第二军医大学学报  2019, Vol. 40 Issue (4): 362-366   PDF    
青少年特发性脊柱侧凸矫形手术与双下肢不等长的关系分析
陈锴, 杨依林, 赵检, 杨明园, 杨长伟, 李明     
海军军医大学(第二军医大学)长海医院骨科脊柱外科, 上海 200433
摘要: 目的 探讨青少年特发性脊柱侧凸患者双下肢不等长(LLD)与脊柱侧凸的关系,并分析矫形手术后LLD的改善情况及影响LLD改善的危险因素。方法 回顾性分析2010年1月至2013年1月在海军军医大学(第二军医大学)长海医院骨科脊柱外科就诊的85例青少年特发性脊柱侧凸患者的病例资料。根据患者术前及术后2年的影像学资料测量分析站立位X线片双侧股骨头高度差(HD-bFH)及矫形术后该参数的变化。根据患者术前HD-bFH,将患者分为非LLD组(HD-bFH < 5 mm)和LLD组(HD-bFH≥5 mm),比较两组患者的一般特征和影像学参数的差异,并分析HD-bFH变化与其他参数的相关性。结果 85例患者术前HD-bFH为(0.80±5.57)mm,术后2年患者HD-bFH为(-0.49±4.93)mm,术后与术前相比差异有统计学意义(P=0.022)。主胸弯型(LenkeⅠ、Ⅱ、Ⅲ型,n=50)和胸腰弯/腰弯型(LenkeⅤ和Ⅵ型,n=33)患者术前HD-bFH差异无统计学意义[(0.52±5.86)mm vs(1.53±5.12)mm,P=0.427]。85例患者中,31例(36.5%)发生LLD。非LLD(n=54)与LLD(n=31)患者的一般特征和影像学参数差异无统计学意义(P>0.05)。术后HD-bFH的变化与Risser征(rs=-0.512,P=0.020)及腰弯矫形程度(r=-0.605,P=0.018)相关。结论 本研究中青少年特发性脊柱侧凸患者LLD的发生率为36.5%。双下肢长度差异的改变与矫形手术密切相关,腰弯矫形程度和Risser征是其危险因素。
关键词: 青少年    特发性脊柱侧凸    双下肢不等长    危险因素    Risser征    矫形外科手术    
Relationship between orthopedic surgery for adolescent idiopathic scoliosis and leg length discrepancy
CHEN Kai, YANG Yi-lin, ZHAO Jian, YANG Ming-yuan, YANG Chang-wei, LI Ming     
Department of Spine Surgery, Changhai Hospital, Naval Medical University(Second Military Medical University), Shanghai 200433, China
Supported by National Natural Science Foundation of China (31870985) and Yangfan Plan of Young Science and Technoloty Talent of Shanghai (19YF1447100).
Abstract: Objective To explore the relationship between leg length discrepancy (LLD) and scoliosis in adolescent idiopathic scoliosis (AIS) patients, and to analyze the improvement of LLD after orthopaedic surgery and the risk factors. Methods The clinical data were collected from 85 AIS patients admitted to Department of Spine Surgery of Changhai Hospital, Naval Medical University (Second Military Medical University) from Jan. 2010 to Jan. 2013. The height difference of bilateral femoral head (HD-bFH) on standing X-ray images and the changes of HD-bFH after orthopaedic surgery were measured using the imaging data before operation and 2 years after operation. According to preoperative HD-bFH, the patients were divided into non-LLD group (HD-bFH < 5 mm) and LLD group (HD-bFH ≥ 5 mm). The general characteristics and imaging parameters were compared between the two groups, and the correlation between HD-bFH changes and other parameters was analyzed. Results The HD-bFH of the 85 AIS patients was (0.80±5.57) mm before operation and (-0.49±4.93) mm 2 years after operation, and the difference was significant (P=0.022). There was no significant difference in HD-bFH between the patients with main thoracic curves (Lenke typeⅠ, Ⅱand Ⅲ; n=50) and thoracolumbar/lumbar curves (Lenke type Ⅴ and Ⅵ, n=33;[0.52±5.86] mm vs[1.53±5.12] mm, P=0.427). Among the 85 patients, 31 (36.5%) had LLD. There were no significant differences in general features and imaging parameters between the non-LLD group (n=54) and the LLD group (n=31, P>0.05). Postoperative change of HD-bFH was correlated with Risser sign (rs=-0.512, P=0.020) and the orthopedic degree of lumbar curvature (r=-0.605, P=0.018). Conclusion The prevalence of LLD is 36.5% in AIS patients. Changes of leg length in AIS patients are closely related to orthopedic surgery, and the orthopedic degree of lumbar curvature and Risser sign are the risk factors.
Key words: adolescent    idiopathic scoliosis    leg length discrepancy    risk factors    Risser sign    orthopedic procedures    

