無癥狀漢族人群脊柱-骨盆矢狀面參數(shù)測量影響因素的探索性研究

劉淼淼 呂 銳 程薇薇

(1.首都醫(yī)科大學附屬北京天壇醫(yī)院醫(yī)學影像放射科, 北京 100070；2. 中國中醫(yī)科學院西苑醫(yī)院老年科 國家中醫(yī)藥管理局全國老年病醫(yī)療中心，北京 100091)

脊柱矢狀面失衡與脊柱畸形、退行性疾病之間存在相關(guān)性[1-2]，評估脊柱-骨盆平衡是診療的重要部分，許多重要的脊柱-骨盆參數(shù)可用于評估脊柱-骨盆的平衡[3]。正常人群脊柱-骨盆參數(shù)的參考值范圍對于脊柱-骨盆相關(guān)疾病的病因?qū)W、發(fā)病機制的研究和手術(shù)方案的制定有重要意義[4-7]。本研究通過對85名生活在北京地區(qū)的漢族無癥狀中國人群脊柱-骨盆矢狀面參數(shù)進行研究，建立漢族人群脊柱-骨盆參數(shù)的參考值范圍，并對其影響因素加以分析。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2015年8月1日至2017年8月31日，在首都醫(yī)科大學附屬北京天壇醫(yī)院就診患者入選的招募項目研究志愿者，所有志愿者均簽署知情同意書。入選標準：①年齡21～65歲；②經(jīng)脊柱外科醫(yī)師通過臨床體檢和全脊柱X線片排除脊柱-骨盆畸形。排除標準：①慢性腰腿痛；②雙下肢不等長；③髖部、膝部、踝部畸形；④既往脊柱手術(shù)史；⑤既往骨盆、髖關(guān)節(jié)外傷或手術(shù)史。本研究共入組85例，入選者平均年齡(46.0±14.1)歲，平均體質(zhì)量(61.2±8.3) kg，平均身高(167.7±7.5) cm。按性別分為男性組和女性組，男性39名，女性46名。以體質(zhì)量指數(shù)22 kg/m2為界，分成兩組低體質(zhì)量組與高體質(zhì)量組。

1.2 影像學測量

所有志愿者按照標準體位拍攝全脊柱正、側(cè)位X線片[8]。采用14×36英寸的片盒，72英寸的投照距離進行X線攝片。正位攝片時志愿者應(yīng)站立位，雙腳分開，與雙肩同寬；雙膝關(guān)節(jié)自然伸直，抬頭平視前方，雙手自然下垂于身體兩側(cè)。側(cè)位攝片時志愿者軀干左側(cè)對著暗盒，雙手屈肘成90°，水平舉于胸前[9]。X線片必須包括C1至股骨頭，兩側(cè)包括整個軀干。攝片前應(yīng)摘下戒指、手鐲、耳環(huán)等首飾，以免產(chǎn)生干擾。

通過院內(nèi)影像歸檔與通信系統(tǒng)(Picture Arching Communications System，PACS)進行脊柱-骨盆矢狀面影像學參數(shù)[1，5-7]測量(圖1，表1)：①骨盆入射角(pelvic incidence,PI); ②骨盆傾斜角(pelvic tilt,PT), ③ 骶骨傾斜角(sacral slope,SS); ④腰椎前凸角(1umbar lordosis,LL); ⑤胸椎后凸角(thoracic kyphosis,TK); ⑥頸椎前凸角(cervical lordosis,CL); ⑦ 脊柱矢狀位平衡(sagittal vertical axis,SVA); ⑧總腰骨盆角(total lumbopelvic lordosis angle，PR-T12 angle); ⑨脊柱骶骨角(spino-sacral angle，SSA);⑩骶骨骨盆角(sacral pelvic angle，SPA)。所有影像學數(shù)據(jù)均由兩名放射科醫(yī)師分別獨立測量兩次，取平均值。所有測量數(shù)據(jù)均具有較高的可接受性和可靠性，采用組內(nèi)和組間相關(guān)系數(shù)對各指標的信度進行了評估，各影像學參數(shù)的可信度均在0.9以上。

圖1 無癥狀漢族人群脊柱-骨盆矢狀面參數(shù)測量 Fig. 1 Measurement methods for spinopelvic parameterPI: pelvic inci-dence； PT: pelvic tilt; SS: sacral slope； LL: lumbar lordosis； CL: cervical lordosis； TK: thoracic kyphosis； SVA: sagittal vertical ax is； PR-T12: lumbopelvic lordosis angle； SSA: spine-sacral angle； SPA: sacral pelvic angle.

