吳玉麗，張軍衛(wèi),2

脊柱-骨盆力線與腰椎疾患關(guān)系的研究現(xiàn)狀

吳玉麗1，張軍衛(wèi)1,2

脊柱-骨盆力線與腰椎疾患密切相關(guān)。本文歸納多種脊柱-骨盆力線參數(shù)，介紹計算機運動分析系統(tǒng)等新測量方法。腰椎間盤退變患者多數(shù)腰椎前凸角減少，骨盆后傾，軀干前傾；腰椎管狹窄及非特異性腰痛患者則未發(fā)現(xiàn)存在明顯變化趨勢。脊柱-骨盆力線參數(shù)可作為治療及預(yù)后的重要評估指標。未來應(yīng)進一步研究脊柱-骨盆力線的參數(shù)選擇、無創(chuàng)高科技測量方法的開發(fā)、與疾患的相關(guān)性研究以及在療效評估中的應(yīng)用等。

腰椎疾患；脊柱-骨盆力線；綜述

脊柱和骨盆在形態(tài)和力線上互相關(guān)聯(lián)，使人以能量消耗最小的狀態(tài)維持穩(wěn)定的姿勢和運動。

脊柱-骨盆力線改變是腰椎疾患和腰腿痛患者常見的病理改變之一[1]。糾正不正常的脊柱-骨盆力線可減輕腰痛，提高活動能力[2]。脊柱-骨盆力線與腰椎疾患的關(guān)系及其在臨床治療中的應(yīng)用，一直是腰椎疾患領(lǐng)域的研究熱點。

但由于個體差異、測量參數(shù)及方法各異等因素影響，目前脊柱-骨盆力線參數(shù)的參考值不統(tǒng)一，不同腰椎疾患脊柱-骨盆力線的特點不明確，力線與腰椎疾患相關(guān)癥狀的因果關(guān)系仍有爭議。

1 脊柱-骨盆力線的測量參數(shù)

在脊柱全長側(cè)位X線片測量的各種參數(shù)，仍是評估脊柱-骨盆平衡最常用的方法，分為脊柱參數(shù)、骨盆參數(shù)和矢狀面平衡參數(shù)。各參數(shù)的正常范圍結(jié)果不一[3-4]，目前未見對各參數(shù)參考范圍的統(tǒng)一規(guī)定。最近一篇關(guān)于老年人脊柱骨盆參數(shù)正常范圍的研究表明，各參數(shù)正常參考范圍較大，且樣本量較小，受試對象主要是老年人，角度易受年齡[5]等因素的影響，參考價值有限。更多研究認為，各參數(shù)的均值只是參考范圍，而不是“正常值”[6]。目前難于定義正?；虿徽５募怪?骨盆力線，仍需進一步研究。

1.1 骨盆參數(shù)

骨盆參數(shù)在維持脊柱-骨盆力線平衡中起重要的作用。目前主要有以骨盆指數(shù)(pelvic incidence,PI)和骨盆形態(tài)角(pelvic morphology,PR-S1)為核心的兩套評估參數(shù)系統(tǒng)，以PI系統(tǒng)應(yīng)用更為廣泛。

PI在不同個體間存在一定差異，但在同一個體骨骼生長停止后則保持恒定[3,7]，不隨體位變化而變化，被視為真實反映骨盆解剖形態(tài)的參數(shù)。PI小表示矢狀面平衡的代償能力差，但腰椎滑脫患者PI較大。

骶骨傾斜角(sacral slope,SS)是位置相關(guān)性參數(shù)，隨體位變化發(fā)生改變，對腰椎前凸角(lumbar lordosis,LL)起重要作用。李淳德等[8]研究骨盆參數(shù)在老年脊柱矢狀位平衡性判斷中的應(yīng)用，認為SS為主要影響因素，可作為脊柱矢狀位平衡性和手術(shù)策略制訂的參考依據(jù)。

骨盆傾斜角(pelvic tilt,PT)也是位置相關(guān)性參數(shù)，是反映骨盆前傾或后傾角度和脊柱畸形代償程度的指標[9]。正常情況下，PT＜50%PI，即SS＞50%PI[10]，因為研究發(fā)現(xiàn)PI=PT+SS。同時，骨盆參數(shù)也與脊柱參數(shù)中的LL相關(guān)，LL=SS+20°[11]，LL=PI+9°[12]。當糾正一個異常角度時，要考慮其他角度間的相互影響。

