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为解决脊柱后路融合术后曲轴现象（CSP）的难题，研究人员开展相关研究。结果表明明确了 CSP 的病理、诊断、风险因素、预防及治疗策略。该研究为临床防治 CSP 提供重要参考，强烈推荐科研读者阅读。
在脊柱侧弯的治疗领域，有一种现象如同隐藏在黑暗中的 “小怪兽”，给医生和患者都带来了不少麻烦，它就是曲轴现象（Crankshaft Phenomenon，CSP） 。这一现象常常在脊柱后路融合手术后 “冒出来”，尤其喜欢找上那些还在生长发育的脊柱侧弯患者。
想象一下，小朋友们的脊柱就像正在茁壮成长的小树苗，充满了生机和活力，有着无限的生长潜力。当他们因为脊柱侧弯接受了后路融合手术，原本以为是给弯曲的脊柱找到了 “矫正神器”，可没想到，这个 “小怪兽” 曲轴现象却可能在背后悄悄搞破坏。由于手术后脊柱前方还在继续生长，而后方已经融合固定，就好像小树苗的一边被固定住，另一边却还在使劲生长，这就导致脊柱出现各种变形问题，比如矫正效果大打折扣、椎体旋转加剧，甚至肋骨也会突出，影响孩子的体态和健康。
而且，这个 “小怪兽” 还很狡猾。它的临床症状有时候不太明显，不容易被发现。医生想要通过影像学检查来诊断它，却又因为术后脊柱的各种变化以及体内植入的固定器械的干扰，困难重重。目前针对曲轴现象的治疗方法也比较有限，如果脊柱变形不断加重，很多时候患者就不得不再次接受手术，这对患者来说，无论是身体上还是心理上，都是巨大的负担。
面对这样的困境，医生们和研究人员可不会轻易认输。为了打败这个 “小怪兽”，来自各方的研究人员都在努力探索。其中，有一群研究人员针对曲轴现象进行了深入研究，并将他们的成果发表在了《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》期刊上，论文题目是《The crankshaft phenomenon after posterior spinal fusion: a narrative review》 。他们的研究就像是给这场与 “小怪兽” 的战斗带来了新的曙光，得出的结论对于更好地应对曲轴现象有着重要意义。它让我们更清楚地了解曲轴现象的方方面面，从发病原因到诊断方法，再到预防和治疗策略，都有了更深入的认识，为后续的临床治疗提供了重要的参考依据。
研究人员在探索过程中，运用了多种关键技术方法。他们通过查阅大量的文献资料，梳理过往的研究成果，从不同角度了解曲轴现象。同时，对众多患者的临床数据进行收集和分析，包括患者的年龄、性别、脊柱侧弯类型、手术方式以及术后的各种影像学检查结果等，通过这些数据来挖掘与曲轴现象相关的信息。
下面来看看研究人员具体都有哪些重要发现吧。
病理生理学
脊柱的生长就像一场精密的 “生长交响乐”，生长区域主要包括椎体的上下终板、神经中央软骨结合部（NSC） 等。正常情况下，NSC 的生长是对称的，就像左右两个小伙伴手拉手一起成长。但要是 NSC 的生长变得不对称，就像两个小伙伴闹别扭，一个跑得快，一个跑得慢，这就会导致椎弓根和椎体发育不均衡，脊柱侧弯和椎体旋转的问题也就跟着来了。而且，NSC 在不同脊柱节段的闭合时间不一样，颈椎大概在 5 岁左右闭合，腰椎 11 岁左右基本闭合，而胸椎要到 17 岁左右才闭合。后路脊柱融合手术后，椎体终板和 NSC 还保留着一定的生长潜力，而前路脊柱融合则可能通过在椎弓根底部形成骨桥，抑制 NSC 的生长。所以，后路融合后脊柱的持续生长就像是给曲轴现象的出现埋下了 “种子”，而前路融合在一定程度上能起到 “防护盾” 的作用。
