青少年特发性脊柱侧凸（adolescent idiopathic scoliosis，AIS）是青少年在生长发育期间最常见的脊柱畸形疾病，主要发病年龄为10~16岁^[1]，以冠状位脊柱扭曲、矢状位生理弧度变小及椎体旋转为主要表现^[2-3]。当AIS发展过快或结构性主弯Cobb角超过一定大小时，患者可出现双肩不平、剃刀背等严重影响外观的症状，对患者的身心健康造成不利影响；当发展至重度脊柱侧凸，甚至会影响患者的双下肢感觉和活动功能、心肺功能，从而严重影响患者的生活质量和预期寿命^[4]。随着脊柱内固定材料的发展，AIS手术治疗技术不断进步^[5]。近年来，椎弓根螺钉内固定技术的日益成熟，使单纯椎弓根螺钉后路内固定术成为治疗各种类型AIS的主流术式^[6]。后入路切口距离椎体较近，中间无重要器官及血管阻挡，手术风险大大降低，并且术后愈合较快，患者能够早期下地活动，对日常生活、工作影响较小，预后也得以改善^[7]。椎弓根螺钉内固定系统能够在手术中达到三柱固定的目的，其固定能力强大，矫形效果好，所需融合的节段也较短^[8]。研究表明，原来必须先行前路松解治疗的重度AIS患者应用单纯椎弓根螺钉后路内固定术也可达到预期的效果，并大大减少了手术创伤，缩短了住院及术后康复时间^[9]。

单纯椎弓根螺钉后路内固定术矫形能力强，术后随访可见矫形效果保持较好，丢失较少^[10]，是AIS患者手术矫形的优良措施。虽然全椎弓根螺钉术式改良了既往的前后路联合手术，但对手术医师置钉操作的熟练程度有很高要求，且费用昂贵，患者经济负担依然较重。鉴于此，有脊柱外科医师提出并采用了选择性融合的策略，该方案缩小了融合范围^[11]；也有医师提出了间隔置钉的概念，其基于椎弓根螺钉强大的矫形能力和抗拔出力也取得了不错的矫形和维持效果^[12]，该方案良好的随访结果提示合理减少置钉数量或许并不影响这一术式的长期疗效。本研究回顾性分析2013年1月至2017年1月在海军军医大学（第二军医大学）长海医院脊柱外科行脊柱侧凸后路矫形+选择性融合内固定术的LenkeⅠ型AIS患者的一般资料和随访影像学数据，探讨置钉密度的变化对LenkeⅠ型AIS矫形术后指标的影响。

回顾性连续纳入2013年1月至2017年1月在海军军医大学（第二军医大学）长海医院脊柱外科行脊柱侧凸后路矫形+选择性融合内固定术的Lenke Ⅰ型AIS患者。纳入标准：（1）符合Lenke Ⅰ型AIS的诊断和分型^[13]；（2）无脊柱相关的先天性疾病及脊柱外伤史；（3）无脊柱相关手术史；（4）手术方式为单纯椎弓根螺钉后路内固定术，术中未使用椎板钩，手术融合至L₁以上，即选择性置钉；（5）随访时间≥2年。根据课题组前期研究成果^[14]及既往研究结果^[15]，定义置钉密度为置钉数量/（融合节段×2），并据此将患者分为2组：高密度组（置钉密度＞0.7）和低密度组（置钉密度≤0.7）。本研究通过海军军医大学（第二军医大学）生物医学研究伦理委员会审批。

患者入院后完善了全脊柱X线片、磁共振成像、计算机断层扫描平扫+三维重建等相关检查，排除了心肺等大器官疾病等手术禁忌证，由同一位具有高级职称且手术经验丰富的手术医师在全身麻醉、控制血压至较低水平条件下施行脊柱侧凸椎弓根螺钉后路矫形+选择性融合内固定术。手术所用椎弓根内固定器械为TSRH（美国美敦力公司）、Expedium（美国强生公司）。内固定的上端椎为中立椎，下端椎为稳定椎的上一位椎体，符合选择性融合的手术原则。所有患者矫形过程完全相同：双侧置钉后，先在凹侧将适合长度的矫形棒置入各个钉尾，将顶丝预置入钉尾内，利用旋棒技术将侧凸角度矫正，后凸角度恢复，再用抱紧钳和撑开钳在各个节段进行撑开或加压操作，尽可能使冠状位恢复正直和双肩平衡状态。随后在凸侧完成钛棒装配。端椎和顶椎处必须置钉，其他部位根据患者Cobb角及柔韧度选择适宜间隔置钉。术中植骨所用材料为自体骨和人工骨的混合材料，人工骨均为冻干同种异体骨。

