脊柱侧弯是脊柱在三维空间中最常见的畸形异常，是对胸廓及肺功能有直接影响的一种疾病，多数患者还常伴有椎体的旋转。脊柱侧弯有多种类型，其中以先天性脊柱侧弯(congenital scoliosis,CS)及特发性脊柱侧弯(idiopathic scoliosis,IS)较为常见，其不仅影响人的身体外形，还可能引起肺动脉高压和呼吸衰竭。本研究通过分析CS和IS患者多项肺功能指标，探讨CS和IS组患者肺功能损害的特点，为临床肺功能的评估提供参考依据。

选择2012年2月—2013年9月于解放军总医院骨科确诊为脊柱侧弯并准备接受手术的患者61例，脊柱侧弯的诊断根据脊柱侧弯协会的诊断标准^[1]，其中男性16例，女性45例。入选标准：①根据病史、全脊柱X光片和体格检查结果，诊断为CS或IS；②年龄为8~30岁；③未接受过脊柱侧凸相关治疗； ④无神经肌肉疾病，无呼吸系统疾病及无心脑血管疾病，术前心脏超声正常；⑤能配合完成肺功能检测。CS组患者25例，其中男性12例，女性13例，中位年龄14岁(8~21岁)；IS组患者36例，其中男性4例，女性32例，中位年龄14(12～28岁)。

数据收集与记录：利用解放军总医院病历采集系统。采集患者年龄、性别、体质量、现病史、既往史、查体等情况信息，分析记录原始基本数据，录入EXCEL系统，进行数据采集与记录。Cobb角的测量：Cobb角的测量由解放军总医院放射科同一位副主任技师进行测量，每例患者测量3次，取平均值，进行记录。

使用德国Jaeger公司肺功能仪检测肺功能。测定方法根据美国胸科学会/欧洲呼吸学会制定的系列标准^[2]。在手术前对患者进行肺功能检查，所有检查均由同一位技师操作。肺功能各项指标包括：肺活量(vital capacity,VC)、用力肺活量(forced vital capacity,FVC)、第1秒用力呼气容积(forced expiratory volume in one second,FEV₁)、第1秒用力呼气容积/用力肺活量(FEV₁/FVC)、最大呼气中期流量(maximal mid expiratory flow,MMEF)、最大分钟通气量(maximal voluntary ventilation,MVV)、肺总量(total lung capacity,TLC)、残气量(residual volume,RV)、残气量与肺总量百分比(ratio of residual volume to total lung capacity,RV/TLC)和肺一氧化碳弥散量(diffusion capacity for carbon monoxide of lung,DLCO)，其中弥散测定采用实时气体分析的一口气弥散法^[3]。本研究对肺功能指标的实测值/预测比值进行分析。根据肺功能指标分为3个类型：限制性通气功能障碍、阻塞性通气功能障碍与混合性通气功能障碍。

采用SPSS 13.0统计软件进行统计学分析。CS组和IS组各参数的比较采用方差分析，正态数据采用独立样本t检验，非正态数据采用秩和检验，同时采用协方差分析IS与CS组间肺功能指标的差异。肺功能参数与Cobb角相关性采用Pearson相关性分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

共入组61例患者，临床特征见表 1，其中CS组25例，IS组36例。2组患者年龄、吸烟情况、体质量、体质量指数(BMI)、Cobb角情况和累计椎体数目等比较差异无统计学意义(P>0.05)；性别方面IS组女性明显偏多，考虑与IS在年轻女性中较高的发病率有关。

入组患者均顺利完成肺功能检测，IS组肺通气功能障碍的患者12例,换气功能障碍25例；CS组通气功能障碍6例，换气功能障碍15例；IS组通气功能障碍及换气功能障碍的患者多于CS组。

入组患者肺功能数据均符合正态性分布，2组间比较见表 2。 IS组和CS组患者RV和RV/TLC均高于正常值。CS组和IS组FVC%pred分别为89.4%和81.2%，2组比较差异有统计学意义(P=0.042)；FEV₁／FVC分别为86.7%和90.0%，2组间比较差异亦有统计学意义(P=0.027)，其余各项肺功能指标2组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。

CS组患者中，TLC%pred参数与Cobb角呈负相关关系(r=-0.47，P=0.017)(图 1)。在IS组患者中，VC%pred、FVC%pred、 FEV₁%pred、MMEF%pred、MVV%pred、TLC%pred(图 2)及DLCO%pred等肺功能参数与Cobb角均呈显著负相关关系(r=-0.41、-0.41、-0.47、-0.45、-0.43、-0.54、-0.35，P < 0.05)。

图1 CS组患者TLC%pred与Coob角相关性 Fig.1 Relationship between TLC%pred and Cobb angles of patients in CS group

