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作者介绍：医院医院业务副院长，主任医师，硕士研究生导师。中国康复医学会脊柱脊髓专业委员会委员、腰椎研究学组委员；中国中西医结合学会骨伤科专业委员会委员、脊柱工作委员会副主任委员；医院学会骨科创新与转化专业委员会常务委员、骨质疏松学组副组长；中国生物材料学会骨修复材料及器械分会委员，国际华人脊柱学会理事，中国医师协会骨科分会颈椎专业委员会委员、骨质疏松专业委员会委员、显微镜专业委员会委员；中华医学会河南省医学会骨科专业委员会副主任委员、脊柱学组副组长；河南省中西医结合学会骨伤专业委员会副主任委员，河南省脊柱脊髓损伤学会副会长，河南省医师协会骨科医师分会常务委员、脊柱外科专业委员会副主任委员；《骨科临床与研究杂志》编委。
本文为梅伟、栾威、苏锴联合所著脊柱畸形截骨技术的发展简史
脊柱畸形是已知最古老的疾病之一，从有文字记录以来，脊柱畸形一直都是医学文献报道中的一个重要问题。早在公元前-年，在古印度史诗《SrimadBhagwatMahapuranam》中，一则故事就讲述了LordKrishna神矫正了他一名皈依者的驼背。这是已知最早的脊柱畸形矫形记录。脊柱畸形给古代临床医师留下了深刻的印象，但在治疗方面，经过了许多世纪都未取得显著进展。然而，近代以来，随着对病理生理更深入的认识和技术工具的不断进步，脊柱畸形的治疗也得到了快速的发展。我们简要地回顾脊柱畸形的早期治疗，聚焦现代脊柱畸形截骨技术的发展，对截骨技术作简要的介绍。
1脊柱畸形治疗的初生
在古代和中世纪，人们不清楚脊柱畸形的发病机制，通常认为脊柱畸形是由不良姿势造成的。通过体外的矫正，是治疗这种疾病的唯一方法。希波克拉底（Hippocratic）描述了两种用于脊柱脱位和相关畸形复位的支架，分别是希波克拉底梯子（Hippocraticladder）和希波克拉底平板（Hippocraticboard）。他推荐在后凸区域同时进行脊柱牵引和在局部手法施加压力。虽然希波克拉底进行了一些脊柱手法操作，但他警告不得使用振荡法（succussion）来获得脊柱复位。虽然，现代支具技术采用类似的方法固定，但并没有证据证明这种技术的有效性，特别是在成人中。尽管如此，有证据表明，直到15世纪，在欧洲、印度和中东等地区仍在使用类似的方法治疗。
第一个详细描述脊柱解剖学的是莱昂纳多·达芬奇（LeonardodaVinci），他准确地描述出脊柱的生理弯曲、关节组成以及椎体的数目。
LeonardodaVinci
从十六世纪开始，法国外科医生Pare，从孤立的牵引技术转向病人可穿戴的支具，设计出了用来矫正脊柱侧弯的铁胸衣。FrancoisLeVacher和Jean-AndreVenelin在十八世纪后半叶改进了这种支具穿戴技术。LewisAlbertSayre首次描述了巴黎石膏外套，但在穿戴前需要在立式脚架悬挂起重机下实现冠状面畸形的矫正。
2早期手术治疗
无菌技术和X线的发现，为脊柱手术提供了可能。然而手术的发展是曲折的，年，RusselHibbs首次开展了真正意义上的脊柱融合术，用来治疗Pott病。
年，PaulRandalHarrington（～）发明了以他名字命名的Harrington内固定系统，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。这种内固定系统至今仍在广泛应用。Harrington内固定系统的发明在脊柱外科的发展史上具有划时代的意义，这是外科手术治疗脊柱畸形的转折点。
Harrington
年，墨西哥的EduardoLuque报道了节段性脊柱内固定器械，是用2支L形钢棒，利用通过椎板下的钢丝固定在两侧椎板上，将矫形应力平均分配到每个节段上，并将它们与小关节切除术和软组织松解术结合起来，起到固定和矫正畸形的作用。
年，P.Cotrelhe和JeanF.Dubousset研制了CD系统。放置多个钩，既加压又撑开多钩固定系统，可附加横向连接系统增强稳定性，将两点应力分配的内植物改造为多点应力分配的CD系统，并提出三维旋转矫正理论。
