Lenke 1型青少年特发性脊柱侧凸病人矫形术后肩平衡的相关因素分析

孙泽宇 李波 简月奎 罗旭

青少年特发性脊柱侧凸（adolescent idiopathic scoliosis，AIS）是指青少年时期发生的原因不明的脊柱三维畸形，包括整体平衡异常和区域平衡异常，其中躯干外观的矫正严重影响AIS病人的术后满意度［1⁃2］。手术治疗可以矫正脊柱三维畸形、恢复脊柱正常序列及重建躯干稳定性，是目前治疗AIS 的主要手段［3］。对于矫形手术，以往仅仅对角度的纠正已不能满足病人的需求，术后躯干平衡尤其是双肩平衡的矫正和维持越来越受到临床医生的关注。近年来国内外学者不断探索肩平衡的影响因素以期指导手术方案的制定和实施，目前对于术前影像学指标与术后肩平衡相关性的研究尚未达成共识，该领域仍存在争议［4］。本文回顾性分析2015 年1 月至2017 年12 月于我院手术治疗的术前为右肩高的Lenke 1型AIS病人的临床资料，探讨术后肩平衡的相关影响因素，为临床手术方案制定提供理论依据。

资料与方法

一、纳入标准与排除标准

纳入标准：①术前明确诊断为右肩高的Lenke 1 型AIS病人；②行单纯后路椎弓根螺钉内固定矫形手术；③年龄为12～18 岁；④主胸弯Cobb 角＜90°；⑤术前为凸侧肩高的病人；⑥术前全脊柱正侧位X线片、左右Bending位X线片完善者。

排除标准：①行Ⅱ级以上截骨矫形者；②影像随访资料不全或失访的病人；③其他类型的脊柱侧凸病人。

二、一般资料

本研究共纳入41例病人，按照术后肩部平衡状态［5］分为两组。双肩平衡组32 例，其中男6 例，女26例；年龄为（15.72±1.35）岁；胸椎前凸角为43.42°±1.32°，胸椎后凸角为28.41°±4.24°。双肩失衡组9例，其中男1例，女8例；年龄为（15.93±2.19）岁；胸椎前凸角为43.50°±1.91°，胸椎后凸角为26.51°±2.73°。两组病人年龄、性别、术前各影像学指标等一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。

三、手术方法

所有手术由同一位医生主刀完成。病人俯卧位，全麻消毒铺巾后行后入路切口，逐层切开分离皮肤、皮下组织和椎旁肌肉，显露双侧椎板、上下关节突。根据前期研究，本研究中的近端固定椎选择上端椎或上端椎的上一个椎体［6］，远端固定椎选择参照Ishikawa 等［7］提出的固定方法。所有病人均采用徒手置入椎弓根螺钉固定技术［8］，选择合适大小的螺钉置入，“C”型臂X线机证实置钉位置良好，然后按胸椎生理后凸预弯的钛棒置入侧弯凹侧，利用平移矫正力将主胸弯顶椎区的脊柱往中线方向推压，同时纠正侧凸和恢复矢状面形态，再于凸侧置入维持棒，对融合节段内的各个椎体进行撑开或加压，再次行“C”型臂X 线机透视见畸形在冠状面、矢状面矫正均满意。术区冲洗、彻底止血、两侧椎板去皮质化、植入自体碎骨、留置引流管2 根，并逐层严密关闭切口。手术全程监测神经电生理，术毕行唤醒试验。

四、观察指标

所有指标均由3 位脊柱外科医生独立测量获得，取均值。术前、术后3个月及术后2年随访摄脊柱全长正侧位X线片，测量并记录下列影像学指标：①侧弯的Cobb角［9］，分别平行于侧弯上端椎的上终板和下端椎的下终板画直线，这2 条直线的垂线之夹角即为Cobb 角；②锁骨角［10］，连接双侧锁骨最高点的连线与水平线之间的夹角；③影像学肩关节高度差（radiographic shoulder height，RSH）［10］，双侧肩锁关节上方软组织影的垂直高度差；④T1倾斜角［11］，T1椎体上终板与水平线所成的夹角，左侧高为正值、右侧高为负值；⑤锁骨胸廓角度差（clavicle chest cage angle difference，CCAD）［12］，站立位脊柱全长X线片上T1椎体中点与T12椎体中点之连线的垂线与双侧锁骨中点连线的角度差（图1）。