尹剛輝等[13]總結(jié)兩套評估系統(tǒng)后認為，PI系統(tǒng)難以準確判定骶骨圓頂化及重度退變等患者的骶骨終板中點，而PR-S1系統(tǒng)僅適用于腰椎-骨盆矢狀面平衡研究，于是提出新參數(shù)——骶骨骨盆角(sacral pelvic angle)，并證實骶骨骨盆角是一個解剖學常數(shù)，骶骨骨盆角為骨盆角(pelvic angle,PA)與SS之和。他認為，用骶骨骨盆角進行定量研究，既可避免骶骨中點判斷誤差，又適用于脊柱整體平衡的判定，可以將PI及PR-S1兩套系統(tǒng)聯(lián)系起來。

1.2 矢狀面平衡參數(shù)

關(guān)于脊柱-骨盆矢狀位平衡性的判定，最常用的指標是矢狀面垂直軸(sagittal vertical axis,SVA)。Kuntz等[14]認為，SVA在±2.5 cm內(nèi)為脊柱-骨盆矢狀位平衡；而Schwab等[15]則認為當SVA≥5 cm為失衡。由于個體差異，以距離的絕對值作為衡量標準缺乏準確性，Barrey等[16]采用SVA與骶股間距(sacro-femoral distance,SFD)的比值來評估矢狀位平衡，稱為C7矢狀位平衡，以C7鉛垂線(C7plumb line,C7PL)落在骶骨后上角后為負值，在髖軸前為＞1，正常比值范圍為(-0.9±1)，使矢狀面平衡的判定更為合理。

2 脊柱-骨盆力線的測量方法

2.1 影像學測量

影像學測量是脊柱測量最基本的測量方法。隨著技術(shù)的發(fā)展及計算方法的優(yōu)化，各種測量方法相繼出現(xiàn)。測量方法從單純的角度測量到活動度測量，從二維平面測量發(fā)展到三維測量。

何家維等[17]對比傳統(tǒng)的Cobb角測量法(傳統(tǒng)法)和使用X線機上自帶的圖像存貯及傳輸系統(tǒng)(PACS)對腰椎Cobb角測量，發(fā)現(xiàn)兩種測量方法的重復(fù)性均差。用X線平片分析脊柱運動終末狀態(tài)(線位移或角度)，能在一定程度上反映脊柱的運動狀態(tài)，但靜態(tài)平片誤差很大。Panjabi等[18]認為，測量誤差主要受X光片質(zhì)量、手動迭加和X光片標定及端椎活動等因素的影響。饒根云等[19]使用電視X線動態(tài)攝影和計算機圖形重建技術(shù)測量腰椎屈伸運動。

影像測量最大的優(yōu)勢是能夠排除軟組織的干擾，直接觀察脊柱-骨盆角度及形態(tài)變化。但是由于放射線對人體有害，特別是兒童及孕婦，其應(yīng)用受到限制。

2.2 計算機運動分析系統(tǒng)測量

隨著人們逐漸意識到暴露于放射性物質(zhì)的危險，非侵入性測量技術(shù)得到發(fā)展，計算機運動分析系統(tǒng)[20]被用于脊柱立位曲率和指定部位活動范圍的測量。它將多運動傳感器放置在預(yù)先觸診后并做有標記的皮膚上，連續(xù)監(jiān)測和記錄脊柱曲率的變化，使運動模式和活動范圍都能被評估；缺點是放置位點的精確定位耗時，且運動過程中傳感器易發(fā)生移位。新近的一種測量脊柱曲率與活動范圍的半自動經(jīng)皮測量儀Idiag Spinal Mouse脊柱電子測量儀[21]是一種配有加速儀的帶輪裝置，以垂直線為基準，在脊柱上滾動時記錄傾斜度的距離與變化。馮強等[22]研究后認為，其信度和效度都比較高。

3 腰部疾患的脊柱-骨盆力線

腰部疾患在臨床上主要表現(xiàn)為姿勢異常及腰腿痛，治療主要是糾正異常姿勢和緩解疼痛。研究脊柱-骨盆力線與腰椎疾患的關(guān)系時應(yīng)當考慮腰腿痛癥狀的影響。

目前關(guān)于腰腿痛與脊柱-骨盆力線是否有關(guān)仍有爭議[23]。原因除了與測量參數(shù)和測量方法的選擇不同及測量誤差有關(guān)外，更重要的是許多研究沒有將產(chǎn)生腰腿痛癥狀的腰部疾患進行分類，忽略不同類型腰部疾患對力線的影響。

