- 中华骨科学:骨科总论卷
- 侯树勋 邱贵兴
- 10538字
- 2020-08-29 02:38:43
第七节 小儿骨科发展简史
一、前言
骨科发展史起始于儿童肢体与足踝畸形的矫正。17~18世纪的欧洲,麻醉、抗生素等尚未发明,骨科手术也只是在无麻下对战伤开放伤口进行处理、截肢及脓肿切开引流。而骨折复位和木板固定多是有经验的屠宰工完成,并且作为家族手艺传承。那时脊髓灰质炎正流行多发,其后遗的下肢畸形和先天性马蹄内翻足治疗是通过手法牵拉、按摩后,采用木板或浸入蛋清加面粉中制作的布条绷带固定维持矫正(图1-7-1)。在十字军东征之后,制作军队马具和盔甲的技师面临失业,在和平时期继而转做更复杂贴附肢体解剖形态支具和夹板。英国人Timothy Sheldrake正是这一时期应用支具矫正儿童肢体畸形的先驱,其设计并制作了昂贵的治疗脊髓灰质炎后遗下肢和马蹄足畸形的支具(图1-7-2)。
图1-7-1 采用木板或浸入蛋清加面粉中制作的布条绷带固定维持矫正
图1-7-2 制作军队马具和盔甲的技师设计的治疗脊髓灰质炎后遗下肢和马蹄足畸形的支具
17世纪的欧洲,外科医生被视为缺乏教育、手持刀剪的剃头匠,其社会地位仅高于屠宰工,内科医生才被视为是专业的治疗疾病的医生。Nicholas Andry(1658~1742)是一位巴黎的内科学教授,却对矫正人体形态异常有着强烈的兴趣,并对此进行了大量探索。他向孩子父母阐明儿童肢体畸形的原因及治疗,认为修直的下肢及背部是儿童拥有健康美好的生活及美满婚姻的前提,而这也是当下所有父母的期望。他在1741年出版了一部教科书,书名为《骨科:预防及矫正儿童畸形的艺术》,首次将“骨科”用希腊语orth-paedia表述,意思是使儿童变直的医学。骨科(orthopaedics)的表述一直沿用至今,体现出骨科学最早是源于儿童肢体和足部畸形的矫正。在书扉页上有一幅著名的插图,一颗弯曲的树用绳子绑在笔直的木棍上,这表明骨科学的根本是将儿童弯曲的肢体变直的艺术。现如今这已成为骨科专业的象征,是国际上很多骨科学术组织徽标的基本元素(图1-7-3)。
图1-7-3 骨科专业象征的插图,意味着骨科学的根本是将儿童弯曲的肢体变直的艺术
德国人 Stromeyer(1804~1876)被视为欧洲的骨科手术之父,1828年他在汉诺威开设了骨科诊所,1831年首次采用小切口跟腱延长术治疗脊髓灰质炎后遗的马蹄足畸形,揭开了骨科手术学的序幕(图1-7-4)。英国伦敦的年轻医生 Little(1810~1894)因为自身有脊髓灰质炎后遗马蹄足畸形,去德国请Stromeyer为他行跟腱延长术治疗并获得良好的效果。Little回国后随即开展并推广了相关技术。Little在1845年创立了英国皇家国立骨科医院,发表了世界上第一篇关于脑瘫畸形的文章,被后人誉为英国骨科之父。Little的学生Adams后来培养了Robert Jones和Watson-Jones,后者又培养了英国著名的小儿骨科医生Lloyd-Roberts、Catterall及加拿大医生Salter和Hall。而Little的儿子继承父业成为首任英国骨科学会主席。
图1-7-4 欧洲骨科手术之父Georg F.Stromeyer(1804~1876)
19~20世纪有6项科学技术发明使骨科临床技术取得革命性的进展:①波士顿麻省总医院的牙医Morton发明全身麻醉(1846年);②英国Lister医生在访问了法国科学家Pasteur后将细菌感染理念应用于外科手术消毒和预防感染(1860~1880年);③德国物理学家Roentgen发现X线,拍摄了第一张X线片(他妻子的手,1895年),随后X线摄片迅速普及,用于诊治骨折;④英国 Lane(1856~1938)首次用银丝和铁制螺钉固定胫骨斜行骨折,但内置物氧化生锈后固定失效是当时面临的问题。不锈钢的发明(1920年代)革命性地推动了骨科内置材料的发展;⑤抗生素(盘尼西林)的发明,并应用于预防伤口感染(1930年代);⑥脊髓灰质炎疫苗发明和临床应用(1950年代早期),使骨科诊疗范围主要由脊髓灰质炎后遗畸形扩大至髋关节、脊柱畸形。