记录LenkeⅠ型AIS患者的性别，年龄，所用椎弓根螺钉的品牌，置钉节段及置钉数目，术前、术后2周、术后2年的全脊柱正侧位冠状位主弯Cobb角，术前左右侧屈位Cobb角（侧屈位上下端椎冠状位终板夹角）等数据。计算术前侧凸柔韧度、术后矫正率、矫正率丢失、矫正比率：侧凸柔韧度（%）＝[（冠状位主弯Cobb角－凸侧侧屈位测得Cobb角）/冠状位主弯Cobb角]×100%，术后矫正率（%）＝[（术前冠状位主弯Cobb角－术后冠状位主弯Cobb角）/术前冠状位主弯Cobb角]×100%，矫正率丢失（%）＝（术后2周冠状位主弯Cobb角－术后2年冠状位主弯Cobb角）/术前冠状位主弯Cobb角×100%，矫正比率＝术后矫正率/术前侧凸柔韧度。

应用SPSS 22.0软件进行数据处理。呈正态分布的计量资料以x±s表示，两组间比较采用独立样本t检验，相关性分析采用Pearson相关分析。呈偏态分布的计量资料以中位数（下四分位数，上四分位数）表示，两组间比较采用Wilcoxon秩和检验，相关性分析采用Spearman相关分析。计数资料以例数表示。检验水准（α）为0.05。

共纳入LenkeⅠ型AIS患者36例，年龄为11~17周岁，平均年龄为（13.97±1.89）岁，男11例、女25例；使用TSRH内固定系统者10例、使用Expedium内固定系统者26例。低密度组（置钉密度≤0.7）13例（男5例、女8例），高密度组（置钉密度＞0.7）23例（男6例、女17例），置钉密度分别为0.64±0.06、0.80±0.04，差异有统计学意义（t＝10.799，P＜0.01）。两组患者性别构成比、年龄、使用椎弓根螺钉的品牌、术前冠状位主弯Cobb角、术前Bending位Cobb角、术前侧凸柔韧度差异均无统计学意义（P均＞0.05）。见表 1。

表 1 (Tab 1)

表 1 两组AIS患者一般资料的比较 Tab 1 Comparison of general data of AIS patients between two groups Parameter Low density N＝13 High density N＝23 Statistic P value Screw density x±s 0.64±0.06 0.80±0.04 t＝10.799 ＜0.01 Male/female n 5/8 6/17 χ2＝0.599 0.573 Age (year), x±s 13.31±1.93 14.30±1.80 t＝0.732 0.478 Brand of pedicle screw (Expedium/TSRH) n 10/3 16/7 χ2＝0.224 0.642 Preoperation main curve Cobb angle θ/(°), x±s 61.38±9.10 56.90±8.13 t＝0.292 0.775 Preoperation bending Cobb angle θ/(°), x±s 29.00±5.80 30.90±5.53 t＝0.326 0.750 Preoperation scoliosis flexibility (%), x±s 51.90±11.81 44.94±11.28 t＝0.276 0.787   Low density: Screw density ≤0.7; High density: Screw density＞0.7. AIS: Adolescent idiopathic scoliosis

表 1 两组AIS患者一般资料的比较 Tab 1 Comparison of general data of AIS patients between two groups

所有纳入AIS患者术后2周冠状位主弯Cobb角为8.94°±3.94°，手术矫正率为（85±7）%；术后2年冠状位主弯Cobb角为11.16°±3.23°，手术矫正率丢失为2.94%（1.51%，4.33%）。见表 2，低密度组和高密度组患者术后2周冠状位主弯Cobb角分别为10.08°±3.07°和8.30°±4.29°，手术矫正率分别为（83.62±4.33）%和（85.07±8.52）%，差异均无统计学意义（P均＞0.05）；术后2年冠状位主弯Cobb角分别为11.85°±3.24°和10.78°±3.23°，手术矫正率分别为（80.63±4.69）%和（80.54±7.00）%，差异亦均无统计学意义（P均＞0.05）。计算2年矫正率丢失和矫正比率，低密度组和高密度组分别为1.56%（1.32%，3.77%）和3.51%（1.80%，4.42%）、1.71±0.47和2.01±0.53，差异均无统计学意义（P均＞0.05）。所有纳入AIS患者术后随访期内均未出现不良症状，X线检查均未发现螺钉松动、钛棒断裂等不良事件。

