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脊柱外科
Lenke 1型青少年特发性脊柱侧凸后路矫形术后身高增加的影响因素分析
中华医学杂志, 2017,97(33): 2563-2566. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2017.33.002
摘要
目的

探讨Lenke 1型青少年特发性脊柱侧凸(AIS)患者脊柱后路矫形术后身高增加(ΔSH)的影响因素并提出ΔSH的预测模型。

方法

选取2013至2015年南京大学医学院附属鼓楼医院脊柱外科行脊柱后路矫形手术的150例Lenke 1型AIS患者,年龄(14.3±2.9)岁。于术前及术后即刻的站立位全脊柱正侧位片上测量主弯侧凸Cobb角、胸椎后凸角(TK)及腰椎前凸角(LL),并计算术后侧凸Cobb角、TK及LL的变化值。比较术前术后参数之间的差异并应用线性回归分析ΔSH的预测模型。

结果

脊柱高度(SH)术前为(41.6±3.0)cm,术后即刻为(43.9±2.7)cm[ΔSH=(2.4±0.8)cm,P=0.000];侧凸Cobb角术前为(50.5±10.4)°,术后即刻为(14.6±6.4)°(P=0.000)。Pearson相关性分析示ΔSH与术前SH(P=0.000)、术前侧凸Cobb角(P=0.000)、术前TK(P=0.000)、术后即刻SH(P=0.020)、术后即刻侧凸Cobb角(P=0.000)、Cobb角变化(P=0.000)及TK变化(P=0.000)均呈显著相关性。线性回归模型1示侧凸Cobb角变化(P=0.000)及TL变化(P=0.000)与ΔSH呈显著线性相关性(r2=0.305);线性回归模型2示术前侧凸Cobb角(P=0.000)和术前TK(P=0.020)可用于预测术后ΔSH(r2=0.439)。

结论

Lenke 1型AIS患者后路矫形术后身高的增加与术前术后侧凸Cobb角、术前TK、侧凸Cobb角变化值及TK变化值呈明显正相关。患者术前侧凸Cobb角及TK越大,则其术后身高的增加越明显。

引用本文: 史本龙, 徐亮, 毛赛虎, 等.  Lenke 1型青少年特发性脊柱侧凸后路矫形术后身高增加的影响因素分析 [J]. 中华医学杂志,2017,97( 33 ): 2563-2566. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2017.33.002
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青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis, AIS)是常见于青少年生长发育高峰期的脊柱畸形,严重的AIS患者需要手术治疗[1,2]。随着脊柱后路矫形手术的广泛开展,AIS患者矫形术后的身高增加已成为AIS患者及其父母最常关注的重点之一。尽管目前AIS患者脊柱矫形术后的身高变化与侧凸Cobb角之间的显著相关性已被广泛认同[3,4,5,6],但与其他脊柱参数之间的相关性仍无明确定论,因此脊柱外科医师术前常仍无法准确回答患者术后身高矫正的程度。本研究回顾性分析Lenke 1型AIS患者脊柱后路矫形手术前后的身高变化,探讨其与多个脊柱参数之间的相关性,并提出Lenke 1型AIS患者后路矫形术后身高矫正的预测模型。

对象与方法
一、对象

选取2013至2015年于南京大学医学院附属鼓楼医院脊柱外科行脊柱后路矫形手术的女性AIS患者,入选标准:(1)患者弯型为Lenke 1型(主胸弯);(2)具有完整的术前及术后即刻的站立位全脊柱正侧位片资料。排除标准:(1)术中进行了截骨操作;(2)术前或术中牵引等。最终,符合上述标准的150例AIS患者纳入本研究,年龄(14.3±2.9)岁。本研究患者知情同意,获得本单位伦理委员会批准。

二、方法
1.测量数据:

所有数据测量均在PACS工作站(Picture Archiving and Communications Systems)上进行。在站立位全脊柱正位片上测量患者术前、术后即刻的主弯侧凸Cobb角,记录手术融合节段数目,并计算Cobb角矫正率。脊柱高度(spinal height, SH)定义为站立位全脊柱正位片上T1椎体上终板中点至S1椎体上终板中点之间的垂直距离[7],将术前术后的SH差异(ΔSH)定义为患者术前术后的身高差。于站立位全脊柱侧位片上测量患者术前、术后即刻的胸椎后凸角(thoracic kyphosis, TK, T5-T12)[8]及腰椎前凸角(lumbar lordosis ,LL, T12-S1)[9]。本研究中将TK后凸定义为正值,LL前凸定义为正值。

2.统计学处理:

