侯俊景 牟利民 马原

退变性脊柱侧凸（degenerative scoliosis，DS）是儿童或青少年时期没有脊柱侧凸病史，而是成年后出现的冠状面Cobb角＞10°的一种侧凸畸形[1]。DS是一种影响全球大约38%人口的疾病，在年龄＞60岁的女性中更常见。预计到2050年，世界人口构成将以老年人为主，DS患者也会增多，这将加重社会医疗卫生保健体系的负担[2]。引起DS的病因尚不明确，此前的研究表明可能与椎间盘和小关节进行性和不对称的退行性改变有关[3]。DS患者伴随侧凸进行性加重，引起局部椎管或椎间孔狭窄以及站立时整体平衡异常，从而出现下腰痛、下肢疼痛和运动功能障碍等。DS患者多伴有基础疾病，在选择治疗方法时需要考虑患者身体状况能否耐受手术[4]。以往有关DS的研究，强调矢状面平衡在DS治疗中处于重要地位，维持脊柱-骨盆矢状面平衡是治疗DS的关键因素[5]。然而，对于年迈且伴随脊柱退行性改变的DS患者而言，恢复理想的脊柱-骨盆矢状面平衡，可能导致较高的手术并发症和再手术率。本文结合国内外文献对矢状面平衡在DS的整体平衡维持、治疗和预后等方面的研究进展作一综述，重新认识DS矢状面平衡，旨在为DS治疗中恢复矢状面平衡提供循证依据。

胸椎后凸角（thoracic kyphosis，TK）：T4上终板与T12下终板之间的角度。T1骨盆角（T1pelvic angle，TPA）：股骨头轴线到T1中心的连线与股骨头轴线到S1终板中点的连线的夹角。腰椎前凸角（lumbar lordosis，LL）：L1上终板与S1上终板之间的夹角。L1骨盆角（lumbar pelvic angle，LPA）：L1椎体中心与股骨头轴线的连线与股骨头轴和S1终板中心连线的夹角（图1）。矢状垂直轴（sagittal vertical axis，SVA）：C7椎体的中心与始于S1的后上角绘制的铅垂线之间的偏移距离[6]。在这些脊柱-骨盆矢状面平衡的相关解剖参数中，SVA是一个位置和距离参数，受患者体位变动的影响很大，需要校准[7]。SVA与患者术后生活质量相关，Scheer等[8]研究证明老年患者SVA矫正越严格，患者的腰椎Oswestry功能障碍指数（the oswestry disability index，ODI）评分结果越好。TPA能够对整体矢状面平衡的情况进行量化，包含躯干倾斜和骨盆后倾，同时受体位的影响较小[9]。LPA的变化体现出局部矢状面代偿机制的作用效果，当出现局部矢状面失衡，则LPA会变小[10]。LL在腰椎节段的分布并不均匀，Pesenti等[11]研究表明，腰椎前凸并非均匀分布于不同腰椎水平。L4～S1节段占前凸的62%，而其他3个节段占38%。在高PI患者中，腰椎近端节段形成的近端前凸几乎占总前凸的一半。L4～S1形成的前凸几乎是恒定的不受PI影响。这一发现表明，整体脊柱前凸的形状不能以远端脊柱前凸为特征。这在恢复整体前凸的治疗中有指导意义。