特发性脊柱侧凸(idiopathic scoliosis,IS)是一种三维平面的畸形,包括冠状位失衡、矢状位躯干偏斜和横断位椎体旋转,发病率为2%~3%[1]。双下肢不等长(leg length discrepancy,LLD)可分为结构性与功能性两类,其中功能性LLD较为普遍,严重影响站立姿势、行走步态、外观形象,甚至与脊柱侧凸、腰腿痛、髋关节炎和脊柱骨关节炎等相关,目前常通过在站立位X线片上测量双侧股骨头高度差(height difference of bilateral femoral head,HD-bFH)对其进行评估[2-4]。LLD在人群中的发生率约为40%~70%[1, 5],尽管如此,95%的LLD原因尚未知晓[6]

目前,LLD与脊柱侧凸的关系仍未阐明。有研究表明,即使是极小的双下肢长度差异也会导致骨盆倾斜,进而引起腰椎侧凸[7]。Zabjek等[8]认为,脊柱侧凸可能是LLD的代偿性改变(2%),常可通过调整双下肢长度差异(使用鞋垫)矫正脊柱畸形。另有学者持相反意见,认为脊柱侧凸引起骨盆倾斜与LLD,在部分散发病例中已证实LLD继发于脊柱侧凸,且可能与躯干负荷不对称相关[9]。本研究旨在探讨LLD与脊柱侧凸及侧凸矫形手术的关系,并分析矫形术后与LLD相关的危险因素。

1 资料和方法 1.1 研究对象

回顾性分析2010年1月至2013年1月在海军军医大学(第二军医大学)长海医院骨科脊柱外科就诊并符合纳入标准的IS患者。纳入标准:(1)手术时年龄为10~18岁,一期行全椎弓根螺钉后路三维矫形手术[10];(2)随访时间为2年以上;(3)具有完整的站立后前位全脊柱X线片等影像学资料。排除标准:(1)患有影响下肢长度的疾病,如先天性髋关节或骨盆畸形;(2)有肿瘤、感染或下肢损伤病史。本研究共纳入85例患者,根据术前HD-bFH将入组患者分为2组:双下肢等长组(非LLD组,HD-bFH<5 mm)和LLD组(HD-bFH≥5 mm)。本研究通过我院伦理委员会审批。

1.2 数据收集

记录患者的一般资料,包括性别、年龄、Risser征和Lenke分型。测量影像学参数,包括术前和术后2年近胸弯Cobb角、主胸弯Cobb角、胸腰弯/腰弯Cobb角、双肩影像学高度差(radiographic shoulder height,RSH;双肩分别经肩部软组织影和经肩锁关节垂线交点水平线的高度差)、冠状位平衡(coronal balance,C7椎体中点铅垂线与骶骨中心垂线的距离)、躯干偏移(trunk shift,胸弯顶椎到对应胸廓平面中点的距离)、HD-bFH(脊柱全长正位X线片上两侧股骨头上缘水平切线高度差,右腿长于左腿记为负值)。所有数据均由两位脊柱外科医师分别测量,取二者平均值作为最终测量结果。

1.3 统计学处理

使用SPSS 17.0软件进行统计学分析。计量资料以x±s表示,采用Kolmogorov-Smirnov检验分析入组人群矫形手术前后HD-bFH的分布情况,采用独立样本t检验比较LLD组与非LLD组之间一般资料和影像学资料的差异,采用配对样本t检验比较手术前后HD-bFH的差异,并采用Pearson相关分析探讨术前HD-bFH与术后HD-bFH、手术前后HD-bFH差异与其他计量参数的相关性。计数资料和等级资料以例数和百分数表示,分别采用χ2检验和Wilcoxon秩和检验比较组间差异,并采用秩相关分析探讨手术前后HD-bFH差异与Risser征的相关性。检验水准(α)为0.05。

2 结果 2.1 患者基本特征

共有85例IS患者纳入本研究,患者的一般资料见表 1。LenkeⅠ型38例,LenkeⅡ型9例,LenkeⅢ型3例,LenkeⅣ型2例,LenkeⅤ型27例,LenkeⅥ型6例。根据主弯分布,简易归为主胸弯型(LenkeⅠ、Ⅱ、Ⅲ型)和胸腰弯/腰弯型(LenkeⅤ和Ⅵ型)两类,其中主胸弯型50例,胸腰弯/腰弯型33例。Kolmogorov-Smirnov检验表明85例IS患者术前与术后2年HD-bFH值均呈正态分布(Z=0.895,P=0.399;Z=0.844,P=0.475)。根据术前HD-bFH,31例(36.5%)患者发生LLD(HD-bFH≥5 mm),其中15例右腿长于左腿(HD-bFH为负值)、16例左腿长于右腿(HD-bFH为正值),比例接近。典型病例手术前后脊柱全长正位X线片见图 1

表 1 青少年特发性脊柱侧凸患者的一般特征 Tab 1 General information of patients with adolescent idiopathic scoliosis

