AIS患者主側凸及總體側凸向量對軀干冠狀面平衡的影響

朱偉瑋，徐 杰，張百慧

隨著特發(fā)性脊柱側凸（adolescent idiopathic scoliosis，AIS）矯形理論和器械的不斷發(fā)展，AIS矯正率可達70%以上[1]，但術后軀干平衡失代償仍常有發(fā)生。Miller等對908例AIS患者矯形術后隨訪2年后報道，軀干冠狀面失平衡發(fā)生率高達16.83%[2]。軀干冠狀面失平衡在形體方面常表現為軀干歪斜、雙肩不等高、站姿異常、剃刀背等情況，嚴重影響患者的體貌外形。

目前，在AIS冠狀面上的研究僅僅涉及脊柱側凸大小的變化、偏移大小的變化，較少涉及術前術后脊柱側凸大小與冠狀面偏移大小的相關性、術前術后脊柱側凸方向（左右）與冠狀面偏移方向（左右）的相關性。本研究把側凸的方向和偏移的方向納入研究，探討AIS患者冠狀面?zhèn)韧褂跋駥W參數對冠狀面平衡的影響。

1 對象與方法

1.1 對象 回顧性分析2011年3月－2013年9月筆者醫(yī)院采用單純后路椎弓根釘棒系統(tǒng)矯形治療的22例AIS患者的資料，男性5例，女性17例，年齡（14.3±1.8）歲（12.2～18.0歲），隨訪（12.0±5.4）月（6～24月），其中Lenke1型9例，Lenke2型2例，Lenke3型2例，Lenke5型8例，Lenke6型1例。

納入標準：（1）確診為AIS，術前攝站立位全脊柱正側位X片、仰臥位左右側屈位X片，術后攝脊柱全長正側位X片。（2）采用一期后路脊柱椎弓根釘棒系統(tǒng)矯形。（3）所有患者術前均行全脊柱MRI檢查以排除神經系統(tǒng)異常。

排除標準：（1）先天性脊柱側凸、退變性脊柱側凸等其他類型側凸；（2）脊柱融合手術方式為前路或前后聯(lián)合入路。（3）神經系統(tǒng)異常的患者。

1.2 手術方法 均由同一組手術人員完成。術中全程使用神經電生理監(jiān)測。手術方案的制定主要依據患者的Lenke分型。通過單純后路，均采用徒手技術置入椎弓根螺釘，如沒有置棒困難等特殊情況，各融合節(jié)段均使用單向螺釘，置釘前用球探探查釘道完整性，術中透視確定螺釘的位置和長度。將6mm鈦棒預彎成需要的矢狀面度數，先置入凹側矯形棒，后置入凸側棒，采用旋棒技術、頂錐去旋轉技術進行矯形。將融合范圍內的椎體棘突、后椎板進行去皮質操作，咬除的骨質植骨。術中進行自體血回輸。

1.3 測量指標與統(tǒng)計分析 側凸角度大小使用cobb法測量（確定測量節(jié)段的上端椎及下端椎，測量上端椎上終板平行線及下端椎下終板平行線之間的夾角）[3]。目前絕大多數學者采用經C7椎體中點的鉛垂線（C7plumb line，C7PL）偏離骶骨中垂線（center sacral vertical line，CSVL）距離超過2cm來界定有軀干冠狀面失平衡的發(fā)生[4]。本研究設定：側凸方向值（若凸向左，記為：＋cobb角；若凸向右，記為：－cobb角）；所有側凸方向值之和（脊柱所有側凸方向值即正負cobb值相加）；側凸矯正量（術前側凸冠狀面cobb角－術后側凸冠狀面cobb角）；側凸矯正率（側凸校正量／術前側凸冠狀面cobb角×100%）；C7PL－CSVL大?。y量C7椎體中心鉛垂線到骶骨中垂線的水平距離，單位mm）；C7PLCSVL方向值（若C7鉛垂線偏向骶骨中垂線左側，記為“＋”C7PL－CSVL值；若C7鉛垂線偏向骶骨中垂線右側，記為“－”C7PL－CSVL值）；C7PL－CSVL變化量（術前術后C7PL－CSVL大小之差的絕對值）；C7PL－CSVL變化率（C7PL－CSVL 變化量／術前C7PL－CSVL大小×100%）。采用 C7PL－CSVL的大小和方向值來評價冠狀面軀干平衡的情況（圖1）。Somoske y等證實，基于向量的角度測量完全可以替代傳統(tǒng)的手工二維測量，具有相似的精度和更高的可靠性和可重復性[5]。

1.4 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 19.0軟件對變量進行正態(tài)性檢驗。若符合正態(tài)分布，對相關參數進行配對t檢驗（P＜0.05為差別具有統(tǒng)計學意義），對各相關參數繪制散點圖并進行Pearson相關性分析（P＜0.05為差別具有統(tǒng)計學意義）；若不符合正態(tài)分布，采用用秩和檢驗和秩相關（Spearman）。

