第一章(第一节)脱钙骨基质负载低剂量胶原结合域共轭连接的骨形态发生蛋白-2促进大鼠脊柱融合目的:探讨脱钙骨基质(demineralized bone matrix,DBM)负载低剂量胶原结合域共轭连接的骨形态发生蛋白-2(collagen-binding bone morphogenetic protein-2,CBD-BMP-2)促进大鼠脊柱横突间融合的可行性和疗效。方法:根据移植材料不同将60只大鼠平均分为三组,A组大鼠植入单纯DBM,B组大鼠植入DBM-BMP-2,C组大鼠植入DBM-CBD-BMP-2。所有大鼠均行脊柱后外侧入路横突间融合术。术后3天、1周、2周和4周时分别行透视、CT扫描和三维重建分析。4周后处死大鼠并行手触测试和组织学切片评估。结果:三组大鼠手术节段牢固融合率具有统计学差异,C组牢固融合率为95%,B组为65%,A组为0%(P<0.001)。与B组和A组相比,C组大鼠融合节段骨组织生成更早、新生骨块更大、骨小梁微结构发育更完善、骨密度更大。同时,术后4周时融合节段新生骨组织学切片显示C组可见更多的网织骨和成骨细胞。结论:CBD可以提高BMP-2促进脊柱后外侧融合的疗效。DBM支架负载CBD-BMP-2是一种可行、有效的促骨修复体系。第二章(第一节)后路矫形内固定植骨融合术对青少年特发性脊柱侧凸患者坐位矢状面形态的影响目的:探讨后路矫形内固定植骨融合术对青少年特发性脊柱侧凸(adolescents with idiopathic thoracic curves,T-AIS)患者坐位脊柱骨盆矢状面形态的影响。方法:共44例T-AIS(30例LenkeI型,14例LenkeII型)患者纳入本研究。术前、术后拍摄立位与坐位全脊柱侧位X线片并测量如下影像学参数:胸椎后凸角(thoracic kyphosis,TK)、腰椎前凸角(lumbar lordosis,LL)、骨盆入射角(pelvic incidence,PI)、骶骨倾斜角(sacral slope,SS)和骨盆倾斜角(pelvic tilt,PT)。根据下端固定椎将患者分为选择性胸椎融合(selective thoracic fusion,STF)组和非选择性胸椎融合(nonselective thoracic fusion,NSTF)组。结果:所有患者术前从立位到坐位,TK,LL和SS分别减少27.5%,42.1%和31.1%,而PT增加193.6%。与术前坐位数值相比,术后坐位TK,LL和SS分别增大,而PT减小。所有患者术后从立位到坐位,LL和SS分别减少14.0%和13.9%,PT增加39.0%。STF组同样发生类似的变化:患者术后从立位到坐位,LL减少15.6%,SS减少11.5%。然而NSTF组患者术后从立位到坐位,矢状面参数未见显著变化。结论:后路矫形内固定植骨融合术限制T-AIS患者坐位时脊柱矢状面曲度变直、骨盆后旋的能力。减少远端融合节段不仅可以保证更多的腰椎活动度,同时具有保存骨盆后旋功能的特殊价值。第二章(第二节)微创后路矫形内固定植骨融合术治疗青少年特发性脊柱侧凸:一个可行有效的术式目的:探讨微创后路矫形内固定植骨融合术治疗青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)的可行性及初步临床疗效。方法:共16例行O型臂导航(O-arm navigation)下后路微创矫形术治疗的Lenke 5C型AIS患者纳入本研究,其中女14例,男2例,平均年龄16.7±1.6岁。冠状面腰弯平均Cobb角48.7±5.6°,胸弯平均Cobb角24.1±5.4°,Risser征2～4级。记录16例患者手术时间、术中出血量、固定节段和置入螺钉数。测量术前、术后即刻及末次随访时的影像学指标:冠状面侧凸Cobb角、顶椎偏移、顶椎旋转和冠状面平衡;矢状面胸椎后凸角、胸腰段后凸角、腰椎前凸角及躯干偏移。随访中根据术后CT图像评估置钉精确性和融合疗效,同时记录SRS-22评分及并发症。结果:平均手术时间246±89分钟,平均术中出血192±105ml,平均固定节段4.9±0.5个,共置入椎弓根螺钉155枚,平均植入密度98.9±4.9%。术后即刻腰弯矫正率为80.1±8.3%,胸弯自发矫正率为59.3±8.7%。与术前相比,除腰椎前凸和矢状面躯干偏移外,其他影像学指标均得到明显矫正。平均随访26.4±3.9个月,末次随访时矢状面躯干偏移进一步显著改善(从-27.6±19.5mm到-12.3±6.6mm),其他影像学参数维持稳定。术后CT图像显示椎弓根螺钉置入满意率94.2%(146枚),破壁率5.8%(9枚)。所有患者椎间关节融合牢固。SRS-22评分满意。本组病例术中术后无1例发生瘫痪,无切口感染、内固定松动断裂等并发症。