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儿童颈椎前路手术研究进展
儿童颈椎前路手术研究进展
【关键词】儿童颈椎前路手术研究
自SmithRobinson介绍颈前路手术治疗成人颈椎疾病以来,该手术入路已广泛应用于儿童和青少年各种颈椎疾患的治疗,如创伤、先天畸形、医源性畸形的矫正,颈椎间盘突出症、颈椎肿瘤等。
由于儿童颈椎椎体尚未完全发育,和成人相比,手术有其自身的特点和规律。
现对儿童颈椎前路手术的适应证,植骨、内固定器械选择的技术要点,生物可吸收材料的应用等方面的研究进展进行综述。
1手术适应证
脊柱畸形颈椎前路手术可应用于各种原因所导致的儿童脊柱畸形,如先天畸形、创伤、结缔组织病和医源性疾患等所导致的后凸畸形。
Holmes和Hall〔1〕于1978年首先报道了儿童颈椎前路手术,对1例先天性多椎体畸形患儿首先行前路多节段椎体切除、矫形,C1~5自体胫骨柱状植骨融合,1个月后二期手术,经后路颈椎植骨融合。
同时报道1例4岁医源性后凸畸形患儿,C1~4椎板切除后继发C2、3和C3、4半脱位,出现下颈部疼痛,后凸畸形,行前路C2~5自体植骨融合,Halo架外固定,随访2年半,效果满意〔1〕。
Deburge和Briard〔2〕报道1例14岁女性,C7半椎体,头部倾斜,分期进行前、后路半椎体部分切除,楔形截骨,复位矫形后前路钢板内固定,保持稳定。
Piccirilli和Chadduck〔3〕报道1例Morquio综合征出现严重的C3~5后凸畸形,首先采用Halo牵引固定,行前路C3~5椎体切除,同时切除大量的纤维组织和后纵韧带,全厚颅盖骨植骨,缆绳辅助固定。
Larsen综合征是一种比较少见的结缔组织疾患,也可导致颈椎后凸畸形而需要外科手术干预〔4、5〕。
Banks等〔4〕报道1例,13岁男性,首先行后路椎板切除,然后前路椎体次全切除减压,自体髂骨植骨,钢板内固定,行枕、颈、胸前后路融合。
脊柱创伤颈椎前路手术常用于儿童颈椎创伤。
儿童颈椎由于各种结构成分弹性的增加,损伤并不常见〔6〕。
72%发生于8岁以下患者,其中的绝大多数发生在枕骨到C3之间。
除了产伤以外,年龄较小的儿童极少发生C2以下骨折〔7〕。
到10岁时,大多儿童的颈椎和成人相似,10~12岁儿童颈椎创伤的特点和成人完全相同,以下颈椎为主〔8〕。
儿童颈椎损伤大多采用保守治疗。
而当需要手术时,通常采用后路手术。
有作者认为,颈椎椎体上下终板的损伤可能会导致手术后脊柱不稳,发生成角畸形〔6〕。
然而,也有一系列报道认为,前路颈椎间盘或者髓核切除椎间融合后效果优良〔6、9~13〕。
Wickboldt等〔9〕回顾分析他们所做的5例患者,年龄11~14岁,下颈椎创伤性不稳、半脱位,行ACDF,治疗效果满意。
值得注意的是,其中4例在术前经过长时间的制动,只有1例伤后早期手术。
术中发现,5例患者均存在椎间盘纤维环撕裂,作者认为由于项韧带、关节囊、椎间盘愈合能力较差,该类患者采用Halo制动不易达到骨性融合。
幼年时椎间盘的幼小血管的分支可达深层,随着年龄增长,血管逐渐减少,血管口径变细,一般在13岁以后已无血管再穿入深层,进一步降低了创伤后的自身愈合能力。
因此,对于颈椎骨折、脱位的治疗,主张早期前路手术干颈,以达到早期融合、稳定的目的。
Shacked等〔6〕报道6例颈椎损伤,年龄3~14岁,分别行前路减压和稳定手术。
作者提出的颈椎创伤的手术适应证和Anonymous的观点相同,即:
严重的过屈性暴力损伤,椎体爆裂骨折;颈椎骨折、脱位,累及后部结构和椎间盘;脊柱解剖变形,脊髓受压〔10〕。
其中1例伤后8周手术,融合失败,该患者在手术前采用Halo制动。
