成人特發(fā)性脊柱側(cè)凸矢狀位參數(shù)分析及脊柱-骨盆矢狀位平衡預(yù)測模型構(gòu)建與臨床多病種驗(yàn)證.pdf

1、研究目的：
　　 成人特發(fā)性脊柱側(cè)凸(Adult Idiopathic Scoliosis，AS)是常見的脊柱疾患，主要來源于兩大人群:一類發(fā)病于骨骼成熟以后，另一類發(fā)病于骨骼成熟之前（嬰幼兒、青少年等）未進(jìn)行正規(guī)診治遷延至成人。治療目的:在獲得良的平衡基礎(chǔ)上，防止畸形進(jìn)展并盡可能大程度地矯正畸形、改善外觀。其中，獲得良好的平衡是治療成功的前提和首要目的。越來越多的研究表明，脊柱-骨盆矢狀位失平衡是脊柱畸形患者疼痛、軀體功能喪失

2、、生活質(zhì)量下降的重要原因。由于脊柱-骨盆解剖學(xué)、病理學(xué)、影像學(xué)和臨床表現(xiàn)等較為復(fù)雜，矢狀位序列紊亂的臨床治療十分困難，序列重建手術(shù)存在復(fù)雜性和較高風(fēng)險。目前主要通過脊柱后路截骨矯形改變脊柱矢狀位某些彎曲（胸椎后凸、腰椎前凸）進(jìn)而重建整體矢狀位平衡。然而究竟術(shù)中重建矢狀位到何種程度才能有效地恢復(fù)脊柱-骨盆矢狀位序列平衡，是脊柱外科醫(yī)師制定個體化、最優(yōu)化手術(shù)決策首選需要解決的問題。
　　 目前國內(nèi)外關(guān)于脊柱-骨盆矢狀位研究現(xiàn)狀主要包

3、括:1）雖然提出并驗(yàn)證大量矢狀位參數(shù)的重要性，但并沒有研究探討眾多參數(shù)中究竟哪些對于人體矢狀位平衡的維持起到關(guān)鍵的作用;2）缺少脊柱-骨盆矢狀位全參數(shù)的匯總、統(tǒng)一分析;3）尚無學(xué)者明確將腰椎、骶骨、骨盆統(tǒng)一為整體(即本研究提出的腰骶椎-骨盆復(fù)合體，lumbosacral-pelvic complex，LSPC)進(jìn)行描述，更缺少LSPC冠狀位-矢狀位聯(lián)合探討研究;4）雖有研究提出一些參數(shù)關(guān)系或公式指導(dǎo)矢狀位序列重建手術(shù)決策，但研究適用性差

4、、結(jié)果過于簡單、缺少某些關(guān)鍵矢狀位參數(shù)的納入、不能統(tǒng)籌兼顧整體和局部平衡;5）絕大部分研究集中在黑、白兩個人種患者人群進(jìn)行，缺少黃種人群矢狀位平衡領(lǐng)域的深入研究。
　　 本課題針對上述問題進(jìn)行探討研究，并嘗試建立一種能夠聯(lián)系脊柱-骨盆矢狀位整體和局部平衡、初步預(yù)測矢狀位截骨術(shù)后平衡關(guān)鍵參數(shù)的指導(dǎo)性模型，采用多病種驗(yàn)證的方式，嘗試探討拓展預(yù)測模型的病種適用范圍，以期對臨床矢狀位重建手術(shù)最優(yōu)化決策具有一定指導(dǎo)意義。
　　 研

5、究方法：
　　 1、研究對象:1）脊柱-骨盆矢狀位參數(shù)分析病例:收集自2009年-2011年在同一脊柱畸形?？浦行拇_診并進(jìn)行脊柱后路三維矯形植骨融合內(nèi)固定術(shù)的成人特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者，共計63例符合納入標(biāo)準(zhǔn)。2）脊柱-骨盆矢狀位平衡狀態(tài)預(yù)測建模及多病種驗(yàn)證病例:收集自2008年-2012年在同一脊柱畸形?？浦行木驮\的成人特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者進(jìn)行建模，共計156例，隨機(jī)分為兩組:a、基礎(chǔ)建模組，131例，用于脊柱-骨盆矢狀位平衡狀態(tài)預(yù)

6、測模型的建立;b、初步驗(yàn)證組，25例，用于矢狀位平衡預(yù)測模型的初步驗(yàn)證;另外收集自2008年-2012年在同一脊柱畸形專科中心行單純后路截骨手術(shù)的成人脊柱畸形患者進(jìn)行臨床多病種驗(yàn)證，共計63例，其中成人特發(fā)性脊柱側(cè)凸24例，先天性脊柱側(cè)凸21例，強(qiáng)制性脊柱炎性脊柱后凸畸形18例。
　　 2、實(shí)驗(yàn)方法:1）影像學(xué)資料獲得及測量:所有患者行術(shù)前、術(shù)后至少1年站立位脊柱-骨盆全長正側(cè)位X線片檢查，包括雙側(cè)股骨頭。2名脊柱外科醫(yī)生在脊柱

