脊柱外科杂志  2016, Vol.14 Issue(1): 39-43   PDF    
退变性腰椎侧凸脊柱-骨盆参数测量及临床意义
王亮, 卢旭华 , 王海滨, 郭群峰, 张帮可    
第二军医大学附属长征医院脊柱外科, 上海 200003
摘要: 目的 测量退变性腰椎侧凸(degenerative lumbar scoliosis,DLS)患者骨盆-脊柱参数并分析其临床意义。方法 选取2006年3月-2014年3月在本院脊柱外科就诊的DLS且有完整影像学资料的患者30例(DLS组)及影像学资料完整的无DLS者30例(对照组),测量2组的骨盆入射角(pelvic incidence,PI)、骨盆倾斜角(pelvic tilt,PT)、骶骨倾斜角(sacrum slope,SS)、腰椎前凸角(lumbar lordosis,LL)、胸椎后凸角(thoracic kyphosis,TK)、矢状位平衡(sagittal vertical axis,SVA)。结果 DLS组的LL值明显小于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);PT、SVA值明显大于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。2组的SS、PI及TK值差异无统计学意义(P>0.05)。2组的SS与LL、PT与SVA均有相关性。对照组骨盆参数之间(PI、SS及PT)均有相关性,但DLS组骨盆参数之间均无相关性。对照组中LL与SVA显著相关,但DLS组中LL与SVA无相关性。结论 骨盆形态的变化与脊柱的矢状位序列密切相关,DLS患者表现为更小的LL以及更大的SVA。
关键词: 老年人     腰椎     脊柱前移     骨盆测量    
Measurement of spinopelvic parameter in patients with degenerative lumbar scoliosis and its clinical significance
WANG Liang, LU Xu-hua , WANG Hai-bin, GUO Qun-feng, ZHANG Bang-ke    
Department of Spinal Surgery, Changzheng Hospital, Secondary Military Medical University, Shanghai 200003, China
Abstract: Objective To measure the spinopelvic paratmeters in patients with degenerative lumbar scoliosis(DLS), and analyze their correlation and clinical significance. Methods From March 2006 to March 2014, 30 patients with DLS(DLS group) and 30 subjects without DLS(Control group), with complete imaging data were selected in the study. The anteroposterior and lateral roentgenographs of the total spine standing were used to measure the spinopelvic parameters, including Cobb's angle of scoliosis, pelvic incidence(PI), sacrum slope(SS), pelvic tilt(PT), lumbar lordosis(LL), thoracic kyphosis(TK) and sagittal vertical axis(SVA). All spinopelvic parameters between 2 groups were compared. Results Of the DLS group, LL was significantly lower than that of the Control group;the difference was statistically significant(P<0.05). The SVA and PT of the DLS group were significantly higher than those of the Control group;the differences were statistically significant(P<0.05). The differences were not statistically significant in SS, PI and TK between 2 groups(P>0.05). In both groups, there were significant correlations between SS and LL, PT and SVA. There was no correlation with all pelvic parameters(PI, PT and SS) in DLS group, while there was significant correlation with all pelvic parameters in Control group. In Control group, LL was significantly correlated with SVA, but LL was not correlated with SVA in DLS group. Conclusion The change of pelvic morphology is closely related to the sagittal sequence of the spine. Compared with Control group, DLS group has higher SVA and lower LL.
Key words: Elderly     Lumbar vertebrae     Spondylolisthesis     Pelvimetry    
 

随着我国老龄化的发展,退变性腰椎侧凸(degenerative lumbar scoliosis,DLS)的发生率逐渐上升,据报道在中老年人中DLS发生率高达68%[1]。脊柱冠状面或矢状面的失平衡都会导致DLS的发生、腰椎部分功能的丢失以及引起相应的腰椎椎管狭窄症状。同时DLS也是导致脊柱-骨盆矢状面形态发生改变的常见原因之一[2]。有研究表明骨盆参数,包括骨盆入射角(pelvic incidence,PI)及骨盆倾斜角(pelvic tilt,PT),对维持脊柱序列有重要作用[3]。国外关于DLS的脊柱-骨盆参数研究已有不少报道[4],但多为针对DLS的手术治疗方法,就DLS本身的脊柱矢状位平衡(sagittal vertical axis,SVA)以及骨盆参数研究较少。本研究旨在通过探讨DLS患者脊柱-骨盆参数与正常人群的差别以及各参数之间的相关性,从而系统地阐明脊柱-骨盆参数在DLS发生、发展中的作用。

