一、短颈畸形
(一)概述
短颈畸形是一组以颈椎形成及分节障碍为特征的少见的先天畸形,1912年由Klippel和Feil首先介绍,故又名Klippel-Feil综合征(KFS),典型临床表现为短颈、后发线低和颈椎活动受限等。仅少于50%的患者有以上3种表现,大多数患者合并有其他器官系统的异常表现。由于缺乏大量正常人颈椎X线资料,Klippel-Feil综合征真正的发病率尚不清楚,在1/42 000~1/40 000,男女患病率之比约为3∶4。近年来国内报道有逐渐增多的趋势,说明本病并非很少见。由于多节段颈椎融合,可形成短颈畸形,但短颈畸形并不见于所有病例,也不能反映本畸形的本质。颈椎融合的部位可局限于两个或两个以上的多个颈椎,融合的范围可局限于椎体间,也可以是椎弓、椎板甚至棘突间的融合。最好发的融合部位是L2/3,最多见的融合节段为两节,椎体及其所有附件的同时融合比单纯椎体融合多见。
(二)病因及发病机制
本病原因不明,一般认为属先天性中胚层发育不良。由于妊娠3~8周时,颈椎原椎分裂异常,导致颈椎的骨性融合。有家族史,呈常染色体隐性或显性遗传,女性发病率较男性高。像其他先天性畸形一样,本病的病因至今并不明了,与遗传、胚胎受药物或其他各种因素影响有关,其确切遗传学病因至今不明,家族系谱分析确定了该病的基因位点。大鼠相关实验模型提示基因家族成员及信号通路异常可能是其病因。胚胎学、分子生物学及遗传学的发展使得人们对Klippel-Feil综合征的分类及与其他系统畸形的关系有了更深的认识,受孕后14 d,原肠胚产生间充质细胞,其形成将来的头、心血管以及轴旁与侧中胚层。在20~30 d之间,轴旁中胚层从头尾方向分化为球状分节的结构,称之为体节。成熟后,体节分化为3个部分:生骨节,形成椎体的部分;生肌节,形成肌肉的部分;生皮节,形成皮肤的部分。生骨节经历一个再分节过程,由体节的头部与尾部形成椎体。
Klippel-Feil综合征以及其他先天性脊柱畸形,是基因突变或紊乱引起的由其调节的分节与再分节障碍所导致。遗传学家运用多种工具确定病变的基因。其中一种方法为研究疾病家谱分析中的遗传,确定遗传方式(常染色体显性,常染色体隐性、性别连锁、多基因遗传),确定染色体、基因定位以及与已知标记物相区别的特征。这些标记物是不同的片段,包括单核苷酸多态性(SNPs)和微卫星重复序列。人类基因组计划使学者可以确定在已知染色体区域与疾病病因相关的基因。目前人类联机孟德尔遗传表列出至少3个Klippel-Feil综合征相关基因,有显性也有隐性的:Klippel-Feil综合征(148 900);Klippel-Feil畸形,导致耳聋与先天阴道缺失(148 860);Klippel-Feil综合征畸形,导致耳聋与面部不对称(148 870)。Da等在一项大宗巴西系谱研究中发现Klippel-Feil畸形为常染色体隐性遗传。
文献报道有与Klippel-Feil畸形同时发生的具有明确病因的异常病变,这其中有常染色体显性遗传患者成纤维细胞生长因子受体基因中250突变,表现为头颅骨性融合、椎体及肋骨形态异常以及畸形。并且,还有一些研究报道此基因突变不仅仅发生颈椎融合。
(三)病理
临床上,Klippel-Feil综合征因为合并有其他系统病变,其病情严重性差异较大。一部分颈椎融合患者可以没有症状,一部分患者则会表现出颈椎活动受限,或是由退行性变导致的根性疼痛,或是由于短颈及不对称生长带来的外观畸形,一些患者同时还合并其他器官畸形,如内耳、心脏及肾脏。
虽然颈椎融合的节段会直接限制颈椎活动度,但在融合节段间隙,会出现不稳、过度活动及狭窄所致的症状。3种特定颈椎融合方式是具有症状的不稳的高危因素:枕颈融合及2/3融合;异常的枕颈融合合并多个颈椎融合;2个融合节段之间被开放的椎间隙分隔。颈椎由于部分椎体发生融合,生物力学随之发生改变而导致不稳以及因此而发生神经系统改变。这使患者在20年甚至10年后出现神经系统后遗症。另外,在融合节段之间会出现骨关节炎导致的椎管狭窄。
(四)临床表现
