李立新 劉穎 樊國(guó)峰 路博 孫祥耀 海涌

成人退變性脊柱畸形 (adult degenerative scoliosis，ADS)為一種三維脊柱畸形。在既往研究中，冠狀位矯形的矯形被作為手術(shù)的重點(diǎn)。胸腰段椎體旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的后凸畸形對(duì)脊柱畸形有重要影響，從而對(duì)矢狀位畸形有重要影響[1]。目前，脊柱矢狀位畸形也引起很多重視。脊柱畸形會(huì)減少腰椎前凸角 (lumbar lordosis，LL)，增加胸椎后凸角 (thoracic kyphosis，TK)，進(jìn)而改變理想的脊柱矢狀面形態(tài)[2]。為了實(shí)現(xiàn)理想的矢狀位矯形，既往研究已經(jīng)建立了不同的評(píng)估系統(tǒng)對(duì) ADS 進(jìn)行術(shù)前分析，從而為脊柱畸形矯形策略的制訂提供參考。ADS 患者的術(shù)前評(píng)估系統(tǒng)包括 SRS-Schwab 分型 (Scoliosis Research Society-Schwab classification)[3]、Roussouly 分型[4]等。

根據(jù) SRS-Schwab 分型，矯形的主要目標(biāo)包括骨盆投射角 (pelvic incidence，PI)與 LL 之差 (PI-LL)＜ 10°，骶骨傾斜角 (pelvic tilt，PT)＜ 20°，矢狀位垂直軸 (sagittal vertical axis，SVA)＜ 4 cm[3,5]。然而，在按照 SRS-Schwab 分型進(jìn)行 ADS 矯形后，機(jī)械性并發(fā)癥仍然有較高的發(fā)生率[6]。此類分型難以有效預(yù)測(cè) ADS 矯形術(shù)后的臨床療效，尤其是在無矢狀位畸形時(shí)，此分型的預(yù)測(cè)效果更差。在 Roussouly 分型中，根據(jù)骶骨傾斜角 (sacral slope，SS)和 LL 的形態(tài)特點(diǎn)將脊柱形態(tài)分為 4 種分型。此分型在隨后的研究中得到進(jìn)一步更新，增加了前傾 3 型[7]。前傾 3 型的主要特點(diǎn)為 PI 較小，SS ＞ 35°，PT 較小甚至為負(fù)值[7]。此分型將所有影像學(xué)參數(shù)與理想脊柱序列進(jìn)行比較，從而評(píng)估兩者之間的差異。除此之外，理想的矢狀位序列受 PI 與其它影像學(xué)參數(shù)間相互關(guān)系的影響。這是由于 PI 相對(duì)較為恒定所致[8]。Roussouly 分型有助于明確脊柱的應(yīng)力集中區(qū)域。在此分型中，LL 降低及平背會(huì)導(dǎo)致椎間盤內(nèi)應(yīng)力增加；LL 增加會(huì)增加后柱結(jié)構(gòu)的接觸應(yīng)力[9]。Roussouly 分型有助于預(yù)測(cè)最佳的連接棒彎曲角度以及最佳的脊柱矯形程度。然而，脊柱退變會(huì)改變脊柱的解剖特點(diǎn)，進(jìn)而影響脊柱不同節(jié)段、骨盆、髖關(guān)節(jié)以及膝關(guān)節(jié)的代償能力。這將使 Roussouly 分型在 ADS 評(píng)估中的準(zhǔn)確性仍有爭(zhēng)議[10]?；仡櫺苑治?2016年 12 月至 2018年 10 月，于河北中石油中心醫(yī)院和首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院接受長(zhǎng)節(jié)段內(nèi)固定術(shù)治療的 71 例 ADS 患者的臨床資料，對(duì) Roussouly 分型在預(yù)測(cè) ADS 長(zhǎng)節(jié)段內(nèi)固定矯形術(shù)后機(jī)械性并發(fā)癥方面的準(zhǔn)確性進(jìn)行評(píng)估，并分析其特點(diǎn)，報(bào)道如下。

資料與方法

一、納入標(biāo)準(zhǔn)與排除標(biāo)準(zhǔn)