随访中尽管有轻度后凸发生,无不稳定和畸形发生。
作者强调了植骨块合适的形状、大小及三面皮质骨在植骨融合中所起到的重要作用。
Brockmeyer等〔12〕总结他们应用儿童内固定器材的经验。
11例青春期的儿童因为骨折和韧带损伤性不稳行颈前路钢板固定,7例采用自体髂骨植骨,4例采用同种异体骨植骨,结果大多满意,但有1例同种异体骨发生塌陷,而行二次手术。
Dickerman等〔13〕报道1例18个月患儿,因摔伤出现四肢瘫,C2、3椎体破坏。
予以C3椎体次全切除,自体肋骨植骨,前路可吸收Macropore钢板系统固定,二期行后路枕-C3融合,钛缆固定,自体肋骨植骨,术后辅以Halo外固定4个月,神经功能恢复,融合满意。
颈椎间盘突出青少年颈椎间盘血供良好,周围韧带弹性大,椎间盘突出在儿童并不常见。
当突出发生时,由于丰富的微血管系统存在,通常会发生自发吸收〔14〕。
偶尔,会发生严重的神经根症状或者脊髓压迫,这时需要外科手术干预。
Schaser等〔15〕报道1例12岁儿童,C3、4椎间盘突出、钙化、压迫脊髓。
给予ACDF并髂骨植骨融合。
随访1年,恢复良好。
Klippel-Feil综合征使儿童易于发生颈椎间盘突出。
Allsopp等〔16〕报道1例C3、4间盘突出脊髓受压,行C3、4ACDF,自体骨移植,随访1年,效果优良。
颈椎肿瘤颈椎前路手术已广泛应用于儿童肿瘤性疾病的治疗。
Fielding等〔17〕在1979年对38位脊柱外科医生进行调查,对颈椎前路椎体切除治疗的肿瘤进行分析。
在20例中,14岁以下儿童及青少年5例。
病理结果包括良性的骨母细胞瘤,恶性的神经纤维肉瘤。
采用自体骨移植,取骨部位包括髂骨、腓骨、胫骨,除1例13岁女孩外,均采用前后路联合手术融合。
随访1~8年,效果优良。
Sohn等〔18〕报道1例7岁女孩,C4椎体嗜酸性肉芽肿,行C4椎体切除,三面皮质自体髂骨块植入,采用2mm厚的微型钢板固定。
术后Halo支架外固定3个月。
随访2年,无并发症发生,无畸形,颈椎生理屈度保持良好。
2材料和技术
植骨文献报道显示,儿童颈前路融合时,主要采用自体骨植骨。
自体骨最大的优点是具有成骨、骨诱导、骨传导作用,可较快的和受区骨整合〔19〕。
供骨区主要为髂骨,也有取自胫骨、腓骨和肋骨。
在年龄较小的儿童,髂嵴尚未完全骨化,主要为软骨组织〔20〕,并不是供骨的理想区域;与髂骨供区有关的并发症已有大量报道〔21〕。
肋骨移植常引起疼痛,偶有气胸发生,同时肋骨的强度和支撑力量相对较差〔22〕。
因此有学者将颅盖骨作为和传统供骨不同的一种选择,优点是供骨量丰富,移植后吸收率低,术后并发症较少〔3、20、22〕。
如果需要较长的柱状骨块,可采用自体腓骨,但腓骨的切取,可引起明显的局部并发症〔19〕。
尽管全部的松质骨和皮质骨相比融合率较高,但松质骨仅具有三面皮质骨60%的抗压缩能力,单纯松质骨移植不能承受颈前路稳定后所产生的压缩力量〔23〕。
同种异体骨只有在植骨区处于压应力,如ACDF时方考虑应用。
冷冻骨可保存BMPs,但移植物中的病毒不能被完全消除,目前尚没有十分理想的筛选方法。
在冷冻过程中,骨的抗压缩能力降低了10%~20%,但并不影响它的抗弯曲和抗扭转强度;而在冻干制备过程中,抗弯曲强度降低55%,抗扭转强度降低39%;这些移植物容易发生长轴纵向劈裂。
尽管从理论上讲在冻干过程中病毒DNA能被完全消除,从而免除了病毒的影响,但不可避免会发生BMPs变性,导致植骨后融合率的降低〔19〕。
Brockmeyer等〔12〕对4例青少年创伤后颈前路融合、钢板固定应用库存骨作为植骨材料,其中1例因为同种异体植入物下沉而需要二次手术。