1 资料和方法 1.1 一般资料

选取2006年3月—2014年3月本院脊柱外科收治的具有完整影像学资料的DLS患者作为DLS组,无DLS者作为对照组。DLS组与对照组排除标准为既往有脊柱或骨盆创伤病史或手术史、脊柱感染史、肌肉源性脊柱畸形以及脊柱恶性肿瘤。DLS组患者30例,其中男16例,女14例;年龄57 ~ 78岁,平均62岁;Cobb角10.7° ~ 52.8°,平均29.8°。对照组30例,其中男24例,女8例;年龄50 ~ 73岁,平均58.6岁。

1.2 矢状面脊柱-骨盆参数测量

2组均拍摄全脊柱站立位正侧位X线片,拍摄范围包括脊柱、骨盆和股骨近端,保持自然站立,膝关节和髋关节尽量伸直。在正位X线片上测量脊柱侧凸Cobb角(见图 1a),在侧位X线片上测量胸椎后凸角(thoracic kyphosis,TK)、腰椎前凸角(lumbar lordosis,LL)、骶骨倾斜角(sacrum slop,SS)、PI、PT(见图 1b)以及脊柱的SVA(见图 1c)。每个数据分别由3名研究人员进行测量,取平均值。

a:站立位全脊柱X线片测量Cobb角 b:站立位全脊柱侧位X线片测量TK、LL、SS、PI和PT c:站立位全脊柱侧位X线片测量SVA
a:Cobb’s angle measured on total spine standing anteroposterior roentgenograph b:TK,LL,SS,PI and PT measured on total spine standing lateral roentgenograph c:SVA measured on total spine standing lateral roentgenograph
图 1 脊柱-骨盆参数测量 Fig. 1 Measurement of spinopelvic parameters

骨盆参数[5]:①PI,经S1上终板中点作该终板的垂线,该垂线与S1上终板中点和股骨头中心点连线的夹角;若双侧股骨头不重叠,取2个股骨头中心连线的中点作为中心点。②PT,S1上终板中点和股骨头中心点连线与水平垂线的夹角;若双侧股骨头不重叠,取2个股骨头中心连线的中点作为中心点。③SS,S1上终板和水平线的夹角。PI = SS + PT。

脊柱参数:①SVA,铅垂线(经C7中点与水平面垂直的直线)与S1后上角的垂直距离,铅垂线在S1后上角的前方为正值,后方为负值,|SVA|>50 mm为脊柱矢状位失平衡[6]。②LL,S1上终板和L1上终板线向后延长线的夹角。③TK,T4上终板与T12下终板间的夹角[7]

1.3 统计学处理

采用SPSS 18.0软件,计量资料以x±s表示,DLS组和对照组的脊柱-骨盆参数比较采用独立样本t检验,P < 0.05为差异有统计学意义。DLS组和对照组参数相关性分析采用Pearson相关分析,关联度以Pearson相关系数r表示。

2 结 果

2组脊柱-骨盆参数见表 1。DLS组的LL值明显小于对照组,差异有统计学意义(P < 0.05);PT、SVA值明显大于对照组,差异有统计学意义(P < 0.05)。 2组的SS、PI及TK值差异无统计学意义(P > 0.05)。

表 1 2组脊柱-骨盆参数 Tab.1 Spinopelvic parameter of 2 groups

2组各参数相关性见表 2。2组的SS与LL、PT与SVA均有相关性(P < 0.05)。对照组3个骨盆参数(PI、PT、SS)之间均有相关性(P < 0.05),但DLS组3个骨盆参数之间均无相关性。对照组中脊柱参数LL与SVA有相关性(P < 0.05),但DLS组中LL与SVA无相关性。2组的TK与3个骨盆参数均无相关性。

表 22组脊柱-骨盆各参数相关性 Tab.2 Correlation coefficient of spinopelvic parameter in 2 groups
3 讨 论

DLS是发生在中老年人群的脊柱三维空间上的畸形[8]。此前脊柱-骨盆参数在DLS脊柱矢状位平衡中的作用一直被忽视,最近研究开始关注脊柱-骨盆参数对维持脊柱正常姿势的作用,不正常的脊柱-骨盆参数会导致多种脊柱退行性病变,如退行性腰椎滑脱症、DLS,还会影响脊柱融合术后的症状缓解程度。