图 1 1例13岁Lenke Ⅴ型特发性脊柱侧凸患者术前(A)和术后(B)脊柱全长正位X线片 Fig 1 Posteroanterior X-ray of full-length spine of a 13years old patient with Lenke type Ⅴ idiopathic scoliosisbefore (A) and after (B) operation

2.2 HD-bFH变化与脊柱侧凸类型及矫形手术的关系

主胸弯型(50例)和胸腰弯/腰弯型(33例)患者HD-bFH分别为(0.52±5.86)和(1.53±5.12)mm,差异无统计学意义(t=0.625,P=0.427)。85例患者术前HD-bFH为(0.80±5.57)mm,侧凸矫形手术后2年患者HD-bFH为(-0.49±4.93)mm,术后HD-bFH与术前相比差异有统计学意义(t=-2.883,P=0.022)。Pearson相关分析表明,术前HD-bFH与术后2年HD-bFH呈正相关(r=0.725,P=0.004)。

2.3 影响LLD及其变化的因素

表 2可见,LLD组与非LLD组患者的一般资料(年龄、Risser征)和影像学参数(冠状位Cobb角、冠状位平衡、躯干偏移、术前RSH)差异均无统计学意义(P均>0.05)。计算手术前后HD-bFH的差值,将其与其他变量进行相关性分析,结果(表 3)显示,矫形术后HD-bFH的变化与Risser征(rs=-0.512,P=0.020)及腰弯矫形程度(r=-0.605,P=0.018)相关,但与年龄、近胸弯矫形程度、主胸弯矫形程度、冠状位平衡、躯干偏移、术前RSH之间无明显相关性(P均>0.05)。

表 2 各变量在非LLD组与LLD组之间的差异 Tab 2 Comparison of variables between non-LLD group and LLD group

表 3 矫形术后HD-bFH变化与各变量的相关性分析 Tab 3 Correlation analysis between change of HD-bFH after surgery and other variables

3 讨论

LLD极大影响患者的姿势、步态、外观形象及自我认知,且LLD程度越大,表现更为明显,严重者甚至引起脊柱应力分布异常导致腰腿痛[1, 5]。然而,LLD的病因难以探究,可能与多种因素联合相关,目前对其研究仍处于摸索阶段。脊柱侧凸与LLD的关系尚存争议,有学者指出脊柱侧凸与LLD密切相关[11],也有学者认为脊柱侧凸与LLD并无因果关联,可能由某种共同因素(诸如骨盆倾斜)引起[12]

本研究发现85例IS患者中有31例伴有LLD,发生率达36.5%,其中大多数(29例)伴有LLD的IS患者HD-bFH绝对值为5~9 mm。主胸弯型与胸腰弯/腰弯型IS患者HD-bFH差异无统计学意义,表明主弯类型可能对LLD没有明显影响。该结果与Sekiya等[13]报道的腰椎Cobb角与功能性LLD具有相关性存在出入,可能与本研究选择的对象为结构性脊柱侧凸患者有关。此外,LLD组与非LLD组患者的年龄、Risser征、冠状位Cobb角、冠状位平衡、躯干偏移、术前RSH等差异均无统计学意义(P均>0.05),说明与IS相关的危险因素对LLD无明显影响。

本研究通过分析脊柱侧凸矫形手术后LLD是否得到修正,从反面探讨双下肢长度差异与脊柱侧凸的关系,并分析矫形术后引起LLD变化的危险因素。结果显示矫形手术后IS患者的HD-bFH由(0.80±5.57)mm改变为(-0.49±4.93)mm(P=0.022),反面论证了脊柱侧凸可能是引起LLD的危险因素。本研究还发现,Risser征在IS患者HD-bFH手术前后的改变中可能起重要作用(rs=-0.512,P=0.020),提示矫形手术对于LLD的修正可能与骨骼生长潜力呈负相关,随着年龄的增长,通过手术改善LLD的情况可能愈发艰难[14]。影响HD-bFH改变的另一个重要因素是术中腰弯矫形程度(r=-0.605,P=0.018)。既往研究表明,部分脊柱侧凸患者的LLD可能是由下肢负荷不对称所致[15]。因此,脊柱侧凸矫正,尤其是腰弯矫正,可以减轻双下肢负荷差异,改善下肢的不对称性。然而,躯干偏移和冠状位平衡与HD-bFH的改变无关,这与我们的经验相矛盾,仍需进一步研究。

综上所述,本研究发现矫形手术对于IS患者LLD具有一定的改善作用,腰弯矫形程度和Risser征是影响手术前后HD-bFH变化的两个重要因素。本研究仍存在一定局限性。首先,样本量仅为85例,相对较小,不足以检测其他潜在危险因素;其次,尽管术后HD-bFH与术前相比发生了明显变化,但并未评估患者术前、术后生活质量,缺少矫形手术对于患者生活质量影响的评价;此外,本研究是单中心研究,可能存在一定的选择偏倚。为了更全面地研究LLD、结构性脊柱侧凸与矫形手术之间的关系,今后仍需开展大规模、多中心的研究。

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