关键词：
平背综合征(flatback syndrome)是脊柱侧凸手术治疗后的姿势性并发症,也有人将其称作医原性腰椎后凸。表现为患者躯干前倾,腰椎前凸减小甚至消失,由于脊柱在矢状面的不平衡而导致腰背疼痛，甚至站立困难。Doherty[1] 于1973年首次报道了1例胸腰段脊柱侧凸采用Harrington器械行脊柱后路融合手术后发生躯干前倾,须屈膝以维持站立姿势。此后,文献中对平背综合征的报道逐渐增多,并引起普遍重视。本文重点讨论其病因、诊断、治疗和预防。
腰椎的正常矢状解剖与姿势平衡
正常腰椎呈生理前凸曲线，与胸椎的后凸及颈椎的前凸相呼应。据Stagnara等[2] 统计,正常胸椎的后凸为7°～63°,平均37°;而腰椎前凸为32°～84°,平均41°。Wambolt和Spencer[3] 则重点研究了每一节腰椎在腰椎前凸中所占的比例,发现腰椎的前凸主要取决于L4 及L5 椎体的方向及T12 ～L5 椎间盘前高后低的形态。其中大约4°的前凸来自L4 椎体、10°来自L5 椎体,而腰椎前凸的80%则由T12 ～L5 椎间盘构成。
Bernhardt和Bridwell[4] 也对腰椎前凸进行了研究,发现其正常值范围差异很大。其各节段在腰椎前凸中所占比例为:L1-2 ,5%;L2-3 ,10%;L3-4 ,18%;L4-5 ,28%;L5 ～S1 ,39%。Jackson和McManus的研究结果[5] 与此相似,各节段在腰椎前凸中所占比例分别为:L1-2 ,2%;L2-3 ,11%;L3-4 ,19%;L4-5 ,27%;L5 ～S1 ,41%。
就正常人而言,在多数情况下其L3椎体为水平位,而L4 及L5 椎体则向下方倾斜:从人体右侧面观，其L3-5 椎体分别处于3、4、5点位。直立位时载荷主要由椎间盘和椎体承担,而关节突关节不承受载荷或仅承受较少载荷。其中椎间盘以L4，5 椎间盘承载最大,活动度也最大,与腰椎前凸的关系亦更为密切。
由矢状位观,人体脊柱自C7 中心向下的重力线位于T7 前方及L3 后方,并穿过S2 椎体。在40岁以上成人中这一重力线与骶骨前上角的水平距离为(3.2±3.2)cm(±s,下同),即该重力线恰好穿过骶骨或位于骶骨后方[6] 。而在青少年中重力线与骶骨前上角的水平距离为(5.6±3.5)cm,与40岁以上的成人相比较，差异有显著性意义(P<0.0001)[7] .
病因
一、撑开器械在下腰椎和(或)骶椎的应用
撑开器械在下腰椎和(或)骶椎的应用是引起平背综合征的最主要原因,这与Harrington器械在临床的应用有关。Moskowitz等[8] 对110例脊柱侧凸行后路融合手术，但未做内固定者进行长期随访,结果未发现一例平背综合征。而Aaro和Ohlen[9] 测量了用Harrington器械治疗的96例脊柱侧凸,发现腰椎前凸的丢失程度与融合及内固定的节段有关;融合的范围越接近骶椎,腰椎前凸丢失的程度也就越严重。Lagrone等[10] 报道了35例,其中多数病例(66%)融合及内固定的范围已达到骶椎。结果融合至骶椎者,腰椎前凸角度平均为5°;而融合范围未包括骶椎者,腰椎前凸角度平均为10°。Kostuik和Hall[11] 总结了45例成人脊柱侧凸融合至骶椎的病例,其中有22例(49%)于术后发生腰椎前凸丢失,13例(29%)需行截骨手术治疗。Swank等[12] 随访了43例脊柱侧凸用Harrington器械内固定并融合至腰椎的病例,发现融合范围越接近骶椎,手术后腰椎前凸丢失的程度越严重。VanDam等[13] 报道的91例成人脊柱侧凸用Harrington撑开器械行后路融合术,无一例融合至骶椎,结果虽然在融合至L4 或L5 的患者中有43%腰椎前凸丢失10°以上,最终仅有2例出现临床症状,1例需手术治疗。
