特发性胸椎左侧凸患者的临床及影像学特征
2009-04-25邱勇黄爱兵朱锋王斌俞杨朱泽章钱邦平孙旭马薇薇
邱勇黄爱兵朱锋王斌俞杨朱泽章钱邦平孙旭马薇薇
临床研究
特发性胸椎左侧凸患者的临床及影像学特征
邱勇黄爱兵朱锋王斌俞杨朱泽章钱邦平孙旭马薇薇
目的探讨特发性胸椎左侧凸患者的临床及影像学特征。方法通过对病史、查体、X线、全脊髓MRI等检查,回顾性分析11例特发性胸椎左侧凸患者(A组)的临床资料,测量冠状面及矢状面影像学参数,并将相关指标与特发性胸椎右侧凸患者(B组)进行比较分析。结果特发性胸椎左侧凸以男性多见,男:女为7:4。11例患者弯型分布为:三弯1例,双弯(胸主弯/代偿性腰弯)2例,单胸弯8例。主弯的上端椎分布于T5~T8,下端椎分布于T11~L3,平均跨度达7.1±1.4节,顶椎分布于T8~T11,单胸弯(75%)型患者中6例顶椎位于T9。与右侧凸型相比,特发性胸椎左侧凸型患者胸椎后凸角(T5~T12)较大(31.2°±21.8°vs 12.8°±9.4°),差异有显著统计学意义(P<0.01),其余影像学参数两组间比较均无统计学差异。结论特发性胸椎左侧凸患者影像学上具有一定的特征性:在冠状面上,特发性胸椎左侧凸的侧凸模式与右侧凸型相似,呈“镜像”模式;但在矢状面上,特发性胸椎左侧凸型患者胸椎后凸角趋于正常,甚至呈过度后凸,与右侧凸型不同。
脊柱侧凸;胸椎;影像学
临床上绝大多数特发性胸椎侧凸表现为右侧凸,左侧凸型极其少见[1]。James等[2]报道青少年左、右胸椎侧凸的比例为1:9。临床上尽管可以通过年龄、性别、病史及体格检查等综合措施来推断脊柱侧凸是否为“特发性”,但临床诊断特发性脊柱侧凸的“金标准”须依赖MRI等物理检查排除其可能的神经系统病变。研究表明左侧凸型胸椎侧凸合并脊髓病变的发生率高达20%以上[3]。因此,临床诊断的特发性胸椎左侧凸实属少见。相关研究提示特发性胸椎左侧凸在发病机制、进展速率及预后等方面具有特殊性[4,5],而关于其影像学是否具有特征性,国内外尚未见独立样本的病例对照研究。为此,我们回顾性分析一组临床诊断为特发性胸椎左侧凸型患者的影像学资料,并将其与右侧凸型进行比较,旨在探寻其可能存在的特征性表现。
1 资料与方法
1.1一般资料
收集2002年1月至2009年4月我院手术治疗的有完整随访的主弯为胸弯的特发性胸椎左侧凸患者共11例(A组),平均Cobb角57.9°(43°~99°)。所有患者经询问病史、体格检查、CT、全脊髓MRI及电生理检查,排除了可能存在的“非特发性”因素。从病例库中随机抽取21例Cobb角相当的特发性胸椎右侧凸患者为B组,平均Cobb角53.2°(40°~77°)。本研究病例的入选标准为:(1)年龄10~20岁,(2)主弯为胸弯的特发性脊柱侧凸患者;排除标准:(1)主弯为腰弯代偿弯为胸弯,(2)先天性、神经机源性、间质源性及代谢性等非特发性脊柱侧凸患者。收集所有病例的术前一般资料、影像学资料,进行比较分析。
1.2影像学评价
所有患者拍摄站立位全脊柱正、侧位X线片,按照侧凸顶点的数量分为单弯、双弯或三弯[6]。相关指标的测量方法参照文献[7]。
1.2.1冠状面测量指标 侧凸方向,Cobb角,原发弯的部位(端椎和顶椎位置,畸形累及节段),顶椎旋转度(apical vertebrae rotation,AVR)(Nash-Moe法),顶椎楔形变,顶椎偏移(apical vertebrae translation,AVT),T1倾斜角(T1向右侧倾斜记为正值,向左侧倾斜记为负值),冠状面平衡(coronal balance,CB):C7铅垂线(C7 plumb line, C7PL)与骶骨中垂线(center sacral vertebrae line, CSVL)之间的距离(偏于右侧记为正值,C7PL偏于左侧记为负值)。
1.2.2 矢状面测量指标 区域后凸及前凸角:T5~T12、T10~L2、L1~S1。胸椎、胸腰椎的测量值以后凸为正,前凸为负。腰椎的测量值以前凸为正。矢状面平衡(sagittal vertical axis,SVA):C7铅垂线与骶骨后上缘的距离(如果C7PL位于骶1上终板后缘的前方定义为正值,位于后方则定义为负值)。