另外，脊柱就像一个能在三维空间自由活动的 “小陀螺”，任何生长的不平衡都会让它 “跑偏”，出现畸形。先天性脊柱侧弯患者，凸侧的半椎体生长快，凹侧因为有骨桥限制生长，一长一短，脊柱就弯了。这也能解释为什么一些特发性脊柱侧弯的年轻患者在凸侧融合后，脊柱会慢慢变直，因为凸侧生长被抑制，凹侧继续生长。还有，研究发现曲轴现象大多出现在后路融合坚固、内固定可靠的情况下。后路融合把后方的生长限制住了，可前方椎体还在生长，这就使得椎体往凸侧移位，肋骨隆起更明显，脊柱旋转畸形也就加重了。不过，对于后路融合后融合块的生长潜力，大家的意见还不太统一，有人认为年轻患者的融合块还有生长的可能，也有人觉得青少年特发性脊柱侧弯患者后路融合后融合块就不再生长了。但不管怎样，大家都认可前路生长持续、后路生长受限会导致脊柱畸形，而且畸形的严重程度和前方骨化中心的数量以及生长潜力有关。
诊断
诊断曲轴现象就像是在迷雾中找路，虽然从概念上来说不算太难，但实际操作起来困难重重。在患者术后随访过程中，X 射线检查是常用的 “侦查手段”，医生们会重点观察冠状面 Cobb 角、椎体旋转、肋骨椎体角差（RVAD） 、椎体平移、躯干偏移、肋骨畸形以及内固定长度等指标。其中，Cobb 角和 RVAD 相对来说更准确、重复性更好，而椎体平移因为受到后路融合块的影响，就像路上有了 “绊脚石”，实际应用起来不太方便。一般术后一年左右拍摄的 X 射线片是诊断的重要依据，因为这段时间脊柱可能会经历应力松弛，前方椎体也会有生长吸收的变化。
Cobb 角是评估脊柱畸形的 “老伙计” 了，从直立前后位 X 射线片上测量它，能帮助医生了解脊柱侧弯的程度。曾经有研究把术后 Cobb 角增加≥10° 作为曲轴现象的诊断标准。但由于曲轴现象常常伴随着脊柱的旋转变化，只用 Cobb 角来判断，就像只用一只眼睛看东西，可能会遗漏一些重要信息。
在测量椎体旋转方面，也经历了不少探索。1948 年 Cobb 提出了一种根据棘突位置判断椎体旋转程度的方法，后来 Nash 和 Moe 发现这个方法不太好用，在 1969 年提出了用椎弓根投影作为标记的 Nash - Moe 方法 。但这两种方法都有局限性，于是 Perdriolle 在 1985 年又发明了一种新方法，用专门的模板测量椎弓根位移，再通过计算得出脊柱旋转度数。可术后的融合块和内固定装置就像 “调皮的小妖怪”，把脊柱的解剖结构都遮挡住了，让测量变得很麻烦。有研究发现，Cobb 方法和 Perdriolle 方法测量都存在一定误差，所以建议在术后 10 - 12 个月、取出内固定装置后拍摄 X 射线片，作为诊断曲轴现象的最佳参考，当椎体旋转超过 5° 或者 Cobb 角有进展时，就要警惕曲轴现象了。
RVAD 是 1972 年 Mehta 提出的，它反映的是椎体和肋骨在曲线顶点的角度差，凸侧肋骨突出就能体现椎体的旋转情况。很多研究都发现，RVAD 是诊断曲轴现象的一个 “得力助手”，比 Cobb 角和 Perdriolle 旋转角更敏感。不同的研究人员对曲轴现象的诊断标准也不太一样，有人把 Cobb 角或 RVAD 变化大于 10° 定义为曲轴现象，也有人认为脊柱侧弯在融合节段以外进展 5° 就可能是曲轴现象。
风险因素
曲轴现象的出现受到多种因素的影响，就像一个复杂的 “密码锁”，需要多个 “密码” 才能解开。
