Harrington脊柱矫形和融合术
目录
手术名称
Harrington脊柱矫形和融合术
Harrington脊柱矫形和融合术的别名
Harrington器械矫形和融合术
分类
ICD编码
81.00
概述
Harrington脊柱矫形和融合术用于特发性脊柱侧弯的手术治疗。 脊柱侧弯（scoliosis）是最常见的脊柱畸形之一，是指脊柱的一个或数个节段在冠状面上偏离中线向侧方弯曲，形成带有弧度的脊柱畸形，以侧弯10°为诊断标准，通常伴有脊柱的旋转和矢状面上生理性前凸和后凸的增加或减少。Lonstein等在美国明尼苏达州普查12～14岁儿童147万余人，发现有脊柱侧弯者占1.1%，中国北京协和医院调查北京地区8～14岁学龄儿童，脊柱侧弯发生率为1.06%，中国广州孙逸仙纪念医院对广东部分城乡地区7～19岁在校学生进行普查，发现脊柱侧弯发病率为0.75%（图12.29.1.1.1-0-1～12.29.1.1.1-0-3）。脊柱侧弯是一个临床诊断而不是一个病因诊断，可由许多疾病所引起，根据其病因可分为两大类别。第一类为发病机制尚未明确的脊柱侧弯，也称为特发性脊柱侧弯，初次发病年龄大多在10～13岁，诊断依靠病史、症状、体征和必要的影像学检查。目前研究认为特发性脊柱侧弯可能与下列因素有关：①遗传因素；②激素影响；③生长发育不对称；④结缔组织发育异常；⑤神经-平衡系统功能障碍；⑥神经内分泌系统异常；⑦其他，如高龄母亲后代和铜代谢异常等。第二类为已知病因的脊柱侧弯，主要有先天性脊柱侧弯和神经肌肉型脊柱侧弯等。先天性脊柱侧弯是由于椎体畸形引起的脊柱纵向生长不平衡产生的脊柱侧向弯曲。胚胎期脊柱发育的关键时期是妊娠第5～6周，这是脊柱分节的时间，脊柱畸形发生于妊娠的前6周。只有在脊柱放射线片上观察到某种异常，才能做出先天性脊柱侧弯的诊断。神经肌肉型脊柱侧弯是一组病症，特点是大脑、脊髓、周围神经、神经肌肉接头处或肌肉丧失了正常功能。一般认为，脊柱柔软且发育很快的幼年病儿丧失肌肉的力量或对随意肌的控制，或丧失感觉功能如本体感觉都是出现这类侧弯的因素。多数神经肌肉型脊柱侧弯是较长的“C”形侧弯，累及骶骨，并且常见骨盆倾斜，即使很小的神经肌肉型脊柱侧弯在骨骼成熟后还持续发展，很多神经肌肉型脊柱侧弯畸形需要手术治疗。
对于特发性侧弯者，可通过棘突位置的侧向移位或根据椎弓根的偏移来判断并测量椎体的旋转程度。King根据胸椎侧弯累及的脊柱范围和远端代偿弯的功能结构状态把具有结构性侧弯特征的胸椎脊柱侧弯分为如下类型：①King Ⅰ型，胸弯和腰弯均超越中线，呈“S”形，胸弯的柔软性大于腰弯；②King Ⅱ型，胸弯和腰弯均超越中线，呈“S”形，胸弯的Cobb角和旋转均大于腰弯，腰弯的柔软性大于胸弯，稳定椎常为T12或T11或L1；③King Ⅲ型，胸弯所伴随的腰弯不超越中线，且腰弯呈非结构性，站立位上一般无旋转；④King Ⅳ型，为一累及较多脊椎的长胸弯，顶椎通常在T10，L4倾斜进入该长胸弯内，外观畸形明显，但L5仍位于骶骨中央；⑤King Ⅴ型，上下胸弯均呈结构性，T1向上胸弯的凹侧倾斜，T6常为两弯的交界椎。该分类系统主要用于指导矫形手术时的融合水平的选择（图12.29.1.1.1-0-4～12.29.1.1.1-0-8）。