患者一般出生时即出现畸形,但往往在年长后出现外观畸形和/或神经症状才得到诊断。先天性颈椎融合患者最常见的主诉为局部疼痛等神经症状,以及颈椎旋转、屈伸受限。早期仅偶然在摄颈椎X线片时发现寰枢椎融合,常较早发生下方椎体间的融合而出现外观畸形。不少患者无任何症状,常因为其他原因摄X线片时才偶然发现其颈椎融合。
(1)颈部短粗:常不太明显,但仔细观察其颈部较正常人变短。面部不对称,从乳突至肩峰的两侧颈部皮肤增宽,呈翼状颈。尤其是身材短小者或体型稍胖者。
(2)颈椎活动受限:由于椎体的融合,使颈椎的活动范围明显受限,旋转和侧弯颈部活动受限尤为明显。多节段和全节段融合活动受限明显,单节段和下节段融合不太明显。
其活动受限范围与颈椎椎节融合的长度成正比。一般病例仅有轻度受限,此主要是颈椎椎节较多,且未融合椎节代偿能力较强之故。尤以屈伸动作一般影响不大,而侧弯及旋转影响稍多。
(3)后发际低平:主要表现为后发际明显低于正常人。需注意观察,否则不易发现。
(4)上颈椎融合引起的短颈畸形,常合并枕颈部畸形,多在早期出现神经症状,主要表现为枕部不稳引起的脊髓受压表现。
(5)中低位颈椎融合引起的短颈畸形,早期多不伴有神经症状。随着年龄的增长,在融合椎体上、下非融合颈椎节段的活动度增加,劳损和退变也相继发生。退行性变包括椎体后缘骨质增生和韧带结构增厚、钙化,上述病理变化将导致椎管狭窄,颈脊髓硬膜外的缓冲间隙减小,一旦遇到轻微外伤即可引起神经症状,故此类患者几乎都是在遭受轻微外伤后出现明显的神经症状。其临床特点是创伤轻、症状重,可造成四肢瘫痪,而X线检查又不表现出明显的骨损伤征象。
(6)短颈畸形合并颈肋、隐性脊柱裂、神经根或丛分布畸形,可出现臂痛、腰痛和坐骨神经痛。合并心脏畸形、肾脏畸形者也会出现相应的临床症状。此外,短颈畸形常伴有其他发育畸形,除了许多可见的外观畸形外,还有许多潜在的各器官系统的严重畸形,这些畸形的存在对生命的威胁有时超过颈椎融合本身。常见的畸形依次为高肩胛、翼状肩、脊柱侧弯后凸、腭裂、上下肢发育不全等。(https://www.daowen.com)
(7)辅助检查。①X线改变:在颈椎常规正位及侧位X线平片上均可发现颈椎先天发育性融合畸形的部位与形态,其中以双椎体融合者为多见,椎体扁而宽,椎间隙变窄、消失或完全骨性融合。3节以上者甚少。在颈段,半椎体畸形属罕见(多见于胸腰椎节)。根据病情需要,尚可加摄左右斜位及动力性侧位,以全面观察椎节的畸形范围及椎节间的稳定性。②其他:对伴有脊髓症状者,应行MRI检查,合并有椎管狭窄及神经系统症状者,亦可行CT三维重建,以确定椎管状态及脊髓受累情况。肾脏超声检查可以除外有无肾脏发育异常。对这些患者建议常规进行听力测试以发现有无听力障碍。早期发现可以避免将来出现教育和融入社会等问题。
(五)诊断与鉴别诊断
Klippel-Feil综合征不同的病理改变与相关的畸形,使之对所有患者的全面评估与治疗差异较大。这也使该病基于解剖、预后及基因特征可分为许多不同的类型。
早期分型仅根据融合节段的解剖结构,分为3种类型:Ⅰ型为多个颈椎椎体融合,Ⅱ型为仅融合1~2个椎间隙的椎体,Ⅲ型为颈椎融合合并下腰椎融合。随后的一些研究发现,Ⅰ型与Ⅲ型大多数为常染色体隐性遗传,而Ⅱ型多为常染色体显性遗传。一般而言,其他骨骼畸形如Sprengel畸形及颈肋畸形通常与Ⅱ型相关。Ⅱ型患者发生脊柱矢状面畸形的可能性最小,侧凸一般不超过10b。而Ⅰ型与Ⅲ型极易出现脊柱侧凸及侧凸进展。
脊柱的屈伸等活动常作为功能及预后分型的指标。比较开放椎间隙的活动度可将Klip-pel-Feil综合征分为4级,并确定出现神经症状的可能性。上颈椎活动度增大的患者出现神经症状的危险性最大,下颈椎活动度增大的患者最易出现退行性变。
