侯俊景 牟利民 馬原

退變性脊柱側(cè)凸（degenerative scoliosis，DS）是兒童或青少年時期沒有脊柱側(cè)凸病史，而是成年后出現(xiàn)的冠狀面Cobb角＞10°的一種側(cè)凸畸形[1]。DS是一種影響全球大約38%人口的疾病，在年齡＞60歲的女性中更常見。預計到2050年，世界人口構(gòu)成將以老年人為主，DS患者也會增多，這將加重社會醫(yī)療衛(wèi)生保健體系的負擔[2]。引起DS的病因尚不明確，此前的研究表明可能與椎間盤和小關節(jié)進行性和不對稱的退行性改變有關[3]。DS患者伴隨側(cè)凸進行性加重，引起局部椎管或椎間孔狹窄以及站立時整體平衡異常，從而出現(xiàn)下腰痛、下肢疼痛和運動功能障礙等。DS患者多伴有基礎疾病，在選擇治療方法時需要考慮患者身體狀況能否耐受手術[4]。以往有關DS的研究，強調(diào)矢狀面平衡在DS治療中處于重要地位，維持脊柱-骨盆矢狀面平衡是治療DS的關鍵因素[5]。然而，對于年邁且伴隨脊柱退行性改變的DS患者而言，恢復理想的脊柱-骨盆矢狀面平衡，可能導致較高的手術并發(fā)癥和再手術率。本文結(jié)合國內(nèi)外文獻對矢狀面平衡在DS的整體平衡維持、治療和預后等方面的研究進展作一綜述，重新認識DS矢狀面平衡，旨在為DS治療中恢復矢狀面平衡提供循證依據(jù)。

1 脊柱-骨盆矢狀面平衡的相關解剖參數(shù)

胸椎后凸角（thoracic kyphosis，TK）：T4上終板與T12下終板之間的角度。T1骨盆角（T1pelvic angle，TPA）：股骨頭軸線到T1中心的連線與股骨頭軸線到S1終板中點的連線的夾角。腰椎前凸角（lumbar lordosis，LL）：L1上終板與S1上終板之間的夾角。L1骨盆角（lumbar pelvic angle，LPA）：L1椎體中心與股骨頭軸線的連線與股骨頭軸和S1終板中心連線的夾角（圖1）。矢狀垂直軸（sagittal vertical axis，SVA）：C7椎體的中心與始于S1的后上角繪制的鉛垂線之間的偏移距離[6]。在這些脊柱-骨盆矢狀面平衡的相關解剖參數(shù)中，SVA是一個位置和距離參數(shù)，受患者體位變動的影響很大，需要校準[7]。SVA與患者術后生活質(zhì)量相關，Scheer等[8]研究證明老年患者SVA矯正越嚴格，患者的腰椎Oswestry功能障礙指數(shù)（the oswestry disability index，ODI）評分結(jié)果越好。TPA能夠?qū)φw矢狀面平衡的情況進行量化，包含軀干傾斜和骨盆后傾，同時受體位的影響較小[9]。LPA的變化體現(xiàn)出局部矢狀面代償機制的作用效果，當出現(xiàn)局部矢狀面失衡，則LPA會變小[10]。LL在腰椎節(jié)段的分布并不均勻，Pesenti等[11]研究表明，腰椎前凸并非均勻分布于不同腰椎水平。L4～S1節(jié)段占前凸的62%，而其他3個節(jié)段占38%。在高PI患者中，腰椎近端節(jié)段形成的近端前凸幾乎占總前凸的一半。L4～S1形成的前凸幾乎是恒定的不受PI影響。這一發(fā)現(xiàn)表明，整體脊柱前凸的形狀不能以遠端脊柱前凸為特征。這在恢復整體前凸的治療中有指導意義。

骨盆的三維結(jié)構(gòu)及形態(tài)參數(shù)對脊柱-骨盆矢狀位平衡有著重要意義。骨盆入射角（pelvic incidence，PI）：S1上終板中點與髖軸中點的連線與S1上終板垂線的夾角。骨盆傾斜角（pelvic tilt，PT）：S1上終板中點到髖軸中點的連線與鉛垂直線之間的角度。骶骨傾斜角（sacral slope，SS）：骶骨終板與水平線之間的角度，它為腰椎彎曲奠定了基礎[6]。在脊柱-骨盆的矢狀面參數(shù)中，PI=SS+PT[12]（圖1）。PI隨生長發(fā)育增加，在成年后成為固定且特異于患者的解剖學參數(shù)，并與脊柱生理曲線關系密切[13]。Schwab等[14-16]指出SVA、PT、PI-LL是制定手術計劃的關鍵參數(shù)，并以這些參數(shù)為中心對成人脊柱畸形進行分類，以指導手術矯正。Cheung等[17]研究表明骨盆是人類直立行走中維持穩(wěn)定性的關鍵結(jié)構(gòu)，并直接影響脊柱的排列。而PI是整個脊柱構(gòu)建的基礎，由于PI是不變的，當脊柱疾病或手術引起LL的丟失，會導致PI和LL之間的不匹配，從而影響整體矢狀面的平衡[13]。LL具有顯著個體差異，將LL視為患者特異性的參數(shù)將更有利于患者整體平衡的恢復。排列良好的脊椎矢狀對線，PI-LL＜11°[18]。當LL開始丟失時，PT參與維持矢狀面平衡的動態(tài)過程，一般PT＜15°，為了維持矢狀面平衡，PT的角度開始增大，出現(xiàn)骨盆后傾，隨著PT代償?shù)倪M行，骨盆X線正位片上可以看到骨盆出口由正常橢圓形外觀慢慢變窄，當超出PT的代償能力，會出現(xiàn)嚴重的矢狀位失衡[19]。