图选项

图2 IS组患者TLC%pred与Coob角相关性 Fig.2 Relationship between TLC%pred and Cobb angles of patients in IS group

图选项

脊柱侧弯是脊柱异常和畸形最常见的表现形式，并且对胸廓有着直接的影响。CS和IS是脊柱侧弯最常见的2种类型，其中IS患者约占脊柱侧弯患者的85%。CS是由椎体发育异常导致脊柱畸形，这种畸形直接影响患者的肺功能，如果不给予及时治疗很有可能导致心肺功能的衰竭；而IS 则是在身体快速生长期不明原因导致的脊柱侧方移位和旋转畸形，这种畸形导致了以多种原因的肺容量降低为主要表现的肺限制性疾病，同时导致胸腔内器官移位，阻碍肋骨和呼吸肌的活动，IS患者胸壁和肺的顺应性降低，从而增加了静息状态、运动及睡眠时的呼吸功能，严重者可导致肺性高压和呼吸衰竭。相关流行病学研究^{[4, 5, 6, 7, 8]}结果显示：脊柱侧弯的患病率随侧弯度数的增加患病率呈现下降趋势。在中学生中，约有2%患者脊柱侧弯度数大于10°，约有0.5%患者脊柱侧弯度数大于20°，仅有约0.1%患者脊柱侧弯度数大于40°，且大多数患者为女性。本研究所收集的患者中以女性患者占大多数，这与以往的文献报道一致。

本研究因样本量少，入组患者性别间存在不均衡现象，可能影响最终结果分析，在后续的研究中，将增加样本量进一步分析明确。

研究^{[9, 10]}表明：IS对肺功能的影响主要表现为限制性通气功能障碍，体现在FEV₁/FVC下降、TLC降低和DLCO下降。婴幼儿时期，肺脏的体积不断增大，其肺泡的数量也是不断增加。正常婴儿在出生后的第1年肺泡的数量是增长最快的一年，之后肺泡增长速度放慢，8～9岁后肺泡数量不再增加^[11]。目前脊柱侧弯对肺功能的影响主要包括以下几个方面：脊柱侧弯的角度及所累及的椎体数是影响肺功能的主要因素^{[12, 13]}。当疾病处于早期阶段或脊柱侧弯程度较轻时可以无症状或无痛性的，FVC和TLC多为正常。当Cobb角为50°~60°时，患者的肺功能异常将可以被检测到，并且肺功能的异常将表现为典型的限制性通气功能障碍，而当Cobb角大于90°时大多时候患者会出现心肺功能的衰竭^[14]。研究^{[15, 16]}显示：晚发型脊柱侧弯对肺功能及身体伤残的影响较小，而主要表现在患者的背部疼痛不适以及对外形的影响，且死亡率与正常人无明显差别，如IS的青少年型就属于此种类型；早发型脊柱侧弯的情况更趋于严重。有学者认为脊柱侧弯的早发型和晚发型对呼吸功能的影响存在差异。本研究结果显示：2组脊柱侧弯患者18例呈现限制性通气功能障碍，Coob角基本大于50°。CS组患者的FVC%pred显著高于IS患者，差异有统计学意义；FEV₁%大于IS组，但差异无统计学意义。

本研究结果显示：VC%pred、FVC%pred、FEV₁%pred、MMEF%pred、MVV%pred、TLC%pred及DLCO%pred与Cobb角均有相关性。有研究^{[13, 17]}显示：VC的降低与Cobb角呈正相关关系。本研究结果显示：CS组患者肺功能指标优于IS组患者，即CS组患者肺功能损害较轻，这与Lerman等^[18]的研究结果一致，但也有学者得出了与本研究相反的结论，如黄爱兵等^[19]认为CS患者肺功能损害普遍较IS重，认为IS以主要表现为限制性通气功能障碍，CS则主要表现为混合性通气功能障碍。本研究结果显示：2组患者RV%pred、RV/TLV与RV/TLC%pred高于正常，与脊柱畸形有直接关系；CS组的通气功能更差，考虑可能与CS引起的更严重的畸形相关。虽然2组患者其他指标基本正常，但其影像学显示患者的胸腔并非正常状态。

综上所述，本研究录入了CS和IS患者的资料，但未对其进一步分类，这与样本量少有关，有待进一步研究补充。IS和CS患者的通气功能基本正常，弥散也正常，其残气量升高。VC等肺功能参数与Cobb角有着良好的相关性，随着年龄的增长和Cobb角的增加，肺功能损伤程度会逐渐加重，因此对脊柱侧弯要进行早期干预^[20]，对于适龄患者应及时治疗，做好围手术期的管理，减少麻醉、手术风险、住院天数及费用等，并缓解患者的心理压力，改善其生活质量。