石膏矯形治療幼兒特發性脊柱側彎的臨床研究

郭旭朝 孟 釗 王 飛 王 晨 邢乾一鄒 巖 趙 碩 朱 華 劉俊行

早發性脊柱側彎的最新定義是指年齡＜10 歲兒童發生的脊柱側彎畸形［1］。 早發性脊柱側彎從致病原因上大體可分為先天性脊柱側彎、特發性脊柱側彎、神經肌肉性脊柱側彎以及綜合征性脊柱側彎。 本研究將5 歲以前的特發性脊柱側彎定義為幼兒特發性脊柱側彎。 幼兒特發性脊柱側彎可以采取非手術治療，其目的是在控制脊柱側彎進展的情況下盡可能推遲手術時間或者避免手術治療。 治療方法包括石膏、支具以及顱骨Halo 架重力牽引，其中石膏矯形治療脊柱畸形歷史悠久，療效最為確切。 1955 年Risser 應用“三點力”原理進行石膏矯正脊柱側彎，其缺點是可能造成肋骨和胸廓的畸形［2］。 之后Cotrel 和Morel 在1964 年根據兒童生長發育機制提出了牽引下去旋轉石膏矯形治療早發性脊柱側彎，并由Mehta［3］推廣應用。 兒童骨骼尚未發育成熟，脊柱相對于成人來說具有較高的柔韌度，可在外力作用下塑形并生長，年齡越低柔韌性和生長空間越大，矯形效果愈佳。 本研究根據Mehta 所描述的牽引下去旋轉方法結合醫院實際情況采用簡易石膏床方法矯治幼兒特發性脊柱側彎，取得較好效果，現報告如下。

材料與方法

一、臨床資料

選取2014 年9 月至2016 年9 月于河北省兒童醫院住院的特發性脊柱側彎并行系列石膏矯形治療的25 例患兒作為研究對象，年齡17 ～53 個月，平均29．7 個月；男童10 例，女童15 例，共行石膏矯形治療105 次。 納入標準： ①＜5 歲的特發性脊柱側彎（此時期兒童生長發育快，側彎進展相應也加快，石膏矯形治療效果顯著，更有利于在研究中發現問題、解決問題）； ②石膏矯形3 次及以上，治療周期半年以上，隨訪時間2 年以上； ③Cobb 角＞20°且肋椎角差＞20°（如脊柱側彎度數較小或進展速度慢則無臨床干預意義）。 排除標準： ①入院前在其他醫院接受過治療； ②先天性脊柱側彎、神經肌肉性脊柱側彎和綜合征相關性脊柱側彎。 按照KING 分型：Ⅰ型2 例，Ⅱ型4 例，Ⅲ型9 例，Ⅳ型8 例，Ⅴ型2例。 所有研究對象按照性別和年齡是否≤2 歲進行分組。 所有患兒在石膏矯形前后均拍攝脊柱全長正側位X 線片，并測量計算Cobb 角，記錄相關情況，包括并發癥發生與否及并發癥發生后的處理措施。

二、研究方法

所有患兒入院后手術前均進行石膏塑形，將塑形好的石膏進行3D 掃描分析確定體表突出部位，結合前后位X 線片對術中施加外力部位及去旋轉方向進行確定，以提高手術操作的準確性。 所有患兒采用氣管插管全身麻醉，而非喉罩麻醉，以防止在牽引過程中脫管帶來危險。 應用一次性醫用帽子保護好口、鼻、眼及耳朵，防止切割掉落的石膏粉末對患兒造成污染。 將患兒頭側至于46 cm ×31 cm×12 cm 方凳上，雙足懸吊于自制牽引架上，懸空雙下肢，頭側應用枕頜牽引帶懸吊牽引（圖1）。 患兒上身穿戴棉質內襯，增加舒適性，外面應用3M 襯墊，減少壓瘡發生。 內層應用傳統石膏，外層應用3M 高分子石膏。 在側彎突出相對應的肋骨體表處加壓的同時施加去旋轉力，去旋轉力的實施尤為重要。 一名助手固定骨盆的同時給予石膏塑形，頭側由一名助手固定雙肩對抗去旋轉力（圖2）。 石膏近端固定在肩上，遠端固定在髂棘上，以防止患兒行走時石膏脫落。 石膏固定完成后進行修剪，重點是胸、腹部位置的減壓，除此之外對于側彎度數較大的患兒，在頂椎相對應的凹側開窗，以釋放壓力。胸腹部開窗可采用蘑菇形或是水瓶形，下端需在恥骨聯合上2 cm（圖3）。