脊柱侧弯的病理改变主要表现脊柱侧向弯曲，首先出现的某一特定部位弯曲称为原发侧弯，在其上、下出现相反方向的弯曲为代偿性侧弯。每一弯曲内的椎间隙，凹侧明显变窄，而凸侧有所增宽，其中最凸处即凸侧椎间隙最宽处为该弯曲的顶点。随着病变发展，通常合并有脊柱旋转畸形，同时椎体、椎板和椎弓根的发育在凹侧受到影响。脊柱两旁的软组织也将发生改变，表现为凹侧的软组织呈挛缩并增厚，而凸侧则被拉长，从而加重椎体畸形。由于胸椎是胸廓组成的部分，因此胸段和胸腰段脊柱侧弯，胸廓和肋骨也发生相应变形，凸侧肋骨角增大使后胸壁呈“剃刀背”畸形，凹侧肋骨呈水平位使同侧胸壁向前凸出。由于上述改变，胸腔容量变小，腔内脏器受压抑或变位，因而心肺功能受到一定影响，严重情况甚至使脊髓受压，造成脊髓损伤。
脊柱胸段后凸超过50°就是异常。如果脊柱前柱不能耐受压力，引起前柱短缩，就会产生后凸畸形。脊柱后柱断裂，不能抵抗张力也会导致后柱相对伸长。异常的脊柱后凸可以通过手术缩短后柱或延长前柱矫正，或既缩短后柱又延长前柱来矫正。先天性脊柱后凸可分为3种类型（图12.29.1.1.1-0-9），即先天性椎体形成障碍（Ⅰ型），先天性椎体分节障碍（Ⅱ型）和混合性（Ⅲ型）。
适应症
Harrington脊柱矫形和融合术适用于：
1.脊柱侧弯畸形，经非手术疗法失败，侧弯畸形以每年平均5°以上进行性加重者。
2.胸、腰背部畸形明显，原发曲线与代偿曲线不平衡者。
3.骨骺尚未闭合，原发曲线在40°以上，其顶点在胸10以上者。
局部解剖
局部解剖示意图见12.29.1.1.1-1～12.29.1.1.1-3。
禁忌症
1.原发性脊柱侧弯40°以下，原发曲线与代偿曲线平衡者（即代偿完全者）。
2.经非手术治疗后，脊柱侧弯每年加重在2°以内，畸形不明显者。
3.先天性脊柱侧弯合并有硬脊膜膨出者。
术前准备
1.摄脊柱全长正侧位X线片及悬吊位全脊柱正位片 根据X线片测量侧弯及椎体旋转程度，并与悬吊位相比较，测出自然矫正率，以便了解手术矫正最大限量。对于先天性畸形，尤其疑有脊髓纵裂者应先行脊髓造影，有条件者可做CT扫描或MRI检查。如证实确有此症先行椎管内骨性中隔切除术。
2.电生理学检查 有条件者可做棘旁肌及下肢肌电图检查或脊髓诱发电位检查。以便了解是否有脊髓神经受损，并作为术中脊髓监测的对照资料。
3.肺功能测定 了解肺功能受影响程度，如肺活量在60%以下，由于脊柱手术后常使原有肺功能下降15%～20%，将会导致明显缺氧。因此，手术前必须进行肺功能训练，让病人向球囊中进行深呼气训练，每天进行4～5次，每次10min，连续进行2周将会使肺活量明显改善。
4.血生化检查 血CPK正常值为2～130U/L，如明显增高，尤其在1000U/L以上者麻醉中极易发生恶性高热，查血钾、钠、氯及肝肾功能、血气分析等，能对全身基本情况进行全面了解。
5.脊柱牵引 手术前牵引2周，使椎旁肌肉、韧带及小关节囊松弛，使术中畸形达到最大限度允许量的矫正。另外对于先天性侧弯或疑有椎管内病变者经牵引后可了解是否有神经症状出现或加重，对术中的矫正率做到心中有数。