一些作者认为,在应用Harrington撑开器械治疗脊柱侧凸时,术者往往将注意力集中于冠状面畸形即侧凸畸形的矫正,而对冠状面畸形矫正过程中所产生的在矢状面上的变化有所忽略,从而导致了腰椎前凸的丢失。于是有作者[11,13,14] 在融合手术中尝试对Harrington器械进行预弯以使其形状与腰椎前凸相适应,但即使如此术后仍有腰椎前凸丢失。如Casey等[14] 比较了手术前后腰椎前凸、L4 以上及以下的腰椎前凸角度和骶骨角,发现无论对Harrington器械预弯与否均无法阻止平背发生。因此他们认为撑开器械所产生的张力是使腰椎前凸变平以至丢失的重要原因。还有作者将Harrington撑开器械的末端改为方头,以避免撑开后腰椎发生轴向旋转,但效果并不理想。Willers等[15] 的长期随访结果表明,尽管Harrington撑开器械可明显改善侧凸畸形,但对于矢状面畸形矫正效果不明显,融合范围达L3 以下时腰椎前凸甚至有丢失倾向。有作者采用预弯的Luque器械治疗脊柱侧凸,但平背综合征发生率仍然很高。因此Kostuik等[16] 认为只要腰椎活动度受到较大限制,就必定存在着腰椎前凸丢失的危险。
二、胸腰段后凸
腰椎侧凸或胸腰段侧凸畸形常伴有胸腰段后凸。此时后路融合及内固定手术如未将胸腰段包括在内,则可能产生以下后果:首先,腰椎前凸可因撑开器械的作用而变平;其次,胸腰段后凸通常会进一步发展至融合部位的近侧,从而导致平背综合征的发生。胸腰段后凸通常须由腰椎前凸来代偿,因此即使腰椎前凸丢失度数较小,也可能对矢状面的平衡产生明显的影响。也有作者认为,实际上胸腰段后凸是平背综合征的结果而非原因。
三、假关节形成
Lagrone等[10] 在对平背综合征患者行截骨手术时发现,20%的病例在首次后路融合手术之后有假关节形成。他们认为,胸腰段的假关节形成可导致胸腰段后凸从而导致平背综合征。此外,因假关节形成而引起的疼痛可使平背综合征的临床表现更为复杂。如假关节形成发生于下腰椎或腰骶关节,则下腰痛症状可更为明显。
四、其他
髋关节屈曲挛缩可加重腰椎前凸消失所引起的姿势性畸形症状:当髋关节屈曲挛缩时腰椎前凸增加可起到代偿作用,如腰椎前凸消失则这一代偿机制消失,患者无法直立。相反,髋关节过伸可代偿腰椎前凸的丢失[17] ,而脊髓灰质炎后遗症患者常由于伸髋肌无力而无法代偿腰椎前凸的丢失。
腰椎前凸丢失的另一代偿机制是胸椎的后伸,当胸椎后凸畸形已固定(如胸椎融合者)时,这一代偿机制也随之消失。
此外,腰椎椎体塌陷也是导致腰椎前凸消失的原因之一。
在多数平背综合征患者,往往并非单一病因在起作用。撑开器械在下腰椎和(或)骶椎的应用为最主要原因,其他因素也可能产生不同影响。
临床表现
一、症状和体征
主要表现为躯干前倾,膝关节伸直时站立困难。为维持直立姿势,患者常需屈曲膝关节并后伸颈、胸椎。多数患者有不同程度的腰背疼痛甚至颈部疼痛,并有疲劳感。患者有时可有大腿前侧疼痛或膝痛。
体检时可发现腰椎前凸消失,伸膝站立时躯干前倾。如有假关节形成,局部可有相应压痛点。
由于L5 椎板的解剖特点不适于安放Harrington器械,因此融合范围一般至L4 椎水平。由此引起的L4-5 节段过度活动势必加速该节段椎间盘及关节突关节的退行性变,临床上可表现为严重下腰痛,如发生L5 神经根卡压则出现下肢放射痛。
二、影像学检查
应常规拍摄全脊柱正、侧位X线平片,侧位片上可根据C7 椎体中心向下垂线判定矢状面平衡状态:正常情况下该垂线与骶骨前缘距离不超过2cm,而脊髓造影、CT扫描有助于判定是否存在椎间盘突出。
治疗
治疗目的在于缓解疼痛,恢复腰椎正常前凸曲线。非手术治疗措施包括伸髋肌及腰背肌训练、支具及药物治疗,但效果并不明显。如患者症状严重、保守治疗无效,则应行截骨手术以恢复腰椎前凸。