2 結 果

2.1 相關參數術前組與術后組配對t檢驗 主側凸cobb角、所有側凸cobb角之和、C7PL－CSVL大小經正態(tài)性檢驗符合正態(tài)分布。術前術后主側凸cobb角的變化、所有側凸cobb角之和的變化、C7PL－CSVL大小的變化均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05，表1）。

圖1 測量指標示意圖Fig 1 Schematic diagram showing measurement index

表1 術前術后相關參數Tab 1 Related parameters of preoperative and postoperative

2.2 散點圖 術前C7PL－CSVL向量隨術前主側凸向量增大而增大，呈直線趨勢；術前C7PL－CSVL向量隨術前所有側凸向量之和增大而增大，呈直線趨勢（圖2）。

圖2 術前C7PL－CSVL向量與術前主側凸向量Fig 2 Vector of C7PL－CSVL and vector of major curve in preoperation

2.3 相關性分析 術前C7PL－CSVL向量與術前主側凸向量的相關性有統(tǒng)計學意義（r＝0.585，P＝0.004），術前 C7PL－CSVL向量與術前所有側凸向量之和的相關性有統(tǒng)計學意義（r＝0.576，P＝0.005）；術后 C7PL－CSVL向量與術后主側凸向量、術后C7PL－CSVL向量與術后所有側凸向量之和、主側凸校正量與C7PL－CSVL變化量、主側凸矯正率與C7PL－CSVL變化率、術前C7PL－CSV大小與術前主側凸cobb角、術前C7PL－CSV大小與術前所有側凸cobb角之和、術后C7PL－CSV大小與術后主側凸cobb角、術后C7PL－CSV大小與術后所有側凸cobb角之和的相關性無統(tǒng)計學意義（P＞0.05 ，表2，圖3）。

表2 變量的相關性分析Tab 2 Correlation analysis of the variables

圖3 術前C7PL－CSVL向量與術前所有側凸向量之和Fig 3 Vector of C7PL－CSVL and overall curves in preoperation

3 討 論

本組資料中，術前術后主側凸cobb角的變化、所有側凸cobb角之和的變化均有統(tǒng)計學意義，并且所有側凸cobb角之和的變化量大于主側凸cobb角的變化量；術后主側凸cobb角平均減小30.75°，術后所有側凸cobb角之和平均減小52.0°；表明后路椎弓根釘－棒系統(tǒng)可以有效矯正AIS側凸大小，同時由于脊柱力線重新構建，使得未行固定融合的側凸也自發(fā)的減小了。術前術后C7PL－CSVL大小的變化有統(tǒng)計學意義，表明后路椎弓根釘棒系統(tǒng)可以有效減小冠狀面C7鉛垂線相對骶骨中垂線的偏移大小。本研究中，術前31.8%（7／22）的患者出現軀干冠 狀 面 失 平 衡 （C7PL－CSVL ＞20mm），術 后90.9%（20／22）的 AIS 均獲 得 CTB（C7PL－CSVL≤20mm），術后末次隨訪時平均C7PL－CSVL為9.42mm，表明采用后路椎弓根釘－棒系統(tǒng)可以有效恢復和重建AIS的CTB。

術前C7PL－CSVL向量與術前主側凸向量的相關性有統(tǒng)計學意義（r＝0.585，P＝0.004），術前C7PL－CSVL向量與術前所有側凸向量之和的相關性有統(tǒng)計學意義（r＝0.576，P＝0.005）；其中術前主側彎凸出方向與術前C7PL－CSVL方向同向率達82.0%，術前所有側彎方向值之和的方向與術前C7PL－CSVL方向同向率達86%，說明大多數情況下AIS術前主側彎凸出方向與術前冠狀面上C7鉛垂線相對骶骨中垂線偏移的方向是相同的，大多數情況下總體側彎的凸出方向與術前冠狀面上C7鉛垂線相對骶骨中垂線偏移的方向也是相同的，且AIS總體側彎的凸出方向與術前冠狀面上C7鉛垂線相對骶骨中垂線偏移方向的同向率略高于術前冠狀面上C7鉛垂線相對骶骨中垂線偏移的方向。所以，無干預的自然情況下AIS患者冠狀面上主側凸和總體側凸的凸向可用來預測自然情況下冠狀面上C7鉛垂線相對骶骨中垂線的偏移方向，即冠狀面上C7鉛垂線相對骶骨中垂線的偏移方向大多數情況下趨向于主側凸的凸向和總體側凸的凸向。因此，干預（如支具、矯形術）AIS患者軀干冠狀面失平衡的重點應該是防止、糾正脊柱整體向主側凸和總體側凸的凸出方向偏移。術后C7PL－CSVL向量與術后主側凸向量的相關性無統(tǒng)計學意義、術后C7PLCSVL向量與術后所有側凸向量之和的相關性無統(tǒng)計學意義，說明術后術后殘余側凸的凸出方向對冠狀面上C7鉛垂線相對骶骨中垂線偏移的方向無顯著影響，這提示術后影響脊柱冠狀面平衡力線重構的因素較術前更加復雜，可能是由于植入的人工椎弓根釘－棒系統(tǒng)干擾了本身脊柱自然情況下的平衡與代償的力線所致，也可能是手術破壞了椎旁的肌肉組織，使得原來維持脊柱平衡的自身肌肉－骨骼系統(tǒng)發(fā)生了變化。

