李永寧 劉立岷 宋躍明 楊光輝
(1.四川大學(xué)華西醫(yī)院骨科,四川 成都 610041;2.川北醫(yī)學(xué)院第二臨床醫(yī)學(xué)院·南充市中心醫(yī)院骨科,四川 南充 637000)
先天性脊柱畸形(congenital spinal deformity,CSD)是由于先天性椎體發(fā)育異常所引起脊柱椎體在矢狀位、冠狀位或軸向位偏離正常位置,引起側(cè)凸、前后凸和旋轉(zhuǎn)的嚴(yán)重畸形,多數(shù)學(xué)者認(rèn)為其與胚胎發(fā)育有關(guān)[1]。根據(jù)其形成機(jī)制,其可分為椎體分節(jié)不全型、形成障礙型、混合型[2]。Basu、JA Janicki、Beals等報(bào)道,患者如果患有CSD 常常合并其他器官的結(jié)構(gòu)及功能異常,累及部位較多的為腎臟、心臟、脊髓,如合并先天性腎臟發(fā)育不全、先天性心臟病、脊髓縱裂[3-5]。
目前關(guān)于CSD 患者合并心臟異常的文獻(xiàn)報(bào)道相對較少;僅北京協(xié)和醫(yī)院心內(nèi)科郭立琳從心內(nèi)科角度出發(fā)統(tǒng)計(jì)分析了先天性脊柱側(cè)凸合并心臟異?;颊咂涑曅膭訄D及心電圖中各種異常及其分別的發(fā)生率[6],而從外科圍手術(shù)期角度出發(fā)分析研究CSD 合并心臟異?;颊咂湫墓δ芗案鞣N病理結(jié)構(gòu)改變的發(fā)生率及相關(guān)影響因素尚未見報(bào)道。在臨床工作中,對合并心臟異?;颊邔?shí)施非心臟手術(shù),易并發(fā)肺炎、心力衰竭、肺動脈高壓、感染性心內(nèi)膜炎等,明顯增加了圍手術(shù)期相關(guān)并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)及臨床處理難度[7]。因此,在術(shù)前準(zhǔn)確評估心臟異?;颊叩男墓δ懿⒆飨鄳?yīng)處理可以降低圍手術(shù)期風(fēng)險(xiǎn),增加手術(shù)成功率。
1.1 納入標(biāo)準(zhǔn) ①中國西南地區(qū)常駐居民。②確診為先天性脊柱畸形。③2007年6月-2013年09月在四川大學(xué)華西醫(yī)院骨科住院治療,并有詳細(xì)的臨床資料、心電圖和超聲心動圖結(jié)果。排除標(biāo)準(zhǔn):①特發(fā)性脊柱側(cè)凸、神經(jīng)肌源性脊柱側(cè)凸、marfan綜合征伴脊柱側(cè)凸等其他類型脊柱側(cè)凸的患者。②因嚴(yán)重胸廓畸形等原因致超聲心動圖取圖質(zhì)量較差,無法提供確切數(shù)據(jù)的患者。所有患者的診斷均由全脊柱X 片、病變區(qū)域三維CT、MRI掃描及手術(shù)確診[8]。根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn),共納入127例病例。
1.2 方法
1.2.1 心臟相關(guān)數(shù)據(jù)收集 包括術(shù)前體格檢查、心電圖檢查及超聲心動圖檢測。體格檢查包括視診、觸診、叩診、聽診,詳細(xì)記錄所發(fā)現(xiàn)的異常情況;心電圖檢查由心電圖室??漆t(yī)師應(yīng)用12導(dǎo)聯(lián)同步記錄心電圖機(jī)完成,結(jié)果由副高以上心電圖醫(yī)師解釋;超聲心動圖檢測均由對脊柱畸形分類不知曉的高年資超聲影像科醫(yī)師完成,對舒張末期左室前后徑(LV)、左房前后徑(LA)、主動脈根徑(AO)、右室前后徑(RV)、右房前后徑(RA)、左心室舒張末期和收縮末期容積進(jìn)行測量,計(jì)算左室射血分?jǐn)?shù)(EF)。
1.2.2 心臟異常分類 根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料心臟異??煞譃閮深悾孩俟δ苄孕呐K異常:包括二尖瓣返流、主動脈瓣返流、三尖瓣返流、肺動脈高壓、心包積液、肺動脈瓣返流等,此類心臟異常通常不伴明顯心臟器質(zhì)性改變[9];②結(jié)構(gòu)性心臟異常:包括房間隔缺損、室間隔缺損、右心房殘存歐氏瓣、主動脈竇增寬、殘存上腔靜脈、左室假腱索、動脈導(dǎo)管未閉等,這類心臟異常說明心臟在結(jié)構(gòu)上已出現(xiàn)病理性改變[10]。參照2003年美國心臟病協(xié)會的評估指南,二尖瓣、三尖瓣、主動脈返流根據(jù)有效返流口面積(effective regurgitant orifice area,EROA)可分為輕度(微量)、中度和重度,見表1[11]。