截骨部位一般取决于畸形所在部位[18] 。如畸形为单纯腰椎前凸消失而无明显胸腰段后凸,圆锥水平以下的一或两个节段的腰椎截骨术往往可取得满意疗效。但如同时合并有胸腰段后凸畸形,则应根据该后凸畸形是否已固定而确定截骨平面:畸形未固定者可仅行腰椎截骨,并融合至胸腰段以矫正胸腰段后凸,如后凸畸形已固定则应行胸腰段截骨,必要时可同时行腰椎截骨术。手术前应行MRI检查确定原融合范围邻近节段的椎间盘退变程度,以确定截骨手术后融合范围。
手术前应对患者病情作出准确评价,并据此制订周密、细致的手术方案。一般应先行松解手术再作后路截骨[16,19] ,前、后路手术可一期完成或分期进行。前路手术时应妥善结扎节段动脉,注意勿损伤椎间孔处侧支循环;多平面截骨后行楔形植骨以有利于重建腰椎前凸及减小胸腰段后凸。后路截骨应在椎间盘平面完成,由于以往曾行融合手术,解剖标志不清,故术中应仔细辨认横突并在相邻横突间截骨,进入椎管时切勿损伤脊髓及马尾,闭合截骨间隙时应防止神经根及硬膜的卡压。Farcy和Schwab[20] 主张前、后路手术应同时完成,其优越性在于可有效防止前方植骨块移位、缩短手术时间及减少术中出血。
平背综合征的手术治疗难度较大,据Lagrone等[10] 报道一组55例中,有60%至少发生一种并发症。最常见的早期并发症为硬膜撕裂及脊髓、神经根损伤,因此应强调截骨范围要足够。晚期并发症中以假关节形成最为常见,其主要原因为未能恢复正常腰椎前凸。
关于前、后路手术是否应在一天内完成的问题,Bridwell[21] 认为，如预计手术一期完成时间超过12小时,应选择分期手术。
预防
手术治疗后的平背综合征患者虽腰椎前凸角度增加,但多数患者症状并不能完全缓解。据Lagrone等[10] 报道,手术后有47%的患者仍有躯干前倾,36%有中至重度腰背痛。鉴于平背综合征的手术治疗效果欠佳,因此应强调对平背综合征的预防。
在对脊柱侧凸行手术治疗时，应充分估计融合及内固定可能对脊柱矢状平衡所产生的影响，力求在保持或重建脊柱矢状平衡的基础上完成手术对脊柱的畸形矫正和融合。
应尽量避免撑开器械在腰椎侧凸矫正手术中的应用。如使用撑开器械为不可避免,手术时应强调使患者充分伸髋以保持腰椎前凸。Winter等[22] 则建议将融合范围内最下端的两个棘突用钢丝捆扎,以保持腰椎前凸。近年来广泛采用的CD技术、Galveston技术及椎弓根螺钉技术,已能较好地保持腰椎的矢状平衡。
关于融合的范围,一般认为应避免融合至骶椎,如必须融合至骶椎则应避免采用撑开器械。存在胸腰段后凸时,融合范围应超出胸腰段后凸的顶椎。
对于成人脊柱侧凸,一些作者主张采用单纯后路截骨治疗平背综合征,但效果并不理想。Saer等[23] 报道采用Luque-Galveston技术治疗成人脊柱侧凸,均融合至骶椎,术后无明显腰椎前凸丢失,但假关节形成发生率达12%。而Kostuik等[16,19] 则认为以前、后路联合手术效果更为确实。
参考文献
1 Doherty JH.Complications of fusion in lumbar scoliosis.J Bone Joint Surg (Am), 1973, 55:438.
2 Stagnara P,De Mauroy JC,Dran G,et al.Reciprocal angulation of vertebral bodies in a a sagittal plane: approach to references for evaluation of kyphosis and lordosis. Spine,1982,7:335-342.