1.3统计学方法
采用SPSS13.0统计软件对数据进行处理,描述性分析特发性胸椎左侧凸患者的影像学特征,两组间比较,男性患者的发生率采用Fisher确切概率法,其余指标采用t检验进行统计分析。以P<0.05认为差异有统计学意义。
2 结果
特发性胸椎左侧凸型影像学测量指标及与右侧凸型比较结果分别见表1、表2。
2.1性别差异
11例特发性胸椎左侧凸患者男性7例,女性4例,平均年龄15岁(10~18岁)。21例特发性胸椎右侧凸患者男性3例,女性18例,平均年龄13.8岁(12~20岁)。男性患者在两组中的发病率具有统计学差异(64%vs 14%,P=0.01)。
2.2冠状面特征
11例左侧凸型患者弯型为:三弯型1例,双弯型(胸主弯/代偿性腰弯)2例,单胸弯型8例。主弯上端椎分布于T5~T8,下端椎分布于T11~L3,平均跨度达7.1±1.4节段,顶椎分布于T8~T11,其中6例(75%)单胸弯患者顶椎位于T9,1例患者顶椎位于T10,1例患者为反KingⅣ,顶椎位于T11。7例患者T1倾斜角为0°,4例为正性倾斜。11例患者均未见明显的冠状面失衡(CB:平均-0.75 cm,-1.8 cm~0 cm)。21例右侧凸型患者中三弯型1例,双弯型(胸主弯/代偿性腰弯)9例,单胸弯型11例。主弯上端椎分布于T4~T7,下端椎分布于T10~L1,平均跨度达7.4±0.7节段,顶椎分布于T7~T10,其中11例单胸弯中仅1例患者顶椎位于T10。主弯Cobb角、跨度、T1倾斜角、AVR、AVT、顶椎楔形变、CB等指标两组间无统计学差异。
表1 11例特发性胸椎左侧凸型患者影像学资料
表2 左侧凸型与右侧凸型特发性胸椎侧凸患者临床指标比较分析结果
2.3矢状面特征
图1 男性,18岁,特发性胸椎左侧凸,冠状面上弯型为双弯(胸主弯/代偿性腰弯),主弯T6~T11,顶椎为T8/9间隙,继发弯(T11~L4,顶椎L1/2间隙);矢状面上胸椎后凸角(T5~T12)为45°,SVA2.1 cm。
图2 女性,20岁,特发性胸椎右侧凸,冠状面上弯型为双弯(胸主弯/代偿性腰弯),主弯T6~T12,顶椎为T9,继发弯(T12~L4,顶椎L2/3间隙);矢状面上胸椎后凸角(T5~T12)为6°,SVA-0.6 cm。
胸椎后凸角(T5~T12)A组高于B组(31.2°vs 12.8°,P<0.05)。左侧凸组中病例4胸椎后凸角达82°,为过度后凸,我们剔除此例患者后再进行统计学分析,结果显示,左侧凸组仍高于右侧凸组(26.1°vs 12.8°,P=0.004)。胸椎后凸角(T5~T12)在左侧凸组内男女性之间差异没有统计学意义(37.3°vs 20.5°,P=0.2)。A、B组间其余矢状面影像学指标未见明显差异,也未见明显的矢状面失衡患者(SVA:-1.9~2.1 cm)。图1为特发性胸椎左侧凸的典型病例,图2为特发性胸椎右侧凸的典型病例。
3 讨论
特发性胸椎脊柱侧凸绝大多数表现为胸椎右侧凸,左侧凸型发生率较低。临床上以“特发性”胸椎左侧凸为首诊的病人,经详细进一步检查发现其合并神经系统病变的发生率高达23%~56%[3,8]。因此,目前公认对于胸椎左侧凸患者应常规行全脊髓MRI检查,以期发现可能存在的脊髓病变[3,8,9]。然而,McCarver等[10]对550例特发性脊柱侧凸患者进行回顾性分析,胸椎左侧凸的发生率仅为1.3%。这就引起人们的疑问:为何侧凸方向的发生率不是随机分布的?有学者提出这可能与心脏位置、左右肺不对称、主动脉搏动等有关[5]。上述解释把正常生理解剖病理化,并不能解释神经源性脊柱侧凸中胸椎左侧凸多见的现象。Goldberg等[11]通过统计分析发现77.5%的特发性胸椎右侧凸患者为右利手,而发生脊柱侧凸的左利手患者中50%为左侧凸,该学者提出大脑半球的优势性可能与侧凸的方向性有关。最近,Shi等[12]通过MRI行大脑形态学测量,发现特发性胸椎左侧凸患者胼胝体、内囊区脑白质组织密度降低,而右侧凸及正常对照组青少年未出现此改变。因此,脑白质区的异常改变与侧凸的方向性是否具有某些联系,有待进一步研究。