表1 2003年美國心臟病協(xié)會關(guān)于瓣膜返流嚴(yán)重程度的分級標(biāo)準(zhǔn)(cm2)Table 1 The valvular regurgitation severity classification standard of the American heart association in 2003
1.2.3 研究方法 ①研究先天性脊柱畸形患者心臟內(nèi)在結(jié)構(gòu)及心功能的變化:本研究首先按心臟異常與心臟正常分組,結(jié)構(gòu)性心臟異常與功能性心臟異常分組,比較各自兩組間年齡、性別構(gòu)成比、Cobb角度、各心腔內(nèi)徑及主動脈根徑指標(biāo)有無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,比較兩組間代表心功能參數(shù)的左室射血分?jǐn)?shù)有無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,來評價(jià)先天性脊柱畸形患者其心臟結(jié)構(gòu)及功能變化。②研究年齡對心臟異常的發(fā)生率及心功能的影響:根據(jù)SRS(國際脊柱研究協(xié)會)的定義,先天性脊柱畸形可按年齡分為兒童型(<10歲),青少年型(10~18歲),成人型(>18 歲)[12]。按照患者年齡<10歲、10歲~18歲、>18歲進(jìn)行分組,比較各組間心臟異常發(fā)生率及心功能的差異。③研究畸形類型對心臟異常的發(fā)生率及心功能的影響:CSD 按其發(fā)生機(jī)制可分為椎體分節(jié)不全型、椎體形成障礙型和同時(shí)具有以上兩種的混合型[2]。按照以上類型進(jìn)行分組,比較各組間心臟異常發(fā)生率及心功能的差異。④研究冠狀面Cobb角度對心臟異常發(fā)生率及心功能的影響:按照SRS(國際脊柱研究協(xié)會)的定義,脊柱側(cè)凸畸形按照冠狀面Cobb角度可分為輕度側(cè)凸(<40°)、中度側(cè)凸(40°~80°)、重度側(cè)凸(>80°)。按照冠狀面Cobb角度<40°、40°~80°、>80°進(jìn)行分組,比較各組間心臟異常發(fā)生率及心功能的差異。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 13.0軟件完成對所納入病例的臨床資料數(shù)據(jù)、超聲心動圖相關(guān)心臟指數(shù)的科學(xué)統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以“均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,兩組間計(jì)量資料對比用t檢驗(yàn),組間計(jì)數(shù)資料對比用χ2檢驗(yàn)。
2.1 先天性脊柱畸形患者心臟異常發(fā)生率 根據(jù)超聲心動圖顯示(見表2):所有病例中除1例卵圓孔未閉,1例室間隔缺損患者因患方懼怕手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)拒絕行手術(shù)外,其他所有患者均順利完成脊柱矯形術(shù),恢復(fù)良好,圍手術(shù)期內(nèi)未出現(xiàn)相關(guān)并發(fā)癥。
2.2 先天性脊柱畸形患者心臟結(jié)構(gòu)及功能變化 按照心臟異常、心臟正常,結(jié)構(gòu)性心臟異常、功能性心臟異常進(jìn)行分組后(見表3、表4),比較各自兩組間性別構(gòu)成比、年齡、Cobb 角度、各心腔內(nèi)徑及主動脈根徑均無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05),代表心功能參數(shù)的左心室射血分?jǐn)?shù)(EF)各組比較亦無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05),且均在正常范圍內(nèi)(58%~74%)。這說明心臟異常組患者心功能、各心腔指數(shù)與心臟正常組相比較無明顯區(qū)別,結(jié)構(gòu)性心臟異常組患者心功能及各心腔指數(shù)與功能性心臟異常組相比較無明顯區(qū)別,先天性脊柱畸形患者的心臟血流動力學(xué)總體上處于平穩(wěn)狀態(tài)。
