改良哈氏棒椎弓根螺钉治疗儿童重度先天性脊柱侧凸
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作者：史亚民1 侯树勋1 姚长海1 商卫林1 高天君1 孙 彦1
单位：1 解放军304医院骨科 100037 北京市阜成路51号
关键词：改良哈氏棒；椎弓根螺钉；先天性脊柱侧凸
中国脊柱脊髓杂志980405 摘要 目的：总结23例儿童(平均年龄11.1岁)重度先天性脊柱侧凸采用改良哈氏棒椎弓根螺钉的治疗结果。方法：用改良哈氏棒椎弓根螺钉配合脊柱松解或/和头盆环牵引后器械固定。结果：平均随访25.8个月。术前侧凸平均Cobb角102.3°，悬吊位95.1°；术后侧凸平均Cobb角57.6°，平均矫正率41.9%，无不可逆性脊髓损伤。结论：改良哈氏棒固定减少了哈氏器械所致的脱钩、断棒等并发症，配合脊柱松解或/和头盆环牵引，减少了脊髓牵拉损伤，提高了矫正率。
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Modified Harrington instrumentation and transpedicular screw for severe congenital scoliosis in children/SHI Yamin HOU Shuxun YAO Changhai,et al//Chinese Journal of Spine and Spinal Cord,1998,8(4):193～196
Abstract Objective:To summarize the result of 23 cases of severe congenital scoliosis children(average 11.1 years) with the modified Harrington rod-pedical screw system.Method:The modified Harrington rod-pedical screw system with releasion of spine and/or halo-pelves traction were used.Results：The average followed-up was 25.8 months.The average pre-operational Cobbs angle was 102.3 degrees,and under hanged position the Cobbs angle was 95.1 degrees.The average post-operational Coobs angle was 57.6 degrees and the corrective rate was 41.9%.No nonreversible injury of spinal cord happened.Conclusion：The complication such as dislocation of hook,rod break are decrased by using this methord.The stretch injure of spinal cord is decrased and the corrective rate is improved.
, 百拇医药
Authors address Department of Othorpaedics,The 304th Hospital of PLA,Beijing,100037
Key words Modified Harrington rod Screw severe Conginital scoliosis
重度先天性脊柱侧凸常同时伴有脊髓受压或脊髓发育畸形〔1〕。长期以来，对重度先天性侧凸的治疗多局限于单纯脊柱植骨融合〔2〕。近年来，随着对脊柱脊髓功能结构的不断认识与脊柱手术方法的改进，对重度脊柱侧凸的矫正已成为许多临床医师的努力方向。1994年以来，作者采用改良哈氏棒椎弓根螺钉固定，配合脊柱松解或/和头盆环缓慢牵引治疗重度先天性脊柱侧凸23例，报告如下。