Roussouly等[4]將脊柱矢狀面生理曲度分為4型，發(fā)現(xiàn)腰椎間盤突出癥患者以Ⅰ、Ⅱ型為主，椎管狹窄患者多為Ⅳ型，而腰椎疾病患者中較少有Ⅲ型。因此，應(yīng)當同時考慮腰部疾患類型、腰腿痛癥狀與脊柱-骨盆力線的關(guān)系。

3.1 腰椎間盤退行性疾病

3.1.1 病變節(jié)段對力線的影響

Wang等[24]通過X線片測量胸腰段(T10-L2)椎間盤突出(thoracolumbar disc herniation,TLD)和下腰段(L4-S1)椎間盤突出(lower lumbar disc herniation,LLD)及健康人的脊柱曲線，發(fā)現(xiàn)與LLD患者及健康人比較，TLD患者LL較大，而胸椎后凸角(thoracic kyphosis,TK)、TK/LL和TK+LL+PI較小，推測LL較大并TK較小是引起TLD的危險因素。

Bae等[25]發(fā)現(xiàn)，上腰段椎間盤突出(upper lumbar disc herniation,ULD)較LLD及健康人LL和PI均??；ULD以RoussoulyⅠ型為主，而LLD以RoussoulyⅡ型為主，ULD短節(jié)段的腰椎前凸和長節(jié)段的胸椎后凸伴較小的PI值，導(dǎo)致壓力增加，是ULD發(fā)生的危險因素。提示椎間盤突出的節(jié)段可能是影響脊柱-骨盆力線的因素，在研究中應(yīng)考慮到突出節(jié)段。

3.1.2 脊柱-骨盆力線特點

多數(shù)研究認為，腰椎間盤退行性疾病患者脊柱-骨盆力線變直。Barrey等[26]發(fā)現(xiàn)，腰椎間盤退行性疾病患者較健康人TK及LL小，年齡＜45歲的腰椎退行性疾病患者的PI較健康人小。Yang等[27]通過MRI檢查將研究對象分為NG組(椎間盤無退變且無癥狀)、SDG組(椎間盤退變且有癥狀)及ADG組(椎間盤退變且無癥狀)，比較全脊柱側(cè)位X線片，發(fā)現(xiàn)SDG組和ADG組較NG組PI、SS、LL較小，SVA較大；SDG組與ADG組間PI無顯著性差異，但SS、LL較小，SVA較大。認為PI在腰椎退變性疾病中起誘發(fā)作用，而椎間盤高度丟失、骨盆后傾及疼痛保護姿勢將進一步降低LL和SS。

3.1.3 脊柱-骨盆力線與腰腿痛的關(guān)系

Rajnics等[28]和Endo等[29]均發(fā)現(xiàn)，腰椎間盤突出患者較健康人LL小，骨盆直立，矢狀面垂直軸前移。Rajnics等[28]認為，脊柱變直導(dǎo)致椎間盤受力增加，重力線向前引起脊柱失衡；脊柱后側(cè)肌群為了保持脊柱穩(wěn)定持續(xù)收縮，從而引起腰痛，即力線改變引起腰痛。而Endo等[29]進一步對比腰椎間盤突出癥患者椎間盤切除術(shù)前與術(shù)后6個月的脊柱-骨盆力線，發(fā)現(xiàn)術(shù)后患者癥狀疼痛改善，LL增大，PA增大。他認為，LL變小的原因一方面是因為椎間盤退變導(dǎo)致椎間隙高度變小，另一方面是受疼痛保護機制的影響，即退變和疼痛導(dǎo)致力線改變。后一觀點在Liang等[30]的研究中得到進一步驗證。

3.2 腰椎管狹窄癥

3.2.1 脊柱-骨盆力線的特點及其與腰痛的關(guān)系

脊柱-骨盆力線會影響腰椎管狹窄患者的病理發(fā)展過程[31]；同時，脊柱-骨盆力線與中央型腰椎管狹窄患者的狹窄程度及狹窄節(jié)段相關(guān)[32]。Suzuki等[33]測量椎管狹窄癥伴跛行和椎管狹窄癥伴神經(jīng)根癥狀患者的脊柱曲線，發(fā)現(xiàn)跛行患者較伴神經(jīng)根癥狀患者SVA更大，LL較小，PA較大，軀干越向前屈，癥狀越重。他認為脊柱-骨盆力線異常與退行性軀干肌力下降有關(guān)，椎管狹窄癥患者為了緩解疼痛，長期前屈姿勢會使椎旁肌長期收縮，導(dǎo)致肌力下降，LL變小，反過來加重椎旁肌的負荷和局部缺血，形成惡性循環(huán)。Hirano等[34]認為，矢狀傾角(sagittal inclination angle,SIA)和體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)增加可能是椎管狹窄癥相關(guān)危險因素，退化導(dǎo)致胸腰椎后凸和脊柱傾斜角增加，脊柱失衡，導(dǎo)致背部肌力減弱；BMI增加引起小關(guān)節(jié)炎，加重椎管狹窄。