3.1特发性胸椎左侧凸的性别差异
青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)患者男女性别比例通常约为1:3。随着Cobb角的变化,此比例会发生改变。有文献报道侧凸大于30°的患者,男女性比例可达1: 10[13]。既往研究提示胸椎左侧凸群体中男性患者所占比例较高,且男性患者伴发脊髓病变的发生率也较高。Goldberg等[1]甚至认为相对于侧凸方向与伴发神经系统病变的关系,男性患者及女性患者的发病年龄与脊髓病变关系更加密切。吴亮等[3]报道的59例胸椎左侧凸患者中,有33例伴有脊髓病变,其中男女比例高达8:3。本研究中特发性胸椎左侧凸型患者男性所占比例64%,明显高于右侧凸型(14%)(P<0.05)。Mejia等[14]的一项前瞻性研究显示,在27例患者中,病史、体格检查、MRI检查均无阳性发现的13例特发性胸椎左侧凸患者,男性所占比例为54%(7/13)。McCarver等[10]报道手术治疗的22例特发性胸椎左侧凸患者,男性所占比例也明显升高(41%)。这就提示胸椎左侧凸型患者中,性别因素与神经系统的关系可能并非存在着某种必然的联系,因为它无法解释特发性胸椎左侧凸型患者中,男性患者也较多见的现象。
3.2特发性胸椎左侧凸的冠状面特征
近年来,对伴发脊髓病变的脊柱侧凸的影像学特征逐渐引起众多学者的关注。胸椎左侧凸型侧凸模式被定义为不典型侧凸,认为对此类患者需常规行MRI检查[15,16]。而对特发性胸椎左侧凸这一特殊群体,其影像学是否具有某些特殊征象,国内外尚未见有关于此的独立样本报道。本研究收集了在我院手术治疗的11例患者,所有病例经询问病史、体格检查、CT及全脊髓MRI检查均无阳性发现,临床诊断为特发性胸椎左侧凸,分析术前有关影像学指标,我们发现11例患者弯型分布为:三弯型1例,主弯位于T8~T12(T10),跨度为5节;2例为双弯(胸主弯/代偿性腰弯),1例主弯位于T5~T11(T8),跨度为7节,1例主弯位于T6~T11(T8/9),跨度为6节;单胸弯8例,主弯上端椎分布于T5~T8,下端椎分布于T11~L3,平均跨度达7.1± 1.4节,顶椎分布于T9~T11。其中6例(75%)单胸弯患者顶椎位于T9,上端椎T5~T7,下端椎集中位于T12~L1,这与合并chiari畸形或脊髓空洞的左侧凸型单胸弯患者侧凸模式有很大不同。Spiegel等[16]认为合并脊髓病变的左侧凸型单胸弯患者上、下端椎及顶椎位置不恒定,变异较大。其报道的8例患者中,顶椎分散于T4/5~T11,仅2例顶椎位于T9,上端椎分布于T1~T8,下端椎分布于T11~L2。Coonrad等[17]回顾性分析了2000例侧凸患者冠状面的弯型特征,认为侧凸主弯累及节段及顶椎具有以下特点:胸右弯(KingⅢ,T5或T6~T12,顶椎T9;KingⅣ,T7~L2,顶椎 T10~T11),右胸左腰弯(KingⅡ,T5~T11,顶椎T9),三弯(T9~T12,顶椎T10或T11)。对照该11例患者的侧凸模式,我们发现特发性胸椎左侧凸在冠状面的侧凸模式与右侧凸型十分相似,呈典型右侧凸的“镜像”模式。
3.3 特发性胸椎左侧凸的矢状面特征
正常青少年胸椎后凸(thoracic kyphosis,TK)的范围因测量节段的不同而有所差异。Lenke标准[18]将T5~T12后凸角10°~40°定义为正常,平均为30°。与正常人群相比,特发性脊柱侧凸患者表现为TK减少,甚至前凸。Guo等[19]则认为脊柱侧凸患者前柱的过度生长是引起胸椎后凸角减少的主要原因。本组资料21例右侧凸型患者平均TK(T5~T12)为12.8°±9.4°,表现为胸椎后凸的减少,与文献报道一致,而11例左侧凸患者平均TK为31.2°±21.8°,比右侧凸型尚高出约20°(P<0.01),仅1例患者TK小于10°,其中3例(27%)患者TK甚至大于40°。其具体原因有待进一步研究。Whitaker等[20]认为,具有典型侧凸模式的特发性脊柱侧凸患者,胸椎过度后凸应高度怀疑脊髓空洞症的发生。本研究证实在特发性胸椎左侧凸型患者中胸椎后凸的增大不一定提示伴发脊髓病变的几率增高。
