又称为胸廓发育不良综合征( thoracic insufficiency syndrome,TIS)

^[1](1）一种少见的常染色体隐性遗传性骨软骨发育不良性疾病.

(2) 多见于婴儿早期,但可迟至青春期,临床以胸廓狭小及伴发的呼吸系统异常,肾消耗病的进行性加重为主要表现,并可有其他系统合并症.

(3) 影像表现特征为胸廓狭长,骨盆畸形及肢体畸形.包括:长骨短、干骺端增宽、掌指骨短粗、锥形骨骺及赘生指.

1 ATD是以小胸廓、骨盆畸形、肢体短缩、多指趾为特征。

2 主要临床表现为肋骨短,胸廓狭小,呼吸运动困难,20 %可伴多指(趾) 畸形。

3 在新生儿期及婴儿期多因呼吸系统感染来诊，婴幼儿可因胸廓发育不良致呼吸困难、反复呼吸道感染,导致重症肺炎而死亡，若能度过婴幼儿期, 儿童期患儿因胸廓增长呼吸系统感染发病率降低,但可因肾纤维化导致慢性肾功能衰竭而死亡。

^[2] 因胸廓发育不良而不能支持正常呼吸运动和肺脏生长发育的病症。胸廓畸形常与先天性脊柱畸形同时存在, 且直接影响先天性脊柱畸形的手术效果。从前,低龄先天性脊柱侧凸伴胸廓发育异常患者的手术治疗通常是以用或不用内固定骨骼阻滞术为主, 而胸廓及肺发育不全的问题往往被忽略。Campbell 等于2003 年在骨关节外科杂志( JBJS) 上首次报道TIS[1], 同年在第39 届脊柱侧凸研究协会( SRS) 年会上详细阐述了TIS 和可撑开型人工假体钛肋( vertical expandable prosthetic titanium rib,VEPTR) 器械。现今, 越来越多的矫形外科医生开始重视脊柱侧凸患儿肺功能的改善, 而不单单追求畸形的矫正,VEPTR 技术应运而生。

TIS 并不是特指一种疾病, 而是一类疾病, 大部分是先天性疾病, 同时存在多系统的畸形, 最多见的是先天性脊柱侧凸和侧后凸畸形[3], 通常还合并有并肋、肋骨缺如等胸廓发育畸形。一般认为, 大多数先天性脊柱侧凸是非遗传性的, 由胚胎发育过程中的环境因素引起。其次, 婴幼儿特发性脊柱侧凸病情迅速进展也可导致TIS, 病因不明。此外, Jeunes 综合征也是能引起TIS 的一种疾病, Jeune 综合征即窒息性胸廓发育不良, 又名胸廓- 骨盆- 指( 趾) 骨发育不良, 为常染色体隐性遗传病。本病因胸廓发育不良导致呼吸困难和反复呼吸道感染, 严重者出生后数周内死亡。Jarcho- Levin 综合征[5]患者通常也存在TIS, 主要表现为胸廓高度的严重丢失, 是一种罕见病, 全世界报告的病例在400 例左右, 是一种常染色体遗传疾病, 影像学上胸廓为“风扇”状外观。

正常胎儿肺发育分4 个阶段[2]: 肺芽期( 孕1~7 周) ,假腺管型期( 孕5~17 周) , 小管期( 孕16~26 周) , 终末期( 孕24~40 周) 。婴幼儿在2 岁以前肺泡增殖速度最快, 肺的生长也最快, 以后逐渐减慢, 并持续到8 岁左右结束。从婴儿期到肺发育成熟, 肺毛细管的面积会增加23 倍。胸廓是支撑呼吸运动的腔室, 由胸骨、肋架、胸椎构成, 其周围覆以肌肉等软组织, 膈肌是胸廓的底。胸廓除具有保护、支持功能外, 最主要的功能是参与呼吸运动。应具备保持正常稳定的容积和改变容积的能力, 也就是维持正常的呼吸运动。

