骨事脊柱畸形治疗的发展史(上)

  • 来自: 骨大夫
  • 2015-07-09
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脊柱畸形是人类历史上最古老的疾病之一,最早关于脊柱畸形的描述可见于印度的神学书籍——斯瑞玛德《博伽梵歌》(公元前3500年至公元前1800年间):一位脊柱侧凸的妇女接受按压和下颌的牵引治疗。几百年以后,大约在公元前460年至370年间,被西方尊为“医学之父”的古希腊著名医生希波克拉底在他的医学书籍中,第一次描述了脊柱的解剖,相关脊柱疾病和脊柱畸形。他最初使用牵引和踩压的方法来治疗后凸畸形(图1),随后又发明了一种脊柱按压和牵引装置,称为“希波克拉底梯”(图2),将病人从脊柱畸形的部位到下肢捆绑悬吊起来,利用身体自身下坠的重力和绳索的捆绑力量对畸形进行矫正。

图1. 希波克拉底使用牵引和踩压来治疗后凸畸形。

图2. “希波克拉底梯”,根据畸形所在的部位,病人被正向或者反向捆绑悬吊在希波克拉底梯上,尾端的绳索用来防止病人撞到地面。松开绳索身体会在重力作用下下坠,助手再突然收紧绳索,此时的缓冲力将产生牵引作用,绳索的束缚力则对脊柱产生挤压作用。
随后的另一位希腊医生Galen(公元129年-201年)描述了椎体和脊神经的解剖结构,并且提出了“侧凸”,“前凸”,“后凸”的概念。他利用纵向牵引和脊柱按压的方法治疗脊柱畸形,同时还建议通过深呼吸运动来改变脊柱的形态。尽管牵引逐渐被证实没有效果,但使用牵引治疗脊柱畸形一直延续到了15世纪。在此期间,Leonardo da Vinci(1452–1519)第一次详细地描述了整个脊柱的解剖结构和生物力学。
进入16世纪,法国医师Ambroise Paré(1510-1590)摆脱了单一牵引的方法,开始采用铁质的束身衣来矫正冠状面的畸形,他因此被认为是使用支具治疗脊柱侧凸的先驱(图3)。18世纪,法国儿科医师Nicholas Andry(1658–1742)在他的划时代著作L’Orthope ́die(1742)中,第一次使用了“骨科学(orthopaedic)”这个单词。Nicholas Andry因此被尊为西方骨科学之父,他在书中描绘的治疗脊柱侧凸的图画,也经常被用作骨科学的标志(图4)。

图3. Ambroise Paré的铁制束身支具。

图4.治疗脊柱侧凸图画。
到19世纪,Lewis Albert Sayre尝试将病人悬吊在三脚架下,保持牵引的状态为病人量身制作石膏支具,是第一个使用石膏支具治疗脊柱畸形的医师(图5)。1885年,瑞士儿科医师Wilhelm Schulthess(1855–1917)发明了一种机器来描绘脊柱的三维畸形(图6)。到1900年,伦琴发明的X线为外科医师可视化和客观的评估、矫正畸形提供了硬件基础,推动了脊柱畸形治疗的飞速发展。1911年,Russel Hibbs第一次使用脊柱融合术来治疗结核引起的脊柱畸形,随后他又将其应用到婴儿麻痹性脊柱侧弯的患者。1935年,美国骨科医师John Robert Cobb(1903–1967)提出了用Cobb角的方法来评估脊柱畸形。

图5. 1877年,Lewis Albert Sayre设计的三脚架,将病人垂直悬吊以纠正冠状面畸形,然后保持牵引的状态制作石膏支具。

图6. 瑞士儿科医师Wilhelm Schulthess发明的描绘脊柱三维畸形的仪器。
脊柱矫形内固定器械的发展。
20世纪60年代以前,脊柱外科几乎没有像样的内固定器械,脊柱畸形的矫正主要依靠支具、牵引或者石膏外固定。正真意义的脊柱畸形矫正技术开始于现代脊柱外科技术、尤其是脊柱内固定技术出现以后。1955年起,美国医师Paul Harrington开始使用内固定技术矫正脊柱畸形,他发明的钩-棒内固定系统被令名为“Harrington内固定系统”,后来被称为“哈氏棒”。通过钩与钩之间的撑开与压缩操作,使脊柱的弯曲延长,从而矫正了冠状面的畸形。这是第一代脊柱内固定系统,被尊为脊柱外科领域标志性的里程碑,使脊柱畸形的治疗水平出现了革命性的进步。有人认为Harrington器械出现后,才有了脊柱内固定矫形的理念。这套系统刚开始用于治疗小儿麻痹症导致的脊柱侧凸,后来逐渐扩大到脊柱创伤和特发性脊柱侧凸并在当时取得了巨大的成功。1960年11月,《时代》周刊对Harrington及其发明作了报道。Harrington被认为是现代脊柱侧凸治疗的奠基者和先驱,尽管哈氏棒系统并不完美,但其后所有的发展都几乎是在他的理论和器械基础之上。2011年,国际著名的骨与关节杂志《THE JOURNAL OF BONE AND JOINT SURGERY, AM》特别撰文纪念Harrington医师诞辰100周年(图7)。

图7. Harrington医师和哈氏棒系统矫正脊柱侧凸。
但是哈氏棒系统并非十全十美,脊柱外科医师随后发现,单纯依靠撑开的力量治疗冠状面侧凸很容易导致矢状面的失平衡和平背综合征(flatback syndrome)。1964年,Allen Dwyer开辟了治疗脊柱侧凸的另一个途径——前路内固定系统。前路手术需要融合的节段数更短,获得的冠状面矫形更好。然而由于当时内固定材料的原因(Dwyer使用了钢索而不是金属棒来矫正畸形),在中、长期随访时出现了较高的并发症,包括内固定失败和后凸畸形等。

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[作者: 骨大夫 ]
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