3.2.2 脊柱-骨盆力線在診治中的應(yīng)用

目前針對腰椎管狹窄患者脊柱-骨盆力線的研究，多集中在治療前后相關(guān)參數(shù)與治療后癥狀的相關(guān)性研究，以及相關(guān)參數(shù)對治療方法選擇的指導(dǎo)性研究。

Dohzono等[35]研究61例纖維內(nèi)鏡椎板切除術(shù)后腰椎管狹窄患者術(shù)前和術(shù)后脊柱-骨盆相關(guān)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)術(shù)前PI-LL越大，軀干前傾姿勢改善越好。他認為術(shù)前軀干前傾姿勢與疼痛躲避機制有關(guān)；病程越長，術(shù)后前傾姿勢改善能力越差，可能與肌肉長時間負荷及缺血有關(guān)。PI-LL及病程可作為預(yù)測術(shù)后生活質(zhì)量及腰痛相關(guān)前屈姿勢改善的參考指標。

Beyer等[36]研究脊柱骨盆參數(shù)對腰椎管狹窄患者非手術(shù)治療的影響，發(fā)現(xiàn)PI較大的患者治療后腰痛癥狀改善較明顯，SS和LL較大的患者治療后Oswestry功能障礙指數(shù)明顯改善，腿痛癥狀及生活質(zhì)量與脊柱-骨盆力線無明顯相關(guān)性。

Hikata等[37]研究腰椎管狹窄患者脊柱-骨盆力線與減壓術(shù)前后臨床癥狀及生活質(zhì)量的相關(guān)性，認為術(shù)前力線與術(shù)后的臨床表現(xiàn)及生活質(zhì)量不相關(guān)，但術(shù)前SVA＞80 mm的患者，術(shù)后殘留矢狀面失衡，并與術(shù)后的臨床癥狀及生活質(zhì)量呈負相關(guān)。

這些研究大多認為[31-37]，腰椎管狹窄癥患者的軀干呈前傾狀態(tài)，SVA增大，脊柱-骨盆力線影響治療前后腰腿痛癥狀，相關(guān)參數(shù)可作為預(yù)后及治療方法選擇的參考指標，特別是SVA的參考作用較大。但由于目前研究少，研究參數(shù)選擇不一，并沒有統(tǒng)一可靠指標用于指導(dǎo)治療。對于腰椎管狹窄與脊柱-骨盆力線關(guān)系及其在治療中的作用尚有許多問題。

3.3 非特異性腰痛

3.3.1 脊柱-骨盆力線的特點

非特異性腰痛指不是由公認和已知的特定病理，如感染、腫瘤、骨質(zhì)疏松、骨折、結(jié)構(gòu)畸形、炎癥性疾病(如強直性脊柱炎)、神經(jīng)根綜合征或馬尾綜合癥等引起的腰痛[38]。非特異性腰痛的患病率約為23%。盡管患病率高，但關(guān)于非特異性腰痛的脊柱-骨盆力線的研究很有限。

Bayat[39]測量非特異性腰痛與健康人的脊柱骨盆力線，發(fā)現(xiàn)LL與非特異性腰痛的嚴重程度沒有明顯關(guān)系，腰椎活動度和非特異性腰痛嚴重程度負相關(guān)，認為腰椎活動范圍減少是非特異性腰痛的危險因素。馮強等[21]測量青少年非特異性腰痛患者脊柱-骨盆力線，發(fā)現(xiàn)TK與LL異常的比例較高，考慮可能與選擇的正常值標準不同有關(guān)。TK較大以及腰椎總體活動度不足是青少年發(fā)生非特異性腰背疼痛的危險因素。

3.3.2 脊柱-骨盆力線在診治中的應(yīng)用

非特異性腰痛的治療首選運動療法[40-41]，理論基礎(chǔ)來源于非特異性腰痛的脊柱-骨盆力線，其中最受推崇是屈曲運動與伸展運動兩大學說。

屈曲運動理論主張強化腹肌和臀肌，牽張屈髖肌、背伸肌，以減少腰椎前凸程度，擴大椎間孔，并降低神經(jīng)根壓迫，緩解腰骶關(guān)節(jié)攣縮。Williams鍛煉法是屈曲運動的典型代表。其理論認為腰痛是由于直立引起腰椎前凸，使腰椎后部結(jié)構(gòu)相互擠壓所致，因而治療腰痛的重要措施是通過屈肌強化，減輕腰椎前凸。