1.納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡 ＞ 60 歲者；(2)融合節(jié)段 ≥ 4 個(gè)椎體者；(3)冠狀面 Cobb’s 角 (coronal Cobb’s angle，CA)≥ 20°，SVA ≥ 5 cm，PT ≥ 25°，胸椎后凸角 (thoracic kyphosis，TK)≥ 60° 者；(4)隨訪時(shí)間 ≥ 2年者。

2.排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)既往脊柱融合手術(shù)史者；(2)合并其它脊柱病變、自身免疫疾病、感染、腫瘤等疾病者。

二、一般資料

本研究共納入 71 例。其中男 13 例，女 58 例；年齡 75～84 歲，平均 (76.7±2.6)歲；體質(zhì)量指數(shù) (body mass index，BMI)19.6～35.7，平均 26.9±3.8。術(shù)后隨訪時(shí)間 13～41 個(gè)月，平均 (19.1±5.9)個(gè)月。

三、機(jī)械性并發(fā)癥定義與分組

本研究中所納入機(jī)械性并發(fā)癥包括：近端交界性后凸形成 (proximal junctional kyphosis，PJK)或內(nèi)固定失敗 (proximal junctional failure，PJF)、遠(yuǎn)端交界性后凸形成 (distal junctional kyphosis，DJK)或內(nèi)固定失敗 (distal junctional failure，DJF)以及內(nèi)固定相關(guān)并發(fā)癥[8]。PJK 定義為上位固定椎 (upper instrumented vertebra，UIV)以及 UIV+2 之間 CA 在末次隨訪時(shí)比術(shù)后早期增加 ≥ 10°。PJF 定義為 UIV 或 UIV+1 骨折以及 UIV 內(nèi)固定移位。DIK 或 DJF 定義為末次隨訪下位固定椎 (lower instrumented vertebra，LIV)與 LIV-1 較術(shù)后即刻增加 ≥ 10° 或 LIV 內(nèi)固定移位。內(nèi)固定相關(guān)并發(fā)癥定義為內(nèi)固定松動(dòng)、內(nèi)固定斷裂、內(nèi)固定拔出等其它影像學(xué)可見的機(jī)械性并發(fā)癥。根據(jù)是否有機(jī)械性并發(fā)癥將患者分為機(jī)械性并發(fā)癥 (mechanical complication，MC)組與無機(jī)械性并發(fā)癥 (no mechanical complication，NMC)組。

四、評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.一般指標(biāo)：收集患者出血量、手術(shù)時(shí)間、融合椎體數(shù)量、疼痛視覺模擬評(píng)分 (visual analogue scale，VAS)、日本骨科協(xié)會(huì) (Japanese Orthopaedic Association，JOA)評(píng)分以及 Oswestry 功能障礙指數(shù) (oswestry disability index，ODI)。

2.影像學(xué)參數(shù)及評(píng)分系統(tǒng)：按照 Roussouly 分 型[11]的內(nèi)容對(duì)影像學(xué)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，主要包括：CA；PI：連接骶骨上終板中點(diǎn)和股骨頭中點(diǎn)的連線與骶骨上終板垂直線之間的夾角；PT：骶骨上終板中點(diǎn)與股骨頭中點(diǎn)之間的連線，與骶骨上終板中點(diǎn)的重垂線之間的夾角；SS：骶骨上終板和水平線之間的夾角；TK：T4上終板與 T12下終板之間的 CA；LL：L1上終板與 S1上終板之間的 CA；SVA：從 C7鉛垂線到骶骨后上角的距離；腰椎前凸椎體數(shù)量 (the number of vertebrae included in the lordosis， NVL)、腰椎前凸頂點(diǎn) (the lumbar sagittal apex， LA)、胸椎后凸與腰椎前凸拐點(diǎn) (inflexion point， IP)以及腰椎前凸分布指數(shù) (lumbar lordosis distribution index，LDI)，L4～S1之間 CA 與 LL 比例。所有 Roussouly 分型根據(jù)其腰椎前凸頂點(diǎn)、IP 以及 NVL 進(jìn)行定義[7,12-13]。根據(jù)既往研究中的定義以及所取得影像學(xué)參數(shù)對(duì)患者的 Roussouly 分型進(jìn)行劃分 (表 1，圖1)。所有影像學(xué)參數(shù)分別由 2 位研究者通過 Surgimap 軟件 (Nemaris Inc.，New York，NY)進(jìn)行測(cè)量，存在爭(zhēng)議的數(shù)據(jù)通過研究者討論決定。