图1 锁骨胸廓角度差（CCAD）的测量方法示意图，站立位脊柱全长X 线片上T1椎体中点与T12椎体中点之连线的垂线与双侧锁骨中点连线的角度差

术后矫正指标包括主胸弯矫正率和上胸弯矫正率，计算公式为：（术前Cobb角-术后末次随访Cobb角）/术前Cobb角×100%。术前柔韧度包括主胸弯柔韧度和上胸弯柔韧度，计算公式为：（术前Cobb 角-术前Bending位Cobb角）/术前Cobb角×100%。

五、统计学方法

采用SPSS 19.0软件（SPSS公司，美国）对数据进行统计学分析，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，数据保留小数点后两位，组内术前术后各影像学指标的对比采用配对样本t检验，组间比较采用独立样本t检验。采用Pearson相关分析研究术前各影像学指标与双肩失衡组末次随访时RSH 的相关性，以及胸弯相关指标变化与RSH 变化的相关性。Logistic回归分析术后肩失衡的危险因素。P＜0.05为差异存在统计学意义。

结 果

一、矫形效果

41例病人术后上胸弯Cobb角和主胸弯Cobb角均得到了一定程度的矫正，与术前相比，差异有统计学意义（P＜0.05，表1）。9 例肩关节失衡病人均为左肩高，术后肩失衡发生率为24.32%，其中8例轻度肩失衡，1 例中度肩失衡。随访期间均无严重并发症发生，如严重神经损害，内固定物松动、断裂。

表1 41例病人的术后矫形效果（±s）

表1 41例病人的术后矫形效果（±s）

注：与术前相比，*P＜0.05

指标上胸弯Cobb角（°）主胸弯Cobb角（°）RSH（mm）术前28.65±5.75 57.81±5.76-19.28±4.69术后3个月18.03±3.70*22.28±5.23*6.58±7.19*术后2年15.14±3.06*20.78±1.93*5.81±5.98*

二、两组病人术前上胸弯柔韧度、主胸弯柔韧度的比较

双肩失衡组术前的上胸弯柔韧度为（25.93±5.32）%，显著低于双肩平衡组的（38.17±8.97）%，差异有统计学意义（P＜0.05）；但两组术前主胸弯柔韧度比较［（45.21±8.24）%vs.（46.09±5.07）%］，差异无统计学意义（P＞0.05）。

三、两组病人术前术后各影像学指标的比较

术后3 个月及术后2 年，两组的RSH、上胸弯Cobb角、主胸弯Cobb角、锁骨角和CCAD比较，差异均有统计学意义（P＜0.05），术前两组的锁骨角、CCAD 比较，差异存在统计学意义（P＜0.05）。T1倾斜角在术前和术后各时间点的组间比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。术前RSH、上胸弯Cobb 角和主胸弯Cobb 角比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。术后各时间点的RSH、上胸弯Cobb 角、主胸弯Cobb角、锁骨角、T1倾斜角与术前比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；但手术前后的CCAD 比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。详见表2。