1 材料
1.1 应用材料
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改良哈氏棒椎弓根螺钉器械由三部分结构组成(图1)，①改良哈氏棒：直径5mm及
图1 改良哈氏棒椎弓根螺钉器械
a 组成部分 ①改良哈氏棒 ②椎弓根螺钉 ③椎弓根-横突钩 b 连接后
6mm,长度为22、24、26、28、30cm 5种，棒体一端为8cm长细螺纹，另一端与原哈氏棒结构相同；②椎弓根螺钉：直径5mm，长度为35mm和40mm，螺钉尾端有一直径5.5mm或6.5mm圆孔，用于固定哈氏棒下端；③椎弓根-横突钩：由椎弓根钩及横突钩组成，用于固定哈氏棒上端。
1.2 临床资料
23例患者，男8例，女15例。年龄4～17岁，平均11.1岁。侧凸Cobb角82°～140°，平均102.3°，悬吊位侧凸Cobb角72°～135°，平均95.1°。主弯顶椎位于T6～L1。术前7例患者表现凹侧下肢肌力减弱及皮肤痛觉减退或痛觉过敏，病理征阳性。影像学检查及术中证实的主要脊椎结构畸形包括半椎体、蝶形椎、椎板未融合、椎板缺如、脊椎分节不全、反向棘突及肋骨融合等。根据侧凸程度、范围和脊柱的柔韧性，选择两种治疗方法：(1)脊柱松解同时行改良哈氏棒椎弓根螺钉固定；(2)一期脊柱松解，头颅骨盆环缓慢矫正，二期行改良哈氏棒椎弓根螺钉固定。对僵硬型重度侧凸患者，采用分期手术；侧凸较轻、范围局限、柔韧性较好者，一次完成脊柱松解与矫正手术。术后常规石膏或支具固定8个月。
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2 治疗方法
2.1 脊柱侧凸松解、头颅骨盆环固定
全麻后俯卧位。常规显露侧凸顶椎上下各3节椎体，凹侧显露到肋横突关节。需松解的骨性组织：(1)弧顶凹侧段相邻的4～6根肋骨，分别切除0.5～1.0cm肋颈及肋横突关节。对靠近脊柱缘的并肋，切除范围应扩大到肋骨小头。操作中如损伤胸膜，可用邻近的骶棘肌瓣填塞缝合；(2)对侧凸弧顶存在有多节段椎板分节不全者，行4～6节段的“V”形截骨，截骨方向由棘突间孔至椎间孔，切除范围包括上位脊椎椎板及相邻的部分关节突。需松解的软组织：(1)弧顶凹侧段的横突间韧带；(2)凹侧相邻的椎弓间黄韧带；(3)凹侧小关节突间关节囊；(4)在严重脊柱侧凸，当凹侧肋缘与髂嵴缘之间软组织明显紧张时，可沿髂嵴后部做一弧形切口，切断附着于髂嵴的部分背阔肌、骶棘肌纤维及腰背筋膜。
严重的先天性脊柱侧凸常伴有脊髓压迫症状，压迫多来源于顶椎凹侧的椎弓根及椎板，也可为椎管内的骨嵴或纤维隔〔3〕。症状明显者，在脊柱松解同时，行致压物切除。
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采用顶压式头颅骨盆环固定。术后7～10d开始牵引矫正，牵引速度2～3mm/d。出现下列症状之一视为牵引极限：(1)伸舌偏向一侧，可同时伴有声音嘶哑及吞咽困难；(2)反复出现颈部或腹壁肌肉牵拉痛；(3)反复出现下肢病理征阳性。
2.2 改良哈氏棒椎弓根螺钉固定
显露同脊柱松解术。(1)于侧凸稳定区下位端椎凹侧椎弓根中点拧入椎弓根螺钉；(2)于稳定区上位端椎凹侧小关节间隙内嵌入分叉的椎弓根钩。沿同侧横突上缘放置横突钩，并使横突钩与椎弓根钩靠拢；(3)于上端椎的椎弓根-横突钩与下端椎的椎弓根螺钉之间安置改良哈氏棒，拧紧横突钩固定螺栓，使椎弓根-横突钩与哈氏棒上端坚强固定。逐渐拧紧哈氏棒下端螺母，撑开脊柱；(4)对脊柱柔韧性较好者，可同时用椎板下钢丝固定，以提高矫正效果；(5)切除明显的“剃刀背”畸形;(6)取髂后上棘松质骨或剃刀背肋骨加异体骨植骨融合。
3 结果