圖1 患者，女，65 歲，ADS a：術(shù)前正位 X 線片示冠狀位 CA 14.2°；b：術(shù)前側(cè)位 X 線片示 PT 10.5°，PI 48.4°，SS 38.7°，TK 29.1°，LL 47.2°，NVL 5，LDI 76.2%，SVA 4.7 cm，LA 位于 L4，IPL1，患者理想 Roussouly 分型應(yīng)當(dāng)為 3 型；c：術(shù)后正位 X 線片示 CA 3.6°；d：術(shù)后側(cè)位 X 線片示 PT 17.2°，PI 50.1°，SS 33.4°，TK 33.1°，LL 51.1°，NVL 4，LDI 70.1%，SVA 1.4 cm，LA 位于 L4～5，IP 位于 L2，患者術(shù)后 Roussouly 分型接近 2 型；e：末次隨訪正位 X 線片示 CA 6.3°；f：PT 17.2°，PI 49.6°，SS 32.4°，TK 38.1°，LL 42.7°，NVL 4，LDI 82.4%，SVA 5.4 cm，LA 位于 L4～5，IP 位于 L2，患者出現(xiàn) PJKFig.1 A 65-year-old ADS female a: Preoperative anteroposterior radiograph showing coronal Cobb’s angle (CA)14.2°; b: Preoperative lateral radiograph showed pelvic tilt (PT)10.5°, pelvic incidence (PI)48.4°, sacral slope (SS)38.7°, thoracic kyphosis (TK)29.1°, lumbar lordosis (LL)47.2°, the number of vertebrae included in the lordosis (NVL)5, lumbar lordosis distribution index (LDI)76.2%, sagittal vertical axis (SVA)4.7 cm, lumbar lordosis apex (LA)at L4, thoracic kyphosis and lumbar lordosis inflection point (IP)at L1, the ideal Roussouly type should be type 3; c: Postoperative CA 3.6°; d: PT 17.2°, PI 50.1°, SS 33.4°, TK 33.1°, LL 51.1°, NVL 4, LDI 70.1%, SVA 1.4 cm, LA at L4-5, IP at L2, Roussouly classification of patients was close to type 2; e: At the last follow-up, CA 6.3°, PT 17.2°, PI 49.6°, SS 32.4°, TK 38.1°, LL 42.7°, NVL 4, LDI 82.4%, SVA 5.4 cm, LA at L4-5, IP at L2, proximal junctional kyphosis (PJK)was observed

表1 Roussouly 分型中影像學(xué)參數(shù)的理想值Tab.1 Ideal values of radiographic parameters in Roussouly classification

五、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用 SPSS 17.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。連續(xù)性變量以表示。數(shù)據(jù)的正態(tài)性檢驗(yàn)使用 Kolmogorov- Smirnov 檢驗(yàn)。符合正態(tài)分布的連續(xù)性變量采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行分析。偏態(tài)分布的連續(xù)性變量采用秩和檢驗(yàn)進(jìn)行分析。分類變量以數(shù)量及百分比表示，并采用 Pearsonχ2檢驗(yàn)進(jìn)行分析。評(píng)分系統(tǒng)與機(jī)械性并發(fā)癥之間的相互關(guān)系采用 Logistic 回歸分析加以討論。P＜ 0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、基本情況

本組 71 例手術(shù)時(shí)間 300～675 min，平均 (442.6± 139.5)min；術(shù)中出血量 700～1575 ml，平均 (1032.7± 325.6)ml；融合椎體 4～9 個(gè)，平均 (5.9±1.9)個(gè)。機(jī)械性并發(fā)癥 34 例 (47.9%)，其中 PJK 5 例，PJF 2 例，DJK 或 DJF 2 例，內(nèi)固定相關(guān)并發(fā)癥 27 例 (38.0%)，其中內(nèi)固定松動(dòng) 24 例，內(nèi)固定斷裂 3 例。術(shù)后影像學(xué)參數(shù)以及臨床評(píng)分較術(shù)前有明顯改善，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＜ 0.001)(表 2)。

表2 術(shù)前與術(shù)后影像學(xué)參數(shù)比較 (±s)Tab.2 Comparison of preoperative and postoperative radiographic parameters (±s)

