运动范围; C 眼球固定最大视野范围; D 眼球运动最大视野范围

(图片资料摘自Song等Optimal chin-brow vertical angle for sagittal visual fields in ankylosing spondylitis kyphosis, Eur Spine, 2016, 25(8):2596-604.)

颏眉角(chin-brow vertical angle，CBVA)是反映AS患者视野状态的重要指标，CBVA的测量应在患者站立位髋膝关节伸直下眉心与下颌中点连线与铅垂线的夹角。CBVA随着后凸矫形而变化，如下面示意图。

▲图8 颏眉角在后凸矫形过程中的变化

(图片资料摘自Song等Optimal chin-brow vertical angle for sagittal visual fields in ankylosing spondylitis kyphosis, Eur Spine, 2016, 25(8):2596-604.)

在考虑手术前后颏眉角变化时一定要评估患者髋关节活动情况，否则易出现矫正过大导致CBVA负值，与最佳垂直视野范围严重不符，严重影响患者正常生活。

第三部分 术前骨盆参数的意义

骨盆映射角(pelvic incidence，PI)正常在成年后恒定不变，文献报道PI值与AS单节段腰椎截骨矫形术后矢状位失衡有较大的相关性，高PI值对AS患者畸形的影响如下示意图所示。

▲图9 上 高PI值患者矢状位失衡更加明显; 下 高PI值患者实现矢状位平衡需要的截骨角度也较大

(图片资料摘自Debarge等Radiological analysis of ankylosing spondylitis patients with severe kyphosis before and after pedicle subtraction osteotomy, Eur Spine J, 2010, 19(1):65-70.)

骶骨倾斜角(sacral slope, SS)反映骶骨倾斜的程度，SS值随着AS矢状面畸形的发展而不断变化，当后凸不断发展，势必导致人体重力线落于股骨头和骶骨前方造成矢状位失衡，人体为代偿这种变化迫使骨盆围绕股骨头向后方旋转使重力线重新落回股骨头和骶骨上，这种代偿变化造成了骶骨向后倾斜，SS值变小甚至为负值。一篇研究报道了SS负值预示着矢状位失衡的严重和代偿的增大，并且SS值也与许多反应后凸畸形角度的参数明显相关。

▲图10 骶骨倾斜角负值患者与骶骨倾斜角正值患者的矢状位对比

(图片资料摘自Qian等The Presence of a Negative Sacral Slope in Patients with Ankylosing Spondylitis with Severe Thoracolumbar Kyphosis, J Bone Joint Surg Am, 2014, 96(22):e188.)