2 脊柱-骨盆矢狀位解剖參數(shù)在維持矢狀面平衡中的變化

脊柱-骨盆存在復雜的解剖結(jié)構(gòu)，機體通過精密的內(nèi)在機制維持著矢狀面平衡[20]，通過增加或減少脊柱的曲度、骨盆的后傾和下肢的彎曲來維持重心和水平視覺[21]。矢狀面平衡是動態(tài)的平衡，隨著年齡增長解剖結(jié)構(gòu)退變開始出現(xiàn)，主要發(fā)生在椎間盤水平[22]。當椎旁肌和附著韌帶發(fā)生退化，將會引起LL的減小。這會引發(fā)人體平衡代償機制，防止軀干過度前傾。如胸椎后凸和骨盆后傾增加以保持直立姿勢，如果LL的缺失經(jīng)代償機制補償，能夠維持整體矢狀面平衡，患者可能并沒有伴隨癥狀。如果這些嘗試都失敗了，就會引入下肢進行平衡補償，產(chǎn)生髖膝關節(jié)屈曲。當髖膝關節(jié)代償達到極限時，更遠端的踝關節(jié)也會背屈來輔助，此時，盡管骨盆已經(jīng)后傾，但整體軀干仍有向前傾斜的趨勢，并出現(xiàn)大腿后側(cè)肌群和腹肌痙攣。隨著畸形加重和背部肌肉疲勞，患者大多選擇向前彎腰來緩解疼痛。在下肢產(chǎn)生疲勞后，可能加速髖膝關節(jié)產(chǎn)生退變。脊柱-骨盆失去矢狀面平衡是疼痛產(chǎn)生的根源，重新達到矢狀面平衡并恢復脊柱生理彎曲，可能會明顯減輕腰背部疼痛等癥狀。當恢復LL等生理彎曲后，代償機制出現(xiàn)的盆腔后傾、PT升高、TK降低等可自行糾正[23-25]。

3 脊柱-骨盆矢狀位參數(shù)在DS分型中的應用

目前國內(nèi)外對DS的分類并未統(tǒng)一，常用的對成人脊柱側(cè)凸的分類中，2005年Aebi分類從DS的發(fā)病機制方面分型；2006年脊柱側(cè)凸研究協(xié)會（the Scoliosis Research Society，SRS）從影像學表現(xiàn)分型；2012年SRS-Schwab分型[15]以SRS為基礎同時結(jié)合脊柱的平衡情況、側(cè)凸嚴重程度等方面進行分型。Aebi[3]以引起DS的病因為基礎進行分型，此分型相對簡單，對DS手術治療指導意義不大，同時并未考慮矢狀面平衡因素。2006年提出的SRS分型系統(tǒng)，又稱Lowe分型，其根據(jù)側(cè)凸主彎類型分為7個分型，又根據(jù)影像學表現(xiàn)，加入3種影像學修正型。用于描述區(qū)域矢狀面排列、腰椎退行性改變和整體對齊[26]。SRS-Schwab分類結(jié)合患者的影像學表現(xiàn)與臨床癥狀，納入矢狀面影像學參數(shù)：如PI、PT、LL、SVA等，該分類的理論基礎是骨盆形態(tài)影響脊柱排列，提出脊柱-骨盆參數(shù)與疼痛癥狀和脊柱相關殘疾有關，是目前最重要也是最常用的成人脊柱畸形分型系統(tǒng)[27]。