圖1 石膏固定前體位的擺放 圖2 石膏塑形 圖3 石膏固定完成后Fig．1 Body positioning before cast plaster fixation Fig．2 Molding of cast plaster Fig．3 Completing cast plaster fixation

三、統計學處理

采用SPSS18．0 軟件進行統計學分析，所有影像學測量數據均由同一影像學醫師進行測量，連續測量2 次后取平均值。 對于患兒年齡、側彎角度及矯正度數等計量資料，采用均數± 標準差（x±s）表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗；側彎矯正前后度數比較符合正態性、方差齊性采用配對樣本t檢驗。 以P＜0．05 為差異有統計學意義。

結 果

25 例患兒共行石膏矯形105 次，石膏矯形治療前脊柱側彎Cobb 角平均（39．1 ±9．1）°，經過第1次石膏矯形后平均角度為（22．3 ±5．0）°，隨訪終點時平均角度為（20．3 ±4．3）°，見圖4。 隨訪終點時與矯形前Cobb 角相比差異有統計學意義（t＝9．653，P＜0．05）。 按性別分組，末次隨訪時兩組間側彎矯正度數差異無統計學意義（t＝0． 070，P＝0．945），具體數據對比結果見表1。 按年齡分組，兩組間最終側彎矯正度數差異無統計學意義（t＝-0．733，P＝0．471），具體數據對比結果見表2。

圖4 典型病例系列石膏矯形前、初次矯形后及隨訪終點時脊柱Cobb 角變化Fig．4 Changes in spinal Cobb's angle before，after initial casting and at the end of follow-up

表1 按性別分組石膏矯形治療前后Cobb 角比較Table 1 Comparison of Cobb＇s angles between gender grouping before and after casting correction表1 按性別分組石膏矯形治療前后Cobb 角比較Table 1 Comparison of Cobb＇s angles between gender grouping before and after casting correction

表2 按年齡分組石膏矯形治療前后Cobb 角比較Table 2 Comparison of Cobb＇s angles between age groups before and after casting correction

討 論

5 歲以下幼兒特發性脊柱側彎屬于早發性脊柱側彎的一種，其治療目的是在控制側彎進展的基礎上進行矯形，其中控制側彎進展是首要問題，同時需要盡可能減少在治療過程中對兒童脊柱發育的影響。 雖然石膏矯形不一定能獲得治愈效果，但可推遲初次手術治療時間［4］。 Stasikelis 等［5］對行石膏矯形治療的26 例特發性脊柱側彎嬰幼兒進行研究發現，患兒行脊柱內固定的初次手術年齡得到了推遲。 推遲初次手術治療年齡可以盡可能地使脊柱得到有效發育，保證脊柱的正常生長，從而利于肺泡的發育成熟來維持胸腔容積，進而減少呼吸功能障礙的發生。 出生時整個脊柱長度約19 cm，骨骼成熟時達到47 cm 左右［6］。 有研究指出嬰兒出生時正常的胸椎（T1 ～T12）高度是11 cm，至5 歲時為18 cm，10 歲時基本可達到25 cm［7］。 從出生至5歲，脊柱生長約10 cm，大約增長了52%，這個時期側彎的進展是最快的。 有研究發現兒童在10 歲之前行脊柱融合不但會影響外形，更嚴重的是導致呼吸功能障礙［8］。 若胸椎長度≤18 cm 時行脊柱融合術，成年后會導致呼吸功能障礙。 一般情況下只有在胸椎（T1 ～T12）長度＞21 cm 時才能維持正常的肺功能［9］。 因此早發性脊柱側彎行脊柱融合手術的方法對兒童脊柱生長發育及呼吸功能影響大，一般不被采用。 非融合手術治療早發性脊柱側彎包括多種術式，Skaggs 等［10］將其分為3 種類型：撐開系統（傳統生長棒技術、磁控生長棒技術、縱向可撐開鈦肋骨假體）、引導系統（Luque-trolley 技術、Shilla技術）和加壓系統（椎體釘技術、脊柱拴系技術）。據文獻報道傳統生長棒技術是目前使用最廣泛的非融合手術方式，但隨著手術次數的增加，其有效性會降低。 研究表明經過幾次手術調整后脊柱往往會自發融合［11，12］。 一項病例對照研究顯示系列石膏矯形與生長棒技術可使脊柱獲得一致的生長，其優勢在于并發癥少［13］。 因此在治療方式的選擇上建議盡可能采取石膏矯形，進而避免手術治療帶來的相關并發癥。