表2 两组病人术前术后各影像学指标的比较（±s）

表2 两组病人术前术后各影像学指标的比较（±s）

注：与术前比较，*P＜0.05

指标术前RSH（mm）上胸弯Cobb角（°）主胸弯Cobb角（°）锁骨角（°）CCAD（°）T1倾斜角（°）术后3个月RSH（mm）上胸弯Cobb角（°）主胸弯Cobb角（°）锁骨角（°）CCAD（°）T1倾斜角（°）术后2年RSH（mm）上胸弯Cobb角（°）主胸弯Cobb角（°）锁骨角（°）CCAD（°）T1倾斜角（°）双肩平衡组（32例）双肩失衡组（9例）P值-19.11±4.47 29.15±5.65 58.59±5.55-2.01±0.42 2.72±1.24-5.91±2.05-19.88±5.67 27.12±2.20 55.02±5.96-2.57±0.44 8.65±2.55-5.01±0.99 0.671 0.110 0.101 0.001＜0.001 0.111 3.08±2.54*19.22±3.18*24.81±2.03*0.16±0.50*2.65±1.47 5.28±1.49*16.12±3.78*12.65±0.89*13.30±2.14*1.48±0.24*8.07±2.03 4.39±1.45*＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001 0.115 3.05±2.76*19.05±3.56*23.75±2.07*0.55±0.53*2.68±1.26 5.23±1.66*15.61±3.30*12.07±0.84*11.88±0.93*1.41±0.28*7.55±1.67 4.49±1.31*＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001 0.221

四、影响术后RSH及其变化的相关因素

双肩失衡组病人的术前锁骨角和CCAD与术后RSH 呈正相关（P＜0.05，r＞0），而上胸弯柔韧度与术后RSH呈负相关（P＜0.05，r＜0），详见表3。

表3 术后RSH与术前各影像学指标的相关性分析

双肩失衡组病人锁骨角变化、上胸弯矫正率、主胸弯矫正率和主胸弯角度变化与RSH 变化呈正相关（P＜0.05，r＞0，表4），同时主胸弯矫正率、主胸弯角度变化同锁骨角变化呈正相关（P＜0.05，r＞0，表5）。Logistic回归分析结果显示锁骨角（P=0.996）、CCAD（P=0.992）和上胸弯柔韧度（P=0.994）都不是术后肩失衡的独立危险因素。

表4 RSH变化与各影像学指标变化的相关性分析

表5 锁骨角变化与各影像学指标变化的相关性分析

典型病例见图2、3。

图2 病人，男，16岁，Lenke 1型AIS，由于上胸弯僵硬伴主胸弯过度矫正，导致术后肩失衡 a：术前全脊柱正位片示主胸弯Cobb角为54.87°（T6～L1），上胸弯Cobb 角为32.61°（T1～T5），RSH 为-12.28 mm；b：术前上胸弯柔韧度为28.21%；c：术后3 个月随访时病人主胸弯Cobb 角为11.49°，上胸弯Cobb 角为10.24°，RSH 为15.21 mm；d：术后2 年时病人主胸弯Cobb 角为11.83°，主胸弯矫正率为78.33%，上胸弯Cobb 角为10.76°，RSH为14.16 mm

讨 论

随着人们对AIS 矫形手术认识的不断深入，躯干平衡的重塑与侧弯角度的纠正变得同等重要，而肩部平衡的矫正与维持更是其中的重点之一［13］。Lenke 1型AIS是Lenke分型中以结构性主胸弯为特点的单胸弯类型，也是发病率最高的类型，手术关键在于侧弯矫形和躯体平衡的矫正与维持，其中结构性主胸弯的矫正是毋庸置疑的重点，也是保证术后疗效的关键和前提。但过度的主胸弯矫正反而会造成术后肩失平衡，对于此，本研究与以往研究结果相同［14⁃15］，本研究术后双肩失衡组病人的肩关节抬高方向均为术前右肩高向术后左肩高改变，作者认为在主胸弯凸侧方向与右肩高一致时，对主弯的矫正势必带来左肩抬高，最终过度的矫正造成术后肩失衡。同时进一步分析数据后发现术后双肩失衡组的主胸弯矫正率均高于75%，作者认为这一数值可能是界定Lenke 1 型AIS 主胸弯是否过度矫正的标准。

图3 病人，女，14 岁，Lenke 1 型AIS，上胸弯柔韧且主胸弯矫正率适当，术后随访过程中肩平衡保持良好 a：术前全脊柱正位片示主胸弯Cobb角为44.37°（T6～L2），上胸弯Cobb角为13.74°（T1～T5），RSH为－18.91 mm；b：术前上胸弯柔韧度为77.07%；c：术后3个月随访时病人主胸弯Cobb角为12.93°，上胸弯Cobb角为4.95°，RSH为6.76 mm；d：术后2年时病人主胸弯Cobb角为14.76°，主胸弯矫正率为70.86%，上胸弯Cobb角为6.57°，RSH为5.24 mm，达到双肩平衡