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23例中行脊柱松解改良哈氏棒椎弓根螺钉固定9例，分期矫正14例。头盆环固定时间35～106d，平均57.2d，11例头盆环牵引后期表现有不同程度的舌下神经麻痹、颈及腹部肌肉牵拉痛或下肢痛、肌张力增高等症状，停止牵引后1～3周症状缓解或消失。1例矫正术后表现凹侧小腿疼痛、肌无力及皮肤痛觉过敏，经脱水与激素治疗，术后5d恢复正常。无不可逆性脊髓损伤。21例随访时间9～37个月，平均25.8个月，术后侧凸Cobb角15°～93°，平均57.6°，矫正率21.2%～82.4%,平均41.9%(图2)。1年以上X线片随访显示脊柱植骨融合良好，1
图2 女，5岁。先天性脊柱侧凸 a 术前外观像 b 术后外观像 c术前正侧位X光片示侧凸Cobb角125°，后凸95° d 术后侧凸62°，后凸38°，矫正率分别为51.2%及60%
例椎弓根螺钉断裂，取出后再次植骨融合，7例患者因身体发育出现哈氏棒下端上移，伴侧凸矫正丢失，丢失率6.5%～19.6%,平均14.1%，未做特殊处理。无脱钩、断棒等。
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4 讨论
对先天性侧凸的流行病学调查结果显示，25%的病人畸形无进展，50%进展缓慢，25%在发育期畸形明显加重〔1〕。如在畸形加重之前采取必要的脊柱融合，则能有效地控制畸形进一步加重。但在重度先天性侧凸，仅靠单纯脊柱融合，对心肺功能及躯体外观的改善意义不大，且因先天性侧凸大多伴有骨的结构缺陷和脊髓发育畸形，因此，不仅增加了侧凸的矫正难度，而且很难选择用于侧凸矫正的内固定器械。针对哈氏钩容易脱出及儿童骨质薄弱等缺陷，作者设计了用于矫正重度先天性侧凸的改良哈氏棒与椎弓根螺钉固定器。该器械不仅对脊柱具有足够的轴向撑开力，同时也为早期脊柱植骨融合提供了稳定的结构基础。主要特点:(1)哈氏棒上端采用椎弓根-横突钩联合固定，拧紧横突钩螺栓后，使椎弓根钩、哈氏棒及横突钩固定为一整体结构，有效预防了常见的脱钩并发症。由于椎弓根钩的力点分散在椎板及椎弓根上，降低了单纯椎板受力时的骨折发生率；(2)用闭口椎弓根螺钉取代哈氏棒下钩，无脱钩之忌。另外，椎弓根及椎体对脊柱轴向负荷的承受能力远大于椎板；(3)棒体下1/3段采用螺纹结构，减少了原哈氏棒棘节结构所致的应力集中，降低了断棒发生率。通过螺纹使哈氏棒逐渐撑开，降低了神经损伤机会。需要注意的是，严重侧凸时常有明显的椎体旋转，安置椎弓根螺钉时，应根据椎体旋转程度调整螺钉进钉方向与角度。
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重度先天性侧凸的脊柱柔韧性往往较差，且多伴有不同程度的神经压迫症状。采用一次性矫正，风险大，矫正效果差。因此，对多数僵硬型重度先天性脊柱侧凸，应先期采用脊柱松解与头颅骨盆环缓慢牵引，以提高矫正率，降低并发症，本组行分期手术矫正者均未出现严重或不可逆性脊髓损伤。
与特发性脊柱侧凸不同，先天性侧凸均有骨结构发育异常，随年龄增大畸形不断加重。在重度脊柱侧凸患者，即使发育停止后，因脊柱的轴向承重，畸形仍可继续发展。从远期疗效观察，良好的脊柱植骨融合仍是阻止畸形加重的唯一有效方法。由于先天性侧凸的骨发育异常，加之部分行头颅骨盆环牵引者，盆钉固定在髂前、后上棘附近，影响了骨材的获取，只靠“剃刀背”切除后的肋骨为植骨源，骨量有限，且融合率远低于松质骨。对此，本组对头盆环固定者均采用“剃刀背”肋骨与异体松质骨混合植骨，经1年以上随访，X线片显示了良好的骨融合征象，未发现假关节形成者。
5 参考文献
, http://www.100md.com 1 Winter RB.Congenital scoliosis.Orthop Clin North Am，1988,19:395.
2 Winter RB,Moe JH,Lonstein JE，et al.Posterior spinal arthrodesis for congenital scoliosis.J Bone and Joint Surg，1984(AM),66:1188.
3 马雄君,杨连发,张光铂.脊髓纵裂的分型与治疗探讨.中国脊柱脊髓杂志,1995,5(5):237.