1950年代,芬兰人Langenskiold对长骨骺板损伤后由于骺板早闭造成肢体成角与短缩畸形进行了研究,在切除骺板骨桥恢复生长方面做了开拓性探索,使人们对儿童骺板的结构、功能和损伤有了全新的认识;德国人Wagner在儿童髋关节畸形矫正中,对股骨近端截骨术的理念、内固定接骨板的设计以及儿童肢体延长技术进行了开拓性的工作。20世纪50年代中期,加拿大的Salter和Hall在完成英国Watson-Jones医生的骨科培训后,回到多伦多儿童医院成立小儿骨科。Salter设计的通过髂骨截骨矫正先天性髋关节脱位髋臼畸形的术式,至今仍是手术治疗儿童髋关节发育不良的标准术式。随后,Hall在1970年代早期前往波士顿儿童医院工作,发展了脊柱侧凸诊疗技术。Salter和Hall不仅在小儿骨科疾患治疗方面做了开拓性的工作,更重要的是他们建立和发展了小儿骨科专科医生的培训体系,奠定了美国住院医师培训后小儿骨科专科规范化培训体制。由此,多伦多和波士顿成为著名的小儿骨科专科培训中心,尤其是多伦多儿童医院被誉为是培训了世界上最多小儿骨科医生的医院(图1-7-5)。
图1-7-5 小儿骨科传承:从英国到加拿大
国际上著名的骨科专著《坎贝尔骨科手术学》,在1926年首版时书名为小儿骨科手术学(Operative Children’s Orthopaedics)随后才更名为《Campbell’s Operative Orthopaedics》。20世纪70年代初期,经典著作《Tachdjian小儿骨科学》问世,系统阐述了小儿骨科的理论与实践。Tachdjian是黎巴嫩移民,在波士顿儿童医院完成训练后,前往芝加哥纪念儿童医院从事小儿骨科。1973年他独立编著、出版了《Tachdjian小儿骨科学》,书中细述了儿童骨与关节系统的生长发育特点、各类疾病的病理解剖、自然演变规律以及诊断治疗方法,并配有精美的手术线条插图,被后人誉为是小儿骨科的“圣经”。至今,Herring团队编辑出版了该书的第五版,是全世界小儿骨科最重要的教科书之一。此外,Tachdjian为推动小儿骨科医生继续教育和新技术介绍推广,创办了国际小儿骨科学习班,如今这一学习班每年都在Orlando定期举办,已成为世界上享有盛誉的、被美国骨科医师学会(AAOS)和北美小儿骨科学会(POSNA)指定的专科继续教育课程。在1988年的学习班中,Tachdjian邀请前苏联Ilizarov讲述外固定架技术、德国Wagner讲述肢体延长技术和股骨近端矫形技术以及前南斯拉夫Klisic报告数百例先天性髋关节脱位手术治疗中采用股骨短缩截骨术的治疗效果。在当时的国际政治环境下,这些理念和技术的引进和推广,对北美地区乃至全世界的小儿骨科发展都起了巨大的推动作用。
小儿骨科专科培养体系的创立、经典专著的出版发行以及定期继续教育介绍并引进新理念和新技术,使小儿骨科在1970~1990年代获得了迅速、规范的成长和发展。
先天性髋关节脱位、先天性马蹄内翻足、脊柱侧凸是小儿骨科中常见的疾患。以下将分别回顾这些疾病的诊疗历史,从中可以对小儿骨科的历史和发展窥见一斑。
二、先天性髋关节脱位
先天性髋关节脱位(congenital dislocation of the hip,CDH)最初的认识是患儿在出生时股骨头全部或部分脱出髋臼之外。随后,人们逐渐发现部分髋关节在出生时并未脱位,而随生长发育逐渐出现髋臼育发不良或股骨头的半脱位或全脱位。鉴于动态性的特点,20世纪90年代初,AAOS和POSNA共同建议将CDH更名为DDH(developmental dysplasia of the hips)。
最早希波克拉底(Hippocrates)曾关注到这一畸形,他认为下肢短缩问题在于大腿,并非来自小腿。但除此之外,他并无更多认识。
Nicholas Andry认为“大腿或下肢可能在宫内就因为某些原因发生脱位,就好比身体其他部位(如肩、肘、跟骨、下颌及椎体)的脱位,一些患儿出生时即有双下肢脱位,并因此而长期跛行”。
