特发性脊柱侧弯患者肩平衡的研究进展

肖 杰(综述)，解京明，李 韬(审校)

(昆明医科大学第二附属医院骨科，昆明 650000)

特发性脊柱侧弯是常见的脊柱畸形之一，占整个脊柱侧凸的80%[1]，青少年多见，在10～16岁的青少年中，其发病率在2%～4%之间[2]，以女性患者居多，严重影响患者的生长发育及身心健康。对于脊柱侧弯患者的治疗，躯干平衡矫正技术已趋成熟，但是局部平衡尤其是肩平衡仍然是目前脊柱侧弯畸形手术的难点。Akel等[3]认为，如果脊柱畸形行矫正手术治疗后无法达到肩平衡，甚至术后导致双肩更为严重的不平衡，则为一次失败的手术。为了研究脊柱侧弯畸形与术前术后患者肩平衡之间的关系，不同学者提出了众多的、纷繁复杂的评价指标(包括影像学和临床外观)以及不同手术方式对术后肩平衡的影响。

1 肩平衡评价指标

1.1肩平衡的影像评价指标 在通过影像资料对脊柱侧弯患者的肩平衡进行评价时，绝大多数学者采用包括双肩的站立位脊柱全长正位片。但是,Scutt等[4]则提出采用卧位摄片，他们认为站立位时身体姿势的改变对畸形影响较大，卧位摄片时能排外由于站立时姿势的不同对畸形的影响，从而影像学评价效果更接近于临床实际外观。对于在X线片上具体选择哪一点作为肩的位置测量标志，有的学者指出X线片肩锁关节正上方软组织投影处为X线片上的肩所在位置，左右侧的高度差即为肩高差[5]；而有的学者指出,肩锁关节骨性处或肩峰处而非其上方的软组织投影是X线片上的肩所在位置[6]。其中，似乎第一种观点更接近于外观测量下的肩高差。对于在X线片上评价双肩失衡的严重程度，Kuklo等[5]通过测量X线片上肩锁关节上方软组织影像评价双肩的高度差，并定义>3 cm为显著失衡，2～3 cm为中度失衡，1～2 cm为轻微失衡，<1 cm为双肩平衡；Lee等[7]在其研究中将双肩高度差定义为：高度差<10 mm为平衡，10～20 mm为轻度不平衡，>20 mm为重度不平衡。学者们目前普遍采用Kuklo的分级标准。为了研究脊柱侧弯患者术前、术后肩平衡相关的问题，不同学者提出了不同的影像学评价指标。Bago等[6]于1996年首先提出了四种间接的肩平衡评价指标(图1)，这四个指标包括：喙突高度差(coracoid process heigh,CPH)、锁-胸相交点的高度差(clavicle-rib cage intersection,CRCI)、T1倾斜角、第一肋倾斜角(first rib angle,FRA)。Kuklo等[5]也提出了几个衡量肩平衡的影像学参数(图2)，包括：锁骨角、斜方肌长度(trapezius length,TL)、第一肋-锁骨高度差(first rib-clavicle height,FRCH)。Akel等[3]利用锁骨倾斜角(图3-1)和CRCI(图3-2)来评估正常青少年肩平衡与各影像学因素之间的相关性。