22例AIS術后的主側凸cobb角平均矯正率為71.2%，所有側凸cobb角之和的平均矯正率為66.7%，C7PL－CSVL大小的平均矯正率為45.1%；但術后末次隨訪時有9.1%（2／22）的AIS術后軀干冠狀面失平衡（C7PL－CSVL＞20mm）。主側凸校正量與C7PL－CSVL變化量的相關性無統(tǒng)計學意義，主側凸校正率與C7PL－CSVL變化率的相關性無統(tǒng)計學意義，說明主側凸矯正率與軀干冠狀面偏移的矯正率并不相關，主側凸校正量與軀干冠狀面偏移的矯正量并不相關；采用后路椎弓根釘－棒系統(tǒng)矯形時并非主側凸矯正效果越好，對冠狀面偏移的矯正的相應效果越好，主側凸矯正與冠狀面偏移的矯正并無直接關系。本次術后末次隨訪時平均C7PL－CSVL為9.42mm，因此，結合經驗在恢復CTB、矯正C7PL－CSVL至9mm以下時，進一步矯正主側凸不是必要的。術前主側凸cobb角與術前C7PL－CSVL大小的相關性無統(tǒng)計學意義；術前所有側凸cobb角之和與術前C7PL－CSVL大小的相關性無統(tǒng)計學意義；術后主側凸cobb角與術后C7PL－CSVL大小的相關性無統(tǒng)計學意義；術后所有側凸cobb角之和與術后C7PL－CSVL大小的相關性無統(tǒng)計學意義，說明側凸cobb角與冠狀面C7PL－CSVL大小無直接關系，并非術前側凸角度越大冠狀面C7PL－CSVL偏移越大，并非術后殘存?zhèn)韧菇嵌仍叫」跔蠲鍯7PL－CSVL偏移越小。臨床工作中，確實存在脊柱側彎的cobb角很大，但軀干冠狀面平衡尚好，軀體形態(tài)異常不明顯；反而脊柱側彎的cobb角很小，但軀干冠狀面失平衡明顯，軀體形態(tài)異常嚴重的情況[6]。

本研究成功引入物理中表示大小和方向的向量概念，采用正負來標記脊柱側彎的凸出方向，采用正負值來標記C7鉛垂線相對于骶骨中間垂線的偏離移位方向。把側凸的方向和C7PL－CSVL的偏離移位方向納入研究，豐富了傳統(tǒng)認識中側凸cobb角和C7PL－CSVL的臨床意義，很好的回答了手術前后側凸方向與C7PL－CSVL的偏離移位方向的疑問，對AIS的冠狀面平衡機制做了進一步的探究。目前影響AIS軀干冠狀面平衡的因素還沒有達成一個全面的共識，說明AIS冠狀面的平衡是一個復雜的多因素問題。本研究探討了AIS患者冠狀面?zhèn)韧箤跔蠲嫫胶獾挠绊?，這只是軀干平衡關系中的一方面，還有矢狀面平衡。目前衡量冠狀面平衡的指標很多，但尚未建立統(tǒng)一完善的評價體系，除了本研究選用C7PL－CSVL，還有雙肩高度差、椎體傾斜度、椎體側方移位、頂椎偏移、骨盆傾斜度等[4，7]。冠狀面?zhèn)韧沟拇笮『头较蚺c這些衡量軀干冠狀面平衡的參數間的關系還有待進一步研究。

[1]李 明，王傳峰.應重視青少年特發(fā)性脊柱側凸患者生存質量的研究[J].脊柱外科雜志，2011，9（6）：31－32.

[2]Miller D J，Jameel O，Matsumoto H，etal.Factors afecting distal and global decompensation in coronal／sagittal planes 2years after fusion[J].StudHealthTechnolInform，2010，158（7）：141－146.

[3]鄭 欣，邱 勇，劉 臻，等.終板法與椎弓根法對青少年特發(fā)性胸椎脊柱側凸cobb角測量的比較[J].中國脊柱脊髓雜志，2012，22（3）：224－228.

[4]Richards B S，Scaduto A，Vanderhave K，etal.Assessment of trunk balance in thoracic scoliosis[J].Spine，2005，30（14）：1621－1626.

[5]Somoske y S，Tunyogi－CsapóM，BogyóC，etal.Clinical validation of coronal and sagittal spinal curve measurements based on three－dimensional vertebra vector parameters[J].SpineJ，2012，12（10）：960－968.

[6]邱 勇.脊柱側凸矯治中的平衡原則與美學理念[J].中國脊柱脊髓雜志，2008，18（9）：645－646.

[7]連紀文，徐 皓.成人脊柱側凸中冠狀面失平衡的影像學評價[J].中華臨床醫(yī)師雜志：電子版，2013，7（5）：2199－2202.