Giovanni Batista Palletta(1747~1832)是 Monteggia之前的米兰马焦雷医院(Ospedale Maggiore)的主治医师,他首先对先天性髋关节脱位的解剖进行了分析,而在此之前人们对髋关节脱位的解剖认识很少(图1-7-6)。他对一例出生15天双侧髋关节脱位的男孩的病变进行了分析。随后巴黎的Dupuytren对一些大龄病例进行解剖,对髋关节脱位的病理改变进行了更深入的描述,但是他不认为有方法可以治疗这种疾病。
(一)最初的治疗
1.法国
Charles Gabriel Pravaz(1791~1853)出生于里昂,滑铁卢战役中在拿破仑的军队中服役,后来在巴黎学习医学。Pravaz与Jules Guerin成为巴黎研究所的同事,之后他在家乡里昂创建了自己的研究所。
图1-7-6 Giovanni Batista Palletta(1747~1832)历史上第一个解剖出生15天的双侧CDH尸体
Pravaz阐明了DDH牵引治疗方法,并成功治疗19例患儿。他首先提出对DDH患儿采用持续牵引、逐步加大外展并于大转子区加压的技术可以获得成功复位(图1-7-7)。这种方法与法国Berk(伯克)Calot研究所使用的方法几乎一样,当时Georges Morel等推广的正是这种逐渐复位的治疗方法。1847年,Pravaz发表了关于治疗DDH的专题论文,并获得了里昂科学院的奖励。
图1-7-7 Pravaz早期牵引示意图
借鉴Pravaz的成功经验,巴黎的Guerin很快采用并改进了这种方法,改进包括初期牵引、经皮肌腱松解及维持复位方法。他在肌腱切断同时切断髂骨外板上方的关节囊,增加粘连以增加髋关节稳定性。
比萨来外科医生Agostino Paci(1845~1902)首次提出即刻采用正确的手法复位治疗DDH。在此之前,所有治疗方法都是牵引后逐渐复位的方法,包括里昂的Pravaz和Guerin的方法。随后,奥地利医生Lorenz采用和Paci相同的方法,并因此引发两人间的一些竞争。
2.意大利、德国、奥地利——DDH切开复位
博洛尼亚的Alfonso Poggi(1848~1930)首次为一例 12岁DDH女孩成功施行了切开复位手术。德国维尔茨堡(后到柏林)的Albert Hoffa(1859~1907)发展并规范了先天性髋关节脱位的切开复位技术,随后推广至整个欧洲。
维也纳的Adolph Lorenz(1854~1946)也对治疗先天性髋关节脱位感兴趣,他最初采用的是Hoffa手术治疗方法,但是由于对必用的苯酚喷雾(预防败血症)过敏,后来又回到非手术治疗方法。Lorenz最终因他的复位方法成名,就像是骨科界的摇滚明星一样在美国做巡回表演(图1-7-8),进而使DDH的治疗方法在北美地区开始传播。
图1-7-8 Adolph Lorenz(1854~1946)和他的复位方法
波士顿的Buckminser Brown(1819~1891)在巴黎与Guerin共事后,把他治疗髋关节脱位的方法带回了波士顿,又通过波士顿学校传给了W.T.Green和Tachdjian,并进而传到全世界。
Henry Jacob Bigelow(1818~1890)对髋关节囊进行研究后出版了题为《髋关节脱位与骨折的机制:应用屈髋方法复位髋关节脱位》的书籍,为DDH治疗做出了巨大贡献(前方Y形韧带现以之命名)。Bigelow的复位方法曾被Lorenz应用,也是目前外科医生DDH闭合复位时采用的方法。
3.股骨短缩
在19世纪末至20世纪初,延迟诊断DDH的标准治疗方法是闭合或切开复位。但是,大年龄病例应用此种方法难以成功。英国的Hey-Groves在1928年就提出了行“股骨短缩截骨”帮助复位,他有可能是首位提出这个概念的医生。Ombredanne在1932年同样报告在大龄儿童中短缩股骨有利于复位髋关节,随后南斯拉夫的Klisic在20世纪中后期将这一个方法推广。