1.2临床外观评价指标 脊柱畸形矫形不仅是要获得影像学上的平衡，更重要的是要获得外观上的平衡。特发性脊柱侧弯中女性患者占大多数，因此术后外观上的平衡尤其肩平衡可能显得更为重要。对于脊柱外科而言，脊柱矫形手术并不是单纯的固定融合，更高层的追求是美学重建[8]。目前较多文献提及的均是影像学上对肩的评价(即骨性的评价)，而仅少数学者探讨了肩的外观评价(在骨的基础上加入了肌肉软组织的因素)。Qiu等[9]在研究青少年特发性脊柱侧弯患者外观和影像学上肩平衡之间的差异时提出了以下几个评估外观肩平衡的参数(图4)：肩高、内肩高、外肩高、肩面积指数(shoulder area index,SAI)1、SAI2、肩角、腋角。SAI1和SAI2强调的是左右肩不平衡的区域，肩角强调的是左右肩与上臂交点的不平衡，而腋角则是反映左右腋窝的不平衡。研究发现，SAI2比SAI1反映左右肩不平衡更为敏感[9]。Ono等[10]在其研究中提出斜方肌角：双侧胸锁乳突肌和斜方肌交点连线与水平线的夹角；斜方肌面积：连接两侧肩峰最高点的连线，通过胸锁乳突肌和斜方肌交点作该条连线的垂线与两斜方肌最上缘所构成的面积；临床外观锁骨倾斜角：连接两肩峰端的连线与水平线的夹角来评估外观上的肩平衡。Yang等[11]在其研究中也描述了几种测量肩平衡的指标，包括外肩角：两侧肩峰最高点连线与水平线的夹角；内肩角：两侧肩与斜方肌相交处的连线与水平线的夹角；腋角:为水平线与连接两腋窝顶点直线的夹角。

图1Bago等提出的影像学评价肩平衡指标示意图1-1：喙突高度差(CPH)，指两侧喙突之间的垂直高度差；1-2：锁-胸相交点的高度差(CRCI)，指双侧锁骨与胸廓外侧缘交点之间的垂直高度差；1-3：T1倾斜角，指通过T1上终板的直线与水平线之间的夹角；1-4：第一肋倾斜角(FRA)，指通过两侧第一肋最上缘的连线与水平线的夹角

图2Kuklo等提出的影像学评价肩平衡指标示意图2-1:锁骨角(CA)，指两锁骨最高点连线与水平线之间形成的夹角；2-2：斜方肌长度(TL)，指T2椎弓根到第二肋与锁骨交点之间的水平距离；2-3：第一肋-锁骨高度差(FRCH)，指第一肋顶点与锁骨上缘之间的的垂直距离

图3Akel等提出的影像学评价肩平衡指标示意图3-1：锁骨倾斜角(CTAD)，两锁骨的平分线与水平线之间所形成的夹角;3-2：锁-胸相交的高度差(CRID)，即通过两侧锁骨外缘和第二肋外缘相交点的水平线之间的高度差

图4临床外观评价指标示意图4-1：肩高，为过腋窝顶点的连线与上臂的交点，左边为P点，右边为Q点。后正中线与该线相交于O点，三等分OP、OQ的垂线与肩相交于A、B(左边)，A1、B1(右边)，A和A1的高度差定义为内肩高(Shi)，B和B1之间的高度差定义为外肩高(SHo)； 4-2：肩面积指数1(SAI1)，该面积由M、I(M线为连结肩颈交界点的连线，I是连接两腋窝顶点的直线)两条线包绕而成，经过颈部中点的垂线将该区域分为a1和a2两个区域，a1/a2定义为SAI1； 4-3：肩面积指数2(SAI2)，该面积由M、I(M线为连结肩颈部两交点的连线，I线为连接肩和上臂最低交界点的连线)两直线包绕而成，经过颈部中点的垂线将该区域分为b1和b2两个区域,b1/b2定义为SAI2； 4-4：肩角(α1)，是水平线与通过两侧肩和上臂交点连线的夹角； 4-5：腋角(α2)，为水平线与连接两腋窝顶点直线的夹角

2 肩平衡评价指标的相关性

2.1正常人群中各肩平衡评价指标的相关性 Akel等[3]对于没有脊柱畸形的正常人群进行了相关研究，其评估91例正常青少年的临床及影像学肩平衡指标，所有患者问卷调查均认为其自身双肩平衡，但通过照相评价外观发现仅17例双肩绝对平衡，其余人的肩高差范围在0.75～2.7 cm间，按Kuklo等[5]的分型属于肩中度不平衡以内。这与通俗的观念相反，正常人群也存在双肩不平衡，只是通过视觉效果无法反映。Akel等[3]研究发现，CPH、锁骨角、CRCI与临床外观呈高度相关，然而锁骨倾斜角与临床外观呈中度相关，T1倾斜角呈轻度相关，其相关性系数仅为r=0.28。