总之,特发性胸椎左侧凸型脊柱侧凸患者影像学上具有一定的特殊性,该侧凸类型在男性多发,冠状面上其侧凸模式与特发性胸椎右侧凸型十分相似,呈右侧凸型的“镜像”模式,但矢状面上其不具有胸椎后凸角减少的倾向,这一点与右侧凸型特发性脊柱侧凸有所不同。
1 Goldberg CJ,Moore DP,Fogarty EE,et al.Left thoracic curve patterns and their association with disease[J].Spine,1999,24 (12):1228-1233.
2 James JI.Idiopathic scoliosis:the prognosis,diagnosis,and operative indications related to curve patterns and the age at onset[J].J Bone Joint Surg Br,1954,36-B(1):36-49.
3吴亮,邱勇,王斌,等.“特发性”胸椎左侧凸患者并发脊髓病变及其临床意义[J].中华外科杂志,2006,44(24):1657-1659.
4 Cheung KM,Wang T,Qiu GX,et al.Recent advances in the aetiology of adolescent idiopathic scoliosis[J].Int Orthop, 2008,32(6):729-734.
5 Goldberg CJ,Dowling FE,Fogarty EE.Left thoracic scoliosis configurations.Why so different?[J].Spine,1994,19(12): 1385-1389.
6 Lonstein JE.Screening for spinal deformities in Minnesota schools[J].Clin Orthop Relat Res,1977,126:33-42.
7 Kuklo TR,Potter BK,O'Brien MF,et al.Reliability analysis for digital adolescent idiopathic scoliosis measurements[J].J Spinal Disord Tech,2005,18(2):152-159.
8 Coonrad RW,Richardson WJ,Oakes WJ.Left thoracic curves can be different[J].Orthop Trans,1985,9:126-129.
9 戴力扬.特发性左侧胸椎侧凸[J].中国矫形外科杂志,2001,8 (5):444-445.
10 McCarver CL,Levine DB,Velaskis K.Left thoracic and related curve patterns in idiopathic scoliosis(abstract)[J].J Bone Joint Surg Am,1971,53:196.
11 Goldberg C,Dowling FE.Handedness and scoliosis convexity: a reappraisal[J].Spine,1990,15(2):61-64.
12 Shi L,Wang D,Chu WCW,et al.Volume-based morphometry of brain MR images in adolescent idiopathic scoliosis and healthy control subjects[J].Am J Neuroradiol,2009,30(7): 1302-1307.