4 马雄君，吴之康.先天性脊柱侧凸的手术治疗.中华骨科杂志,1989,9:402.收稿日期：1998-02-19 修回日期：1998-06-01, 百拇医药(史亚民1 侯树勋1 姚长海1 商卫林1 高天君1 孙 彦1)
单位：1 解放军304医院骨科 100037 北京市阜成路51号
关键词：改良哈氏棒；椎弓根螺钉；先天性脊柱侧凸
中国脊柱脊髓杂志980405 摘要 目的：总结23例儿童(平均年龄11.1岁)重度先天性脊柱侧凸采用改良哈氏棒椎弓根螺钉的治疗结果。方法：用改良哈氏棒椎弓根螺钉配合脊柱松解或/和头盆环牵引后器械固定。结果：平均随访25.8个月。术前侧凸平均Cobb角102.3°，悬吊位95.1°；术后侧凸平均Cobb角57.6°，平均矫正率41.9%，无不可逆性脊髓损伤。结论：改良哈氏棒固定减少了哈氏器械所致的脱钩、断棒等并发症，配合脊柱松解或/和头盆环牵引，减少了脊髓牵拉损伤，提高了矫正率。
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Modified Harrington instrumentation and transpedicular screw for severe congenital scoliosis in children/SHI Yamin HOU Shuxun YAO Changhai,et al//Chinese Journal of Spine and Spinal Cord,1998,8(4):193～196
Abstract Objective:To summarize the result of 23 cases of severe congenital scoliosis children(average 11.1 years) with the modified Harrington rod-pedical screw system.Method:The modified Harrington rod-pedical screw system with releasion of spine and/or halo-pelves traction were used.Results：The average followed-up was 25.8 months.The average pre-operational Cobbs angle was 102.3 degrees,and under hanged position the Cobbs angle was 95.1 degrees.The average post-operational Coobs angle was 57.6 degrees and the corrective rate was 41.9%.No nonreversible injury of spinal cord happened.Conclusion：The complication such as dislocation of hook,rod break are decrased by using this methord.The stretch injure of spinal cord is decrased and the corrective rate is improved.
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Authors address Department of Othorpaedics,The 304th Hospital of PLA,Beijing,100037
Key words Modified Harrington rod Screw severe Conginital scoliosis
重度先天性脊柱侧凸常同时伴有脊髓受压或脊髓发育畸形〔1〕。长期以来，对重度先天性侧凸的治疗多局限于单纯脊柱植骨融合〔2〕。近年来，随着对脊柱脊髓功能结构的不断认识与脊柱手术方法的改进，对重度脊柱侧凸的矫正已成为许多临床医师的努力方向。1994年以来，作者采用改良哈氏棒椎弓根螺钉固定，配合脊柱松解或/和头盆环缓慢牵引治疗重度先天性脊柱侧凸23例，报告如下。