在19世纪70年代早期,Klisic在DDH治疗方面有着丰富的经验,在Tachdjian国际学习班及有里程碑意义的密歇根罗亚尔奥克儿童髋关节学习班上为北美骨科医生展示了股骨短缩的效果。此后,股骨短缩成为2~3岁以上DDH患儿常规手术治疗术式。
4.DDH早期治疗
通过X线对疾病有了更深入认识后,才开始出现早期诊断的理念。法国雷恩的Pierre Le Damany于1908年在一家妇产科医院对新生儿进行了DDH筛查。他在1923年出版了关于DDH的教科书。
意大利儿科医生Mario Ortolani(1904~1983),早年毕业于博洛尼亚大学,他推广一种用以早期诊断DDH的检查方法,即广为人知的Ortolani试验(1937年发表)(图1-7-9)。意大利政府建立了一家诊所,作为预防及治疗先天性髋关节脱位的中心,并任命 Ortolani为主任。Ortolani试验与 Barlow(1845~1945,英国)试验至今仍为世界上诊断DDH的标准检查方法。
图1-7-9 Mario Ortolani(1904~1983)和 O rto lani试验
(二)早期诊断后的治疗
髋关节疾患在欧洲的斯拉夫地区是地方病,DDH发病率很高,并被称为“波西米亚髋关节”。捷克斯洛伐克的Arnold Pavlik(1902~1962)是 Frejka的学生,他不满意当时治疗DDH的外展支具,认为髋关节持续活动对髋关节发育很重要。后来他发明的Pavlik吊带逐渐成为全世界婴幼儿DDH的经典治疗方法(图1-7-10)。
(三)手术的发展——髋臼加深手术
Alfonso Poggi(1848~1930)在 1880 年发表了一篇具有历史意义的文章,首次提出通过加深髋臼来治疗DDH。随后出现了数百种达到同样效果的术式。
Franz Koenig(1832~1910)在 1871 年进一步深化扩大或增加股骨头髋臼顶的概念。维也纳的Spitzy和纽约的Albee首先提出在髋臼上植骨以促进髋臼发育。
多伦多的Robert Salter在20世纪50年代后期发明了髂骨截骨术,后来这种截骨术命名为“Salter截骨术”。这种改变髋臼方向的术式是世界上最著名的增加DDH稳定性的方法。与之不同的Pemberton和Dega髋臼成形术也同样在北美和欧洲地区流行。其他的手术方法还包括Chiari截骨术(维也纳)、三联截骨术(Carlioz、Steel、Tonnis 及其他)、伯尔尼环髋臼截骨术(Ganz截骨)。
图1-7-10 Arnold Pavlik(1902~1962)和 Pavlik吊带
DDH治疗的发展与传承为我们了解北美地区儿童骨科的培养历史提供了非常关键的链接。
三、先天性马蹄内翻足
马蹄内翻足是最早存有记载及描述的儿童肌肉骨骼疾患,其原因很可能是由于出生后存在明显的外观畸形。5000年前埃及古墓的壁画中有对双侧马蹄内翻足的描述。至今我们仍然在寻找理想的治疗方法。
希波克拉底(希腊)提出了大量适合治疗马蹄足的方法,先使用反畸形的手法将足牵拉至矫形位置,再使用树脂及加压绷带维持固定。希波克拉底强调绷带缠绕时应该顺着足部轮廓(类似Ponseti方法),最后使用一层皮革加固。Galaen(罗马)也提出了大量矫正马蹄内翻足的方法。
近2000年后,Ambroise Pare(1510~1590)提出了非常相似的马蹄足矫正的方法,包括采用金属靴子来维持矫形。
Nicholas Andry(1658~1747)在他的经典著作《骨科学》中用一章描述了马蹄内翻足,命名为“足部畸形——错误转位的结果”。他强调每天手法矫正有助于恢复足的自然体位。同时还建议使用石膏板、木制支具及小型金属板去维持绷带固定。日常的手法矫正听起来与Bensahel(巴黎)及Dimeglio(蒙彼利埃)的康复加固定的方法十分接近。
William Cheselden(1688~1752)是一位来自英国的外科医生,一位专业的正骨医师向其提出了关于合理矫正马蹄足的建议。他接受了这种将布条浸入蛋清加面粉中制作绷带的方法。
1.病理解剖
Antonio Scarpa是一位来自意大利帕维亚小镇的外科学教授,首次对马蹄内翻足的病理解剖进行了阐述(图1-7-11)。他指出:“其实距骨并没有脱位,仅是部分偏离相互接触位置,并且绕其短轴发生扭转”。