结论:采用微创后路矫形内固定植骨融合术治疗Lenke 5C型AIS术后即刻及短期随访效果满意,且术中损伤小、出血少,置钉精确性高、安全性好,患者自我满意度高。尽管短期结果满意,但仍需要更长时间的随访研究。第二章(第三节)微创后路矫形内固定植骨融合术治疗青少年特发性脊柱侧凸:与传统后路开放术式的比较目的:比较微创后路矫形内固定植骨融合术(minimally invasive scoliosis surgery,MISS)与传统后路开放术式(posterior spinal fusion,PSF)治疗青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)的疗效。方法:共15例接受MISS手术的患者和30例接受PSF手术的患者被纳入本研究。记录患者的融合节段、椎弓根螺钉置入密度、手术时间和术中出血量。比较两组术前、术后即刻和末次随访时的冠状面和矢状面参数。根据术后横断面CT图像评估两组椎弓根螺钉的置钉精确性,随访中患者完成SRS-22生活质量评估量表。结果:MISS组和PSF组患者在人口统计学信息和术前影像学参数方面无统计学差异,具有可比性。两组患者术后畸形均得到显著矫正,但术后即刻和末次随访时的影像学参数在两组间无统计学差异。MISS组患者术中出血量较少(P<0.001),而手术时间较长(P=0.002)。MISS组患者SRS-22评估在疼痛和自我形象维度优于PSF组(P值分别为0.013和0.046)。术后横断面CT显示两组螺钉的置钉精确性均较高且相当。随访中两组均未见深部感染、假关节、二次翻修、内固定失败或神经损害等并发症。结论:与传统后路开放术式相比,微创后路矫形内固定植骨融合术治疗青少年特发性脊柱侧凸,可以实现同等的、满意的矫正效果。第二章(第四节)后路矫形内固定植骨融合术治疗青少年单纯Chiari畸形导致的脊柱侧凸目的:评估一期后路矫形内固定植骨融合手术治疗青少年单纯Chiari畸形导致的脊柱侧凸的安全性和疗效,分析矫形手术对小脑扁桃体下疝转归的影响。方法:2010年至2015年,共14例患者满足纳入标准并被纳入本研究。所有患者行一期后路矫形内固定植骨融合手术。记录并分析患者的临床信息(年龄、性别、随访时间、神经症状和体征)、术中神经电生理监测(SEP和MEP)、MRI图像测量(小脑扁桃体位置)和其他影像学参数。结果:14例患者手术时的平均年龄为15.8 ±4.3岁。术前主弯平均61.71 ±20.93°,小脑扁桃体位置位于枕骨大孔下方8.81 ±2.58 mm(其中3例为Ⅱ级,11例为Ⅰ级)。手术全程未见神经电生理监测异常(基线信号消失或信号降低低于阈值)。术后即刻,主弯矫正率为67.76 ±11.57%。随访中畸形矫正维持稳定,神经系统检查无加重情况。术后2年时的MRI图像显示小脑扁桃体位置位于枕骨大孔下方6.32±2.75 mm,其中10例(71.43%)患者小脑扁桃体上移,4例(28.57%)患者下移。此外,无深部感染、假关节、二次翻修、内固定失败等并发症发生。结论:后路矫形内固定植骨融合手术是治疗青少年单纯Chiari畸形导致的脊柱侧凸的安全性、有效的术式,术后冠、矢状面畸形矫正满意,无神经并发症。2年随访时,超过一半的小脑扁桃体上移,表明矫形术后小脑扁桃体位置呈良性转归。第二章(第五节)后路矫形内固定植骨融合术治疗青少年休门氏后凸畸形远端融合椎的选择目的:探讨后路矫形内固定植骨融合术(全椎弓根螺钉)治疗青少年休门氏后凸(Scheuermann kyphosis,SK)融合至矢状面稳定椎(sagittal stable vertebra,SSV)的必要性。方法:共45例需要手术的SK患者被纳入本前瞻性研究并随机分为两组:第一前凸椎体组(first lordotic vertebra,FLV):远端融合至FLV(24例);SSV组:远端融合至SSV(21例)。所有患者行后路全椎弓根螺钉矫形内固定植骨融合术。术前、术后即刻和末次随访时拍摄全脊柱侧位片并测量、评估如下参数:脊柱后凸(global kyphosis,GK),腰椎前凸(lumbar lordosis,LL),矢状面平衡(sagittal vertical axis,SVA),远端椎到骶骨后上缘的距离(LIV-PSVL)和随访中远端交界性后凸(distal junctional kyphosis,DJK)的发生情况。结果:两组患者在年龄、性别、BMI和术前矢状面参数方面无统计学差异。术后即刻GK显著降低,末次随访时矫正维持稳定。两组无论是术后即刻还是末次随访,影像学参数和GK矫正率均无统计学差异。随访中两组患者伴发DJK的概率相似(P=0.751),FLV组3患者伴发DJK,SSV组2例患者伴发DJK。结论:后路矫形内固定植骨融合术(全椎弓根螺钉)治疗SK并不必要融合至SSV,融合至FLV以相对较短的固定节段可以达到同样的矫正效果。