表1 脊柱-骨盆矢狀面參數(shù)的測量方法Tab.1 Methods of measurements of spinopelvic parameters

1.3 統(tǒng)計學方法

2 結(jié)果

2.1 基本情況

本研究85名志愿者PI、PT、SS、LL、TK、CL、SVA、PR-T12、SSA和SPA的平均值分別為 51.1°±8.2°、18.5°±8.0°、32.8°±6.3°、36.7°±11.8°、20.8°±11.3°、11.2°±9.7°、(14.9±39.6) mm、75.6°±9.8°、122.9°±7.8°、54.3°±7.1°，詳見表2。

表2 脊柱-骨盆各參數(shù)測量結(jié)果Tab.2 Basic characteristics of the participants and detailed values of the angular parameters

續(xù)表2

2.2 性別及體質(zhì)量脊柱-骨盆參數(shù)對比結(jié)果

女性的PT、TK和CL更小，SS、LL和SVA更大，其余參數(shù)之間比較，差異無統(tǒng)計學意義(表3)。LL和TK與體質(zhì)量指數(shù)相關(guān)，兩組比較差異有統(tǒng)計學意義。低體質(zhì)量指數(shù)組的LL比高體質(zhì)量指數(shù)組更大，TK更小(表4)。

表3 男女脊柱-骨盆參數(shù)對比Tab.3 Comparison of spinopelvic parameters between gender groups

表4 脊柱-骨盆參數(shù)和體質(zhì)量指數(shù)的對比Tab.4 Comparison of spinopelvic parameters between BMI groups

2.3 性別及體質(zhì)量與脊柱-骨盆參數(shù)對比結(jié)果

女性的SVA和SSA更大，與男性相比，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),其余參數(shù)間差異無統(tǒng)計學意義(表4)。體質(zhì)量兩組間各參數(shù)差異均無統(tǒng)計學意義(表5)。年齡與TK、SVA呈正相關(guān)，與LL、PR-T12、SSA呈負相關(guān)，體質(zhì)量指數(shù)與PR-T12呈負相關(guān)(表5)。

表5 年齡、BMI與脊柱-骨盆參數(shù)間的相關(guān)性分析Tab.5 Correlation analysis of age，BMI and spinopelvic parameters

3 討論

回顧的文獻[3，10-13]報道認為PI參數(shù)是脊柱-骨盆矢狀面參數(shù)的核心參數(shù)。研究正常成年人脊柱-骨盆參數(shù)對脊柱手術(shù)方案的制定具有重要意義。這些參數(shù)能更好的分析脊柱退行性變、脊柱側(cè)凸等疾病。譬如，術(shù)后LL的重建可以根據(jù)術(shù)前的PI和TK來預(yù)測[14]。術(shù)前較大的PI和PT也可能導致術(shù)中TK的重建困難[15]。因此國內(nèi)外針對正常成年人群的脊柱-骨盆矢狀面參數(shù)做了大量研究[4-7，16]，分析各個參數(shù)之間的相關(guān)性。但目前的研究結(jié)果因為種群差異性、樣本量小，遠遠不夠。因此， 需要進一步收集更多的數(shù)據(jù)來完善正常成年人群的參考值。

本研究共征集了85名無癥狀中國漢族志愿者，測量了一系列脊柱-骨盆矢狀面參數(shù)。文獻[3]認為PI是最重要的脊柱-骨盆矢狀面參數(shù)，也是不隨姿勢和病變而改變的參數(shù)。本研究得到的結(jié)果PI為51.1°±8.2°，遠大于文獻[5-7]報道的亞裔人群。LL和TK的趨勢相反，SS和先前報道[5-7]的數(shù)據(jù)比較，差異無統(tǒng)計學意義。