1 材料
1.1 应用材料
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改良哈氏棒椎弓根螺钉器械由三部分结构组成(图1)，①改良哈氏棒：直径5mm及
图1 改良哈氏棒椎弓根螺钉器械
a 组成部分 ①改良哈氏棒 ②椎弓根螺钉 ③椎弓根-横突钩 b 连接后
6mm,长度为22、24、26、28、30cm 5种，棒体一端为8cm长细螺纹，另一端与原哈氏棒结构相同；②椎弓根螺钉：直径5mm，长度为35mm和40mm，螺钉尾端有一直径5.5mm或6.5mm圆孔，用于固定哈氏棒下端；③椎弓根-横突钩：由椎弓根钩及横突钩组成，用于固定哈氏棒上端。
1.2 临床资料
23例患者，男8例，女15例。年龄4～17岁，平均11.1岁。侧凸Cobb角82°～140°，平均102.3°，悬吊位侧凸Cobb角72°～135°，平均95.1°。主弯顶椎位于T6～L1。术前7例患者表现凹侧下肢肌力减弱及皮肤痛觉减退或痛觉过敏，病理征阳性。影像学检查及术中证实的主要脊椎结构畸形包括半椎体、蝶形椎、椎板未融合、椎板缺如、脊椎分节不全、反向棘突及肋骨融合等。根据侧凸程度、范围和脊柱的柔韧性，选择两种治疗方法：(1)脊柱松解同时行改良哈氏棒椎弓根螺钉固定；(2)一期脊柱松解，头颅骨盆环缓慢矫正，二期行改良哈氏棒椎弓根螺钉固定。对僵硬型重度侧凸患者，采用分期手术；侧凸较轻、范围局限、柔韧性较好者，一次完成脊柱松解与矫正手术。术后常规石膏或支具固定8个月。
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2 治疗方法
2.1 脊柱侧凸松解、头颅骨盆环固定
全麻后俯卧位。常规显露侧凸顶椎上下各3节椎体，凹侧显露到肋横突关节。需松解的骨性组织：(1)弧顶凹侧段相邻的4～6根肋骨，分别切除0.5～1.0cm肋颈及肋横突关节。对靠近脊柱缘的并肋，切除范围应扩大到肋骨小头。操作中如损伤胸膜，可用邻近的骶棘肌瓣填塞缝合；(2)对侧凸弧顶存在有多节段椎板分节不全者，行4～6节段的“V”形截骨，截骨方向由棘突间孔至椎间孔，切除范围包括上位脊椎椎板及相邻的部分关节突。需松解的软组织：(1)弧顶凹侧段的横突间韧带；(2)凹侧相邻的椎弓间黄韧带；(3)凹侧小关节突间关节囊；(4)在严重脊柱侧凸，当凹侧肋缘与髂嵴缘之间软组织明显紧张时，可沿髂嵴后部做一弧形切口，切断附着于髂嵴的部分背阔肌、骶棘肌纤维及腰背筋膜。
严重的先天性脊柱侧凸常伴有脊髓压迫症状，压迫多来源于顶椎凹侧的椎弓根及椎板，也可为椎管内的骨嵴或纤维隔〔3〕。症状明显者，在脊柱松解同时，行致压物切除。
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采用顶压式头颅骨盆环固定。术后7～10d开始牵引矫正，牵引速度2～3mm/d。出现下列症状之一视为牵引极限：(1)伸舌偏向一侧，可同时伴有声音嘶哑及吞咽困难；(2)反复出现颈部或腹壁肌肉牵拉痛；(3)反复出现下肢病理征阳性。
2.2 改良哈氏棒椎弓根螺钉固定
显露同脊柱松解术。(1)于侧凸稳定区下位端椎凹侧椎弓根中点拧入椎弓根螺钉；(2)于稳定区上位端椎凹侧小关节间隙内嵌入分叉的椎弓根钩。沿同侧横突上缘放置横突钩，并使横突钩与椎弓根钩靠拢；(3)于上端椎的椎弓根-横突钩与下端椎的椎弓根螺钉之间安置改良哈氏棒，拧紧横突钩固定螺栓，使椎弓根-横突钩与哈氏棒上端坚强固定。逐渐拧紧哈氏棒下端螺母，撑开脊柱；(4)对脊柱柔韧性较好者，可同时用椎板下钢丝固定，以提高矫正效果；(5)切除明显的“剃刀背”畸形;(6)取髂后上棘松质骨或剃刀背肋骨加异体骨植骨融合。
3 结果
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23例中行脊柱松解改良哈氏棒椎弓根螺钉固定9例，分期矫正14例。头盆环固定时间35～106d，平均57.2d，11例头盆环牵引后期表现有不同程度的舌下神经麻痹、颈及腹部肌肉牵拉痛或下肢痛、肌张力增高等症状，停止牵引后1～3周症状缓解或消失。1例矫正术后表现凹侧小腿疼痛、肌无力及皮肤痛觉过敏，经脱水与激素治疗，术后5d恢复正常。无不可逆性脊髓损伤。21例随访时间9～37个月，平均25.8个月，术后侧凸Cobb角15°～93°，平均57.6°，矫正率21.2%～82.4%,平均41.9%(图2)。1年以上X线片随访显示脊柱植骨融合良好，1