上胸椎通过胸锁关节、肩锁关节和周围肌肉等结构与肩关节在解剖上关系密切，同时近年来临床工作中也发现术后肩平衡与上胸弯的处理密切相关。对于上胸弯的矫形策略一直存在争议，Lenke等［13］将AIS 进行分型并定义结构性上胸弯为：上胸弯在凸侧Bending 像上Cobb 角≥25°或T2～T5的矢状面后凸≥20°时为结构性弯曲，此时上胸弯需要融合固定。而Kuklo 等［5］认为术前右肩高的病人，无论上胸弯是否为结构性侧弯都不需要对其进行固定融合。同时，国内外学者大多认为柔韧度良好的非结构性上胸弯且术前右肩高的病人，上胸弯也不需要特殊加强固定［16⁃18］。本研究发现，术后双肩失衡组病人术前的上胸弯柔韧度均明显较双肩平衡组差，作者认为传统的Lenke 1 型AIS 的非结构性上胸弯也存在一类相对僵硬的情况，此类病人术后更易出现肩失衡现象，需要重点关注。同时我们观察到随访过程中双肩失衡组病人肩关节高度有一定程度的自发性矫正，但未见统计学意义，分析这也是由于上胸弯较僵硬导致其自发性矫正能力不足，最终出现术后肩失衡残留。对于Lenke 1型AIS，近端固定椎的选择是影响矫形效果尤其是肩平衡的重要因素，本研究的前期研究已表明近端固定椎选择在主胸弯的上端椎或上端椎的上一个椎体对术后肩平衡无明显影响［6］，故本研究对近端固定椎的选择方案同前期研究，以减少试验偏倚。

为了制定更精准的手术方案，研究者们开始探索术前影像学指标对术后肩平衡的影响。Kuklo等［5］认为术前锁骨角是术后双肩失平衡的最佳预测因素。此后锁骨角一直被许多学者认为与AIS病人术后RSH 相关［17，19］。本研究结果提示锁骨角变化与RSH 变化呈正相关，作者认为锁骨角虽是反映上胸弯的指标，但由于Lenke 1型AIS主胸弯角度远远大于上胸弯，锁骨角变化可以间接反映主胸弯矫正情况。同时，临床工作中时常发现T1倾斜并不能代表术前肩关节倾斜方向，且T1倾斜角与术后RSH无明显相关性已成为学术界较为认可的观点，本研究与以往研究结果相同［20⁃22］。而CCAD 是目前较新的AIS 观察指标，Han 等［23］认为Lenke 1 型AIS 病人的RSH和外观均与CCAD密切相关。但上述研究的肩失衡定义为RSH大于2 cm，可能会纳入比实际情况少的肩失衡病例数量，造成研究结果的不确定性；本研究采用Kuklo等［5］提出的分组标准，增加病例数和试验可信度，并得到了相同结论，因而作者也认为CCAD可以很好反映肩平衡的状态。

综上所述，我们认为对于术前右肩高Lenke 1型AIS 病人，术前锁骨角、CCAD 及上胸弯柔韧度是术后RSH的预测因素，主胸弯过度矫正是术后双肩失平衡的危险因素。同时，本研究未发现术前影像学指标中对于术后肩失衡的独立危险因素，作者认为目前术后肩平衡问题仍是一个复杂的多维问题。但本研究仍存在一定不足，首先是纳入病例数量仍较少，后期需要增加样本或多中心联合研究提高研究结果可信度。其次，未对术后RSH与美观指标的相关性进行研究，日后可增加这一方面的研究。

术前右肩高的Lenke 1型AIS病人，应充分关注术前锁骨角、CCAD 和上胸弯柔韧度并制定合理矫形方案，同时避免术中对主胸弯的过度矫正。