7、-骨盆全長X線片上分別測量1次，取平均值。測量參數(shù)包括:TK、Total TK、TJK、LL、Total LL、SVA、PI、PT、SS、PA、SSA、ST、C7 ratio、T1SPI、T9SPI、PR-S1、PR-L1、SPT等（詳見英文縮略語表及第一部分測量方法）;2）數(shù)據(jù)處理軟件及統(tǒng)計學(xué)方法:所有數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤來表示，數(shù)據(jù)處理軟件包括Microsoft Excel2007、Matlab軟件7.8.0(R2009a)、SPSS

8、軟件(Chinese version19.0)等，數(shù)據(jù)處理方法包括Pearson相關(guān)性分析、主成分分析、T檢驗(yàn)、多元線性回歸等。選取P＜0.05作為顯著性差異的界限。
　　 結(jié)果：
　　 （一）成人特發(fā)性脊柱側(cè)凸脊柱-骨盆矢狀位參數(shù)分析1、AS人群，脊柱-骨盆矢狀位平衡關(guān)鍵參數(shù)包括:Total TK、Total LL、PI、SS、PT、PA、 PR-L1、SPT、SVA。
　　 2、脊柱-骨盆矢狀位參數(shù)橫向之間存

9、在錯綜復(fù)雜的相關(guān)聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)（詳見第二部分相關(guān)性矩陣和相關(guān)性網(wǎng)絡(luò)圖），分析發(fā)現(xiàn)矢狀位橫向相關(guān)性主要集中在骨盆兩套評測系統(tǒng)參數(shù)內(nèi)部以及對外的延伸，可能與骨盆作為矢狀位平衡主要的代償機(jī)制有關(guān);相關(guān)性更多可能歸因于解剖學(xué)的毗鄰;Total TK和Total LL相比于常規(guī)TK和LL可能能夠更好地描述脊柱矢狀位曲線。
　　 3、脊柱后路三維矯形植骨融合內(nèi)固定手術(shù)對AS矢狀位平衡的影響主要表現(xiàn)為:術(shù)后脊柱生理彎曲（Total TK和Total

10、 LL）角度顯著減小(P＜0.01); PT、SPT術(shù)后顯著增高(P＜0.05)，SS、PR-L1術(shù)后顯著降低(P＜0.05);單純脊柱后路選擇性胸彎或腰彎融合AS未融合脊柱矢狀位彎曲（Total LL或Total TK）手術(shù)前后無顯著性差異。
　　 （二）LSPC冠狀位-矢狀位聯(lián)合研究1、腰椎冠狀位側(cè)凸畸形導(dǎo)致骨盆矢狀位高代償狀態(tài)（高PT和高PA）;
　　 2、發(fā)病于LSPC矢狀位序列發(fā)育成熟之后冠狀位腰椎側(cè)凸畸形對骨

11、盆矢狀位解剖學(xué)序列無顯著影響;發(fā)病于LSPC矢狀位序列發(fā)育成熟之前的冠狀位腰彎畸形存在增高PI和PR-S1的趨勢和降低SPT的趨勢，進(jìn)一步的研究需要通過擴(kuò)大病例數(shù)或進(jìn)行大型流行病學(xué)調(diào)查。
　　 （三）脊柱-骨盆矢狀位平衡預(yù)測建模及臨床多病種驗(yàn)證1、初步建立成人脊柱畸形脊柱-骨盆矢狀位平衡預(yù)測模型: YPT=-46.21+0.26XtotalTK-0.65XtotalLL+0.25XPI-0.59XPR-SI(R2=0.82806

12、，平均誤差為3.8357°)YSVA=-27.06+2.02XtotalTK-3.39XtotalLL+3.49XPI-2.69XPTpredict(R2=0.50548，平均誤差為21.8166mm)經(jīng)初步驗(yàn)證，模型具有較好的預(yù)測能力(R2＞0.5)。
　　 2、經(jīng)臨床多病種初步驗(yàn)證，脊柱-骨盆矢狀位平衡預(yù)測模型適用于成人特發(fā)性脊柱側(cè)后凸畸形、成人先天性脊柱畸形單純后路截骨矯形/半椎體切除植骨融合內(nèi)固定手術(shù)術(shù)后矢狀位平衡狀態(tài)預(yù)

13、測;不適用于成人強(qiáng)直性脊柱炎伴脊柱后凸畸形脊柱后路截骨矯形術(shù)后矢狀位平衡狀態(tài)預(yù)測。
　　 結(jié)論：
　　 脊柱-骨盆矢狀位平衡是各解剖單元之間互相關(guān)聯(lián)、互相作用的動態(tài)平衡，眾多矢狀位參數(shù)中存在某些關(guān)鍵參數(shù)對平衡的維持意義重大，在此基礎(chǔ)上建立的脊柱-骨盆矢狀位平衡預(yù)測模型可以初步預(yù)測成人特發(fā)性或先天性脊柱側(cè)后凸畸形單純后路截骨/半椎體切除矯形矢狀位序列重建手術(shù)術(shù)后平衡狀態(tài)，對臨床矢狀位重建手術(shù)最優(yōu)化決策具有一定指導(dǎo)意義。