肺的发育依赖于胸廓的生长, 而胸廓必须通过肋骨和脊柱左右对称的生长才能提供一个正常的环境, 两者的发育生长是相互依赖的。TIS 同时存在肺和胸廓的发育障碍。首先是胸廓不足以支持肺的正常呼吸, 当存在并肋或肋骨缺如时, 呼吸运动受到限制; 当畸形进展时, 胸腔容积进一步减少, 胸廓功能不全加重, 并容易导致肺不张、肺部感染等。其次是胸廓不足以支持肺的正常生长, 胸廓畸形致使胸廓在各个方向的生长受到限制, 使肺组织的正常生长显著受限。所以任何影响肺发育或胸廓发育的疾病都会引起相同的病理过程, 肺泡毛细管上皮细胞的减少和萎缩引起肺泡的减少, 肺交换功能的减低, 再加上呼吸运动的受限, 很容易引起肺功能不全。Boffa 等最早报告了1 例一直未予治疗的先天性脊柱侧凸患者, 36 岁时死于严重限制性肺疾病导致的心脏骤停。

Campbell 等根据肺容积丢失机制将TIS 分为4 型 : Ⅰ型, 肋骨缺如和脊柱侧凸 ; Ⅱ型, 肋骨融合和脊柱侧凸 ; Ⅲa 型, 全小胸廓 ; Ⅲb 型,狭窄胸廓 。此分类对于VEPTR 手术有一定参考意义。不同的类型引起肺功能降低的机制也不尽相同, 其中Ⅰ型因肺脏被压缩在胸廓里, 胸廓活动的容积丢失, 包括缺少肋骨的先天性脊柱侧凸。Ⅱ型是因为凹侧的并肋缩短了胸廓, 限制了凹侧肺的呼吸运动, 包括含有并肋的先天性脊柱侧凸和胸廓切开术后的瘢痕挛缩性脊柱侧凸。Ⅲa型是因为双侧胸廓的纵径缩小引起的全小胸廓而限制了肺的呼吸运动, 包括Jarcho- Levin 综合征和严重的胸后凸畸形。Ⅲb 型是因为双侧胸廓横径的缩小而形成的狭窄胸廓, 限制了呼吸运动, 包括窒息性胸廓发育不良( Jeune 综

合征) 等。

TIS 的诊断并不困难, 通过患儿的症状、体征、胸廓X线片、CT 和肺功能检查等就可以确诊。采集病史时, 应重点注意呼吸功能不全的症状。视诊时应观察患儿的呼吸频率, 频率加快提示呼吸功能降低。触诊可用拇指分离试验评判胸廓的运动度。叩、听诊可以判断肺部是否合并感染。肺功能检查可以直接评估肺功能的状态[8], 但对于小儿在操作上存在一定困难。

TIS 的诊断重点在于影像学评估病情的严重程度。X线表现严重的脊柱畸形, 主要是脊柱侧凸、侧后凸, 出现楔形脊椎、半脊椎、单侧未分节骨桥、块状脊椎、并肋、缺肋、肋骨短小、高肩胛等; 在X 线片中, 应测量侧凸Cobb 角、后凸Cobb 角, 胸廓横径、前后径。Campbell 等建议用胸廓正位X 线片中凹侧胸廓纵径与凸侧胸廓纵径的比例来衡量肺受限制的程度, 比值越小, 肺受限越大。CT 表现胸廓三维空间的变化以及凹侧胸腔和肺严重发育不良, 典型CT 表现为“吹风样”胸廓外观, 胸椎高度旋转, 挤进凸侧,

凸侧肺受压严重, “剃刀背”畸形明显, 形如船帆被风吹一样。CT 评估指标主要有双侧胸廓横径比值、胸廓旋转角、脊柱旋转角。

从 出生到8 岁这一时期, 肺通过肺小泡细胞增殖获得生长, 在这段黄金时期采取手术治疗有利于包括脊柱在内的胸廓各个组成部分的生长发育, 使肺进一步获得生长发育。但早期, 对先天性脊柱侧凸患儿均采用传统骨骼阻滞术, 这种手术限制了脊柱和胸廓的生长, 限制了肺的发育, 势必影响肺小泡的增殖生长, 带来新的恶性循环, 最终可能导致严重的肺功能不全。针对这些缺陷, VEPTR 技术应运而生。