20世纪70年代，Roy-Camile和Judet首先发明了椎弓根螺钉，Steffee和其他人将这种技术引入到胸椎中。椎弓根螺钉可以实现三柱固定，并且该技术的进一步发展已为外科医生提供了多种选择，包括多轴，单轴和复位螺钉。
3脊柱截骨技术的发展
脊柱畸形是由于人体失去正常的生理平衡的表现，严格意义上讲这只是一种体征。其中冠状位与矢状位失衡是引起脊柱畸形患者疼痛以及功能障碍的主要原因。通常的治疗方法是通过脊柱矫形恢复脊柱序列，解除神经压迫。对于复杂的脊柱后凸畸形可能需要行截骨手术矫正。
3.1全椎体以及椎间盘切除代表术式为VertebralColumnOsteotomy（VCR），自从MacLennan于报道用于治疗重度脊柱侧凸后，这种术式就开始受到欢迎和普及。Bradford在上世纪八十年代报道了用VCR治疗严重僵硬的脊柱畸形，取得良好效果。Brodner等报道了一期经前后路联合手术进行椎体与椎间盘的切除，取得良好的效果。VCR的截骨范围为全椎体与上下椎间盘的切除，可经单纯后路或前、后路联合入路。其截骨条件则是需要前柱支撑，用cage重建椎体的稳定性。它的矫形能力每节段大于35°。
（IAP，下关节突；D，椎间盘；SP，棘突；SAP，上关节突；VB，椎体；L，椎板）
VCR现已成为脊柱后凸、侧凸以及后侧凸的理想截骨术式，能通过直视下精确判断硬膜囊和神经根的解剖结构，在保护脊髓及神经根的安全下获得°的截骨，矫正畸形，重建脊柱的稳定性。但应注意以下问题：①术中操作时应注意脊髓的位置，尤其是在进行前路手术时，由于脊柱发生旋转，即使椎弓根定位后，脊髓的位置和方向也很难辨认。②前、后纵韧带的处理必须彻底，避免压迫脊髓。③神经功能的损害，在切除椎体椎板后，前方结构的切除，造成脊髓的短缩，需要植入cage以加强稳定性。脊柱的失稳以及韧带结构的压迫容易引起神经系统的并发症，Suk报道34.3％的术后并发症中17.1％为神经系统并发症，而Lenke报道40％的术后并发症中只有11.4％的神经系统并发症。
多节段椎体以及椎间盘切除，代表术式为MultipleVertebralResection，此术式的截骨范围至少为2个椎体与3个椎间盘切除。其截骨条件同样需要前柱支撑。它的矫形能力大于35°。可通过前后路联合或单纯后路操作。多用于需要大幅度进行冠状面和矢状面矫正的疾病如先天性畸形、感染和肿瘤等。法国Cotrel和Dubousset于年研制了一种针对儿童和青少年的三维脊柱矫形策略，可以放置多个位置、既能产生加压又能撑开的多钩固定系统，并且可以附加横向连接系统增强其稳定性。
3.2Smith-Peterson截骨术年，Smith-Peterson提出了Smith-Peterson截骨（Smith-Petersonosteotomy，SPO），也即是一种后路椎板双侧关节突楔形切除、椎间隙前方张开截骨术，用于治疗强直性脊柱炎后凸畸形，此术式只通过后路操作，截骨范围为关节突关节、部分椎板、棘突，使脊柱沿中柱旋转，增加节段性脊柱前凸并导致前柱长度的延伸。此术式是张开式截骨矫形的代表，利用强直性脊柱炎本身脆而易断的特性，在脊柱后方做楔形截骨，再施压于截骨处，前方的脊柱即可折断张开，从而矫正后凸，此法疗效显著，简单易行，应用普遍。其截骨条件要求前柱具有一定的活动度，脊柱前方张开处需要平滑，切忌有尖锐骨刺，应先截骨后矫正，不可在矫形中猛然断骨，否则极易出现前方神经血管的并发症。适用于截骨局部骨质坚硬，无腹主动脉粥样硬化的患者。它的矫形能力每节段小于5°。
（IAP，上位椎体的下关节突；SP，棘突；SAP，下位椎体的上关节突）
年，AlbertoPonte提出了PonteOsteotomy（Ponte截骨），用于多节段的胸椎柔韧性后凸。可以理解为是多节段的SPO。Ponte截骨是需要切除较多的骨以及韧带结构来达到畸形的矫正，其截骨条件同样要求前柱具有一定的活动度，适用于Scheuermann病和圆背畸形。它的矫形能力每节段为5°～10°。