2.2特发性脊柱侧弯患者影像学肩平衡评价指标的相关性 由于在一些X线摄片时并不总能包括双肩，为了能使用常规X线片段包括的解剖结构指标来预测真实的双肩高，Bago等[6]运用CPH、CRCI、T1倾斜角、FRA四种影像学评价参数对33例特发性脊柱侧弯患者进行肩平衡评价，发现影像学上实际肩高与FRA的相关系数r为0.63，与T1倾斜角的相关系数r为0.54，与CRCI的相关系数r为0.90，与CPH的相关系数最高，r为0.96；而四种影像学评价参数中，T1倾斜角与FRA的相关系数r为0.8，与CPH的相关系数r为0.6，与CRCI的相关系数r为0.5；CPH和CRCI具有高度相关性，其相关系数r为0.86。该研究的肩的标记点为肩锁关节处，不难发现肩锁关节与肩胛骨和锁骨位置直接相关。喙突位置即是肩胛骨的直接体现，因此喙突高度与肩高相关性极高。而T1通过有一定活动度的肋椎关节与第一肋骨相连，第一肋又与胸骨相连，胸骨又通过活动度较好的胸锁关节与锁骨相连。因其中可变的、混杂的因素较多，因此T1倾斜与肩高的相关性较其他指标要低。

早期研究发现T1倾斜角与冠状位肩平衡有高度相关性[5-6]，但是Lee等[12]发现有7%～31%含有双胸弯的患者的肩平衡与T1倾斜角不相关；Akel等[3]研究也表明T1倾斜角与肩平衡只是轻度相关。随着研究的深入，T1倾斜角现已不作为评价肩平衡的首选影像学指标。在Bago等[6]的研究中，CPH与影像学上实际肩高的相关系数最大，其次为CRCI，但是测量者对CPH的测量误差要大于CRCI，所以其认为CRCI能更好的预测肩平衡。

Kuklo等[5]研究中分析了众多指标，包括：术前近胸弯角度、主胸弯角度、胸腰弯角度、锁骨角、CPH、TL、FRCH等指标，发现锁骨角及CPH(尤其是锁骨角)与术后肩平衡有较好的相关性，指出锁骨角能够较好的预测术后肩平衡；但在其研究中共纳入四组病例，1组为后路固定达T2，2组为后路固定达T3，3组为后路固定达T4或T5，4组为前路固定达T4以下，在这些分组并非所有患者在术前锁骨角与术后肩平衡有相关性(仅1组、2组、4组患者有相关性)，且3组、4组均为固定到T4，仅为手术前后路固定不同，锁骨角与术后肩平衡的相关性就存在显著差异，这不得不质疑锁骨角对预测术后肩平衡的可靠程度。Lee等[12]研究了特发性脊柱畸形行前路矫形的患者，发现主胸弯、上胸弯的柔韧性、手术矫形率、矫形丢失率、术前肩高差、T1倾斜角、躯干偏移等指标都无法预测术后末次随访肩平衡的情况；而术前Lenke分型腰弯修正为C的患者术后末次随访肩平衡要好于A/B的患者。Smyrnis等[13]的研究指出，特发性脊柱侧弯术后末次随访的肩高差与第一肋骨指数较其他指标(术前上胸弯度数、术前肩高差、T1倾斜角、锁骨角、上胸弯侧屈度数)有更强的相关性。