4 DS的長節(jié)段融合固定和短節(jié)段融合固定

4.1 長節(jié)段融合固定 臨床上DS手術治療方式包括單純減壓和減壓后短節(jié)段或長節(jié)段融合固定術。為避免椎板切除術后脊柱不穩(wěn)定，并在手術重建后保持脊柱的穩(wěn)定性和整體平衡。通常在減壓后再行內(nèi)固定融合手術[28]。長節(jié)段融合指平均固定融合節(jié)段數(shù)≥3個或融合節(jié)段達到或超過脊柱側(cè)凸的上下端椎（圖2）。長節(jié)段融合固定術已經(jīng)廣泛應用于DS的治療，已有的研究證明長節(jié)段融合固定術能更好地矯正脊柱側(cè)凸畸形和冠狀面失衡，重建脊柱矢狀面排列，患者癥狀明顯改善。且隨著隨訪時間的延長，行長節(jié)段融合固定的患者術后Cobb角變化相比短節(jié)段融合能得到更好的保持[29-31]。對于Cobb角較大、矢狀面和冠狀面嚴重不平衡的患者，Phan等[32]建議進行長節(jié)段融合固定。在肯定長節(jié)段固定治療DS效果同時，對于長節(jié)段融合固定所伴隨的問題也應該被注意到。DS患者大多高齡且多伴發(fā)骨質(zhì)疏松、冠心病、糖尿病。對于高齡且伴有基礎疾病的老年患者，應首先評估手術耐受程度。Hosogane等[33]研究發(fā)現(xiàn)，脊柱畸形矯正手術圍術期不良事件的發(fā)生率超過40%。長節(jié)段融合固定術早期并發(fā)癥發(fā)生率高于行短節(jié)段融合固定的患者。長節(jié)段固定具備較大程度的矯形能力，使脊柱周圍力學產(chǎn)生變化，改變了負荷分布，內(nèi)固定結(jié)構(gòu)承受更大應力，使術后斷釘/棒的風險增加[34]。Yoshida等[35]研究發(fā)現(xiàn)，患者術后1年的ODI評分量表中的個人自理部分與術前相比無明顯改善，諸如需要彎腰完成的動作無法順利完成。因此，在計劃行長節(jié)段融合固定時，要考慮患者年齡、對手術耐受程度和個人對手術期望并盡量減少手術中產(chǎn)生的損傷。

4.2 短節(jié)段融合固定 短節(jié)段融合是指平均融合固定節(jié)段數(shù)＜3個或融合節(jié)段位于脊柱側(cè)凸上下端椎內(nèi)（圖3）。在脊柱矢狀面對線良好的情況下，行短節(jié)段融合固定的手術時間少于長節(jié)段融合組，術中失血量少于長節(jié)段融合組[34,36-37]。Simmons[38]研究認為，矯正脊柱側(cè)凸畸形可能不需要長節(jié)段融合，當短節(jié)段融合術對側(cè)凸節(jié)段行有限復位，并對椎管狹窄的節(jié)段進行減壓后，對應的腰背部及下肢癥狀可能會緩解或消失。Hwang等[39]研究認為減壓聯(lián)合短節(jié)段融合術可改善癥狀，但不會加速退行性改變。從理論上講，如果融合的節(jié)段較少，并發(fā)癥發(fā)生的可能性也會降低。與長節(jié)段融合相比，短節(jié)段融合具有手術時間短、術后并發(fā)癥少的優(yōu)點，且手術前后兩種固定融合方式視覺模擬評分比較差異均無統(tǒng)計學意義[40]。兩種手術都可以有效改善患者的疼痛癥狀[34]。何達等[41]指出如果患者脊柱側(cè)凸并非是導致患者癥狀的主要原因，可以只對責任椎行短節(jié)段減壓融合。雖然長節(jié)段融合在矯正側(cè)凸Cobb角方面能力較強，但仍需更多證據(jù)來證明DS患者長節(jié)段融合的必要性。因此，對于以腿痛和神經(jīng)源性跛行為主訴的退變性腰椎側(cè)凸患者，推薦短節(jié)段融合固定[42]。目前對于融合固定的范圍尚未有統(tǒng)一標準。因此在擬定手術時需謹慎選擇。以后需要更多大樣本、多中心、更長時間隨訪的前瞻性研究。