骨盆的三维结构及形态参数对脊柱-骨盆矢状位平衡有着重要意义。骨盆入射角（pelvic incidence，PI）：S1上终板中点与髋轴中点的连线与S1上终板垂线的夹角。骨盆倾斜角（pelvic tilt，PT）：S1上终板中点到髋轴中点的连线与铅垂直线之间的角度。骶骨倾斜角（sacral slope，SS）：骶骨终板与水平线之间的角度，它为腰椎弯曲奠定了基础[6]。在脊柱-骨盆的矢状面参数中，PI=SS+PT[12]（图1）。PI随生长发育增加，在成年后成为固定且特异于患者的解剖学参数，并与脊柱生理曲线关系密切[13]。Schwab等[14-16]指出SVA、PT、PI-LL是制定手术计划的关键参数，并以这些参数为中心对成人脊柱畸形进行分类，以指导手术矫正。Cheung等[17]研究表明骨盆是人类直立行走中维持稳定性的关键结构，并直接影响脊柱的排列。而PI是整个脊柱构建的基础，由于PI是不变的，当脊柱疾病或手术引起LL的丢失，会导致PI和LL之间的不匹配，从而影响整体矢状面的平衡[13]。LL具有显著个体差异，将LL视为患者特异性的参数将更有利于患者整体平衡的恢复。排列良好的脊椎矢状对线，PI-LL＜11°[18]。当LL开始丢失时，PT参与维持矢状面平衡的动态过程，一般PT＜15°，为了维持矢状面平衡，PT的角度开始增大，出现骨盆后倾，随着PT代偿的进行，骨盆X线正位片上可以看到骨盆出口由正常椭圆形外观慢慢变窄，当超出PT的代偿能力，会出现严重的矢状位失衡[19]。

脊柱-骨盆存在复杂的解剖结构，机体通过精密的内在机制维持着矢状面平衡[20]，通过增加或减少脊柱的曲度、骨盆的后倾和下肢的弯曲来维持重心和水平视觉[21]。矢状面平衡是动态的平衡，随着年龄增长解剖结构退变开始出现，主要发生在椎间盘水平[22]。当椎旁肌和附着韧带发生退化，将会引起LL的减小。这会引发人体平衡代偿机制，防止躯干过度前倾。如胸椎后凸和骨盆后倾增加以保持直立姿势，如果LL的缺失经代偿机制补偿，能够维持整体矢状面平衡，患者可能并没有伴随症状。如果这些尝试都失败了，就会引入下肢进行平衡补偿，产生髋膝关节屈曲。当髋膝关节代偿达到极限时，更远端的踝关节也会背屈来辅助，此时，尽管骨盆已经后倾，但整体躯干仍有向前倾斜的趋势，并出现大腿后侧肌群和腹肌痉挛。随着畸形加重和背部肌肉疲劳，患者大多选择向前弯腰来缓解疼痛。在下肢产生疲劳后，可能加速髋膝关节产生退变。脊柱-骨盆失去矢状面平衡是疼痛产生的根源，重新达到矢状面平衡并恢复脊柱生理弯曲，可能会明显减轻腰背部疼痛等症状。当恢复LL等生理弯曲后，代偿机制出现的盆腔后倾、PT升高、TK降低等可自行纠正[23-25]。

目前国内外对DS的分类并未统一，常用的对成人脊柱侧凸的分类中，2005年Aebi分类从DS的发病机制方面分型；
2006年脊柱侧凸研究协会（the Scoliosis Research Society，SRS）从影像学表现分型；
2012年SRS-Schwab分型[15]以SRS为基础同时结合脊柱的平衡情况、侧凸严重程度等方面进行分型。Aebi[3]以引起DS的病因为基础进行分型，此分型相对简单，对DS手术治疗指导意义不大，同时并未考虑矢状面平衡因素。2006年提出的SRS分型系统，又称Lowe分型，其根据侧凸主弯类型分为7个分型，又根据影像学表现，加入3种影像学修正型。用于描述区域矢状面排列、腰椎退行性改变和整体对齐[26]。SRS-Schwab分类结合患者的影像学表现与临床症状，纳入矢状面影像学参数：如PI、PT、LL、SVA等，该分类的理论基础是骨盆形态影响脊柱排列，提出脊柱-骨盆参数与疼痛症状和脊柱相关残疾有关，是目前最重要也是最常用的成人脊柱畸形分型系统[27]。