3.1 DLS骨盆参数变化

PI是一个重要的解剖标志,同时直接影响骨盆的参数还有PT和SS。PI存在个体间差异,但不受拍片位置和体位的影响,成年后达到稳定状态[9]。本研究发现非DLS者和DLS患者的PI值差异无统计学意义,提示DLS不会对PI值产生影响,也进一步证实PI值成年后即达到稳定,与DLS的发生、发展无关。PT为骨盆绕股骨头旋转的程度,PT越大骨盆越后倾,PT越小骨盆越前屈[10]。为了避免脊柱的不平衡,脊柱会通过骨盆倾斜来维持一个直立姿势。本研究结果显示DLS组和对照组PT值差异有统计学意义,提示DLS时PT会增大,从而维持直立姿势。Glassman等[11]报道PT与成人脊柱畸形患者的生活质量密切相关,PT过高会使骨盆处于后旋的过度代偿状态,患者生活质量明显下降。对于DLS患者而言,PT如何变化目前尚不清楚,还有待于相应的长期随访研究。

本研究显示对照组各骨盆参数间存在明显的相关性,但在DLS组中各骨盆参数相关性明显减小甚至消失,并且PI值已不再为SS值和PT值之和,即三者之间的平衡关系已经打破。相对于对照组而言,DLS组具有较低的SS值以及较高的PT值,2个值单独对比,2组间差异无统计学意义,但2组间SS / PT值相比,差异有统计学意义。Li[12]在重度脊柱滑脱患者中认识到骨盆姿势,即SS / PT值变化是影响脊柱-骨盆矢状面平衡的重要因素。高SS /低PT者的骶骨倾斜度较大,脊柱整体矢状面不平衡的风险较小,而低SS /高PT者骶骨较为垂直,脊柱矢状面整体失平衡的风险较大。DLS患者骨盆形态通过改变SS / PT值来发生变化,进而导致脊柱矢状面整体失平衡。

3.2 DLS脊柱参数变化

Roussouly等[13]研究发现骨盆与脊柱-骨盆矢状位序列密切相关。本研究得到了相同的结果,SS与LL、PT与SVA密切相关,说明骨盆在脊柱-骨盆矢状位序列调节中起到重要作用。骨盆通过2种机制来调节脊柱的SVA,一是通过SS的变化来调节LL;二是通过PT的变化来直接调节SVA[14]。SS的大小决定了腰椎的方位,目前有研究表明较高的SS值会引起LL代偿性增大,人体通过调节LL来适应骶骨向前的倾斜[15],从而调节脊柱的平衡,在脊柱侧凸患者中,这种关系也是存在的[16]

骨盆影响腰椎SVA的原因是脊柱位于骶骨上缘,为保持平衡及最小的能量消耗,脊柱通过适应骶骨而出现屈曲角度的变化。Schwab等[17]研究发现DLS患者自我功能的评估与LL有密切关系,LL明显减小者的临床症状相对较重。本研究也发现DLS组中的LL值(33.70°)明显小于对照组中的LL值(51.40°),2组差异有统计学意义。既往研究认为对DLS患者而言,LL减小往往会引起骨盆旋转及脊柱-骨盆定向变化,进而引起脊柱矢状面进一步失衡[18]。Ploumis等[19]研究证实DLS患者腰腿痛的临床症状随着LL增大而加重。目前研究发现在正常人群中LL与SVA有密切关系,且因腰椎与骨盆相邻,又具有较大的调节范围,所以LL是脊柱矢状位序列及平衡调节的核心[20]。DLS在矢状面上往往表现为LL变小、消失或节段性后凸[21]。本研究显示在对照组中LL与SVA显著相关,但是在DLS组中没有发现俩者具有相关性。对于DLS患者而言,LL的消失比冠状面失衡有更重要的临床意义,往往是神经根症状与神经源性跛行的原因。同时本研究结果提示较对照组而言,DLS组SVA值显著增大,可客观评估脊柱失平衡状态。在DLS手术中,要重视恢复SVA,尤其是LL,否则会影响临床治疗效果[22]

研究表明,TK减小只见于胸椎侧凸的患者,而在正常人群和DLS患者中TK差异没有统计学意义[23],本研究也得到一样的结果。本研究未发现TK与骨盆参数具有相关性。

本研究尚存在不足之处。首先,病例数相对较少,可能使研究存在选择性偏倚。其次,本研究未将DLS进行明确分组,无法比较不同侧凸类型患者的脊柱-骨盆参数的变化。最后,本研究未将DLS患者临床表现与脊柱-骨盆参数进行相关结合,使得研究结果存在一定的局限性。但是本研究通过分析非DLS者和DLS患者脊柱-骨盆参数的情况,为临床提供了DLS患者脊柱-骨盆序列变化的相关数据,提示在DLS手术治疗过程中应重视对脊柱-骨盆序列的重建。