SPO用于矫正强直性脊柱炎后凸畸形，其截骨部位一般选择在靠近腰椎后凸顶点的部位，通常在L3~4、L4~5水平，这样可以获得最大的矫正率并恢复腰椎生理前凸；对于显著颈胸段后凸畸形的矫正，其截骨面选择在C7~T1；对于以胸椎为主的后凸畸形，通常需要采用多节短的SPO截骨。
采用SPO截骨时需要注意以下情况：①硬膜外出血，在切除韧带或小关节时，尤其是在切除下位椎体的上关节突时，出血较多，可用明胶海绵或双极电凝止血。②神经损伤，在切除小关节，对后凸进行减压时，容易损伤神经根。对截骨结构的彻底切除可以减少神经根损伤的几率。③此术式有冠状面失代偿的报道。
3.3经椎弓根楔形闭合截骨术年，Thomasen和Heining等提出了经椎弓根楔形闭合截骨（pediclesubtractionosteotomy，PSO）。此术式的截骨范围为脊柱后柱，经椎弓根“V”型切除上下椎间盘之间的椎体，以椎体前缘为铰链中心进行加压，然后后柱加压闭合。通过后路或者前后路联合手术入路，即可完成闭合截骨以及经椎弓根楔形截骨。且其截骨条件较宽泛，可应用于全脊柱，但圆锥以下椎体更佳。其不但可以纠正冠状面和矢状面的失衡，还可以用在°融合术后的患者。用于治疗多种原因引起的脊柱矢状面失衡，如强直性脊柱炎、平背综合征、后凸畸形等。它的矫形能力每节段为25°～35°。
（SP，棘突；L，椎板；TP，横突；VB，椎体；P，椎弓根）
同年，Heining报道了“蛋壳技术”（egg-shellprocedure），它是经椎弓根椎体切除术，此术式能够从后路对脊柱的前柱进行手术操作。用“蛋壳”来形容椎体的松质骨被完全去除后椎体的外观，只剩下一薄层皮质骨外壳，与空蛋壳相似。当患者合并前方主动脉钙化或前纵韧带骨化，应用SPO截骨无法做到时，可采用此方法。
（从双侧去除松质骨后，仅留下薄层皮质骨缘或“蛋壳”）
采用此术式应注意体位的摆放，一般采取俯卧位。在对强直性脊柱炎患者摆放时应注意不可使其过伸，否则易造成前方融合的颈椎发生骨折。术中显露要清晰，特别是在进行融合后的翻修手术时。它具有以下缺点：
此术式出血量较SPO大，Cho等研究表明单节段的PSO的出血量是三节段SPO的两倍，因此术中良好的止血是十分重要的。
有可能出现一过性的神经损伤，Buchowski等研究有11.1％的患者术后出现神经损伤，其中有2.8％长时间未恢复，因此术中应进行神经电生理监测，防止出现矢状面移位。
假关节的形成，常发生在胸腰段，可采用TILF或者AILF。
感染的发生，与手术时间，失血量，患者的基础疾病等有关。
此后出现了各种各样的以此为基础的改良术式。椎弓根、部分椎体以及椎间盘切除，代表术式为Bone-disc-bone截骨（Bone-disc-boneosteotomy，BDBO），此术式的截骨范围较PSO更大，包括椎弓根、部分椎体、单一椎间盘，如涉及胸椎，则需要切除部分肋骨,可通过后路或前后路联合手术入路来完成。其截骨条件则是由于脊柱短缩，需植入支撑物（cage/钛笼）。它的矫形能力约为35°-60°。
（SP，棘突；L，椎板；IF，下关节突；SF，上关节突；PIC，后下角;PSC，后上角;D，椎间盘）
这是一种前缘张开、后方闭合式截骨，与PSO相比，BDBO的优点包括：矫正其顶点畸形（CORA），特别是当畸形顶点位于椎间盘时；较高的矫形率;由于椎间盘切除，假关节形成率的潜在降低。
3.4改良术式近年来，又出现多种改良截骨方式，如VertebralColumnDecancellation（VCD），Poly-segmentalwedgeosteotomy（PWO）等。
VCD截骨术为SPO、PSO和VCR三种术式的结合，需要把后柱切除，又要经椎弓根，同时还是部分的VCR。有专用器械，强调精准“Y”型截骨，从椎体而不是从椎弓根开始，截骨时间大大缩短。这种截骨方式最大的特点是保留中柱，后方加压矫正时避免了脊柱的短缩，增强了操作的安全性，对于脊髓水平区域的矫正有较大的优势。无需cage的植入，能防止矢状面的移位（Sagittaltranslation）。此术式采用不对称截骨，既能矫正后凸畸形，又能矫正侧凸畸形。