而在采用自体骨植入所作的其他7例中,无并发症发生。
内固定器械的应用
钢板的应用儿童和青少年颈椎手术内固定器械使用的适应证和成人相同。
主要目的是为了提高植骨的融合率,降低植入物的脱出率,减少手术后支具的使用,恢复和维持颈椎的正常生理曲线、轴线〔24〕。
术前准备应包括X线片、CT扫描和MRI检查,以充分估计椎体是否和标准内固定器械相匹配。
对于非创伤性疾患或者没有明显的颈椎不稳定存在时,必须拍摄动力位X线片。
钢板的存在有助于对抗各种不利于融合的外力,如旋转、侧弯、屈伸等外力;当移植骨承重时,钢板和植入骨块形成复合体,增加了局部的稳定性,减少植入物的脱出,预防后凸畸形的发生〔24〕。
对于屈-伸性损伤,颈前钢板起到了张力带的作用,是理想的选择。
尽管生物力学研究一直支持在存在多种不稳定时,应该在前路融合的同时,行后路固定,但钢板的应用会减少后路的操作的必要性,很多回顾性分析均支持这个理论。
Vaccaro等〔25〕报道,在行2个节段椎体次全切除植骨融合后,内植物和钢板脱出移位的发生率为9%,而3个节段时发生率达到50%。
因此对于超过3个或更多节段时,应考虑附加后路固定。
颈前路内固定主要并发症包括神经根的损伤、植入物的松动和移位脱出、邻近结构的损伤、椎管狭窄、邻近节段的不稳定等〔26〕。
内固定器械的使用增加了经济负担,但减少了后凸畸形和假关节等并发症的发生率。
选用钢板固定时,精细认真的术前准备和正确的钢板选择是成功的关键。
钢板的长度应该合适,以便螺钉孔恰好位于相应椎体中央区域。
钢板不能跨过未融合的椎间盘区域,以免钢板过度活动而导致松动〔24〕。
颈椎内植物的应用其他类型颈椎内植物已经在成人中得到应用,如钛笼、聚醚醚酮Cage等。
内植物的应用减少了供骨区并发症,直接提供力学的支撑,但它所存在的缺点也应该引起足够的重视:
如费用的增加,对是否融合评价的困难,应力遮挡作用,Cage脱出后对周围软组织的损伤等。
如果应用Cage,应同时采用钢板固定,以减少Cage脱出的危险。
PEEKCage附合BMPs可促进融合〔27、28〕,但据报道PEEKCage可激发局部炎症反应,对儿童并不是最佳选择〔29〕。
BMPs颈前路应用后也可诱发炎症反应,出现颈部肿胀,因此儿童颈椎融合中BMPs的应用,应该更加慎重〔27〕。
Mesh在年龄较大儿童颈椎肿瘤椎体切除后的重建中发挥重要作用。
可吸收材料的应用近年来,可吸收材料已进入临床,在颈椎外科得到应用〔13、30~32〕。
可吸收钢板按照预定的方式逐步降解,减少了钢板存留可能引起的并发症,避免了应力遮挡作用的发生。
和金属内植物相比,可吸收材料的弹性模量和椎体骨质更加接近,对儿童更加有利。
可吸收材料的X线可透性,有利于对植骨是否融合的评估。
在对9例患者采用可吸收网状钢板做ACDF的回顾性分析中显示,临床效果和影像学表现均满意〔30〕。
可吸收充填物已经在ACDF中得到应用,也取得了良好的效果〔31〕。
生物力学研究发现可吸收钢板可有效防止植入物的脱出,对于单个节段手术,和单纯植骨相比,钢板并不增加局部的稳定性,但对2个节段及其以上ACDF,钢板可显着的增加其稳定性〔32〕。
至于与钛合金钢板相比较,在融合率及其临床结果方面的差异,有待于进一步观察。
3结论
由于儿童和成人疾病类型的不同,颈前路手术适应证有很大差异。
最常见的是应用于创伤、畸形的矫形、肿瘤的切除。
颈前路内固定器械的使用原则和成人完全相同,但术前必须仔细测量椎体的大小,以选择合适的内固定物。
可吸收材料在儿童颈椎疾患治疗的应用已显示出很好的结果,但手术后畸形的发展等仍需密切观察。
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