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
第二军医大学学报 ![]() ![]() |
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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。
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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 |
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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 |
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及其变化的因素由表 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)。
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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 |
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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 |
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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