青少年特发性脊柱侧凸轴状面与矢状面影像学参数分析及其临床应用

摘要

青少年特发性脊柱侧凸是一种复杂的三维畸形，包括冠状面脊柱的偏移和弯曲、矢状面生理弧度的改变，以及轴状面的椎体旋转。任何一个平面的畸形并不是单独发生，而是因不同侧凸类型及严重程度，而与其他平面的畸形共同发生、发展。随着内固定器械的发展以及矫形技术的更新，青少年特发性脊柱侧凸的手术治疗已经从单纯冠状面矫形发展到真正意义上的三维矫形。因此，除了冠状面之外，有必要对侧凸轴状面与矢状面相关参数及其相互之间偶联关系进行深入研究，这不仅有助于探寻青少年特发性脊柱侧凸发生、发展的机制，同时也为临床治疗策略的制定提供理论基础。 目的： 对单胸弯型青少年特发性脊柱侧凸轴状位旋转状态进行参数分析并分型；在此基础上建立基于侧屈位片的单胸弯型青少年特发性脊柱侧凸远端融合节段的选择策略，并应用于临床；明确直接椎体去旋转技术对胸弯型青少年特发性脊柱侧凸患者矢状面胸椎后凸的影响，指导手术技术的改进；研究Lenke5型侧凸胸腰交界段的轴状面椎体旋转与矢状面弧度以及冠状面弯曲度数之间的相关性，为该型患者的支具及手术治疗方法的改良提供理论依据。 方法： 1．对64例单胸弯型(Lenke1A型)青少年特发性脊柱侧凸患者的影像学资料进行分析，对冠状面和矢状面Cobb角进行测量，并利用X线平片测量轴状面椎体旋转度。根据胸弯下端椎的旋转角度对患者进行分组，并比较每组患者之间其他影像学参数的差异。 2．对38例接受后路手术的单胸弯型(Lenke1A型)青少年特发性脊柱侧凸患者进行研究，采用基于术前侧屈位片评估椎体去旋转的新方法来确定远端融合节段，术后定期拍摄站立位X线片进行手术效果评估，最低随访期为2年。 3．回顾性分析67例接受手术治疗的胸弯型(Lenke1、2型)青少年特发性脊柱侧凸，所有患者均接受后路椎弓根螺钉矫形术，并完成24个月以上的临床及影像学随访。患者根据术中矫形机制不同分成单纯凹侧转棒技术组，同时应用椎体直接去旋转技术组。对上述两组患者在术前及末次随访时行CT扫描测量术后椎体旋转的改善度，同时利用X线片测量比较两组患者术后冠状面及矢状面影像学参数的变化情况。 4．对46例腰弯/胸腰弯型(Lenke5型)青少年特发性脊柱侧凸患者的站立位全长正侧位X线片进行回顾性分析，使用Perdriolle方法测量顶椎旋转度，分析其与矢状面及冠状面参数的相关性；将上述患者按胸腰段弧度(前凸或后凸)分成两组，比较两组患者顶椎旋转度的差异。 结果： 1．64例患者根据胸弯下端椎的旋转角分成了三组：①Lenke1Aa，下端椎旋转度＜-0.5°；②Lenke1Ab，下端椎旋转在±0.5°之间，因此可以认为处于旋转中立位；③Lenke1Ac，下端椎旋转度＞0.5°。所有患者平均主胸弯Cobb角51.1°(37-80°)，代偿性腰弯Cobb角16.4°(0-32°)，矢状面胸椎后凸(T5-T12)平均Cobb角24.2°(7-60°)。主胸弯的最大旋转椎体的平均旋转度为-18.9°。3个亚组在主胸弯包含椎体节段、腰弯Cobb角、最大旋转椎体的旋转度等方面存在显著差异。 2．38例右胸弯患者术前平均Cobb角48.3°±9.1°，术后末次随访时Cobb角12.7°±6.2°，平均矫正率为73.7%。代偿性腰弯术前平均Cobb角23.6°±7.4°，末次随访Cobb角6.4°±4.7°。矢状位腰椎前凸术前为-41.3°±12.1°，术后末次随访为-38.3°±9.6°。所有患者术后均达到冠状位平衡，没有出现失代偿及附加现象。与Harrington稳定区法所推荐的融合节段相比，新的远端融合节段选择方法保留了86.9%的患者一个或多个脊柱运动节段。 3．最终纳入本研究的患者67例，其中应用单纯凹侧转棒技术者38例(CR组)，同时应用椎体直接去旋转技术者29例(DR组)，两组患者的一般资料无统计学差异。术后末次随访时主胸弯Cobb平均矫正率DR组67.3%、CR组58.2%，顶椎旋转矫正率DR组65.1%、CR组19.6%，DR组的主胸弯Cobb及椎体旋转的矫正率显著高于CR组。术前胸椎后凸DR组为18.2°(3-35°)，CR组为17.3°(0-32°)；术后胸椎后凸DR组为13.3°(0-33°)，明显低于术前(P＜0.05)，而CR组为15.8°(0-35°)，较术前降低，但差异无统计学意义(P＞0.05)。 4.胸腰段轴状面顶椎旋转度为28.9°±6.7°,冠状面Cobb角45.1°±9.2°，矢状面弧度平均为4.6°±8.9°。轴状面旋转和冠状面Cobb角呈显著正相关(r=0.589,P＜0.001)，和矢状面胸腰段角度也成显著正相关(r=0.547,P＜0.001)。进一步根据矢状面胸腰段Cobb角将患者分成两组（TLJS+和TLJS-），其中TLJS+组即TLJS＞0°(胸腰段后凸)的患者30例，TLJS-组即TLJS＜0°(胸腰段前凸)的患者16例，这两组之间轴状面旋转度的均值相差7.1°，具有统计学意义(P＜0.001)。 结论： 1.对单胸弯型青少年特发性脊柱侧凸根据下端椎的旋转情况将患者分成3个亚型（Lenke1Aa、b、c），而轴状面具有不同旋转形态的患者其冠状面及矢状面参数也发生相应改变；轴状面旋转与冠状面侧凸以及背部外观畸形存在明显的正相关。 2．基于侧屈位片的新方法来选择单胸弯型青少年特发性脊柱侧凸远端融合节段，能够使患者获得满意的侧凸矫正率及躯干平衡，并保留更多的运动节段。 3．在后路椎弓根螺钉矫形术中使用顶椎去旋转技术能够显著增加轴状面脊柱旋转畸形的矫正，但同时也导致术后矢状面胸椎后凸的减小。有必要通过Ponte松解等其它手段，在提高矫正率的同时，注重恢复矢状面序列，从而实现真正意义上的三维矫形。 4.在腰弯/胸腰弯型青少年特发性脊柱侧凸患者，其胸腰段(T11-L2)发生矢状面后凸的比例较高，并且其与轴状面顶椎旋转程度呈正相关。这一研究结果将为进一步阐明腰弯/胸腰弯型脊柱侧凸的发生机制提供理论基础，并为支具及手术治疗提供有益思路。

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