2.3 年齡對心臟異常發(fā)生率及心功能的影響 據(jù)不同年齡患者心臟參數(shù)比較<10歲患者心臟異常人數(shù)為10人(10/25,40%),10~18歲患者心臟異常人數(shù)為38人(38/84,45.23%),>18歲患者心臟異常人數(shù)為8人(8/18,44.44%)。心臟異常發(fā)生率年齡段均無顯著差異(P>0.05)。這說明按照統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,不同的年齡對心臟異常發(fā)生率無明顯影響。根據(jù)年齡分組后,代表心功能參數(shù)的左室射血分?jǐn)?shù)(EF)各組比較亦無顯著差異(P>0.05),且均在正常范圍內(nèi)(58%~74%),而各心腔內(nèi)徑隨生長發(fā)育逐漸變大應(yīng)屬正?,F(xiàn)象。
表2 先天性脊柱畸形患者中心臟異常類型及發(fā)生率[n(×10-2)]Table 2 The type and the incidences of cardiac abnormalities in CSD
表3 心臟異常組與心臟正常組各類數(shù)據(jù)對比Table 3 The contrast between the cardiac anomalies group and the normal group
表4 結(jié)構(gòu)性心臟異常組與功能性心臟異常組相關(guān)數(shù)據(jù)對比Table 4 The contrast between the group of the functional cardiac abnormalities and the structural cardiac abnormalities
2.4 畸形分類對心臟異常發(fā)生率及心功能的影響形成障礙型心臟異常人數(shù)為38人(38/85,44.70%),分節(jié)不全型心臟異常人數(shù)為5人(5/11,43.75%),混合型心臟異常人數(shù)為13人(13/29,44.82%),畸形分類中心臟異常發(fā)生率均無顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P >0.05)。這說明按照統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,不同畸形類型對心臟異常發(fā)生率無明顯影響。按照畸形類型分類后,其代表心功能的參數(shù)左心室射血分?jǐn)?shù)(EF)各組比較亦無顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05),且均在正常范圍內(nèi)(58%~74%),見表5。
表5 按畸形類型分別對各心臟參數(shù)的影響Table 5 The contrasts in the heart parameters of the different CSD types
2.5 Cobb角度對心臟異常發(fā)生率及心功能的影響按Cobb角度比較各心臟參數(shù):Cobb 角度<40°患者心臟異常人數(shù)為11人(11/25,40%),40~80°心臟異常人數(shù)為37人(37/85,43.52%),>80°心臟異常人數(shù)為8人(8/17,47.05%),不同Cobb角多間的心臟異常發(fā)生率均無顯著差異(P>0.05)。這說明按照統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,不同的冠狀面Cobb角度對心臟異常發(fā)生率無明顯影響。按照Cobb角度分組后,<40°與>80°其左室前后徑、右室前后徑、左室射血分?jǐn)?shù)(EF)相比其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。雖然比較<40°與>80°左心室射血分?jǐn)?shù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但兩者心功能的左心室射血分?jǐn)?shù)仍在正常范圍內(nèi)(58%~74%)。