生长潜力是影响曲轴现象的 “关键密码” 之一。生理年龄方面，青春期的一些标志，比如月经初潮、Tanner 分期 、第二性征等都能作为参考。研究发现 Tanner 分期 I - II 期的患者发生曲轴现象的风险很高，有 52% 的发生率，而 III - IV 期则没有出现这种情况。骨龄也很重要，常用的测量指标有 Risser 征和三叶状软骨 。有研究表明曲轴现象大多发生在 Risser≤2 的患者身上，不过 Risser 征的准确性也受到了一些质疑，相比之下，三叶状软骨闭合情况是一个更可靠的预测指标，闭合的患者曲轴现象发生率明显更低。还有峰值身高速度（PHV） ，它代表着骨骼生长最快的时期。如果在 PHV 之前进行手术，比如女孩身高每年增加≥8cm、男孩≥9.5cm 时手术，曲轴现象的发生率就会更高。而且，年龄＜10 岁、三叶状软骨开放、Risser 0、月经初潮前这些情况，预测曲轴现象发生的准确性依次降低。
脊柱侧弯的类型也是影响曲轴现象的重要因素。不同类型的脊柱侧弯，曲轴现象的发生率差异很大。特发性脊柱侧弯患者中，如果是 Risser 分期 0 且三叶状软骨开放的，后路脊柱融合术后曲轴现象的发生率在 37% - 54% 之间，年龄小于 10 岁、手术时处于 PHV 都是高风险因素。神经肌肉型脊柱侧弯患者，用后路 U 形棒固定治疗时，曲轴现象的发生率比较低，一般不需要常规进行前路骺板阻滞。先天性脊柱侧弯患者的曲轴现象发生率在 15% - 30%，年龄小于 4 岁、术前 Cobb 角大于 50° 是主要风险因素。总体来说，特发性脊柱侧弯患者出现曲轴现象的概率比先天性脊柱侧弯患者要高。
手术因素同样不可忽视。后路融合节段的长度、术前畸形的严重程度、术后残留畸形等都会影响曲轴现象的发生。虽然关于后路内固定类型和曲轴现象关系的研究还比较有限，但也有一些发现。比如用 Harrington 系统治疗年轻患者，术后变化比较明显；而 TSRH、CD 等节段固定系统在稍大年龄患者中仍会导致 1 - 2 级的曲轴现象，说明这些系统不能完全预防曲轴现象。不过，也有研究发现，用椎弓根螺钉固定进行后路脊柱融合，能防止脊柱后凸，控制前方脊柱生长，起到类似机械性骺板阻滞的作用；在脊柱弯曲两端进行坚强固定，特别是用椎弓根螺钉系统，即使患者的三角软骨未闭合，也能预防曲轴现象。另外，融合节段内正常椎体节段越多、存在完全节段性半椎体、术前 Cobb 角＞60°、顶椎旋转＞20° 等，都被认为是曲轴现象的风险因素。
近期进展
2024 年 5 月发表的一项多中心回顾性队列研究，就像给研究曲轴现象带来了新的 “魔法工具”。研究人员用一种反三角函数来评估早发性脊柱侧弯（EOS） 患者的曲轴现象。他们分析了 50 名年龄≤11 岁的 EOS 患者的椎弓根螺钉旋转角度，随访时间长达 5 年。结果发现，这些患者中曲轴现象的发生率是 30%，而且和术前 T1 - T12 长度较短有很强的关联。这个新方法为评估曲轴现象提供了一种定量的手段，就像给医生们一把更精确的 “尺子”，在为 EOS 患者制定手术计划和术后管理时能提供更有价值的信息。
预防
在预防曲轴现象这个问题上，大家就像在黑暗中摸索不同的道路，各有各的想法。有人认为对于骨骼发育不完全的患者，尤其是在生长发育之前或期间，联合前路和后路手术是个好办法，但目前还没有一个统一的 “最佳路线”。
