先天性脊柱侧弯

先天性脊柱侧弯

概 述

先天性脊柱侧凸（congenital scoliosis，CS） 指由胚胎期脊柱椎体发育异常引起的脊柱畸形。临床定义为由椎体结构异常导致的脊柱侧方弯曲超过 10°。先天性脊柱侧凸可单独存在，也可与其他系统畸形包括心脏、肾脏、脊髓、食管、肛门等共存，或与其他先天性异常导致的器官缺陷综合征伴发，如脊柱肋骨发育不全、Alagille 综合征、Klippel-Feil 综合征、VACTERL 综合征等，发生率占所有先天性脊柱侧凸的 30％ ~60％。

病因和流行病学

CS 的发病率在活产婴儿中为（0.5~1）/1 000。目前认为以散发较为多见，但也存在明显的家族聚集现象，有学者报道家族遗传倾向者可占 3％。此外，CS 患者同胞的发病率显著高于正常人，且同胞神经管缺陷的概率约在 4％。目前最大的 CS 流行病学调查来自Wynne-Davies，该研究对 337 名 CS 患者及其家系进行分析，发现多发椎体异常的患者同胞出现类似表型的概率为 2％ ~3％，而没有单一椎体异常的同胞。这些发现提示遗传因素在 CS 发病中的重要作用。

2009 年，Giampietro 等根据人鼠共线性分析，推荐了 PAX1、WNT3A、DLL3、SCL35A3、T（Brachyury）和 TBX6 作为研究散发CS 的候选基因。近年来，最大宗揭示CS 遗传学病因的证据来自北京协和医院骨科领导的“系统解析脊柱侧凸及相关合并症（Deciphering Disorders Involving Scoliosis & Comorbidities，DISCO） 国际协作组”，研究者发现 TBX6 基因复合杂合突变可解释汉族人群约 10％的 CS 发病，该遗传致病模式随后得到来自美、日、法的多人种队列验证及转基因小鼠验证。值得注意的是，该类 TBX6 相关 CS（TACS） 为特征性的胸腰段半椎体 / 蝴蝶椎畸形，部分小鼠模型中还可观察到肾脏伴发畸形，提示TACS 具有独特的致病机制。此外，环境因素也和 CS 发病密切相关。母孕期不良环境因素的暴露也是导致疾病的重要因素，如维甲酸、丙戊酸、糖尿病、低氧、一氧化碳等致畸因素可通过表观遗传修饰、氧化还原、分子信号转导等异常引起胚胎脊柱原基发育异常，从而引起椎体或其他器官的畸形。

临床表现

由于脊柱侧凸所引起的继发性胸廓畸形可引起患儿心肺发育不全，心肺储备差，另可能出现包括心脏移位、心律失常、肺活量减少、肺炎等；腹腔畸形可引起胃肠功能紊乱， 导致消化不良，食欲缺乏。此外，由于椎体畸形和椎间盘退变引起的神经根牵拉可产生相应躯体部位的刺激性疼痛，严重者可引起脊髓功能障碍甚至瘫痪。

体格检查：大体表现为直立时两肩不等高、一侧腰部皱褶、腰前屈出现背部不对称（“剃刀背”），有时可见骨盆两侧不对称、步态异常等。此外，还需进行神经系统检查，观察患者有无肌张力增高或低下，有无四肢感觉异常。

临床上根据影像学特点通常将 CS 分为以下 3 型：

Ⅰ型——椎体形成障碍型，即一个或多个椎体部分或完全形成障碍，如楔形椎、半椎体或蝴蝶椎等；

Ⅱ型——椎体分节不良型，即两个或多个椎体部分或完全分节障碍，如阻滞椎、骨桥形成等；

Ⅲ型——混合型，既有椎体形成障碍，又有椎体分节不良。

辅助检查

1.  X 线 是用于 CS 诊断最常用简便的辅助检查手段。通过全脊柱正侧位的摄片，可确定脊柱侧凸的类型，主要观察有无椎体结构异常，以此与特发性或神经肌肉型等其他类型脊柱侧凸进行区分。此外，还可通过平片对病变的节段、侧 / 后凸 Cobb 角、骨龄等进行评估，综合确定手术时机和手术方案。全脊柱正侧位也是随访复查最常用的辅助检查。

2.  CT 平扫   可在 X 线的基础上进一步明确诊断。CT 重建可获得全脊柱三维构象， 帮助术者评估畸形程度、设计手术方案、预估手术风险。

3.  MR 除脊柱畸形情况外，可提供椎旁软组织如椎旁肌、椎间盘、椎间韧带等结构信息，可明确脊柱退变情况，并可帮助确诊伴生的脊髓病变如脊髓纵裂、脊髓栓系、脊髓空洞等。

4.    基因检测   部分散发 CS 可由单基因突变导致，通过基因检测可帮助临床完成病因诊断，并进一步进行分型。TBX6 复合杂合突变引起的 CS 具有特征性的椎体畸形表现和其他临床特征，可通过成熟的基因学检测和基因型 – 表型关联分析流程完成分子诊断。目前涉及 CS 分子诊断的基因检测技术包括全外显子组测序（WES）、全基因组测序（WGS）、比较基因组杂交（CGH） 等，也可通过商业化的基因芯片（panel） 对目前已知的 CS 致病相关基因（如 TBX6、MESP2、DLL3、HES7 等） 进行有选择的筛查，提高诊断效率。