表 2 (Tab 2)

表 2 两组AIS患者术后疗效及随访结果 Tab 2 Postoperative efficacy and follow-up results of AIS patients between two groups Parameter Low density n＝13 High density n＝23 Statistic P value Main curve Cobb angle 2 weeks after operation θ/(°), x±s 10.08±3.07 8.30±4.29 t＝0.988 0.343 Surgical correction rate 2 weeks after operation (%), x±s 83.62±4.33 85.07±8.52 t＝0.645 0.531 Main curve Cobb angle 2 years after operation θ/(°), x±s 11.85±3.24 10.78±3.23 t＝1.106 0.290 Surgical correction rate 2 years after operation (%), x±s 80.63±4.69 80.54±7.00 t＝0.744 0.471 Loss of correction rate 2 years after operation (%), M (QL, QU) 1.56 (1.32, 3.77) 3.51 (1.80, 4.42) Z＝0.454 0.650 Correction ratio x±s 1.71±0.47 2.01±0.53 t＝0.043 0.874   Low density: Screw density≤0.7; High density: Screw density＞0.7. AIS: Adolescent idiopathic scoliosis; M (QL, QU): Median (lower quartile, upper quartile)

表 2 两组AIS患者术后疗效及随访结果 Tab 2 Postoperative efficacy and follow-up results of AIS patients between two groups

相关性分析结果示，所有纳入AIS患者术后2周手术矫正率、矫正比率及术后2年随访时矫正率丢失与置钉密度均无明显相关性（r＝0.149、0.348、0.217，P＝0.387、0.874、0.177）。见图 1。

图 1 AIS患者术后矫形参数与置钉密度的相关性分析 Fig 1 Correlation analysis between surgical correction parameters and screw density in AIS patients AIS: Adolescent idiopathic scoliosis

本研究结果显示，对于术前侧凸柔韧度＞30%（即柔韧性较好）的LenkeⅠ型AIS患者而言，相同条件下，术后即刻矫正率和术后2年随访的矫正率丢失与置钉密度无明显相关性。所以，适当减少椎弓根螺钉的数量，采用选择性融合的方法可能不会对AIS融合内固定术近期和中期效果有不利影响。

临床上接受手术治疗的LenkeⅠ型AIS患者不仅承担着很大的经济压力，也承受了很大的术后创伤风险，如术后出血、感染等，因此手术方案的优化十分必要，本研究结果为优化LenkeⅠ型AIS的手术方案提供了很好的思路，也为术中适当减少置钉提供了理论依据。本研究结果显示，术中适当减少置钉可以获得与高密度置钉相似的治疗效果。此外，术中适当减少置钉也可扩大胸腔体积、解除对心肺的压迫，从而预防患者成年后出现心肺功能下降等不良事件^[16]。

选择性置钉的操作原则目前尚无统一的规范。有学者认为，为保证内固定的稳定性和矫形效果，需要在受力较集中的上下端椎、顶椎区域适当增加置钉密度，在其他区域可以适当减少置入螺钉的数目^[17]。然而大多数脊柱外科医师实际操作中一般在结构性弯的矫形侧置钉密度较大，在支持侧则进行间隔或跳跃置钉，也达到了良好的随访效果^[18]。AIS的发病原因尚不明确，但在其发生、发展过程中力学因素的重要性越来越受到重视，因此下一步研究中我们将结合对AIS的生物力学研究探究最适宜的置钉方案，以期总结出大多数医师认可的置钉原则，从而不断优化手术方案，使患者临床获益最大化。

本研究也有不足之处：（1）样本量小，仅纳入了36例LenkeⅠ型AIS患者，且纳入患者的术前侧凸柔韧度均较好，研究结论外推性差。（2）随访时间短，AIS患者多于青春期发病并接受治疗，内固定在体内存留时间长，影响因素复杂多变，研究结论无法预测患者长期效果。未来我们将对这部分患者继续随访，并纳入更多类型AIS患者的病例资料进行研究，使结论更具说服力及实用性。