4.1 长节段融合固定 临床上DS手术治疗方式包括单纯减压和减压后短节段或长节段融合固定术。为避免椎板切除术后脊柱不稳定，并在手术重建后保持脊柱的稳定性和整体平衡。通常在减压后再行内固定融合手术[28]。长节段融合指平均固定融合节段数≥3个或融合节段达到或超过脊柱侧凸的上下端椎（图2）。长节段融合固定术已经广泛应用于DS的治疗，已有的研究证明长节段融合固定术能更好地矫正脊柱侧凸畸形和冠状面失衡，重建脊柱矢状面排列，患者症状明显改善。且随着随访时间的延长，行长节段融合固定的患者术后Cobb角变化相比短节段融合能得到更好的保持[29-31]。对于Cobb角较大、矢状面和冠状面严重不平衡的患者，Phan等[32]建议进行长节段融合固定。在肯定长节段固定治疗DS效果同时，对于长节段融合固定所伴随的问题也应该被注意到。DS患者大多高龄且多伴发骨质疏松、冠心病、糖尿病。对于高龄且伴有基础疾病的老年患者，应首先评估手术耐受程度。Hosogane等[33]研究发现，脊柱畸形矫正手术围术期不良事件的发生率超过40%。长节段融合固定术早期并发症发生率高于行短节段融合固定的患者。长节段固定具备较大程度的矫形能力，使脊柱周围力学产生变化，改变了负荷分布，内固定结构承受更大应力，使术后断钉/棒的风险增加[34]。Yoshida等[35]研究发现，患者术后1年的ODI评分量表中的个人自理部分与术前相比无明显改善，诸如需要弯腰完成的动作无法顺利完成。因此，在计划行长节段融合固定时，要考虑患者年龄、对手术耐受程度和个人对手术期望并尽量减少手术中产生的损伤。

4.2 短节段融合固定 短节段融合是指平均融合固定节段数＜3个或融合节段位于脊柱侧凸上下端椎内（图3）。在脊柱矢状面对线良好的情况下，行短节段融合固定的手术时间少于长节段融合组，术中失血量少于长节段融合组[34,36-37]。Simmons[38]研究认为，矫正脊柱侧凸畸形可能不需要长节段融合，当短节段融合术对侧凸节段行有限复位，并对椎管狭窄的节段进行减压后，对应的腰背部及下肢症状可能会缓解或消失。Hwang等[39]研究认为减压联合短节段融合术可改善症状，但不会加速退行性改变。从理论上讲，如果融合的节段较少，并发症发生的可能性也会降低。与长节段融合相比，短节段融合具有手术时间短、术后并发症少的优点，且手术前后两种固定融合方式视觉模拟评分比较差异均无统计学意义[40]。两种手术都可以有效改善患者的疼痛症状[34]。何达等[41]指出如果患者脊柱侧凸并非是导致患者症状的主要原因，可以只对责任椎行短节段减压融合。虽然长节段融合在矫正侧凸Cobb角方面能力较强，但仍需更多证据来证明DS患者长节段融合的必要性。因此，对于以腿痛和神经源性跛行为主诉的退变性腰椎侧凸患者，推荐短节段融合固定[42]。目前对于融合固定的范围尚未有统一标准。因此在拟定手术时需谨慎选择。以后需要更多大样本、多中心、更长时间随访的前瞻性研究。