诊 断

CS 的诊断主要通过体格检查和影像学检查。对于出现显著躯干侧凸的患儿，可通过站立位脊柱触诊观察脊柱序列是否异常。直立时两肩不等高、一侧腰部皱褶、腰前屈出现背部不对称（“剃刀背”） 等都是脊柱侧凸的特征性表现。随着患者生长发育，骨盆不对称、步态异常等会更显著。CS 的明确诊断需要通过 X 线、CT、MRI 等影像学检查或术中观察是否存在椎体结构异常完成。遗传学检测手段可帮助进一步明确 CS 致病基因，实现分子诊断，如 TACS 的诊断可通过基因型 – 表型关联分析完成。

鉴别诊断

能引起躯干姿势畸形的其他运动系统疾病主要包括特发性脊柱侧凸、马方 / 类马方综合征、神经纤维瘤病、佝偻病等。CS 与其他疾病的鉴别要点主要在影像学检查有无先天性椎体结构异常，即椎体形成障碍或分节不良。故影像学检查为其诊断的重要手段。需重点鉴别的疾病如下：

1.  特发性脊柱侧凸   为生长发育期间因不明原因发生的脊柱侧凸，常见于青少年期起病患者，目前认为与平衡功能、本体感觉等神经系统异常导致的长期脊柱两侧肌力不平衡密切相关。影像学检查可见脊柱序列及周围软组织呈平滑弯曲，但椎体形态无明显异常。

2.  神经肌肉型脊柱侧凸   可分为神经源性和肌源性，继发于神经或肌肉疾病导致的脊柱两侧肌力不平衡，常见病因包括小儿麻痹症、脊髓空洞症、进行性萎缩性肌病等。主要可通过病史推知，影像学检查通常没有显著的椎体异常。

3.  佝偻病  由于维生素 D 缺乏而产生佝偻病的小儿亦可出现脊柱侧凸。可通过血清学检查患者血 1，25-（OH）2D3 及碱性磷酸酶水平、骨密度检查进行区分。患者通常表现为营养不良貌、血清 1，25-（OH）2D3 水平严重下降等。

4.  姿态性脊柱侧凸  往往由某种不正确姿势引起，常在学龄期儿童发现。这类脊柱侧凸可通过体格检查发现，当对患者进行姿势改变，如平卧或悬吊时，畸形可恢复。

治 疗

CS 相较于其他类型的脊柱侧弯具有起病早、进展快、畸形重、并发症多等特点， 严重者可能继发心肺功能不全、神经功能受损。多数 CS 患者接受手术治疗后长期预后良好，但需要定期随诊。有生长需要的患儿需定期进行撑开手术。总体治疗原则如下：

1.  支具治疗   其原理为物理矫形，包括石膏固定、支具佩戴等，适用于畸形进展缓慢且程度较轻、骨骼尚未发育成熟、侧弯节段较长且脊柱相对柔软的患者。非手术治疗应秉持“坚持、适度、密切随访”的原则，需医生及患儿家属双方通力合作。在患儿生长发育旺盛的时期应长时间佩戴支具，特别是夜间睡眠时，尽量保持每日 20 小时以上的矫形时间确保疗效。此外，每 4~6 个月进行一次全脊柱正侧位 X 线检查，如侧弯进展迅速，应及时调整治疗方案或尽早手术。对于节段短或脊柱已经出现僵直的患者，支具治疗通常无效。

2.  手术治疗   大部分 CS 患者的自然史呈进行性加重，需要手术治疗。应根据每个患者的畸形特点判断其自然病史，合理制订手术方案。适当早期的积极处理可使手术简单并取得较为满意的疗效。近年来，内固定器械的发展使得 CS 的治疗取得了较大进展，其发展趋势是手术治疗的早期化、个体化和非融合技术的应用。目前临床上主要应用的手术方式包括如下几类：

（1）  骨骺阻滞术：原理是阻止畸形椎体凸侧的生长，使凹侧生长后自发矫形。适用于凸侧融合后凹侧有生长潜能的情况。骨骺阻滞后可通过短节段融合进行固定。文献报道骨骺阻滞术的治疗效果在 20％ ~77％，侧弯进展比例为 0~21％。目前认为对于年龄小（小于5 岁）、脊柱平衡较好、脊柱外观畸形不严重的 CS 可采用此方法。

（2）  半椎体切除术：由于完全分节的半椎体具有正常的生长能力，半椎体畸形通常是具有进展性的，需要早期手术治疗。切除半椎体能直接去除致畸因素，是理想的矫形方法。目前主要包括前后路联合和后路半椎体切除两种术式，均可获得较为满意的矫形效果。切除后可通过短节段融合进行固定。该类手术的风险较大，术中常见并发症为脊髓和神经损伤。

（3）  非融合技术：骨骺阻滞术和椎体切除术均需要行脊柱融合术，但对于低龄儿童， 脊柱融合术会影响患儿的身高及胸廓发育，进而影响心肺功能，且由于融合节段运动功能丧失会引发邻近节段退变加速、脊柱失代偿等远期并发症。因此，非融合手术近年来成为治疗早发型脊柱侧凸的重要研究热点。目前应用于临床的非融合技术主要包括生长棒技术和胸廓扩大成形术。为达到良好矫形兼顾脊柱生长，该类术式通常需要多次手术撑开，且伴随较高的内固定并发症发生率，因此还需要谨慎选择应用的临床病例，并进一步推陈出新。

诊疗流程

作 者

北京协和医院骨科  吴志宏 吴  南

参考文献

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上线时间

2019年11月