半个世纪后,英国著名的骨科医生Willam Adams(1820~1900)通过对30例马蹄足进行解剖,发现畸形主要发生在距骨,而他除了在马蹄足治疗方面享有盛名,还提出了众所周知的脊柱侧凸Adams征(躯干旋转)。Adams继他的老师 W.J.Little(1810~1894)之后成为英国骨外科医师协会主席。
2.矫形支具
在最初的各种绷带固定方法之后,支具开始用于马蹄足治疗。意大利的Scarpa设计了众多经典的支具。数百名其他专家在此基础上进行了更改(图1-7-12)。
3.巴黎石膏及马蹄足矫正
巴黎石膏以城市命名(由于石膏中硫酸钙盐矿物质产自巴黎附近),在几个世纪前就已经广泛用于制模。
图1-7-11 Antonio Scarpa首次对马蹄内翻足的病理解剖进行了阐述
图1-7-12 早期的马蹄足矫正支具
在Mathijsen介绍更为实用的巴黎石膏绷带前,巴黎石膏已经很好地用于骨科治疗。巴黎石膏的应用很大程度解决了需求,毕竟Cheselden的面粉蛋清绷带准备及应用比较麻烦。
Johan Fredieric Dieffenbach(1792~1847)(柏林)将巴黎石膏用于治疗骨折,在巴黎看见演示之后用于马蹄足的矫正。
由助手把持足于矫正体位,将巴黎石膏和水的混合物在一个盒子中浇注在肢体上,等待塑型。移除盒子,小腿和足部被包含在一个真正的石膏管型中。这种方法首先在1831年发表在巴黎医学报纸上,随后Dieffenbach采用了这种方法。这种笨重的盒子石膏护理起来十分麻烦,并且限制了活动。
4.巴黎石膏绷带
Antonius Mathijsen(1805~1878,纽约)在1854年发明了巴黎石膏绷带,作为一名军医,他带来了许多骨科治疗的改进,尤其是在骨折固定及马蹄足治疗上(图1-7-13)。这种材料价格低廉,使用方便,很快在整个西方世界用于马蹄内翻足治疗。
图1-7-13 Antonius Mathijsen(1805~1878,纽约)
5.腱切除术
19世纪后期,Little和Adams在英国先后推广腱切除术加矫正的概念。
6.强力矫正
麻醉技术的进步(1846)开创了马蹄足强力矫正的时代(患儿入睡后)。欧洲和北美出现了繁多的强力矫正工具,其中最为西方人熟知的是Thomas扳手(英国Hugh Owen Thomas发明)(图1-7-14)。
7.黏贴绷带
一些骨科医生没有选择巴黎石膏绷带,而是采用黏贴绷带的方法,一种由英国的Robert Jones及法国的Kellough推广开来的方法。Robert Jones的方法随后由澳大利亚的Denis Browne(1893~1967)延续,他在参加加里波利战役后去往伦敦接受外科训练,随后成了大欧蒙德街儿童医院的知名外科医生。
图1-7-14 强力矫正马蹄足的器具
Browne是当时最著名的骨科医生之一,为英国建立小儿外科作出诸多贡献。他发明的用于矫正马蹄足的Denis Browne支具连杆最为骨科医生所熟知。捆绑同时双足间置支撑连杆以外旋下肢。
8.马蹄内翻足——美国治疗的转变
骨科专家们促成了手法石膏及牵拉加上支具治疗马蹄足的技术从东到西传播,由此迅速传入美国。纽约的Lousi Sayres因其治疗马蹄足的方法而成名。
澳大利亚的Adolf Lorenz发展了手法矫正马蹄足的方法,并发表了相关内容。Ponseti在其漫长而活跃的骨科实践与手术生涯中一直使用着这些方法,这一精细的手法矫正方法可取得优良的治疗结果。他不仅将此内容著为教科书,同时还利用强大的网络媒体与全世界的医生及家长或家长群体进行交流。Ponseti方法目前已在全世界范围内应用,尤其是在手术资源欠缺的区域更为普遍。Pirani在乌干达开展了马蹄内翻足计划,为医疗资源欠缺的区域提供有效的马蹄足救治。
显然,Ponseti方法是在巴黎石膏绷带问世后对19世纪的方法的改善。这种治疗方法回归简化,并经证实现代外科手术疗效不及非手术治疗,在小儿骨科领域这是为数不多的几个例子之一。