分子遗传学的发展,可以将Klippel-Feil综合征按照遗传方式分型。单纯C1融合合并或不合并远端融合的被分为Klippel-Feil-1型(KF1),为常染色体隐性遗传,此型最常合并其他严重畸形。C2~C3融合被分为Klippel-Feil-2型(KF2),常有远端融合。KF2型为常染色体显性遗传,100%的外显率为C2~C3融合。C1与颈椎远端椎体孤立性融合及C2~C3椎体融合被分为Klippel-Feil-3型(KF3),表现为外显率降低,为常染色体显性或隐性遗传。Klippel-Feil-4型(KF4)又称为Wildervanck综合征,有先天性颈椎融合、先天性耳聋及Duane畸形。此类畸形被认为是与半合子致死相关的连锁显性遗传。
只有通过确定遗传基因与Klippel-Feil综合征病理解剖表型之间的联系,才能对该综合征的多样性做出合理的解释。家族系谱分析已经发现人类第一个Klippel-Feil基因位点(SGMI),但是该基因的其他特性与功能目前尚不清楚。
临床表现、X线检查及CT检查足以明确短颈畸形的诊断。MRI能够明确地显示颈椎融合的节段,并可确定脊髓受压部位和严重程度,为治疗方案的选择提供可靠的依据,值得注意的是在婴幼儿因椎体未完全骨化,融合椎体间有透明带类似椎间盘,仔细观察会发现此透明带比正常椎间隙窄;若还不能明确诊断,可摄屈伸位动力性颈椎侧位片,融合椎体节段失去正常颈椎的圆滑曲线,椎间隙不发生变化。该病需与儿童风湿性关节炎、脊椎炎、Turner综合征等鉴别诊断,
(六)治疗
无颈部外观畸形、无神经受损者一般不需治疗,但应列为长期随访观察对象,注意防止颈部外伤,避免参加颈部活动较多的一切运动。对于C2~C3融合的病例要特别注意是否发生慢性C1~C2脱位的征象,一旦发现应尽早治疗。对颈部外观畸形患者可行胸锁乳突肌、斜方肌、颈部筋膜松解术以及皮肤的“Z”形整形术,以便改善颈蹼、斜颈等外观畸形,增加颈部活动度。出现神经损害时尤其可能存在的许多潜在器官的严重畸形,应力争早发现,尽早进行相应治疗,以期最大限度减少对健康及生命的威胁。
大多数患者因为颈椎稳定地融合而无神经症状。Thesis等报道了32例先天性脊柱侧凸合并颈椎融合的病例。确诊时患者无颈部症状,在10年的随访中,仅7例患者出现了颈部症状。与之相似,Rouvreau等发现在长达12.5年的随访中,19例Klippel-Feil综合征患者中仅5例出现了神经系统并发症。对于无症状性的Klippel-Feil综合征患者一般不需要治疗,但一旦出现神经症状,则需对症治疗,治疗包括改变日常活动的习惯与方式、支具及牵引。若治疗不能好转,须进行延期手术治疗以避免神经症状进一步加重。
手术指征为患者有进行性节段不稳或进展性神经症状加重的表现,手术目的为固定异常的颈椎。大多数患者需通过后路行枕颈关节成形术,这之中需要运用多种技术,包括含或不含枕骨瓣的自体骨移植支撑。内固定包括钢丝、预制Leque环或植入钢板、螺钉。
无论应用何种技术,枕颈关节成形术后通常都要用halo环与背架外固定。与枕颈关节成形术类似,寰枢关节与枢椎下关节成形术的技术根据节段不同、应用的内固定器械不同与稳定性不同而有所差异。若后路结构完整,寰枢椎融合通常应用钢丝。然而,若寰椎椎弓不完整或椎板下钢丝通道因为椎管内间隙的减少而不能应用时,可以使用椎弓根螺钉。
(1)单纯中下位颈椎融合引起的短颈畸形,早期常无神经症状,不需特殊处理,但应注意避免颈椎过度活动,防止外伤,延缓颈椎退变的进程;对颈部外观丑陋者,可行双侧颈部皮肤“Z”形成形术或双侧胸锁乳突肌切断术改善外观。晚期因颈椎退变引起椎管狭窄出现脊髓受压症状者,可根据脊髓受压部位行前路或后路减压术。
(2)上颈椎融合引起的短颈畸形,因可在早期出现神经症状,应予以高度重视。对无神经症状者,应随访观察,防止颈部外伤,减少颈部活动或局部颈托固定,对出现神经症状者,可采用相应的减压和稳定手术。
(3)短颈畸形创伤合引起脊髓损伤但不伴有骨性损伤者,应先采用非手术治疗,如颅骨牵引或枕颌带牵引,症状消失后给予头颈胸石膏固定;伴明显骨折脱位者,则先采用颅骨牵引使之复位,然后根据神经症状变化情况选择治疗方案。
(4)对短颈畸形合并其他异常,如脊柱侧弯、心脏畸形、肾脏畸形和枕颈部畸形等,应给予相应的治疗。
单纯颈椎畸形者预后较好,一般多无不良反应,对于合并脊髓畸形、椎管狭窄或脊髓受压及并发脏器肢体畸形者,则视脊髓受累程度不同而预后不一。