表2 術(shù)前與術(shù)后影像學(xué)參數(shù)比較 (±s)Tab.2 Comparison of preoperative and postoperative radiographic parameters (±s)

項(xiàng)目 術(shù)前 術(shù)后 t 值 P 值CA (°)21.7± 6.8 7.2± 2.3 26.727 ＜ 0.001 TK (°)48.6±31.1 32.4±20.8 13.163 ＜ 0.001 LL (°)27.4±14.2 33.8±10.4 -12.574 ＜ 0.001 SS (°)25.4± 9.5 28.0± 7.4 -1.715 0.091 PT (°)25.9±14.5 22.8± 9.8 2.042 0.045 SVA (cm)9.8± 3.7 3.8± 3.5 103.587 ＜ 0.001 VAS 評(píng)分 6.6± 1.7 2.8± 0.8 35.123 ＜ 0.001 JOA 評(píng)分 3.7± 1.1 6.0± 1.8 -23.553 ＜ 0.001 ODI 60.8±24.6 27.4±13.0 20.839 ＜ 0.001

二、Roussouly 分型的數(shù)據(jù)比較

MC 組共納入 34 例，NMC 組共納入 37 例。NMC 組 Roussouly 1 型明顯多于 MC 組 (P= 0.048)，而 Roussouly 4 型明顯少于 MC 組 (P= 0.039)。NMC 組符合理想 LA 的患者數(shù)量明顯多于 MC 組 (P＜ 0.001)。NMC 組符合理想 Roussouly 分型矯形標(biāo)準(zhǔn)的患者數(shù)量與 MC 組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P= 0.057)(表 3)。

表3 機(jī)械性并發(fā)癥組與無機(jī)械性并發(fā)癥組間 Roussouly 分型參數(shù)的比較 [ n (%)]Tab.3 Comparison of parameters in Roussouly classification between the two groups [ n (%)]

三、評(píng)分系統(tǒng)與機(jī)械性并發(fā)癥的相關(guān)性分析

Logistic 回歸分析結(jié)果顯示：符合理想 LA 與機(jī)械性并發(fā)癥發(fā)生率 (P＜ 0.001)、內(nèi)固定相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生率 (P＜ 0.001)、內(nèi)固定松動(dòng)發(fā)生率 (P= 0.002)呈負(fù)相關(guān) (表 4)。而其它指標(biāo)與機(jī)械性并發(fā)癥發(fā)生率均無明顯相關(guān)性 (P＞ 0.05)。

表4 Roussouly 分型與機(jī)械性并發(fā)癥相關(guān)性的 Logistic 回歸分析Tab.4 Correlations between Roussouly classification and mechanical complication by Logistic regression

討論

既往研究顯示，在長(zhǎng)期隨訪過程中 ADS 術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率 (8.4%～42.0%)、翻修率 (9.0%～17.6%)較高[14-15]。ADS 術(shù)后交界區(qū)應(yīng)力集中會(huì)導(dǎo)致內(nèi)固定或椎體塌陷，從而導(dǎo)致 PJK、DJK、假關(guān)節(jié)形成、連接棒斷裂或椎體骨折[8-9,16-17]。本研究所納入的所有患者均為老年人，因此對(duì)脊柱應(yīng)力集中的耐受性較差。最常見的機(jī)械性并發(fā)癥為螺釘松動(dòng)，這是由于老年人骨密度下降所致。因此，螺釘松動(dòng)會(huì)加重螺釘與骨組織接觸面的應(yīng)力集中現(xiàn)象[17]。

TK、SVA 和 SS 等影像學(xué)指標(biāo)與機(jī)械性并發(fā)癥發(fā)生相關(guān)[17-20]。SRS-Schwab 分型中 PI-LL 被用于評(píng)估脊柱骨盆參數(shù)，為預(yù)測(cè)機(jī)械性并發(fā)癥的重要因素，并且用于預(yù)測(cè)術(shù)后健康相關(guān)生活質(zhì)量[21-22]。然而，此種分型主要基于線性數(shù)值參數(shù)，無法涵蓋 PI 的整體范圍。當(dāng) PI 過高或過低時(shí)，根據(jù) SRS-Schwab 分型制定的矯形目標(biāo)往往具有誤導(dǎo)性[12]。因此，既往研究根據(jù) Roussouly 分型采用脊柱代償能力以及 PI 大小來預(yù)測(cè)理想的脊柱矯形策略[11,23]。

