低齡兒童的脊柱側凸具有發生早、畸形進行性加重等特點，治療困難，是脊柱外科的難題之一。通過支具治療推遲手術年齡的方法對其矯正作用有限，患兒也很難堅持佩戴支具。
嚴重脊柱側凸的青春期患者，可以行矯形融合手術，手術對其脊柱發育和心肺功能影響較小。但是對於脊柱側凸低齡患兒，矯形融合手術明顯影響兒童脊柱和胸廓的發育，導致軀幹和下肢比例失調，很難讓人接受；對於5歲以下兒童，脊柱融合手術還可影響患者心、肺的發育和功能。此外，手術後脊柱活動度和功能必然受影響，融合脊柱相鄰節段尤其是腰段脊柱退變、相鄰節段後凸畸形、下腰痛、內植物相關的併發症以及遲發感染的發生率亦較高。因此，國內外一些學者一直嘗試用一些不融合脊柱的方法來治療低齡兒童脊柱側凸。目前臨床上脊柱側凸非融合手術主要包括三大類：1、脊柱生長閥技術；2、垂直可延長的鈦肋骨技術（Vertical expandable prosthetic titanium rib，VEPTR）；3、前路椎體U形釘技術。其中前兩者為延遲融合技術，後者是完全不融合技術。其中，脊柱生長閥技術是目前臨床上應用最廣的一種脊柱非融合手術。
1、脊柱生長閥技術的發展歷程
脊柱側凸非融合內固定技術首先是由Paul Harrington 推薦用於低齡兒童的脊柱側凸。1977 年Marchetti 等首先提出“端椎融合”的概念， 即在側凸端椎置入內固定物，固定物周圍做侷限性骨融合， 以防脫出或鬆動； 將延長型Harrington棒置於皮下， 以防骨膜下剝離而致脊柱自發性骨融合。1984 年Moe 等報告了應用皮下放置金屬棒（Harrington棒或Moe棒）來控制低齡兒童嚴重脊柱側凸的初步結果，其後相繼出現了CD、TSRH 等技術及其改良型 。多米諾連接器允許週期性延長脊柱， 但其常突出於皮下壓迫皮膚。Tandem 技術使用管型連接器把兩根短棒連在一起（ 類似拉桿天線） , 行延長手術時把兩棒向相反方向拉出後用小螺釘固定，這不僅可以週期性延長脊柱，而且相比於多米諾連接器，其體積更小，減少了對皮膚的擠壓。
2、脊柱生長閥技術的適應證
脊柱生長閥技術不受脊柱側凸類型的限制，特發性、先天性以及神經肌肉型等各種類型的脊柱側凸的低齡患者都可應用。儘管目前尚無統一的適應症，但絕大多數學者認為行脊柱生長閥術的患者必須符合以下三個條件：（1）脊柱存在明顯的縱向生長能力；（2）脊柱側凸Cobb’s角大於50°，且進行性加重；（3）脊柱側凸柔韌性好，或者在行鬆解術後柔韌性好。由於脊柱生長閥技術的撐開操作有加重脊柱後凸的傾向，因此脊柱後凸畸形是其相對禁忌證。
3、脊柱生長閥的操作技術
行生長閥技術時，常規全麻，患者取俯臥位。根據術前X線片對內固定區上、下方的椎體進行定位。在內固定區上方做長約3 cm 的正中皮膚切口， 剝離脊柱兩側的椎旁肌， 在固定區的椎體上植入螺釘、椎弓根鉤或橫突鉤，同法在內固定區的下方植入螺釘、椎弓根鉤或橫突鉤。在脊柱兩側內固定區的上、下方各放入一根適當長度的金屬棒， 棒一端與釘或鉤連接鎖緊， 另一端穿入皮下。在兩棒連接處做長約3cm 的正中皮膚切口， 放入多米諾連接器或管型連接器， 兩棒插入其中，對脊柱側凸的凹側和凸側都進行撐開，然後鎖緊兩棒。在置入棒及連接器時， 應避免對椎板和關節突等脊椎後份結構的剝離暴露，而將棒置入肌肉中。此後，每隔6～12個月行撐開手術，等患兒發育基本成熟後，行常規的脊柱融合內固定術。
4、脊柱生長閥技術的臨床效果