亚特兰大的Hiram Kite是Michael Hoke的学生,他也推广了一种新型马蹄石膏管型,在美国南部及东南部尤其盛行。他仅使用短腿石膏管型,较难矫正旋转,这种方法正在逐渐缓慢地被Ponseti方法所取代。Benjamin Joseph(印度)等医生仍在使用Kite方法并取得了良好的治疗结果(图1-7-15)。
图1-7-15 马蹄足手法治疗的代表人物
9.手术矫正
对距骨病变的认识开创了手术治疗的时代。
对马蹄内翻足手术矫正根本上体现了小儿骨科专业的发展。Stromeyer在欧洲通过腱切断术治疗马蹄内翻足建立了手术矫正的基础。之后马蹄足的手术逐渐复杂,包括多腱切断、韧带松解及骨性手术。
麻醉技术的发展(1846)、对败血症的认识(1860~1879)及X线的应用促成了手术矫正技术的发展。Char Morton被认为是第一个使用X线去研究马蹄足的人。美国密尔沃基的George Simons提出了更科学的可术中指导每一步操作的摄片技术。
10.更复杂的手术
E.P.Brockman(1894~1977)是一位来自伦敦的马蹄足权威,他提出了治疗马蹄足的三关节融合术,是治疗大龄的疼痛、僵硬型马蹄足的最佳选择。Edward Hickling Bradford(1846~1926)是波士顿骨科学院的创始人之一,在北美也发表了许多关于马蹄足的文章。
随着外科技艺的精通及麻醉变得更安全,手术操作变得更加复杂。美国康乃迪克州首府哈特福特的Vincent Turco与其在纽因顿儿童医院的同事Burr Curtis等推广一种后内侧广泛松解矫正马蹄足的方法。杜克大学的Leonard Goldner不满于石膏固定治疗的不佳结果,尤其是对于延误诊断或偏远农村不能接受规律石膏固定的患儿,他提出一种更复杂的后内侧及外侧松解术式,但明智地避免切开距下关节。
20世纪70年代,法国蒙彼利埃的Gabriel Pous热衷于婴幼儿马蹄足手术矫正,认为马蹄足矫正应该与髋关节及其他关节一样,早期手术矫正疗效更佳。他为1~2个月大的患儿行复杂手术矫正。后来这种方法由于手术难以控制而被禁用,时常矫正过度或不足。马蹄足的治疗变革(从Pous到Ponseti)证实了这一疾患的顽固性。
有意思的是,Dimeglio带领的Montepellier已成为非手术治疗的倡导者(物理治疗加胶布固定),目前被认为能媲美Ponseti这一国际儿童骨科协会公认的治疗马蹄足的最有效的方法,代表着从手术治疗到非手术治疗的回归。这种替换体现了历史、医学史及人类自然史的发展。
11.放弃马蹄足手术矫正的原因
让人惊奇的是,复杂的马蹄足矫正手术在21世纪早期遇到了瓶颈。原因何在?通常,低年资外科医生被教授各种各样的手术技巧,而在许多情况下并不需要用到。当一个人听到关于新技术的报告,比如跟骨旋转(Mckay)或外侧松解(Goldner),然后就会在已有的复杂手术基础之上补充进这些手术操作。最终结果是,手术越做越复杂。
行距下关节切开、胫后肌腱松解(Turco)及后内侧及外侧广泛松解后,多出现过度矫正。长期随访证实手术矫正结果并不理想。因此,法国(Bensahel、Dimeglio)及澳大利亚-爱荷华方法(Steindler-Ponseti)再次得到普及。可以说,是Ponseti独自带领北美脱离了手术治疗马蹄足的时代,或许以后还可能再次出现新的严谨的手术方法(图1-7-16)。
图1-7-16 Ponseti方法治疗早期马蹄足
12.总结
马蹄足的历史醒人深思,贯穿20世纪复杂、激进的手术技术发展,21世纪又回归至19世纪使用的治疗技术。骨科专家仍然持续挑战着这一复杂的病理系统。
四、脊柱侧凸
希波克拉底认为,并非所有的脊柱畸形都与结核有关,并注意到“即使是健康人也存在各种各样的脊柱弯曲”。他将脊柱侧凸归结于慢性姿势不良,而导致姿势不良的原因可能是患者休息时所采取的姿势。这一姿势不良学说持续了2000年。Nicholas Andry支持希波克拉底的观点,强调生长期儿童应该使用合适的椅子。波士顿的Robert Lovett(1859~1924)是第一部北美重要骨科教科书的合著者,他注意到“学校的桌椅无法为背部提供足够的支撑,导致脊柱长期处于屈曲状态”(图1-7-17)。