先天性心臟?。–ongenital heart disease,CHD)是指在胚胎發(fā)育時(shí)期由于心臟及大血管的形成障礙而引起的局部解剖結(jié)構(gòu)異?;虺錾髴?yīng)自動關(guān)閉的通道未能閉合的心臟,包括室間隔缺損、房間隔缺損及動脈導(dǎo)管未閉等[13]。據(jù)統(tǒng)計(jì),先天性心臟病在整個人群范圍的發(fā)病率約在0.30%~1.20%左右[14、15],而8%~10%的先天性脊柱側(cè)凸畸形患者同時(shí)患有先天性心臟?。?,5,16]。本研究中 心臟異常 發(fā)生率為44.09%,其中類似于先天性心臟病的結(jié)構(gòu)性心臟異常類型發(fā)生率為13.38%,與前述研究接近,高于文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)的特發(fā)性脊柱側(cè)凸畸形患者合并結(jié)構(gòu)性心臟異常4.59%~11.43%的發(fā)病率[17,18],分析原因可能是先天性脊柱畸形作為一種先天性多因素疾病,引發(fā)其產(chǎn)生的某些相關(guān)因素也可能同時(shí)影響心臟的發(fā)育及結(jié)構(gòu)變化[19]。本研究的心臟異常診斷全部由超聲心動圖確定,其中心臟異常中最多見的類型為房間隔缺損(6例,4.72%),未發(fā)現(xiàn)有二尖瓣脫垂的病例,可能的原因?yàn)楸狙芯績H納入擬手術(shù)治療的脊柱畸形患者。某些嚴(yán)重的分流性先天性心臟病會影響患者的循環(huán)血流動力學(xué),相關(guān)心臟手術(shù)干預(yù)應(yīng)先于脊柱矯形手術(shù),其中以室間隔缺損(ventricular septal defect,VSD)修補(bǔ)術(shù)最多。其建議此類先心病早期發(fā)現(xiàn)后先予心臟手術(shù)或介入干預(yù),待血流動力學(xué)處于平穩(wěn)狀態(tài)后再行脊柱矯形手術(shù)[6]。本院對于復(fù)雜型或紫紺型先天性心臟病,均建議先轉(zhuǎn)入其他科室行心臟手術(shù)或介入干預(yù)后再入我科行脊柱畸形矯治術(shù)。
功能性心臟異常其整體瓣膜返流率在26%~62%之間,生理性多見[9,20]。本研究中,有39例患者(30.71%)合并有瓣膜返流,最常見的為三尖瓣返流(28例,22.04%),其次依次為二尖瓣返流合并三尖瓣返流、二尖瓣返流、主動脈瓣返流,沒有發(fā)現(xiàn)肺動脈瓣返流相關(guān)病例。造成上訴研究結(jié)果差異的可能原因考慮不同人種及地域、伴或不伴脊柱畸形的人群其心臟發(fā)育各不相同,均會對心臟瓣膜的返流率產(chǎn)生影響。此外,嚴(yán)重脊柱畸形會造成胸廓畸形,引起胸廓容積改變,繼發(fā)性壓迫肺組織,也可能影響心臟瓣膜返流,而其確切原因及相關(guān)程度還需進(jìn)一步研究。本研究里重度側(cè)凸畸形患者其左室前后徑、右室前后徑均較輕中度側(cè)凸畸形組大,但射血分?jǐn)?shù)較其他兩組小,表明重度側(cè)凸對患者的心臟發(fā)育及功能有一定的影響。
心臟異?;颊咴趪中g(shù)期會出現(xiàn)多種嚴(yán)重并發(fā)癥。隨著對心臟異常認(rèn)識水平不斷提高,傳統(tǒng)的心臟體格檢查及心電圖檢查已經(jīng)不能夠全面地反應(yīng)心功能的真實(shí)情況。超聲心動圖作為一種非侵入性檢測技術(shù),有利于更好地檢測心臟的解剖結(jié)構(gòu)及功能狀態(tài)。其可以直觀地了解有無心臟異常結(jié)構(gòu)存在,測量各心腔具體數(shù)值,測算代表心功能的心臟射血分?jǐn)?shù)[21]。超聲心動圖可以明確診斷出絕大多數(shù)復(fù)雜型先天性心臟病、非復(fù)雜型先天性心臟病、心包積液、瓣膜返流等并作出定量分析。在本研究說明術(shù)前單純依靠體格檢查及心電圖來衡量心功能已顯不足。Ipp等也認(rèn)為超聲心動圖對脊柱側(cè)凸畸形患者的心臟結(jié)構(gòu)及功能異常的篩查和診斷較心電圖更有優(yōu)勢和價(jià)值[22]??紤]到傳統(tǒng)的心電圖及體格檢查對心臟異常的低檢出率和不完善性,我們建議對于需手術(shù)矯形的先天性脊柱畸形患者,術(shù)前應(yīng)常規(guī)行超聲心動圖檢查,了解其心臟結(jié)構(gòu)是否存在異常,對其心功能及血流動力學(xué)進(jìn)行準(zhǔn)確評估,以提高圍手術(shù)期的安全。