3 Wambolt A,Spencer DL.A segmental analysis of the distribution of lumbar lordosis in the normal spine.Orthop Trans,1987,11:92-93.
4 Bernhardt M,Bridwell KH.Segmental analysis of the sagittal plane alignment of the normal thoracic and lumbar spines and thoracolumbar junction.Spine,1989,14:717-721.
5 Jackson RP,McManus AC.Radiographic analysis of sagittal plane alignments and balance in standing volunteers and patients with low back pain matched for age,sex,and size:a prospective controlled clinical study.Spine,1994,19:1611-1618.
6 Gelb DE,Lenke LG,Bridwell KH,et al.An analysis of sagittal spinal alignment in 100 asymptomatic middle and older aged volunteers.Spine,1995,20:1351-1358.
7 Vedantam R, Lenke LG,Keeney JA,et al.Comparison of standing sagittal spinal alignment in asymptomatic adolescents and adults. Spine,1998,23:211-215.
8 Moskowitz A,Moe JH,Winter RB, et al. Long-term follow-up of scoliosis fusion. J Bone Joint Surg (Am),1980, 62:364-376.
9 Aaro S,Ohlen G.The effect of Harrington instrumentation on the sagittal configuration and mobility of the spine in scoliosis.Spine,1983,8:570-575.
10 Lagrone MO,Bradford DS,Moe JH,et al. Treatment of symptomatic flatback after spinal fusion.J Bone Joint Surg (Am),1988,70:569-580.
11 Kostuik JP,Hall BB. Spinal fusions to the sacrum in adults with scoliosis.Spine,1983,8:489-500.
12 Swank SM,Mauri TM,Brown JC.The lumbar lordosis below Harrington instrumentation for scoliosis.Spine,1990,15:181-186.
13 Van Dam BE,Bradford DS, Lonstein JE,et al.Adult idiopathic scoliosis treated by posterior spinal fusion and Harrington instrumentation.Spine,1987,12:32-36.
14 Casey MP,Asher MA,Jacobs RR,et al.The effect of Harrington rod contouring on lumbar lordosis.Spine,1987,12:750-753.
15 Willers U,Hedlund R, Aaro S, et al. Long-term results of Harrington instrumentation in idiopathic scoliosis. Spine,1993,18:713-717.
16 Kostuik JP,Maurais GR, Richardson WJ,et al.Combined single stage anterior and posterior osteotomy for correction of iatrogenic lumbar kyphosis.Spine,1988,13:257-266.
17 Hasday CA,Passoff TL,Perry J.Gait abnormalities arising from iatrogenic loss of lumbar lordosis secondary to Harrington instrumentation in lumbar fractures.Spine,1983,8:501-511.
18 Shufflebarger HL,Clark CE.Thoracolumbar osteotomy for postsurgical sagittal imbalance.Spine,1992,17:S287-S290.
19 Kostuik JP.Anterior Kostuik-Harrington distraction systems for the treatment of kyphotic deformities. Spine,1990,15:169-180.
20 Farcy JP,Schwab FJ.Management of flatback and related kyphotic decompensation syndromes.Spine,1997,22:2452-2457.
21 Bridwell KH.Osteotomies for fixed deformities in the thoracic and lumbar spine.In: Bridwell KH, DeWald RL. The textbook of spinal surgery.Philadelphia: Lippincott-Raven,1996.821-835.
22 Winter RB.Harrington instrumentation into the lumbar spine: technique for preservation of normal lumbar lordosis.Spine,1986,11:633-635.
23 Saer E 3d,Winter RB,Lonstein JE.Long scoliosis fusion to the sacrum in adults with nonparalytic scoliosis:an improved method.Spine,1990,15:650-653.
(收稿：1998-08-18修回：1999-04-09)
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