1984年Moe報告了20例脊柱側凸患者行單側或雙側脊柱生長閥術的初步結果。其中，9例最終需行脊柱融合手術，5例發生內固定脫出，4例斷棍。最終行脊柱融合術的9位患者，第一次術前側凸Cobb’s角平均為58°，術後即刻為40°，平均隨訪15個月後側凸穩定在43°，在行融合術前，他們平均需行4.5次手術，內固定節段的脊柱平均增長3.8cm（相當於Winter方程式計算至的84％）。而最終未行融合術的11位患者，第一次術前的側凸Cobb’s角平均為70°，最近一次隨訪為38°。Klemme等用脊柱生長閥技術治療了67例兒童脊柱側凸患者，報道了類似的結果。這些學者認為，對於脊柱存在明顯生長潛力的脊柱側凸患兒，脊柱側凸非融合手術效果優於傳統的脊柱內固定融合手術。
2004年，Thompson和Akbarnia對28例行生長閥術患者回顧研究認為，對於兒童嚴重脊柱側凸，儘管單、雙側生長閥技術都有助於控制側凸的進展，保持脊柱的生長潛力，但是雙側生長閥的治療結果明顯優於單側生長閥。無論在何種生長閥技術中，頂椎短節段融合術都是不必要的。
2002年，Miniero和Weinstein報道了11例低齡脊柱側凸患兒行脊柱生長閥手術的結果。隨訪過程中，11位患者共行53次手術，出現17次併發症。因此，作者認為，儘管對於進行性的嚴重兒童脊柱側凸來說，皮下生長閥技術是一種選擇，但其效果未必優於直接單次前路或後路脊柱融合內固定術。
2004年Thompson和Poe-Kochert對47例患者行單側生長閥術後隨訪發現，兒童嚴重脊柱側凸常常進展迅速，行單側生長閥術後併發症較多，患者外形不甚理想，治療過程中，脊柱自發性融合是個難題。
2006年邱勇教授對21例脊柱生長閥術後兒童隨訪發現，無論使用何種單棒可延長內固定器械，均可獲得較好的初次矯正效果，但隨延長次數的增加，延長效果下降，併發症發生率增高，有近3/4 的患兒最終未能完成預期的延長療程。結合我國國情，邱教授建議目前應謹慎使用單棒可延長內固定技術。當然，可延長型內固定仍是矯正低齡患兒脊柱側凸的一個研究方向，特別是雙側雙棒系統。
5、脊柱生長閥技術的缺點
雖然脊柱生長閥技術能有效延緩側凸加重，並保留脊柱的部分生長能力，但其也存在明顯的缺點：（1）脊柱生長閥技術僅固定脊柱側凸上下端椎，在保留脊柱生長能力的同時，並不能控制側凸的加重，尤其是脊柱前柱的生長可致“曲軸效應”。（2）脊柱生長閥技術需要行多次延長手術，導致椎體骨膜和皮質骨破壞、微出血及新骨形成，脊柱易發生自發性融合，增加脊柱的僵硬度，影響脊柱的生長能力以及側凸的矯形效果。（3）內固定併發症發生率高， 許多病例無法完成預期的延長，影響治療效果。（4）患者行生長閥術後需每天需佩戴支具22小時以上，給其生活帶來不便。
6、研究進展
為了減少反覆手術撐開及其帶來的併發症，Takaso等發明了一種可遙控型可延長內固定裝置，帶有一個微型內置馬達，棒的可調節延長閥最大外徑為16mm，術後可用調控器在體外反覆延長脊柱並矯正畸形。該系統已成功應用於犬側凸模型。但其可調節延長閥體積太大，且微型馬達需另做切口置入腹腔，限制了該項技術在臨床的開展應用。
2006年Burke等提出了脊柱理想生長閥技術的模型。他認為理想的生長閥，首先，其使用的金屬材料應與骨骼的生物力學特性相同；其次，生長閥能隨著脊柱的生長髮育而增長，進而在三維結構上矯正畸形。他設計的生長閥結構，外形與脊柱側凸相匹配，由許多個單位結構竄聯而成，單位結構之間的距離與椎間盤間隙相同，每個單位結構包括金屬棒和內固定物，如椎弓根螺釘、椎弓根鉤或橫突鉤，將其固定於側凸節段的相鄰椎體上。受脊柱生長力的影響，棒在預定的方向上延長，從而矯正畸形。採用這種理想的生長閥技術，患者不需要定期行撐開手術和最終融合手術，術後也不需要佩戴支具或限制活動。
綜上所述，脊柱生長閥技術，尤其是雙側雙棒系統，是矯正低齡患兒脊柱側凸的一個重要研究方向，它能夠有效控制脊柱側凸的進展，並保留脊柱的部分生長能力，但由於其需多次手術及高併發症發生率，目前仍應謹慎使用。如何有效避免反覆多次手術以及內固定失敗，仍舊是脊柱生長閥技術今後研究的課題。