和前人的研究相比[23,24],本研究對象中未發(fā)生心臟驟停、死亡等惡性事件。分析其可能的原因有:①隨著醫(yī)療技術(shù)水平的不斷進(jìn)展,圍手術(shù)期內(nèi)出現(xiàn)大的并發(fā)癥概率明顯降低;②既往無法處理的先天性心臟病,現(xiàn)在已經(jīng)能夠通過心臟手術(shù)或介入干預(yù)得到治愈,恢復(fù)了其血流動力學(xué)的穩(wěn)定性,減輕了對脊柱矯形手術(shù)的影響。由于先天性脊柱畸形矯形手術(shù)創(chuàng)傷大,時(shí)間較長,且患者年齡相對較小,術(shù)前了解患者的心肺功能就顯得尤為重要。因此,我們建議:①術(shù)前需重視心臟查體、心電圖檢查,并完善超聲心動圖檢查,以利于明確心功能情況和對手術(shù)耐受力的判斷。②發(fā)現(xiàn)心臟異常后需請相關(guān)科室會診做相應(yīng)術(shù)前評估及處理,保證患者圍手術(shù)期血流動力學(xué)處于相對平穩(wěn)狀態(tài)。③對于心臟異常嚴(yán)重影響血流動力學(xué)穩(wěn)定的患者,可先行心內(nèi)科介入或心外科手術(shù)治療以改善循環(huán)后再行骨科矯形手術(shù)以降低圍手術(shù)期風(fēng)險(xiǎn)。
本研究發(fā)現(xiàn):①先天性脊柱畸形患者合并心臟異常的發(fā)生率較高。②不同的年齡、冠狀面Cobb角度及畸形類型對先天性脊柱畸形患者合并心臟異常的發(fā)生率的影響無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。③先天性脊柱畸形合并心臟結(jié)構(gòu)異?;颊咂湫墓δ?、各心腔指標(biāo)與心臟結(jié)構(gòu)正常組無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。④重度側(cè)凸畸形患者其左室前后徑、右室前后徑較輕中度側(cè)凸畸形組大,但射血分?jǐn)?shù)小于其他兩組。這表明先天性脊柱畸形患者心臟結(jié)構(gòu)和相關(guān)參數(shù)在整體水平上無明顯異常,但重度側(cè)凸對患者心臟結(jié)構(gòu)及功能有一定影響,需要在以后進(jìn)行長期的隨訪觀察。本研究的不足之處為僅納入擬手術(shù)治療的住院患者,病例選擇范圍有一定的局限性,故對先天性脊柱畸形患者合并心臟異常的發(fā)生率在整體性上可能存在一定誤差,若要準(zhǔn)確評估其發(fā)生率,還需擴(kuò)大樣本量及樣本范圍。由于本研究樣本量較少,如進(jìn)行更加細(xì)致的分組會造成某些分組由于病例數(shù)過少影響統(tǒng)計(jì)分析的真實(shí)性,故本研究沒有分別探討研究功能性心臟異常及結(jié)構(gòu)性心臟異常各自相關(guān)的影響因素。而重度側(cè)凸畸形患者如果不進(jìn)行積極治療其心功能持續(xù)變化趨勢,胸椎畸形及腰椎畸形對心臟異常發(fā)生率的影響這些問題將待后續(xù)研究進(jìn)行解決。
脊柱矯形手術(shù)的先天性脊柱畸形患者的心臟異常發(fā)生率相對較高。先天性脊柱畸形合并心臟異?;颊咂湫墓δ軣o顯著下降,大多數(shù)患者可以耐受手術(shù)。冠狀面Cobb 角的大小可以影響心臟的結(jié)構(gòu)發(fā)育。少數(shù)患者心功指標(biāo)提示會帶來一定的危險(xiǎn)因素,需在圍手術(shù)期積極監(jiān)測和預(yù)防相應(yīng)的并發(fā)癥?;谛碾妶D和體格檢查對心臟異常的較低檢出率較及不完善性,其提供的參考數(shù)據(jù)較少,術(shù)前應(yīng)完善超聲心動圖檢查,以利于對先天性脊柱畸形合并心臟異?;颊叩臏?zhǔn)確評估,為圍手術(shù)期安全提供保證。
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