应用SPSS 17.0(SPSS Inc., Chicago, IL)软件进行统计学分析,临床资料统计数值以±s表示。术前术后比较应用配对t检验,相关性分析应用Pearson相关系数表示,最后应用线性回归分析得出ΔSH的预测模型。P<0.05为差异有统计学意义。

结果
1.一般资料

150例Lenke 1型AIS患者纳入本研究,SH术前为(41.6±3.0)cm,术后即刻为(43.9±2.7)cm[ΔSH=(2.4±0.8)cm,P=0.000];侧凸Cobb角术前为(50.5±10.4)°,术后即刻为(14.6±6.4)°(P=0.000),矫正率为71.5%±9.6%;融合节段数为(10.8±2.4)个。所有患者术前及术后即刻的一般资料详见表1

表1

150例Lenke 1型AIS患者术前及术后即刻的一般资料(±s)

表1

150例Lenke 1型AIS患者术前及术后即刻的一般资料(±s)

参数术前术后即刻P
SH(cm)41.6±3.0(33.1~49.7)43.9±2.7(37.0~51.4)0.000
侧凸Cobb角(°)50.5±10.4(40~89)14.6±6.4(3~36)0.000
TK(°)19.5±12.8(-14~78)20.9±8.5(1~48)0.099
LL(°)50.0±12.0(-3~75)50.0±10.3(27~80)0.972
ΔSH(cm) 2.4±0.8(0.5~5.1)
Cobb角变化(°) 35.9±8.0(22~64)
TK变化(°) -1.4±10.3(-26~40)
LL变化(°) 0.03±11.4(-47~41)

注:SH:脊柱高度;TK:胸椎后凸角;LL:腰椎前凸角;ΔSH:术前术后身高差

2.相关性分析:

Pearson相关性分析示ΔSH与术前SH(P=0.000)、术前侧凸Cobb角(P=0.000)、术前TK(P=0.000)、术后即刻SH(P=0.020)、术后即刻侧凸Cobb角(P=0.000)、Cobb角变化(P=0.000)及TK变化(P=0.000)均呈显著相关性;与术前LL(P=0.647)、术后即刻TK(P=0.192)、术后即刻LL(P=0.370)及LL变化(P=0.229)无显著相关性(表2)。

表2

ΔSH与各参数之间的Pearson相关性分析结果

表2

ΔSH与各参数之间的Pearson相关性分析结果

时间参数rP
术前SH(cm)-0.4530.000
 侧凸Cobb角(°)0.6530.000
 TK(°)0.3250.000
 LL(°)0.0380.647
术后即刻SH(cm)-0.1890.020
 侧凸Cobb角(°)0.4500.000
 TK(°)0.1070.192
 LL(°)0.0730.370
 Cobb角变化(°)0.4920.000
 TK变化(°)0.3190.000
 LL变化(°)0.0980.229

注:SH:脊柱高度;TK:胸椎后凸角;LL:腰椎前凸角;ΔSH:术前术后身高差

3.线性回归分析:

将术前及术后即刻侧凸Cobb角变化、TK变化及LL变化纳入线性回归分析结果显示,侧凸Cobb角变化(P=0.000)及TL变化(P=0.000)与ΔSH呈显著线性相关性(模型1,r2=0.305)。为能于术前更好的预测ΔSH的值,本研究第二次线性回归分析将术前侧凸Cobb角、术前TK、术前LL纳入线性回归分析中,结果示术前侧凸Cobb角(B=0.049,P=0.000)和术前TK(B=0.010,P=0.020)可用于预测术后ΔSH(模型2,r2=0.439)(表3)。

表3

ΔSH的线性回归分析结果

表3

ΔSH的线性回归分析结果

模型参数回归系数P
1常数0.6630.013
 侧凸Cobb角变化0.0490.000
 TK变化0.0220.000
2常数-0.2800.270
 术前侧凸Cobb角0.0490.000
 术前TK0.0100.020