Dubousset 等人建议 Risser 分级 0 的患者在融合手术后佩戴支具，一直到 Risser 分级达到 1 级。Shufflebarger 和 Clark 对 8 名高风险患者先进行前路生长阻滞和融合，再进行后路融合，结果这些患者直到骨骼成熟都没有出现曲轴现象。Dohin 和 Dubousset 对 12 例患者进行前后路联合融合，11 例取得了满意的效果，不过有 1 例出现了内固定失败和畸形进展。Lapinsky 和 Richards 发现联合手术在预防曲轴现象方面比单纯后路融合更有效。但也有一些研究人员觉得曲轴现象没那么严重，不需要常规进行前路融合。比如 Lee 和 Nachemson 分析了 63 例特发性脊柱侧弯病例，发现脊柱侧弯角度和轴向旋转平均只增加了 3°，10 岁以下的儿童增加了 9°，所以他们认为常规前路融合可能不是必要的。Mullaji 等人对 30 例特发性脊柱侧弯患者进行后路融合后随访，发现脊柱侧弯和肋骨椎体角变化很小，也对联合手术的必要性提出了质疑。Kioschos 等人则发现用椎弓根螺钉固定进行后路融合能抑制前方脊柱生长，不进行前路融合也能预防曲轴现象。Betz 等人虽然想比较前路和后路融合的效果，但由于数据有限，没能得出明确结论。
总的来说，联合前路和后路手术在预防曲轴现象方面确实有效果，但坚固的后路固定有时也能起到同样的作用。一些研究表明，强大的内固定系统可以抑制前方脊柱生长，在某些情况下，前路融合就不是必需的了。
治疗
关于曲轴现象的治疗，相关的研究记录相对较少，但也有不少研究探索了各种治疗策略的效果。Barrios 等人通过胸腔镜进行前路骨骺阻滞融合，成功阻止了脊柱畸形的进一步发展。Wenger 等人认为，如果患者术后出现曲轴现象并且伴有严重的脊柱畸形，可以先采用前路骨骺阻滞融合并植骨来控制病情发展；对于更严重的畸形，可能就需要联合前路手术和后路截骨融合，才能更好地矫正畸形。
Dubousset 等人报告了一个病例，一名 9 岁的先天性麻痹性脊柱侧弯男孩，手术后 6 年出现了严重的畸形进展。经过前路三级截骨和 Dwyer 融合，再加上后路用 Harrington 器械矫正和融合，最终取得了不错的治疗效果。Lee 等人也描述了一个病例，患者的 Cobb 角和顶椎旋转分别进展了 15° 和 18°，通过延长节段性器械固定和融合，获得了满意的结果。还有一项涉及 638 名儿童脊柱畸形患者的研究，发现有 50 例因为并发症需要翻修手术，其中 8 例是因为曲轴现象，这些病例主要通过后路椎体截骨和前后路联合融合技术进行治疗。Bourghli 等人则详细报告了通过后路椎体截骨，在畸形顶点释放之前的融合，用这种单纯后路的方法成功恢复了脊柱的冠状面和矢状面的正常排列，取得了很好的临床和影像学长期效果。
研究人员对曲轴现象进行了全面而深入的研究，从病理生理、诊断、风险因素，到预防和治疗，都有了更清晰的认识。曲轴现象是小儿脊柱侧弯治疗中的一大难题，尤其对于那些还有生长潜力的患者。虽然现在手术技术在不断进步，但由于临床症状不明显，影像学评估又很复杂，诊断曲轴现象还是很困难。在制定治疗方案时，一定要仔细考虑像三叶状软骨开放、术前畸形严重程度、患者年龄等关键风险因素。联合前后路手术在预防曲轴现象上有一定优势，但坚固的后路固定在某些情况下也能发挥重要作用。
这项研究的意义重大，它为临床医生提供了宝贵的参考，帮助他们更好地应对曲轴现象这个 “小怪兽”。不过，目前仍然存在一些问题，比如诊断标准还不够完善，预防和治疗方法也需要进一步优化。未来的研究可以朝着这些方向继续努力，找到更精准的诊断标准，探索出更有效的预防和矫正策略，让更多脊柱侧弯患者免受曲轴现象的困扰，健康快乐地成长。