图2 女，5岁。先天性脊柱侧凸 a 术前外观像 b 术后外观像 c术前正侧位X光片示侧凸Cobb角125°，后凸95° d 术后侧凸62°，后凸38°，矫正率分别为51.2%及60%
例椎弓根螺钉断裂，取出后再次植骨融合，7例患者因身体发育出现哈氏棒下端上移，伴侧凸矫正丢失，丢失率6.5%～19.6%,平均14.1%，未做特殊处理。无脱钩、断棒等。
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4 讨论
对先天性侧凸的流行病学调查结果显示，25%的病人畸形无进展，50%进展缓慢，25%在发育期畸形明显加重〔1〕。如在畸形加重之前采取必要的脊柱融合，则能有效地控制畸形进一步加重。但在重度先天性侧凸，仅靠单纯脊柱融合，对心肺功能及躯体外观的改善意义不大，且因先天性侧凸大多伴有骨的结构缺陷和脊髓发育畸形，因此，不仅增加了侧凸的矫正难度，而且很难选择用于侧凸矫正的内固定器械。针对哈氏钩容易脱出及儿童骨质薄弱等缺陷，作者设计了用于矫正重度先天性侧凸的改良哈氏棒与椎弓根螺钉固定器。该器械不仅对脊柱具有足够的轴向撑开力，同时也为早期脊柱植骨融合提供了稳定的结构基础。主要特点:(1)哈氏棒上端采用椎弓根-横突钩联合固定，拧紧横突钩螺栓后，使椎弓根钩、哈氏棒及横突钩固定为一整体结构，有效预防了常见的脱钩并发症。由于椎弓根钩的力点分散在椎板及椎弓根上，降低了单纯椎板受力时的骨折发生率；(2)用闭口椎弓根螺钉取代哈氏棒下钩，无脱钩之忌。另外，椎弓根及椎体对脊柱轴向负荷的承受能力远大于椎板；(3)棒体下1/3段采用螺纹结构，减少了原哈氏棒棘节结构所致的应力集中，降低了断棒发生率。通过螺纹使哈氏棒逐渐撑开，降低了神经损伤机会。需要注意的是，严重侧凸时常有明显的椎体旋转，安置椎弓根螺钉时，应根据椎体旋转程度调整螺钉进钉方向与角度。
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重度先天性侧凸的脊柱柔韧性往往较差，且多伴有不同程度的神经压迫症状。采用一次性矫正，风险大，矫正效果差。因此，对多数僵硬型重度先天性脊柱侧凸，应先期采用脊柱松解与头颅骨盆环缓慢牵引，以提高矫正率，降低并发症，本组行分期手术矫正者均未出现严重或不可逆性脊髓损伤。
与特发性脊柱侧凸不同，先天性侧凸均有骨结构发育异常，随年龄增大畸形不断加重。在重度脊柱侧凸患者，即使发育停止后，因脊柱的轴向承重，畸形仍可继续发展。从远期疗效观察，良好的脊柱植骨融合仍是阻止畸形加重的唯一有效方法。由于先天性侧凸的骨发育异常，加之部分行头颅骨盆环牵引者，盆钉固定在髂前、后上棘附近，影响了骨材的获取，只靠“剃刀背”切除后的肋骨为植骨源，骨量有限，且融合率远低于松质骨。对此，本组对头盆环固定者均采用“剃刀背”肋骨与异体松质骨混合植骨，经1年以上随访，X线片显示了良好的骨融合征象，未发现假关节形成者。
5 参考文献
, http://www.100md.com 1 Winter RB.Congenital scoliosis.Orthop Clin North Am，1988,19:395.
2 Winter RB,Moe JH,Lonstein JE，et al.Posterior spinal arthrodesis for congenital scoliosis.J Bone and Joint Surg，1984(AM),66:1188.
3 马雄君,杨连发,张光铂.脊髓纵裂的分型与治疗探讨.中国脊柱脊髓杂志,1995,5(5):237.
4 马雄君，吴之康.先天性脊柱侧凸的手术治疗.中华骨科杂志,1989,9:402.收稿日期：1998-02-19 修回日期：1998-06-01, 百拇医药(史亚民1 侯树勋1 姚长海1 商卫林1 高天君1 孙 彦1)