本研究為了排除不同病因對結果的影響，僅選擇了早發性脊柱側彎中的特發性脊柱側彎。 連續石膏矯形治療脊柱側彎與Ponseti 石膏矯形治療兒童先天性馬蹄內翻足的原理相同，需要特別注意年齡對于治療效果的影響。 因為隨著年齡的增加，脊柱的僵硬程度也會逐漸增加，導致石膏矯形的困難增大，甚至矯形失敗。 有研究發現2 歲以下患兒應用石膏矯形可以獲得很好的矯正效果［14］。 有學者對13 例早發性脊柱側彎患兒研究，發現2 歲以上與2 歲以下進行石膏矯形的脊柱側彎改善率差異無統計學意義，但其未對早發性脊柱側彎進行分類［15］。本研究也得出了相同的結論，年齡未對石膏矯形效果產生影響，但本研究樣本量小且隨訪時間短，后續需進一步增加樣本量及延長隨訪時間。 也有學者研究顯示對于嬰幼兒特發性脊柱側彎，其年齡、性別、初始側彎角度、脊柱柔韌性、側彎類型對于矯正效果無預測作用［16］。 目前臨床中主要根據側彎是否具有進展性而決定是否采取干預措施。 側彎進展的評判指標包括：Cobb 角＞20°，肋椎角差（RVAD rib-vertebra angle difference） ＞20°，肋椎角差為2 期。 同時，有學者認為雙彎比單彎更有可能發生進展，對于肋椎角差＜20°的雙胸彎也比單彎進展的風險要高［17］。 本研究中選取Cobb 角＞20°且肋椎角差＞20°的患兒作為研究對象。 對于石膏固定時間，一般根據患兒的年齡及生長速度來確定，我們一般選擇石膏固定3 ～4 個月［18］。 建議在保證治療效果的同時盡可能延長石膏固定時間，減少手術次數，這樣不僅可以減輕家庭經濟負擔，而且可以減少麻醉對兒童神經系統的潛在影響。 何時終止石膏矯形也是我們需要考慮的問題。 Mehta［3］報道了石膏矯形治療136 例嬰幼兒進展性脊柱側彎。當X 線片顯示兩側肋骨對稱、頂椎旋轉消失以及側彎完全或接近完全矯正后即停止石膏矯形，更換支具干預治療。 其中94 例在平均3．5 年的時間內得到了完全矯正，42 例得到了部分矯正。 于凌佳等［15］推薦石膏矯形達到15°以內且石膏固定超過3年以上者可以考慮更換支具治療，以避免畸形復發和手術干預。

石膏固定過程中需要注意： ①對于內層石膏建議應用傳統普通石膏而非現在的高分子玻璃纖維石膏。 原因在于傳統普通石膏具有良好的塑形性，更利于矯形過程中的塑形。 ②在塑形過程中不應該直接將肋骨推向脊柱，這樣會擠壓肺的空間。 ③應根據術前側彎方向并結合3D 掃描結果施加去旋轉力。 目前石膏床在前下方有一傾斜放置的鏡子，利于矯形過程中觀察背部突出的部分并給予去旋轉矯正。 我們的簡易石膏床中無法應用此方法，故本研究根據術前X 線、CT 并結合3D 掃描綜合判定。 因為年幼患兒配合欠佳，不能配合直接進行體表3D 掃描，我們首先對孩子進行石膏塑形，然后將石膏模型進行3D 掃描后進行判定并參照。 僅就此項來說，相對于應用石膏床的缺點在于過程繁瑣，但優點在于可以根據提示確定具體操作時的著力點，使操作更加精準。 ④此外石膏固定造成的最常見問題是皮膚激惹，甚至壓瘡。 皮膚激惹與患兒石膏佩戴時間長有關，而壓瘡則與石膏固定技術直接相關。 本研究的25 患兒中5 例（20%）出現了皮膚激惹，無壓瘡發生，我們采取了修剪石膏、增加襯墊、適當擴大開窗范圍等方法解決皮膚激惹問題。本研究中1 例患兒術后出現發熱，經檢查確診為肺炎，家長強烈要求去除石膏，在我們細致耐心的講解下患兒家長同意了繼續石膏矯形，經過積極治療患兒肺炎痊愈。 ⑤家長對全麻的擔憂是臨床醫師不可忽視的問題。 研究表明反復多次麻醉會導致中樞神經細胞的死亡，但該結果并未在人類中證實，且反復麻醉可能與年幼兒童學習能力下降有關［19］。 但這些研究未得出定論，需要進一步研究總結。

本研究推薦采用簡易石膏床方法行石膏矯形干預治療幼兒特發性脊柱側彎，此方法可以改善側彎的角度。 但本研究為回顧性研究，隨訪時間短，樣本量小，僅進行了冠狀面角度的矯正，未進行矢狀面分析，且關于石膏矯形對呼吸系統的影響未做研究，以上問題尚待進一步研究完善。