筆者認為，導致差異的最可能因素是年齡。本研究的平均年齡為(46.0±14.1)歲，比Zhu等[7]、Endo等[5]、Lee等[6]報道的年齡都大。然而，相對年齡段是否會影響脊柱-骨盆矢狀面參數(shù)，目前仍然需要流行病學追蹤和大數(shù)據(jù)的研究證實。最近一些研究[17-19]顯示脊柱-骨盆矢狀面的一些矢狀面參數(shù)隨著年齡增加而變化，是值得關(guān)注的變量因素。 Mac-Thiong等[4]也認為脊柱-骨盆矢狀面參數(shù)和年齡相關(guān)。 Zhu等[7]發(fā)現(xiàn)PT隨著年齡的增加而增大。但是 Hamerberg等[20]認為，脊柱-骨盆矢狀面參數(shù)和年齡無明顯相關(guān)性。本研究認為，TK、SVA與年齡呈正相關(guān)，LL、PR-T12、SSA與年齡呈負相關(guān)，SS與年齡無明顯相關(guān)性。因此，在制定精確的脊柱手術(shù)治療方案時，不僅需要考慮脊柱-骨盆矢狀面參數(shù)，也需要考慮年齡因素。

多項研究[6-7，21-26]顯示人群的種族和脊柱-骨盆矢狀面參數(shù)明顯相關(guān)性。將本研究結(jié)果與先前的亞裔人群和高加索人群數(shù)據(jù)對比，發(fā)現(xiàn)SS和種族明顯相關(guān)。這個結(jié)果與Zhu等[7]的研究結(jié)果一致。然而，其他脊柱-骨盆矢狀面參數(shù)和種族并沒有發(fā)現(xiàn)明顯相關(guān)性。盡管如此，制定脊柱手術(shù)矯正方案時應(yīng)該考慮到種族的差異。

目前，研究對性別與脊柱-骨盆矢狀面參數(shù)的影響并不十分顯現(xiàn)。 Vialle等[9]的研究認為SS和PI明顯受限性別的影響。 Janssen等[24]和Zhu等[7]，認為男女之間SS、PT和PI差異無統(tǒng)計學意義。本研究結(jié)果顯示，男女在SVA和SSA差異有統(tǒng)計學意義。其他矢狀面參數(shù)差異無統(tǒng)計學意義，提示在制定脊柱手術(shù)矯正方案時，應(yīng)該考慮到性別差異。

本組研究的體質(zhì)量指數(shù)與脊柱-骨盆矢狀面參數(shù)的相關(guān)性。筆者發(fā)現(xiàn)PR-T12與體質(zhì)量指數(shù)有相關(guān)性，其他參數(shù)未發(fā)現(xiàn)明顯相關(guān)性。因此，筆者認為在探討脊柱疾病機制時，應(yīng)考慮到體質(zhì)量指數(shù)的影響。

隨著國內(nèi)外對脊柱-骨盆矢狀面參數(shù)的逐步深入研究，越來越多可循環(huán)復(fù)現(xiàn)的規(guī)律被發(fā)現(xiàn)。國內(nèi)外 曾經(jīng)對無癥狀人群做過研究，但不同種族人群得到的規(guī)律不一樣[4-7，16]。本研究局限于樣本量較少、志愿者來源的區(qū)域性，導致部分參數(shù)離散度較大，參考值范圍的客觀性有待于進一步研究完善。因此，將采取的多中心、多區(qū)域、多民族、更大樣本量的前瞻性研究，以期待得到更客觀的無癥狀中國人群脊柱-骨盆矢狀面參數(shù)的參考值。

在制定精確的脊柱手術(shù)治療方案時，不僅需要考慮脊柱-骨盆矢狀面參數(shù)，也需要考慮年齡等因素。本研究為臨床脊柱-骨盆疾病的診斷和手術(shù)方案的制定提供了參考值。在今后的脊柱-骨盆矢狀面參數(shù)的逐步深入研究，可考慮中醫(yī)中藥的應(yīng)用于治療骨病的臨床工作。