6.床上大小便训练 入院后病人在床上训练卧位大小便，可预防术后因不习惯而导致尿潴留及便秘，同时可以使病人学会术后正确的轴向翻身方法。
7.抗生素的应用 手术前24h肌内注射或静脉给予足量广谱抗生素，可使术中保持血中有效抗生素浓度，对防止术后感染起到积极的作用。
8.皮肤准备 因病人的背部凸凹不平，要熟练地掌握备皮方法。不可剃破皮肤，对有毛囊炎者局部涂以2.5%碘酊，严重者可配合理疗，待毛囊炎全部消退后方可手术。
9.术前定位 常规消毒皮肤后，在预定的切口中心棘突侧面插进注射针头，经拍X线片证实椎体部位，然后注入1%亚甲蓝液0.5ml。待翌日手术时，即可准确显露椎板范围。如术中发现亚甲蓝液已被吸收（没有将亚甲蓝液注入骨膜组织），最好术中摄片进一步定位。
10.备血800～1000ml。
麻醉和体位
采取全身麻醉。俯卧位于Relton支架上，腹部悬空以避免腹腔静脉受压，从而减少椎管内、外静脉的充血（图12.29.1.1.1-4）。
手术步骤
1.切口
用亚甲蓝在超过预定要显露的脊柱原发曲线的上、下端各2个椎体画一纵行切口线。
2.显露椎板
沿切口方向切开皮肤、皮下组织，对小血管出血用电灼止血。自切口下端向上端显露棘突，切开棘上韧带，向两侧剥离。用骨膜剥离器紧贴棘突及椎板，自骨膜下将胸段椎旁肌推到凹侧横突尖，在腰椎则显露到关节突外方即可。在肌肉与椎板间填入纱布起到暂时压迫止血作用。用同法显露凸侧，直到横突基底部。用自动牵钩分别将脊椎凹凸侧椎旁肌牵开以扩大显露范围（图12.29.1.1.1-5）。
然后用咬骨钳和刮匙清除所有融合区的软组织。用刮匙刃面朝上，自外向内、从上而下地清除两侧椎板软组织。在清除椎间关节表面软组织时刮匙的刃面向上，自外向内进行刮除（图12.29.1.1.1-6）。
3.安放Harrington钩
上钩一般置于胸椎下关节突，下钩置于腰椎椎板上缘，其上、下钩所在椎体必须是不受主弯影响的正常椎体。先用窄骨刀将放钩处下关节突的下部凿除，切骨线应为外侧低内侧高，防止上钩内移滑入椎管。显露上关节突的软骨面后，将锐缘的上钩置入关节突间隙，千万不能放在椎板下。先将钩的前端向上方放平，然后轻轻锤入，检查位置是否合适，能否承受压力，再换用钝圆钩，置入关节间隙内（图12.29.1.1.1-7）。
上钩安置完毕后暂时用纱布压迫上端切口止血。然后进行安置下钩的操作，用窄而锐的骨刀从椎板上缘剥去黄韧带，直到看清蓝色的硬脊膜，然后刮去椎板上缘骨质，注意椎板外侧缘保留2～3mm，防止下钩向外移位。如椎间隙较窄，无法放置下钩，可将其相邻的上位椎板的下缘做部分切除，将下钩置入，固定于椎板上缘（图12.29.1.1.1-8）。
4.融合关节面
可采用Moe关节面融合法。在胸椎区域，从横突表面掀起两片骨，填在横突间区。然后切除上、下关节面的软骨，自关节间隙插入小骨片，骨片可取自横突、棘突或髂骨（图12.29.1.1.1-9）。
在腰椎区域，用小骨刀切除关节面，刮除软骨，填塞松质骨。然后自横突及椎板翻转骨组织填入横突间隙及椎板间隙。
