青少年特发性脊柱侧凸Cobb角度与躯干旋转角度及体重指数的相关性

2023-12-28卜时嬴袁望舒陈丽霞张厚强石伟宏

中华骨与关节外科杂志 2023年10期

卜时嬴，袁望舒，陈丽霞，张厚强，石伟宏

青少年特发性脊柱侧凸（adolescent idiopathic scoliosis, AIS）是青少年最常见的脊柱三维畸形，定义为冠状面上的脊柱侧方弯曲，矢状面的失衡和不同程度的轴向旋转，发病率为2%~4%[1-2]。严重的脊柱侧凸可能会导致背部疼痛、肺部并发症和功能受限等问题，除了疾病本身带来的不适，中重度AIS的治疗过程也会引起患者心理障碍，并给家庭及社会带来严重的经济负担[3-8]。AIS的发病机制尚不明确，病情进展较快，“早发现、早治疗”对AIS至关重要。

利用scoliometer测量躯干旋转角度（angle of trunk rotation, ATR）是目前国际普遍应用的脊柱侧凸筛查方式，若ATR＞5°则建议行进一步影像学检查，并通过测量X线检查确诊脊柱侧凸（Cobb角＞10°[9]）。已有研究证明，scoliometer测量法对Cobb角＞20°的胸椎侧凸具有较高的敏感度（＞92%[10]），ATR与Cobb角度呈显著正相关[11]。但对于不同分型后Cobb角度与ATR是否存在相关性，以及scoliometer测量方法在不同Cobb角度数上的敏感度，缺少相关研究佐证，尚无定论。此外，有研究表明女性AIS患者伴有较低的体重指数（body mass index, BMI）[12-13]，但并未对性别、年龄及AIS不同分型与BMI的相关性进行研究。

本研究旨在探究不同分型AIS患者的Cobb角度与ATR及BMI的相关性，验证scoliometer作为侧凸筛查手段的准确性以及AIS患者是否伴有较低的BMI。

1 资料与方法

1.1 研究对象

回顾性分析2018年12月至2019年11月于北京协和医院康复医学科门诊确诊的AIS患者的临床资料，包括年龄、身高、体重、BMI、Cobb角度、ATR等。

纳入标准：①年龄10~17岁；②全脊柱正位X线检查测量Cobb角＞10°；③确诊为AIS。排除标准：①就诊前接受过特定性训练、支具或其他保守治疗；②既往有脊柱相关疾病史及手术史。

Cobb角的选择：对于单弯患者，直接进行Cobb角及ATR测量与分析；对于多弯患者，选择主弯的Cobb角和ATR进行测量及分析。参考PUMC分型[14]，根据主弯顶椎的位置，分型为上胸弯（T1-T5）、胸弯（T6-T11）、胸腰弯（T12-L1）和腰弯（L2-L5）。按PUMC分型、2016 SOSORT指南[15]分级后患者描述，Cobb角10°~20°为轻度，21°~40°为中度，＞40°为重度。

本研究已通过北京协和医院伦理审查委员会审批通过（S-K1870），并豁免患者知情同意。

1.2 统计学处理

采用SPSS 19.0软件进行统计学分析。计量资料均行正态性检验，符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示；非正态分布的计量资料以中位数（四分位数间距）表示。根据PUMC分型将患者按主弯部位分型，并计算各分型患者Cobb角度与ATR及BMI之间的Spearman相关系数。根据2016 SOSORT指南将患者按严重程度分级，并利用χ2检验比较各分级患者ATR＜5°的比例差异。参照国家学生体质健康数据，采用单样本秩和检验比较各年龄段患者与同龄人群BMI的差异。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床资料

根据纳入和排除标准，共纳入240例患者，男58例，女182例。患者的临床资料详见表1。

表1 PUMC分型后及2016 SOSORT指南分级后各组患者的临床资料［M（QR）或±s］

分组根据PUMC分型按主弯部位分型根据2016 SOSORT指南按严重程度分级上胸弯（n=13）胸弯（n=83）胸腰弯（n=51）腰弯（n=93）轻度（n=91）中度（n=137）重度（n=12）BMI（kg/m2）17.8±1.9 19.0±2.6 18.1（16.9, 20.0）18.5（16.7, 20.5）18.5（16.5, 20.3）18.5（17.2, 20.1）19.6±3.1 Cobb角（°）26.3±6.8 28.93±8.8 19.0（15.0, 25.0）23.0±8.5 15.0（12.0, 19.0）29.0（25.0, 32.0）43.2±1.9 ATR（°）6.7±1.7 9.5±4.0 5.0（3.0, 10.0）7.9±4.1 5.0（3.0, 7.0）9.0（7.0, 12.0）12.4±2.5

2.2 根据PUMC分型后Cobb角度与ATR及BMI的Spearman相关性分析

Cobb角度与ATR呈显著正相关（rs=0.621，P＜0.001），与BMI无线性相关（rs=0.021，P=0.744）。根据主弯部位分型后，Cobb角度与ATR在胸弯（rs=0.624，P＜0.001）、胸腰弯（rs=0.488，P＜0.001）、腰弯（rs=0.632，P＜0.001）均呈显著正相关，在上胸弯无线性相关（rs=0.342，P=0.253）；Cobb角度与BMI均无线性相关（上胸弯：rs=-0.401，P=0.175；胸弯：rs=0.073，P=0.513；胸腰弯：rs=0.008，P=0.955；腰弯：rs=-0.015，P=0.889）。