5 矢狀面平衡參數(shù)與DS患者預后的關系

脊柱能否保持矢狀面平衡將影響患者手術效果和術后生活質(zhì)量[10]?；颊咂谕中g能夠減輕疼痛，矯正軀體畸形[43]。Schwab等[44]的前瞻性多中心研究評估了脊椎-骨盆解剖參數(shù)與DS患者臨床結(jié)局之間的潛在關聯(lián)。Boody等[45]發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)癥狀性PI-LL不匹配的最常見原因之一是術前未經(jīng)過精心規(guī)劃就實施的脊柱融合術導致的醫(yī)源性平背畸形。PT、SVA和PI-LL與患者的癥狀和可能出現(xiàn)的殘疾程度密切相關，Boody等建議術后SVA＜40 mm、PI-LL＜10°、PT＜20°以達到較好的矢狀位對齊。在術前討論時，術者應考慮LL的節(jié)段性分布，而不僅僅只是恢復整體前凸。脊柱各節(jié)段彼此之間并非獨立關系，頸椎畸形可能會間接影響胸腰椎的排列從而產(chǎn)生新的畸形，而胸腰椎畸形可能會導致頸椎曲度變化[46-47]?；颊咴谧晕移胶庹{(diào)節(jié)的過程中，變大的LL會引起TK的增加，而TK又與頸椎前凸增加有關。當手術矯正胸腰椎矢狀面錯位后，可改善異常頸椎前凸。李危石等[48]對139例志愿者采用前瞻性影像學參數(shù)研究發(fā)現(xiàn)中國人PI、LL明顯小于西方人群，在此基礎上孫卓然等[49]初步得出適合中國人的PI-LL擬合關系，LL=0.623PI+20.611。我國中老年人群LL的理想預測值為LL=0.6PI+0.4TK+10°，老年人群TK、SVA與青年人群有明顯差異。Lafage等[50]研究表明對老年患者而言，在制定詳細手術計劃時，可以適當放寬各矢狀位解剖參數(shù)的建議標準，因為老年患者能夠適應一定程度的矢狀位對線不齊。

6 矢狀面平衡的其他影響因素

為了維持整體矢狀面的平衡，需要脊柱-骨盆相關結(jié)構(gòu)參與，也需要下肢的髖、膝、踝等關節(jié)的功能支持。當雙下肢功能完善的情況下，重建脊柱矢狀面平衡的努力是值得的。但隨著患者的年齡增長，退行性改變將從諸多方面出現(xiàn)[51]。在正常人群中，不存在標準的矢狀面平衡。最重要的是脊柱和骨盆參數(shù)之間達到良好匹配，將重力軸置于生理位置。矢狀面脊柱骨盆排列是從骨盆到枕骨的復雜的相互關系鏈[47]。矢狀面平衡是動態(tài)的，是人體在不同年齡階段其解剖結(jié)構(gòu)的對應變化的形態(tài)學參數(shù)，平衡的維持還與前庭功能、視覺、本體感覺和大腦系統(tǒng)有關。脊柱的骨性結(jié)構(gòu)可以通過手術重新排列，但這可能不足以恢復老年患者的平衡狀態(tài)[52]。隨著年齡的增長，SVA、PI-LL和T1骨盆角逐漸增加[53]。此外和殘疾相關的脊柱對線解剖參數(shù)隨著年齡的增加也有類似的變化[50]。老年患者可出現(xiàn)輕微的脊柱曲度變化和骨盆后傾的增加，這些改變可能是正常的。Bae等[54]對157例患者進行運動前后的影像學分析發(fā)現(xiàn)，與運動前比較，患者運動后SVA減少，PT、LL明顯降低，PI-LL增加。這可能與骨盆周圍肌肉和脊柱伸肌群疲勞所致，所以可以要求患者行走一定距離或在固定時間內(nèi)運動之后再進行X線片拍攝，以獲得準確的矢狀面排列影像。對于DS患者的治療，外科醫(yī)師既要考慮影像學表現(xiàn)，又要結(jié)合患者的健康狀況和個人訴求。Hayashi等[55]研究發(fā)現(xiàn)，患者的自我形象、疼痛癥狀和站立姿勢是影響成人脊柱畸形手術后2年滿意度的重要因素。

7 小結(jié)

在DS的診療中，Cobb角并不像在青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸的診療中那樣起主導作用，脊柱-骨盆矢狀面參數(shù)變化、手術融合節(jié)段的不同、患者個體差異、影像檢查前運動與否等都會對側(cè)凸手術的效果和手術預后產(chǎn)生影響。一些新的脊柱-骨盆解剖參數(shù)被引入來評估矢狀面平衡狀態(tài)。無論使用何種分類系統(tǒng)或參數(shù)，將LL與PI匹配總是很重要的。要牢記這種關系是動態(tài)變化的，會隨著患者的年齡和PI的不同而變化。矢狀面平衡代償需要下肢廣泛參與。DS患者的診療需要個體化，根據(jù)他們的身體條件進行手術干預。PI與整體矢狀位對齊以及脊柱骨盆參數(shù)顯著相關。老年患者在手術矯正側(cè)凸的需求方面顯得不太積極，更多關注于癥狀的緩解。無論是長節(jié)段還是短節(jié)段融合固定，在伴隨固有的手術風險的同時，患者也獲得實質(zhì)性的好處。DS的手術治療要求主刀醫(yī)師對手術的復雜性有深刻的理解，包括對脊柱解剖結(jié)構(gòu)和脊柱-骨盆影像學參數(shù)的熟悉，而且對術式伴隨的益處和風險有較好的把控。綜上所述，在DS的手術治療中重建矢狀面平衡需與多方面因素相結(jié)合。