5.放置Harrington支撑棒
在放入支撑棒之前，先将外撑开器两端分别放入上、下钩内，逐步旋紧支撑棒螺纹，助手压迫脊柱凸侧，术者缓慢延伸撑开器，一直到脊柱侧弯矫正满意为止。此时应注意支撑棒的变化，如支撑棒已轻度弓起，必须停止撑开，以免发生骨折（图12.29.1.1.1-10）。
继而取下支撑器，置入Harrington支撑棒。如果不打算安放压缩棒则用圆凿切除凸侧椎板骨皮质，并对融合区内的棘突做截骨（图12.29.1.1.1-11，12.29.1.1.1-12）。
然后进行唤醒试验，在麻醉医师配合下，当病人清醒后，令其做足趾伸屈活动，以观察脊髓有无损伤。有条件时可应用脊髓诱发电位仪监测脊髓功能。如果需要安装压缩棒，则唤醒试验在放置压缩棒完毕后进行。
6.凸侧放置压缩棒
对于合并有后突畸形的脊柱侧弯，在凸侧顶角椎体上、下各三个椎体处安放压缩钩。在T12以上的椎体处切开肋骨横突韧带，将压缩钩插入肋骨颈与横突之间。若下钩正好在腰椎上，必须将下钩放在椎板下缘（图12.29.1.1.1-13）。
然后上压缩棒，在3个上钩的每个钩的上、下方各上一个螺帽，用板头收紧，在3个下钩的下方各放一个螺帽，将螺帽上紧，然后拧紧压缩棒，使胸椎产生前凸，从而减轻后凸畸形（图12.29.1.1.1-14）。
如果不拟矫正后凸畸形，则必须将Harrington支撑棒在手术台上按后凸的弯度进行弯棒，以适应残留的后凸畸形，否则术后易发生Harrington棒断裂。
7.脊柱后融合
唤醒试验完成后，取自体髂骨切成细条骨片或利用切除的肋骨进行植骨，尤其在胸椎横突之间，腰椎小关节面内外，胸腰椎交界处以及曲线凹侧，均须植入较多的松质骨，以防止假关节形成。在上、下钩处也要多放置一些植骨块，以增加术后双钩的稳定性。
8.关闭切口
充分止血后，生理盐水冲洗伤口，逐层缝合切口。
术中注意要点
1.上、下钩位置的确定 Harrington介绍2个原则：①原发性胸段和胸腰段侧弯，上钩置于曲线上位中立椎体的上一椎体，下钩放在曲线下位中立椎体的下两个椎体；②如有两个原发性主弯，则用一根Harrington棒跨越两个曲线，形状如“S”。
2.上钩一定要放在凹侧上下关节突软骨面之间，不要把上钩插入椎板骨质内，以防安放支撑棒后引起椎板骨折。如脊柱侧弯很严重，上段脊柱几乎呈水平位，在这种情况下，把上钩放入关节突中间，则容易损伤脊髓，所以必须把上钩放在肋骨横突上。放下钩时，在切除黄韧带及椎板上缘向外扩大时，应避免损伤神经根。
3.对合并有后凸畸形的病人，在安放凸侧加压棒之前，应将撑开棒适当弯曲，以适应后凸角度，这样可以防止术后断棒或脱钩等并发症。安放支撑棒时，要一节一节地撑开，术者最好用一只手进行操作，因为用两只手撑开容易用力过大。当阻力过大时就不能勉强撑开，以防骨折。
4.脊柱后融合一定要有足够的植骨量，融合区要去除骨皮质，融合范围的关节面要切除，植骨片主要置于凹侧，骨片排列整齐紧密，以便术后植骨牢固融合。
术后处理
Harrington脊柱矫形和融合术术后做如下处理：
1.脊髓功能的观察 由于术中牵伸脊髓可能引起脊髓水肿、血运障碍，甚至出现硬脊膜外血肿而压迫脊髓。所以除术中脊髓监测、唤醒试验外，术后72h要密切观察双下肢及足趾的活动及痛触觉改变。