(一)解剖学的认识
图1-7-17 Robert Lovett出版著作插图提示设计糟糕的学校桌椅可以导致脊柱畸形
图1-7-18 Sauveur Bouvier(1799~1877,巴黎)最先理解脊柱侧凸畸形的三维特征
1858年,Bouvier(1799~1877,巴黎)对脊柱侧凸的解剖特点进行了大量的研究(图1-7-18)。他对脊柱畸形旋转特征的经典描述使法国人率先认识到了脊柱侧凸的三维特点,继而影响了Calot(Berk)、Cotrel(Berk 和巴黎)、Stagnara(里昂),以及目前的 Dubousset(巴黎)和 Chopin(Berk)。在20 世纪晚期,Cotrel和Dubousset不仅明确了“三维”的含义,还发明了旨在矫正旋转畸形的内固定系统(Cotrel-Dubousset脊柱内固定系统)。
(二)早期治疗方法
早在外科时代之前,起源于欧洲的骨科学院就已经发明了许多治疗脊柱侧凸的方法。位于法国南部蒙彼利埃的Delpech中心采用螺旋状的梯子让脊柱侧凸患者攀爬,并针对弯曲向左和向右的不同分别有不同的设计。
富有经验的支具生产商们制造了金属衣物和皮质夹克以及紧身衣等矫形支具以矫正脊柱畸形,他们是现代矫形支具师的先驱。19世纪晚期所使用的矫形夹克(图1-7-19)在原理上非常类似于20世纪的 Milwaukee(Blount)和 Boston支具。
图1-7-19 19世纪欧洲“骨科”中心脊柱侧弯矫形夹克
(三)早期手术治疗
19世纪 40年代,Bouvier的法国同事 Jules Guerin是第一位对脊柱侧凸畸形实施矫形手术的骨科医生。他将患者置于牵引状态下,施加侧方压力,同时屈曲、伸展脊柱,然后于皮下行脊柱相关肌腱切断术(他已经采用该方法在治疗足部畸形方面取得了丰富的经验)。
北美也复制了欧洲关于非手术治疗脊柱侧凸的理念。纽约的Charles Fayette Taylor(1827~1899)发明了一种治疗脊柱侧凸的支具,同在纽约的Louis Sayre(1820~1900)发明了一种石膏矫形夹克,这种石膏夹克最初用于治疗Pott病(脊柱结核),后用于治疗脊柱侧凸。
1889年,一位名为Richard Von Volkmann的德国外科医生首次提出切除肋骨以改善躯干畸形。亚特兰大的Michael Hoke(1872~1944)也实施过胸廓成形术。
(四)手术治疗
1911年,Russell Hibbs(1869~1932,纽约,图1-7-20)建议通过手术治疗脊柱侧凸,并于1914年实施了第一例脊柱融合术。但是接受该术式的患者需要长期卧床休息,然后接受数月甚至数年的支具或躯干石膏治疗。
图1-7-20 Russell Hibbs(1869~1932,纽约市)率先采用脊柱融合技术矫正脊柱侧凸
John Ridlon(1852~1936)在讨论 Hibbs的第一篇论文时提出,为什么Hibbs不先进行脊柱矫形然后再进行融合呢?这导致了带螺丝扣夹克、开窗石膏的兴起,并通过所开的石膏窗进行原位融合手术(图1-7-21)。Hibbs在(哥伦比亚)纽约骨科医院所开展的这项工作改变了全世界治疗脊柱侧凸的方法。
图1-7-21 1941年,A.B.LaMesurier所描述的在多伦多病童医院手术矫正脊柱侧凸的顺序。首先把患儿掉在渔网上,然后打上石膏并开窗,融合手术通过石膏窗进行
两名 Hibbs的受训者——Joseph C.Risser和Albert B.Ferguson确立了研究脊柱侧凸的X线方法。Ferguson发明了一种测量X线角度的方法,Risser发现当椎体(和髂嵴)生长停止时,脊柱侧凸畸形的进展也随之停止。Risser征一直沿用至今。