参考文献
[1] Schwab F,Ungar B,Blondel B,et al. Scoliosis Research Society-Schwab adult spinal deformity classification:a validation study[J]. Spine(Phila Pa 1976),2012,37(12):1077-1082.
[2] Khaled MK. Degenerative(De Novo) Adult Scoliosis[J].Seminars in Spine Surgery,2009,21(1):7-15.
[3] Rose PS,Bridwell KH,Lenke LG,et al. Role of pelvic incidence,thoracic kyphosis,and patient factors on sagittal plane correction following pedicle subtraction osteotomy[J]. Spine(Phila Pa 1976),2009,34(8):785-791.
[4] Duval-Beaupère G,Schmidt C,Cosson P. A Barycentremetric study of the sagittal shape of spine and pelvis:the conditions required for an economic standing position[J]. Ann Biomed Eng,1992,20(4):451-462.
[5] Aubin CE,Bellefleur C,Joncas J,et al. Reliability and accuracy analysis of a new semiautomatic radiographic measurement software in adult scoliosis[J]. Spine(Phila Pa 1976),2011,36(12):E780-790.
[6] 李淳德,孙浩林,刘宪义,等. 骨盆参数在老年脊柱矢状位平衡性判定中的意义[J]. 中国骨与关节杂志,2013(2):61-64.
[7] Vialle R,Levassor N,Rillardon L,et al. Radiographic analysis of the sagittal alignment and balance of the spine in asymptomatic subjects[J]. J Bone Joint Surg Am,2005,87(2):260-267.
[8] 黄伟敏,于秀淳,梁进,等. 退行性腰椎侧凸的外科治疗[J]. 脊柱外科杂志,2011,9(1):58-61.
[9] 王太平,郑召民,刘辉,等. 成人脊柱畸形矢状面平衡与生存质量的相关性分析[J]. 中华医学杂志,2012(21):1481-1485.
[10] Yu CH,Wang CT,Chen PQ. Instrumented posterior lumbar interbody fusion in adult spondylolisthesis[J]. Clin Orthop Relat Res,2008,466(12):3034-3043.
[11] Glassman SD,Berven S,Bridwell K,et al. Correlation of radiographic parameters and clinical symptoms in adult scoliosis[J]. Spine(Phila Pa 1976),2005,30(6):682-688.
[12] Li Y,Hresko MT. Radiographic analysis of spondylolisthesis and sagittal spinopelvic deformity[J]. J Am Acad Orthop Surg,2012,20(4):194-205.
[13] Roussouly P,Pinheiro-Franco JL. Sagittal parameters of the spine:biomechanical approach[J]. Eur Spine J,2011,20(Suppl 5):578-585.
[14] 李危石,孙卓然. 正常脊柱-骨盆矢状位参数的影像学研究[J]. 中华骨科杂志,2013,33(5):447-453
[15] Roussouly P,Labelle H,Rouissi J,et al. Pre-and post-operative sagittal balance in idiopathic scoliosis:a comparison over the ages of two cohorts of 132 adolescents and 52 adults[J]. Eur Spine J,2013,22(Suppl 2):S203-215.
[16] Hong JY,Suh SW,Modi HN,et al. Analysis of factors that affect shoulder balance after correction surgery in scoliosis:a global analysis of all the curvature types[J]. Eur Spine J,2013,22(6):1273-1285.
[17] Schwab FJ,Blondel B,Bess S,et al. Radiographical spinopelvic parameters and disability in the setting of adult spinal deformity:a prospective multicenter analysis[J]. Spine(Phila Pa 1976),2013,38(13):E803-812.
[18] 桑宏勋,雷伟. 成人退行性脊柱侧凸患者矢状位失衡与影响畸形发展的因素[J]. 中国脊柱脊髓杂志,2012,22(3):200.
[19] Ploumis A,Liu H,Mehbod AA,et al. A correlation of radiographic and functional measurements in adult degenerative scoliosis[J]. Spine(Phila Pa 1976),2009,34(15):1581-1584.
[20] Schuller S,Charles YP,Steib JP. Sagittal spinopelvic alignment and body mass index in patients with degenerative spondylolisthesis[J]. Eur Spine J,2011,20(5):713-719.
[21] Aebi M. The adult scoliosis[J]. Eur Spine J,2005,14(10):925-948.
[22] 杨诚,高春华,彭宝淦. 腰椎退变性侧凸的外科治疗策略[J]. 脊柱外科杂志,2013,10(6):330-333.
[23] Upasani VV,Tis J,Bastrom T,et al. Analysis of sagittal alignment in thoracic and thoracolumbar curves in adolescent idiopathic scoliosis:how do these two curve types differ?[J]. Spine(Phila Pa 1976),2007,32(12):1355-1359.