2.减轻脊髓水肿及改善脊髓微循环 可应用地塞米松2.5～5mg，静脉滴入，1/d，连用3d。
3.应用有效抗生素防止感染 可依据病人的情况，选择广谱抗生素，连用5～7d。
4.保持呼吸道通畅 由于术后伤口疼痛，呼吸道分泌物排出不畅，故应常规雾化吸入3/d，同时鼓励并帮助病人咳痰。
5.胃肠道反应的观察 由于手术麻醉及术中矫形牵拉胃肠道，术后常有恶心、呕吐。所以术后应禁食2～3d。若有腹胀严重，呕吐频繁、肛门不排气等肠道症状，应高度警惕术后并发肠梗阻的可能，可采用持续胃肠减压并密切观察病情变化。
6.定时翻身 术后以仰卧为主，以压迫伤口减少渗血。但必须每4h轴向45°翻身一次，严禁躯干扭曲，以免损伤脊髓或脱钩。
7.术后床上功能锻炼 术后卧床，直到脊柱后融合牢固。此期间须行双下肢伸屈及直腿抬高活动，锻炼股四头肌及腹肌，减少因卧床引起的并发症，并为离床活动做好准备。
8.X线片检查 术后1周左右拍片复查，了解手术范围及术中矫形情况，上、下钩的位置。
9.术后2周拆线 拆线不能过早，以防伤口裂开。
10.支具固定 术后6个月配带脊柱矫形支具，逐步下地活动，也可用贴身石膏背心固定。每3个月复查一次X线片，若融合不牢固，则继续支具或石膏固定，直到融合牢固为止。
并发症
1.脊髓神经损伤
上钩安放位置不当，如上钩靠向内侧时会压迫脊髓或侧弯严重，其上段脊柱呈水平位，没有把上钩放在肋骨横突上，而是放在关节突中间，也容易造成脊髓损伤。另外，安放撑开棒时用力过大，超过术前估计矫正度数，容易使脊髓产生牵拉性损伤。术中行脊髓监测或唤醒试验是确定有无脊髓损伤的必不可少的重要措施。当发现有任何脊髓损伤迹象时，应马上停止撑开，并恢复到原来侧弯程度。对于先天性脊柱畸形者，剥离椎旁肌时更要仔细操作，防止骨膜起子误入椎管，造成脊髓或马尾神经损伤。对疑有脊髓纵裂的病人，术前必须行脊髓造影或CT、MRI检查，如有此畸形则应先行处理后再行脊柱侧弯矫正。
2.脱钩
多发生在上钩，而下钩很少脱出。其原因多为术后过早下地，加上缺乏有效的外固定，致使钩子旋转脱出。有的因合并有较严重的后凸畸形，术中凸侧未采用加压棒，又没有将支撑棒弯曲，造成关节突及椎板的骨折，致使上钩变位脱出；局部植骨又不充分或植骨愈合不佳，也容易发生脱钩。如脱钩发生在术后2年内，应积极探查，更换内固定及再次植骨。如脱钩发生在术后2年后，则先采取支具固定，侧弯未继续发展时，可暂不手术，待骨骼发育成熟后再取出Harrington棒。
3.折棒和假关节形成
为本手术最常见并发症，据Harrington本人报道，本并发症的发生率约占15%。常发生在术后18～36个月。据文献报道，其原因多有脊柱后融合欠佳或脊柱侧弯合并明显的后凸畸形，术后过早下地活动或弯腰活动，使脊柱植骨融合区形成假关节。这种情况下，支撑棒所承受的旋转应力增加，长此下去就易产生支撑棒疲劳性断裂，一般多发生在圆棒和棘齿交界处。当发生折棒后，局部常有疼痛，并可扪及棒的断端，脊柱畸形逐渐加重。当发生断棒后，应及时更换内固定和再次行脊柱后融合。