PWO截骨术为多节段楔形截骨，对于中等程度的畸形，PSO比SPO更有效。PSO适用于重度脊柱畸形，但存在失血较多以及手术技术较复杂的缺点。而PWO操作较简单，出血量较少。与SPO相比，PWO更适用于重度脊柱畸形截骨。
4并发症
脊柱畸形矫形术后出现并发症的几率较一般手术大，且较为严重。如术中出血较多、术后症状不缓解甚至加重、神经损伤的并发症、术后假关节形成、感染等。
背部和腿部疼痛是成人脊柱畸形的主要症状，也是促使患者进行外科治疗的重要原因。在一项对位病人进行2年随访的研究中，接受手术治疗的患者，背部疼痛改善的可能性是非手术治疗成人脊柱畸形的6.2倍，腿部疼痛改善的可能性是非手术治疗患者的3倍。根据SRS-Schwab分型，TypeN（仅从矢状面观察）畸形术后改善腰背痛的效果最为明显。TypeL（冠状面）畸形能显著地改善腰背部疼痛以及腿痛的症状，提高生活质量。而TypeD畸形则不太能改善腿痛的症状，甚至可能会发生症状恶化。此项研究结果为患者术前咨询手术后的腰腿痛的改善或恶化提供了有价值的参考。
脊柱畸形术后远期的并发症是假关节形成，同时也是困扰医生的严重问题，也给患者带来较多的痛苦与心理障碍，且可能需要再次手术。随着手术的逐渐开展，术后假关节形成率也有所上升。假关节形成的危险因素包括年龄超过55岁，手术节段大于12段，吸烟，胸腰段后凸畸形大于20°以及融合至骶骨等等。移植材料的选择、术前冠状面排列、术后镇痛药和性别对融合率无显著影响。老年患者严重的畸形需要更广泛的融合使术后发生假关节的风险更高。但假关节在成年和青少年中需要再次手术的比率很低。
5小结及展望
脊柱畸形的治疗经过了漫长的发展历程，从传统的外部牵引到局部松解再到综合性的手术治疗。毋庸置疑，截骨技术已经成为脊柱畸形手术治疗的重要组成部分。所以脊柱外科医生应该对此有所了解。在进行手术选择的时候，应该根据畸形的病因、分型以及术者的经验而进行选择。
手术的规划不仅要考虑矢状面的平衡，更应注意纠正冠状面的失衡。同时应该考虑下肢的代偿机制，解决患者的根本问题。如在仰卧位时，患者的大腿应该能够贴于床面，如果不能则应考虑髋关节屈曲畸形对后凸畸形的影响。注意矫形量，截骨节段的选择与程度。对于同时存在颈胸腰段畸形的患者，需要分期进行手术。手术方式应该因人而异，要考虑患者畸形的病因以及脊柱前柱的情况，合理地选择手术方式。
SPO现在主要用于Pott截骨、Scheuermann病、矢状位圆形后凸、强直性脊柱炎前方未融合。优点是操作简单，疗效显著。缺点是矫形能力不足，且容易损伤主动脉以及中柱骨折。PSO适合于强直性脊柱炎（圆锥以下）、重度脊柱畸形，优点是对主动脉损伤小，对骨质要求不高，内固定失败风险较低。但术中出血较多，对手术技术要求较高。VCR适用于重度脊柱畸形，效果确切，但风险较高，在截骨时容易造成脊髓缺血，引起灾难性的后果。
截骨矫形要根据患者的需求，从整个脊柱考虑，截骨后应该能满足其日常生活。有髋膝关节强直者，应先行关节置换术。截骨的理想平面位于L2以下，因其椎管较宽，不易损伤马尾神经。也可选取在顶椎水平，注意术中操作。多平面截骨比单平面截骨安全，单平面截骨时，截骨角度最好不要超过50°。
截骨后如何保证在平稳情况下进行脊柱前柱的延长和后柱的短缩，如何预防或减轻脊髓硬膜囊短缩后的皱折及瞬间截骨端的移位所致的脊髓及神经损伤，是截骨矫形需要面对的问题。采用VCR截骨时，前中后柱均需截断重塑，因此面临着脊髓神经瞬间的损伤和截骨端四个方向的移位问题，预置棒的安置虽然可提供保护，但无法解决脊髓神经短缩后严重皱折带来的并发症。VCD截骨术虽在一定程度上改善此类问题。但对于椎管内有病变的脊柱畸形患者却无能为力。现阶段的各种手术方式对胸段、胸腰段与腰段的截骨切除往往需要不同的入路。
未来截骨技术的发展，需要更高效的截骨方式，尽可能地减少术中出血，保护神经和脊髓，尽量减少对软组织的损伤，真正把大手术做“小”。
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