Roussouly 分型根據(jù) SS 將正常人群的脊柱骨盆相互關(guān)系總結(jié)為 4 種分型[4]。然而，腰椎退變和胸腰段冠狀位畸形能夠改變 LL 進(jìn)而影響 SS[2]。因此，SS 在評(píng)估存在脊柱解剖結(jié)構(gòu)病理改變的患者時(shí)，準(zhǔn)確性較差。PI 相對(duì)較為恒定，其大小不受年齡、脊柱形態(tài)變化及脊柱骨盆代償情況的影響。因此，在隨后的研究中 Roussouly 分型基于 PI 進(jìn)行了改良[24]。但是，Roussouly 分型主要基于正常脊柱骨盆數(shù)據(jù)所推測(cè)出的分型；并且不同 Roussouly 分型脊柱代償機(jī)制的相關(guān)研究主要為橫斷面研究，缺乏縱向研究數(shù)據(jù)的支持[12,23,25]。在本研究中，大部分無機(jī)械性并發(fā)癥的 ADS 患者為 Roussouly 1 型。這是因?yàn)?Roussouly 1 型的主要特點(diǎn)為較長(zhǎng)的胸椎后凸在脊柱的低位節(jié)段延續(xù)為較短的腰椎前凸；胸椎后凸與腰椎前凸的拐點(diǎn)往往為交界性應(yīng)力集中最為明顯的區(qū)域，而此區(qū)域往往被長(zhǎng)節(jié)段內(nèi)固定系統(tǒng)加以固定融合，且固定于內(nèi)固定系統(tǒng)的中心部位，生物力學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，因此機(jī)械性并發(fā)癥相對(duì)較少；大部分機(jī)械性并發(fā)癥的 ADS 患者為 Roussouly 4 型，這是因?yàn)?Roussouly 4 型中胸椎后凸和腰椎前凸弧度較大，而其交界處位置較高，往往位于內(nèi)固定近端，因此使內(nèi)固定應(yīng)力集中現(xiàn)象更為嚴(yán)重，提高了內(nèi)固定與骨組織接觸面的剪切力，從而增加了機(jī)械性并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[26]。本研究發(fā)現(xiàn)，無機(jī)械性并發(fā)癥的 ADS 患者大多符合理想 LA 的要求。上述結(jié)果表明，MC 組與 NMC 組的 Roussouly 分型匹配情況差異，主要在于是否符合理想 LA 的矯形要求，而并非理想 IP 的匹配情況。改變?cè)?IP 會(huì)引起脊柱畸形的過度矯正。因此，ADS 矯形手術(shù)中應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注 LA 的矯正。

本研究中尚有不足。首先，老年患者對(duì)脊柱矢狀位矯形更為敏感，本研究中納入患者的年齡高于既往研究，這將使本研究結(jié)果與既往研究有所不同。然而，本研究中納入患者的年齡范圍較小，因此本研究結(jié)果在應(yīng)用于老年人群時(shí)能夠更為準(zhǔn)確。其次，本研究?jī)H對(duì) Roussouly 分型中的指標(biāo)進(jìn)行了分析，并未對(duì)椎旁肌以及下肢的代償作用進(jìn)行分析，這將無法全方位分析機(jī)械性并發(fā)癥發(fā)生的可能原因。盡管存在上述不足，本研究仍然具有較高的參考價(jià)值。目前仍然需要能夠系統(tǒng)評(píng)估患者特異性脊柱骨盆特點(diǎn)的新分型來指導(dǎo) ADS 矯形手術(shù)策略的制定。

綜上所述，根據(jù) Roussouly 分型指導(dǎo) ADS 的手術(shù)會(huì)改變?cè)?IP 會(huì)導(dǎo)致脊柱畸形的過度矯正，從而增加內(nèi)固定系統(tǒng)的應(yīng)力，進(jìn)而提高機(jī)械性并發(fā)癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。在手術(shù)過程中調(diào)整 ADS 患者的 LA 更為重要。Roussouly 分型無法準(zhǔn)確預(yù)測(cè) ADS 矯形術(shù)后機(jī)械性并發(fā)癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。