伸展運動理論主張對腹肌、背伸肌及軟組織進行牽張訓(xùn)練來維持腰椎前凸程度，減輕椎間盤壓力，從而減輕腰痛。以Mackenzie療法應(yīng)用最廣。有限的研究[42-43]對比兩種治療方法對非特異性腰痛的療效，認為兩種方法均有效，但伸展運動療效更明顯。

就目前研究看，非特異性腰痛的脊柱-骨盆力線特點并不明確，兩種運動療法的理論基礎(chǔ)不成立；而關(guān)于兩種運動對非特異性腰痛療效研究也只關(guān)注短期療效，并未明確長期訓(xùn)練效果，因此目前就斷言兩種訓(xùn)練方法有無效果，或哪種訓(xùn)練方法更好，顯然是不明智的。

4 問題及展望

不同的腰部疾患，脊柱-骨盆力線不同；而脊柱-骨盆力線是影響不同腰部疾患治療前后疼痛水平和功能狀況的因素。越來越多的臨床醫(yī)生關(guān)注到脊柱-骨盆力線對腰部疾患診治的指導(dǎo)及參考價值，但對“正?！被颉安徽！钡募怪?骨盆力線仍不清楚。這與個體差異有關(guān)，還與不同研究采用的測量方法及測量參數(shù)不同有關(guān)。另外，現(xiàn)有研究主要通過橫向或回顧性研究推導(dǎo)腰部疾患與脊柱-骨盆力線的關(guān)系，但沒有明確脊柱-骨盆力線改變和腰部疾患的因果關(guān)系，以及什么樣脊柱-骨盆力線是功能性改變，而不是真正的結(jié)構(gòu)改變。

未來應(yīng)提高測量技術(shù)，研究統(tǒng)一有效的測量參數(shù)，制定具有指導(dǎo)意義的參數(shù)范圍?？梢赃M行前瞻性研究，并以力學模型進一步驗證脊柱-骨盆力線與腰部疾患的因果關(guān)系。文獻顯示脊柱-骨盆參數(shù)對腰部疾病的預(yù)后及治療方案的選擇有重要影響，明確腰部疾患脊柱-骨盆力線的特點，對臨床治療腰椎疾患將有重要指導(dǎo)意義。

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SpinopelvicAlignment and Lumbar Diseases(review)

WU Yu-li1,ZHANG Jun-wei1,2
1.Capital Medical University School of Rehabilitation Medicine,Beijing 100068,China;2.Department of Spine Surgery,Beijing Bo'ai Hospital,China Rehabilitation Research Center,Beijing 100068,China

ZHANG Jun-wei.E-mail:13910158172@163.com

The spinopelvic alignment(SPA)closely relates to lumbar disease.This paper summarized various kinds of SPA parameters,introduced a new measure of computer motion analysis system.Most of patients with lumbar disc degeneration are found the lumbar lordosis decreasing,which indicates pelvic tilt and trunk anteversion.However,no obviously SPA varieties are found in patients with lumbar spinal stenosis and nonspecific low back pain.The SPA parameters can also be used as indices for evaluation of treatment for lumbar disease.Future researches may focus on selection of SPA parameters,noninvasive measurements,relationship to lumbar disease and application of SPAfor evaluation of interventions.

lumbar diseases;spinopelvic alignment;review

10.3969/j.issn.1006-9771.2017.11.005

R681.5

A

1006-9771(2017)11-1258-05

[本文著錄格式] 吳玉麗，張軍衛(wèi).脊柱-骨盆力線與腰椎疾患關(guān)系的研究現(xiàn)狀[J].中國康復(fù)理論與實踐,2017,23(11):1258-1262.

CITED AS:Wu YL,Zhang JW.Spinopelvic alignment and lumbar diseases(review)[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2017,23(11):1258-1262.

中國康復(fù)研究中心2017年度科研項目(No.2017ZX-24)。

1.首都醫(yī)科大學康復(fù)醫(yī)學院，北京市100068；2.中國康復(fù)研究中心北京博愛醫(yī)院脊柱脊髓外科，北京市100068。作者簡介：吳玉麗(1991-)，女，漢族，福建泉州市人，碩士研究生，主要研究方向：脊柱脊髓損傷。通訊作者：張軍衛(wèi)，男，副教授，碩士研究生導(dǎo)師，主要研究方向：脊柱脊髓損傷。E-mail:13910158172@163.com。

2017-08-15

2017-10-11)