2.3特发性脊柱侧弯患者肩平衡外观评价指标与影像学评价指标的相关性 Qiu等[9]认为，术前影像学评价指标中，仅有锁骨角与外观肩平衡呈中度相关性，且研究发现内肩高与T1、FRA、锁骨角、CPH、CRCI呈相关性，其中与FRA的相关性最高；外肩高与T1,FRA、锁骨角、CPH、CRCI、FRCH也呈相关性，其中与CRCI的相关性最高，然而没有一个相关性系数r>0.8，这些影像学因素与SAI1、SAI2、肩角、腋角的相关性系数r<0.8。他们认为影像学指标并不能很好地反映患者真实的外观肩平衡，而手术医师应该更重视外观上的肩平衡，而不是那些影像学指标。Ono等[10]认为，临床外观斜方肌倾斜角反映内侧肩高，通过邻近肋骨向上倾斜和T1倾斜角来反映畸形，而锁骨角反映的是侧面肩高的不同，其与影像学测量指标呈弱相关，外观上的锁骨角与T1倾斜角呈中度相关性，相反，斜方肌角与T1倾斜角、FRA具有高度相关性。这表明斜方肌倾斜角在侧弯患者术后随访中比锁骨角能更好地预测肩平衡。在目前的研究中，学者在研究患者外观肩平衡时均采用患者后面的外观，而恰恰患者能观察到的是通过镜子看到自己前面的外观，因此Yang等[11]就这一问题进行了研究：对于Lenke1型特发性脊柱畸形来说，患者前面和后面外观肩平衡评价指标之间仅具有中度相关性，而影像学与外观的指标间相关性较低；对于Lenke2型患者来说，患者前面和背面外观肩平衡评价指标之间仅有轻到中度相关性，前面外观肩平衡指标与影像学指标有明显相关性，而背面外观指标与影像学指标无相关性；对于Lenke1型患者而言，患者背面外观测量方法与中胸弯角度有显著的相关性，而前面外观的指标与FRA有较弱的相关性；而在Lenke2型患者中，前面外观的测量指标与中胸弯和FRA有很高的相关性，其相关性要比背面临床外观测量指标的要高。

3 不同手术方式对肩平衡的影响

早期对肩平衡研究的主要目的是决定是否需要固定上胸弯。Suk等[14]的早期研究认为，对于左肩高合并下胸弯为右侧凸>40°且上胸弯>25°的特发性脊柱畸形的患者，术中同时对上胸弯进行固定融合对于肩平衡的改善要好于仅固定下胸弯的患者。King等[15]、Lenke等[16]对于伴有上胸椎侧凸畸形患者的肩平衡情况也做了相应的研究。邱贵兴等[17]也认为，对于含有上胸弯、术前肩高或双肩等高的特发性脊柱侧凸患者,手术矫形时应融合上胸弯,以获得更好的矫形效果以及避免或减少术后双肩失平衡的发生。倪春鸿等[18]研究发现,术前肩部不平衡主要为Lenke1型及Lenke2型患者，上胸椎侧凸畸形对肩部平衡产生关键性影响，术中应根据畸形类型选择性融合上胸弯。Lee等[7]研究了前路选择性融合治疗特发性脊柱畸形，认为对于上胸弯或主胸弯上半部度数<30°的特发性脊柱畸形患者，当左肩仅轻度或中度抬高(<20 mm)时，前路的选择性融合固定是一种较好的治疗选择，术后能获得较好的肩平衡。Li等[19]针对Lenke2型患者选择固定上胸弯和主胸弯，结果双肩失衡术后均有显著改善。Uzumcugil等[20]研究了生长棒治疗对患者的肩平衡的影响，发现术后所有肩平衡的影像学指标较术前均有改善，且末次随访时较术后也仍有改善。但是,单棒与双棒治疗对肩平衡的改善没有明显差异。

4 结 语

影响肩平衡的因素不仅包括双肩高度差，而且与双肩部软组织和胸廓畸形、骨盆倾斜、双下肢不等长以及视觉效果等方面有关。真实肩高差定义为通过两侧肩峰的水平线之间的高度差也许更为合理。上述众多的评价指标中，CRCI能更好的预测肩平衡，但是影像学评价指标与临床外观评价指标之间的相关性并不高，然而对于临床外观而言也是患者及家属更为关注的问题。对于合并有上胸弯的特发性脊柱侧弯术中融合上胸弯将获得很好的肩平衡效果。总之，重建双肩平衡需要有充分经验的脊柱外科医师对患者术前进行充分的评估，并制订详细的手术计划，尤其当还需同时考虑固定节段、冠状面、矢状面平衡等因素时将更加困难。

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