脊柱能否保持矢状面平衡将影响患者手术效果和术后生活质量[10]。患者期望手术能够减轻疼痛，矫正躯体畸形[43]。Schwab等[44]的前瞻性多中心研究评估了脊椎-骨盆解剖参数与DS患者临床结局之间的潜在关联。Boody等[45]发现出现症状性PI-LL不匹配的最常见原因之一是术前未经过精心规划就实施的脊柱融合术导致的医源性平背畸形。PT、SVA和PI-LL与患者的症状和可能出现的残疾程度密切相关，Boody等建议术后SVA＜40 mm、PI-LL＜10°、PT＜20°以达到较好的矢状位对齐。在术前讨论时，术者应考虑LL的节段性分布，而不仅仅只是恢复整体前凸。脊柱各节段彼此之间并非独立关系，颈椎畸形可能会间接影响胸腰椎的排列从而产生新的畸形，而胸腰椎畸形可能会导致颈椎曲度变化[46-47]。患者在自我平衡调节的过程中，变大的LL会引起TK的增加，而TK又与颈椎前凸增加有关。当手术矫正胸腰椎矢状面错位后，可改善异常颈椎前凸。李危石等[48]对139例志愿者采用前瞻性影像学参数研究发现中国人PI、LL明显小于西方人群，在此基础上孙卓然等[49]初步得出适合中国人的PI-LL拟合关系，LL=0.623PI+20.611。我国中老年人群LL的理想预测值为LL=0.6PI+0.4TK+10°，老年人群TK、SVA与青年人群有明显差异。Lafage等[50]研究表明对老年患者而言，在制定详细手术计划时，可以适当放宽各矢状位解剖参数的建议标准，因为老年患者能够适应一定程度的矢状位对线不齐。

为了维持整体矢状面的平衡，需要脊柱-骨盆相关结构参与，也需要下肢的髋、膝、踝等关节的功能支持。当双下肢功能完善的情况下，重建脊柱矢状面平衡的努力是值得的。但随着患者的年龄增长，退行性改变将从诸多方面出现[51]。在正常人群中，不存在标准的矢状面平衡。最重要的是脊柱和骨盆参数之间达到良好匹配，将重力轴置于生理位置。矢状面脊柱骨盆排列是从骨盆到枕骨的复杂的相互关系链[47]。矢状面平衡是动态的，是人体在不同年龄阶段其解剖结构的对应变化的形态学参数，平衡的维持还与前庭功能、视觉、本体感觉和大脑系统有关。脊柱的骨性结构可以通过手术重新排列，但这可能不足以恢复老年患者的平衡状态[52]。随着年龄的增长，SVA、PI-LL和T1骨盆角逐渐增加[53]。此外和残疾相关的脊柱对线解剖参数随着年龄的增加也有类似的变化[50]。老年患者可出现轻微的脊柱曲度变化和骨盆后倾的增加，这些改变可能是正常的。Bae等[54]对157例患者进行运动前后的影像学分析发现，与运动前比较，患者运动后SVA减少，PT、LL明显降低，PI-LL增加。这可能与骨盆周围肌肉和脊柱伸肌群疲劳所致，所以可以要求患者行走一定距离或在固定时间内运动之后再进行X线片拍摄，以获得准确的矢状面排列影像。对于DS患者的治疗，外科医师既要考虑影像学表现，又要结合患者的健康状况和个人诉求。Hayashi等[55]研究发现，患者的自我形象、疼痛症状和站立姿势是影响成人脊柱畸形手术后2年满意度的重要因素。

在DS的诊疗中，Cobb角并不像在青少年特发性脊柱侧凸的诊疗中那样起主导作用，脊柱-骨盆矢状面参数变化、手术融合节段的不同、患者个体差异、影像检查前运动与否等都会对侧凸手术的效果和手术预后产生影响。一些新的脊柱-骨盆解剖参数被引入来评估矢状面平衡状态。无论使用何种分类系统或参数，将LL与PI匹配总是很重要的。要牢记这种关系是动态变化的，会随着患者的年龄和PI的不同而变化。矢状面平衡代偿需要下肢广泛参与。DS患者的诊疗需要个体化，根据他们的身体条件进行手术干预。PI与整体矢状位对齐以及脊柱骨盆参数显著相关。老年患者在手术矫正侧凸的需求方面显得不太积极，更多关注于症状的缓解。无论是长节段还是短节段融合固定，在伴随固有的手术风险的同时，患者也获得实质性的好处。DS的手术治疗要求主刀医师对手术的复杂性有深刻的理解，包括对脊柱解剖结构和脊柱-骨盆影像学参数的熟悉，而且对术式伴随的益处和风险有较好的把控。综上所述，在DS的手术治疗中重建矢状面平衡需与多方面因素相结合。

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