13 Lenke LG,Bridwell KH,Baldus C,et al.Cotrel-Dubousset instrumentation for adolescent idiopathic scoliosis[J].J Bone Joint Surg Am,1992,74(7):1056-1067.
14 Mejia EA,Hennrikus WL,Schwend RM,et al.A prospective evaluation of idiopathic left thoracic scoliosis with magnetic resonance imaging[J].J Pediatr Orthop,1996,16(3):354-358.
15 Qiu Y,Zhu Z,Wang B,et al.Radiological presentations in relation to curve severity in scoliosis associated with syringomyelia[J].J Pediatr Orthop,2008,28(1):128-133.
16 Spiegel DA,Flynn JM,Stasikelis PJ,etal.Scoliotic curve patterns in patients with ChiariI malformation and/or syringomyelia[J].Spine,2003,28(18):2139-2146.
17 Coonrad RW,Murrell GA,Motley G,et al.A logical coronal pattern classification of 2,000 consecutive idiopathic scoliosis cases based on the scoliosis research society defined apical vertebra[J].Spine,1998,23(12):1380-1391.
18 Lenke LG,Betz RR,Harms J,et al.Adolescent idiopathic scoliosis:a new classification to determine extent of spinal arthrodesis[J].J Bone Joint Surg Am,2001,83-A(8):1169-1181.
19 Guo X,Chau WW,Chan YL,et al.Relative anterior spinal overgrowth in adolescentidiopathic scoliosis.Results of disproportionate endochondral-membranous bone growth[J].J Bone Joint Surg Br,2003,85-B(7):1026-1031.
20 Whitaker C,Schoenecker PL,Lenke LG.Hyperkyphosis as an indicator of syringomyelia in Iiopathic scoliosis:a case report [J].Spine,2003,28(1):E16-20.
(本文编辑 白朝晖)
Clinical and radiological characteristics in idiopathic left thoracic scoliosis patients with a Cobb anglegreater than 40 degree
QIU Yong,HUANG Ai-bing,ZHU Feng,WANG Bin,YU Yang,ZHU Ze-zhang,QIAN Bang-ping,SUN Xu,MA Wei-wei.Department of Spine Surgery,The Affiliated Drum Tower Hospital of Nanjing University Medical School,Nanjing 210008,China
Objective To investigate the clinical and radiological features in idiopathic left thoracic scoliosis patients with a Cobb angle greater than 40 degree.Methods The clinical data of 11 consecutive idiopathic left thoracic scoliosis patients were retrospectively reviewed.The coronal and sagittal radiographic parameters were obtained and compared with those of idiopathic right thoracic scoliosis patients.Results Despite the habitual predominance of idiopathic scoliosis in female,there was a large male predominance in our series.The male: female ratio was 7:4.Of the total 11 cases,three curve patterns were identified as follows:a triple-curve pattern (1 case),a double-curve pattern(major thoracic/compensatory lumbar curve)(2 cases),and a single-curve pattern (8 cases).The upper end vertebrae of the major curve varied from T5 to T8,and the lower end vertebrae of the same curve was from T11 to L3.The mean involved segment of the major curve was 7.1±1.4.The location of thoracic apex was between T8-T11.The T9 location was the apex of 6 single thoracic curve cases.The degree of thoracic kyphosis(T5-T12)was higher in patients with idiopathic left thoracic scoliosis patients than in controls (31.2°±21.8°vs 12.8°±9.4°,P<0.01).Conclusion The idiopathic left thoracic scoliosis patients show distinctive imaging characteristics.On the coronal plane,the curve pattern of idiopathic left thoracic scoliosis is the mirror image of that of idiopathic right thoracic scoliosis.However,on the sagittal plane,the profile of the idiopathic left thoracic scoliosis varies from that of idiopathic right thoracic scoliosis.
Scoliosis;Thoracic vertebrae;Imageology
R682.3
A
1674-666X(2009)01-0023-05
国家自然科学基金面上项目(编号:30672131)
210008江苏,南京大学医学院附属鼓楼医院脊柱外科E-mail:spine@vip.sina.com