在纽约残疾人医院,John R.Cobb(1903~1967)发明了一种更为精确的方法来测量X线片上脊柱侧凸的严重程度,而这一方法后来成为世界标准。此时的纽约残疾人医院院长Philip D.Wilson给Cobb一项任务,让他去成立一个脊柱侧凸诊所,这是北美骨科向亚专科发展的最早努力之一。
Arthur Steindler(1878~1959,爱荷华市)研究脊柱侧凸,但反对在脊柱矫形时行脊柱融合。他对脊柱侧凸研究的热情传递给了I.V.Ponseti,然后是StuartWeinstein等。由于强调保守治疗以及能够对患者进行长期随访,爱荷华市成了世界公认的研究脊柱侧凸自然史的中心。近年来,即使在爱荷华市,手术治疗脊柱侧凸已经变得越来越常见。
Paul Harrinton(1911~1980)是 Kansas大学的一名冠军篮球运动员,并毕业于该校的医学院。1945年,在Missouri(密苏里)接受了骨科培训之后,他在休斯敦开始了执业生涯。在这里的县医院,他负责治疗小儿麻痹症患者。许多患者有严重的脊柱侧凸,但Hibbs的原位融合手术矫形方法很难实施,因为这些患者无法很好地耐受石膏支具。
(五)脊柱侧凸内固定矫形
1954年,Harrington获得了国家婴幼儿麻痹基金会的许可来研究这类患者,之后发明了一种脊柱固定的方法(图1-7-22)。1962年,Harrington报道了采用Harrington棒行脊柱矫形、融合治疗129例脊柱侧凸患者的结果。最初,全世界都对此持怀疑的态度。随后,John Hall(多伦多)、John Moe(明尼阿波里斯市,其发明了关节面切除、融合的概念,这是对Hibbs方法的极大改进)、Dean MacEwen(Dupont学院,Wilmington)以及其他学者拜访了 Harrington,很快手术矫正脊柱侧凸成为标准。
接下来一个重大的改进是Lugue的具有革命性意义的节段性脊柱固定方法。之后,Cotrel和Dubousset以及其他学者又进行了改进,使得全世界范围内手术矫正脊柱侧凸畸形成为主流方式(图1-7-23)。
图1-7-22 Paul Harrinton(1911~1980)发明了第一个能够有效矫正脊柱侧凸的可植入固定器械
图1-7-23 Yves Cotrel和Jean Dubousset(20世纪80年代,巴黎)对传统脊柱侧凸器械Hrrington方法作出了根本性的改变
根据TSRH医院名字命名的脊柱畸形内固定系统的研制是个逐渐改进的过程。从1983年开始,首先由Charlie Johnston和Richard Ashman医生共同合作设计了一种最初被称为“锁棒器”的装置,最终演变成为TSRH横联(Crosslink)。通过术后对Luque棒节段性固定骨盆治疗神经肌肉型脊柱侧凸合并骨盆倾斜的观察发现,棒与棒之间存在纵向移动,这一临床问题激发了上述两位医生的合作。由于椎板下钢丝固定半刚性的特性,独立的Luque棒之间存在垂直方向上的滑动,因为这种构造难以维持矫正骨盆倾斜所需的矫形力。而解决的方法就是通过横向连接器牢牢钳住两根棒使之锁在一起成为一个刚性的矩形结构,而这一点可以采用螺栓通过三点钳夹机制实现,将螺栓预置在棒上,当将螺母完全拧紧时,就将横向连接器与棒紧紧锁在一起。这一横联装置后来成为大多数脊柱内固定系统的标准配置,因为它不仅可以防止棒的纵向移动(最早应用于Luque棒椎板下节段固定系统),而且具有极强的抗旋转强度。1986年,随着Cotrel-Dubousset内固定系统的引进,脊柱侧凸的旋转矫正变得流行起来,而横联是对这一生物力学结构的及时补充。
为了使螺钉可以达到多轴向固定,TSRH采用一种“锯齿技术”发明了带各种角度的螺栓,一旦拧紧螺母,锯齿相互咬紧,螺钉就可以以任何旋转或者成角的角度坚强地被固定在棒上(图1-7-24)。这一改进使得TSRH系统适用于绝大多数复杂畸形的矫正,也使得椎弓根钉锚定变得流行和多样起来,而目前椎弓根钉固定是脊柱畸形矫正的标准治疗方法。
图1-7-24 TSRH锯齿技术
A.不同角度的螺栓和螺钉。螺钉和螺栓通过锯齿结合在一起,当螺母拧紧时就可以将螺钉和棒固定在任何角度或旋转的位置;B.固定在棒上的各种角度的螺钉
(杨建平)