注:TK:胸椎后凸角;ΔSH:术前术后身高差

讨论

脊柱侧凸畸形导致AIS患者身高的丢失已引起了脊柱外科医师的广泛关注,既往文献[10,11,12,13,14]已提出多个用于评估AIS患者身高丢失的预测公式,并得到了较好的预测效果。另一方面,脊柱后路矫形术后身高的增加同样是AIS患者及其家属最常咨询的问题之一[3,4,5,6]。Watanabe等[3]探讨了164例行脊柱后路矫形手术的AIS患者术后身高的变化,发现AIS患者术后身高的增加与侧凸Cobb角呈显著相关性,其预测公式为ΔSH=0.77×(侧凸Cobb角)。Hwang等[4]在一项多中心研究中报道AIS患者术后身高矫正的相关因素包括侧凸Cobb角、融合节段数及矢状面参数的变化等,Hwang等[4]的线性回归分析得出未行截骨手术的AIS患者术后身高矫正的预测公式为ΔSH=0.039×(胸弯侧凸Cobb角)+0.193×(融合节段数)-0.033×(矢状面参数变化)-1.858。Spencer等[5]基于116例行矫形手术的AIS患者资料,发现侧凸矫正度数、融合节段数、术前身高是影响患者术后身高增加的重要因素,而矢状面参数则未能纳入回归方程中。Sarlak等[6]分析了36例AIS患者脊柱矫形术后身高变化的资料,提出身高矫正的相关因素包括侧凸Cobb角、顶椎旋转程度、融合节段数及椎间盘高度等。钱邦平等[15]分析了单一中心的277例脊柱后路矫形手术的AIS患者,发现其术后脊柱高度的增加与术前侧凸Cobb角及Cobb角矫正值是影响脊柱高度增加的主要因素,术后脊柱高度是次要影响因素。因此,综合既往文献研究,AIS患者脊柱后路矫形术后身高的矫正与侧凸Cobb角之间的相关性已得到广泛的认可,但与其他因素之间的相关性仍有较大的争议。

因身高作为人体测量学指标,其测量并不够精确,故本研究将术前和术后即刻的脊柱高度差定义为患者矫形术后的身高变化。本研究首先比较了150例AIS患者术前及术后即刻的脊柱冠状面和矢状面参数的差异。结果发现患者术后SH平均增加(2.4±0.8)cm,侧凸Cobb角平均降低(35.9±8.0)°,术前和术后即刻的SH及侧凸Cobb角均有显著统计学差异,与既往文献[3,4,5,6]报道类似。

本研究的相关性分析示术前及术后即刻的SH、侧凸Cobb角与ΔSH均呈显著相关性,进一步证实了既往文献研究[3,4,5,6,15]的结果。另外,本研究发现在Lenke 1型的AIS患者中,术前TK及术后即刻TK的变化值与ΔSH亦呈显著相关性。虽然AIS患者术前及术后即刻的TK值差异无统计学意义[(19.5±12.8)°比(20.9±8.5)°,P=0.099],但手术中对胸椎后凸过大或过小的患者进行TK的重建时亦可能较为显著的改变其矢状面形态,进而影响患者的身高。因此,AIS患者脊柱矫形术后矢状面参数的改变与其术后身高有显著相关性,该结果与Hwang等[4]结果类似。因本研究入选的AIS患者均为胸弯型,手术节段多集中于胸椎区,因此术前及术后即刻的LL均未发现与ΔSH之间的相关性。

为进一步探讨ΔSH与各脊柱参数之间的线性相关性并得出ΔSH的预测模型,本研究首先将术后即刻的侧凸Cobb角变化、TK变化及LL变化纳入线性回归分析中,最终术后即刻的侧凸Cobb角变化及TL变化被纳入了回归模型1中。该结果进一步证明了前述的Pearson相关性分析结果。值得指出的是,虽然侧凸Cobb角变化及TL变化可以进入该回归模型中,但因二者的变化值并不能在术前准确获得,故该回归模型并不能用于术前预测AIS患者术后身高矫正。本研究第二次回归分析则将术前侧凸Cobb角、术前TK、术前LL等术前的冠状面和矢状面参数用于线性回归分析中,结果发现术前侧凸Cobb角和术前TK被纳入了回归模型2中。因此,应用AIS患者的术前侧凸Cobb角及术前TK可以较好的预测患者术后身高恢复情况。AIS患者术前侧凸Cobb角及TK越大,则其术后身高的增加越明显。

相比于既往文献研究,本研究仅入选了Lenke 1型的AIS患者,因此结果在该类型患者中具有更强的说服力,然而这也是本研究的不足之处之一。在其他类型的侧凸中,若固定节段包括腰椎,则LL的变化可能对患者术后身高的变化产生显著的影响。另外,在双弯或三弯的AIS患者中,各侧凸Cobb角对患者术后身高的矫正可能有不同的影响权重。本研究ΔSH的预测模型仅建立在单一中心的数据基础之上,后期需多中心的前瞻性研究进行验证后方能证明其可靠性。因此,本研究的预测模型需要在后期的研究中进一步完善。

行脊柱后路矫形手术的Lenke 1型AIS患者术后身高矫正的相关因素包括术前及术后的侧凸Cobb角、TK、侧凸Cobb角变化值及TK变化值。应用AIS患者术前的侧凸Cobb角及术前TK可以较好的预测患者术后的身高矫正程度。

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关键词
主题词
脊柱侧凸
青少年
身高
因素分析,统计学
后路矫形