2.3 根据2016 SOSORT指南分级后各组ATR＜5°的比例及比较

脊柱侧凸轻度、中度、重度组中ATR＜5°的比例分别为56.04%、14.06%、0.00%，各组间差异有统计学意义（χ2=50.394，P＜0.001）；轻度组中ATR＜5°的比例显著高于中度组（χ2=43.802，P＜0.001）及重度组（χ2=13.321，P＜0.001），中度组中ATR＜5°的比例与重度组比较差异无统计学意义（χ2=2.023，P=0.155）。

2.4 10～17岁患者的BMI与国家学生体质健康数据比较

根据国家学生体质健康数据（患者年龄10岁对应为数据中的五年级，以此类推），各年龄段患者的BMI与国家学生体质健康数据的差异均无统计学意义（表2）。

3 讨论

AIS是脊柱侧凸最常见的类型，全球AIS的发病率为0.93%~12.00%[16]。有研究表明，中国无锡市AIS的总体发病率为2.4%[17]。根据目前的研究结果，影响AIS发病的因素较多，包括遗传因素[18]、环境因素[19]、激素失衡[13,20]、神经系统失常[21]和生物力学[22]等。迄今为止，除遗传学外，其他因素都没有被广泛证实与AIS发病相关。尽管美国预防服务工作组（United States Preventive Services Taskforce, USPSTF）和美国家庭医师学会（American Academy of Family Physicians, AAFP）没有足够的证据来评估青少年AIS筛查的利弊[6-7]，但通过筛查达到“早诊断、早治疗”的效果，是目前针对AIS患者较理想的诊疗手段。USPSTF发现有足够的证据支持可以使用scoliometer测量方法在无症状青少年中准确检测出AIS[7]。然而，由于大量筛查研究均针对全体青少年，未将AIS患者进行不同分型后验证其特异度和敏感度，未探究是否存在特殊类型AIS患者无法被初步筛查出。此外，虽然已有大量国际研究提示AIS患者伴有低BMI[12-13]，但均未对其性别、年龄进行详细分析，也未对AIS分型与BMI的相关性进行比较，本研究对以上不足进行补充，从而指导临床治疗和早期发现及干预。

3.1 ATR的大小可以反映Cobb角的大小及原因分析

本研究将AIS患者按主弯部位分组，并分析不同亚组的患者ATR与Cobb角度的相关性。有研究表明，单弯患者的ATR与Cobb角度存在强相关性（r=0.739）[23]。本研究结果表明，整体上ATR与Cobb角度存在强相关性（rs=0.621）；分组后的结果表明，胸弯组与腰弯组中ATR与Cobb角度存在强相关性（rs=0.624、rs=0.632），胸腰弯组存在中相关性（rs=0.488），上胸弯组不存在相关性。据此得出，ATR的大小可以反映Cobb角度的大小，目前临床上为了避免在青少年期不必要的辐射，也提倡采用ATR的大小变化监测Cobb角度的进展。

本研究结果证实，整体上ATR与Cobb角度存在强相关性，从而佐证了scoliometer测量方法用于大规模筛查的可行性。胸弯组和腰弯组的ATR角度与Cobb角度都存在强相关性，原因可能为：脊柱侧凸的同时伴随着椎体的旋转和肋骨的畸形，侧凸越重，椎体旋转和肋骨畸形也越重。胸廓由肋骨组成，故胸椎侧凸的ATR与肋骨畸形的严重程度相关性较大，腰椎侧凸的ATR与椎体旋转相关性较大，椎体加之腰椎凸侧肌肉相对肥大，故ATR较大[24]。在胸腰弯组中相关性呈中度，考虑侧凸位置位于胸、腰椎连接处，此处的肋骨是软肋，骨性畸形相对较弱，减弱了肋骨畸形导致的后背隆起。另外，腰椎凸侧处肌肉距离肌腹较远，由肌肉肥大导致的腰部隆起效果也有所削弱。本研究中，上胸弯组无相关性可能由于该组样本量较少，争取在日后的研究工作中改进，得出更为准确的结论。值得一提的是，ATR与BMI并无相关性，因此，过瘦或超重并不影响测量的准确性。

3.2 ATR筛查的局限性

Scoliometer测量方法通常将ATR＞5°的患者定义为有脊柱侧凸的风险，从而建议进一步影像学检查测量Cobb角。然而，本研究结果表明，10°＜Cobb角＜20°的轻度组中有56.04%的患者ATR＜5°，在中度、重度组中ATR＜5°的比例分别为14.06%、0.00%，提示对于轻度AIS患者有出现较高假阴性的风险，准确率有待大量研究考证，在重度脊柱侧凸患者中表现出较好的准确率。因此，将ATR用于大规模筛查时，应配合大体像、光成像等手段来提高检出率。

3.3 AIS患者BMI与同龄人群的差异无统计学意义

本研究结果显示，男性和女性AIS患者的BMI与同龄人群的差异无统计学意义。尽管有研究发现，在低BMI女性人群中，患有AIS的比例大于中高BMI女性人群，也有研究表明女性AIS患者的BMI小于正常同龄女性。本研究与之前的研究结果不一致，分析原因：①有些研究为横断面研究[13]，将低、中、高BMI人群中的AIS进行比较，与本研究采用的方法不同；②有些研究将AIS患者与同龄人群进行比较[25]，但同龄人群的具体来源未提及。本研究将AIS患者与全国学生健康体质数据相比较，更具有普适性。