Lenke 2 型青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者非選擇性胸彎矯正術(shù)后即刻發(fā)生肩關(guān)節(jié)失平衡的影像學(xué)因素分析

蔣軍 錢邦平 邱勇 王斌 俞楊 朱澤章

. 脊柱畸形 Spinal deformity .

Lenke 2 型青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者非選擇性胸彎矯正術(shù)后即刻發(fā)生肩關(guān)節(jié)失平衡的影像學(xué)因素分析

蔣軍 錢邦平 邱勇 王斌 俞楊 朱澤章

目的探尋導(dǎo)致行非選擇性胸彎矯正治療的 Lenke 2 型青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸 ( adolescent idiopathic scoliosis，AIS ) 患者術(shù)后即刻發(fā)生肩關(guān)節(jié)失平衡的影像學(xué)因素。方法 研究對象包括 32 例 Lenke 2型 AIS 患者，女 25 例，男 7 例。所有患者上端固定至 T1或 T2水平。術(shù)前全脊柱片影像學(xué)測量指標包括：( 1 )鎖骨角；( 2 ) T1傾斜角；( 3 ) 上胸彎 Cobb’s 角；( 4 ) 主胸彎 Cobb’s 角；( 5 ) 上胸彎 Bending 位片 Cobb’s 角；( 6 ) 主胸彎 Bending 位片 Cobb’s 角；( 7 ) 上胸彎柔韌度；( 8 ) 主胸彎柔韌度；( 9 ) 上胸彎頂椎偏移距離 ( apical vertebrae translation，AVT )；( 10 ) 主胸彎 AVT；( 11 ) 術(shù)前肩關(guān)節(jié)影像學(xué)高度 ( radiographic shoulder height，RSH )。分析以上術(shù)前影像學(xué)指標，上胸彎矯正率以及主胸彎矯正率與術(shù)后 RSH 的相關(guān)關(guān)系。術(shù)后 RSH＞10 mm 定義為肩關(guān)節(jié)失平衡。結(jié)果6 例 ( 18.8% ) 術(shù)后發(fā)生肩關(guān)節(jié)失平衡。術(shù)前影像學(xué)指標與術(shù)后 RSH 相關(guān)性無統(tǒng)計學(xué)意義 ( P＞0.05 )，僅有主胸彎術(shù)后矯正率與術(shù)后 RSH 相關(guān)性有統(tǒng)計學(xué)意義 ( P＜0.05 )。結(jié)論 術(shù)前的影像學(xué)指標均無法預(yù)測行非選擇性胸彎矯正的 Lenke 2 型 AIS 患者術(shù)后肩關(guān)節(jié)平衡情況。主胸彎過度矯正是導(dǎo)致術(shù)后肩關(guān)節(jié)失平衡的主要原因。

脊柱側(cè)凸；脊柱彎曲；矯形外科手術(shù)；肩關(guān)節(jié)

術(shù)后肩關(guān)節(jié)平衡與否是評估青少年特發(fā)性脊柱 側(cè)凸 ( adolescent idiopathic scoliosis，AIS ) 矯形效果的重要指標之一[1-2]。Lenke 2 型 AIS 患者存在結(jié)構(gòu)性上胸彎，其柔韌度差且自發(fā)矯正能力低，單純矯正主胸彎后會導(dǎo)致上胸彎失代償，繼而殘留左肩過高。對于此類患者，多建議將上胸彎同時固定矯正以恢復(fù)其肩關(guān)節(jié)平衡[3-4]。然而，即使同時固定了上胸彎和主胸彎，仍有部分 Lenke 2 型 AIS 患者術(shù)后殘留肩關(guān)節(jié)失平衡。本研究擬通過分析 Lenke 2 型 AIS 患者術(shù)前影像學(xué)指標和術(shù)后肩關(guān)節(jié)高度的相關(guān)性，探尋導(dǎo)致此類患者術(shù)后肩關(guān)節(jié)失平衡的危險因素。

資料與方法

一、入組標準與排除標準

1. 入組標準：( 1 ) 上端固定椎為 T1或 T2；( 2 )上胸彎 Cobb’s 角范圍為 30°～65°；( 3 ) 主胸彎 Cobb’s角范圍為 40°～80°；( 4 ) 上胸彎 Bending 位 Cobb’s 角度＞25° 或 T2～5后凸角＞20°；( 5 ) 年齡 12～20 歲；( 6 ) 術(shù)前、術(shù)后均攝站立位全脊柱正位 X 線片。

2. 排除標準：站立位全脊柱正位 X 線片未能同時清晰顯示雙側(cè)肩鎖關(guān)節(jié)以及上方軟組織影者。

二、一般資料

本組研究對象包括自 2007 年 7 月至 2010 年10 月，在我科行非選擇性胸彎矯形固定治療的 32 例( 近端固定至 T1者 10 例，至 T2者 22 例 ) Lenke 2型 AIS 患者。其中女 25 例，男 7 例；年齡 12～20 歲，平均 15.4 歲。上胸彎 Cobb’s 角 34°～63°，平均 ( 43.6±6.8) °；主胸彎 Cobb’s 角 40°～80°，平均( 52.6±12.0 ) °；上胸彎頂椎偏移距離 ( apical vertebrae translation，AVT ) 0.1～1.7 cm，平均 ( 0.8±0.4 ) cm；主胸彎 AVT 1.8～6.0 cm，平均 ( 3.1±0.9 ) cm；上胸彎 Bending 位 Cobb’s 角 25°～52°，平均 ( 31.9± 7.4 ) °；主胸彎 Bending 位 Cobb’s 角 12°～64°，平均 ( 26.8±12.1 ) °。上胸彎柔韌度平均為 26.8%，主胸彎柔韌度平均為 48.5%。術(shù)前肩關(guān)節(jié)影像學(xué)高度( radiographic shoulder height，RSH ) 為 -1.9～1.5 cm，平均 ( -0.1±0.9 ) cm。所有研究對象術(shù)后 1 周攝站立位全脊柱正位 X 線片評估矯形療效。

三、手術(shù)要點

患者俯臥位，取后正中切口，逐層切開皮膚、皮下組織和椎旁肌肉，顯露雙側(cè)椎板、上下關(guān)節(jié)突和橫突。于進釘點定位，開孔，選擇合適大小的螺釘置入。置釘完畢后，將預(yù)彎成正常矢狀面形態(tài)的矯形棒置入側(cè)彎凹側(cè)，利用平移矯正力將主胸彎頂椎區(qū)的脊柱往中線方向推壓，同時糾正側(cè)凸和恢復(fù)矢狀面形態(tài)。再于凸側(cè)置入維持棒。主胸彎矯形完成后，利用抱緊鉗在上胸彎凸側(cè)加壓抱緊，同時在對側(cè)利用撐開鉗進行凹側(cè)撐開，以最大程度矯正上胸彎。最后在融合節(jié)段兩端安置橫向連接器，植入自體髂骨或棘突骨，留置引流管和逐層縫合切口。術(shù)中行神經(jīng)誘發(fā)電位監(jiān)測，術(shù)畢行喚醒試驗。

四、肩部測量指標

1. T1傾斜角：T1椎體上終板與水平線所成的夾角，當 T1椎體左側(cè)高于右側(cè)時為正值，右側(cè)高于左側(cè)時為負值[5]。

2. 鎖骨角：兩側(cè)鎖骨最高點連線與水平線所成的夾角，當左側(cè)鎖骨高于右側(cè)時為正值，右側(cè)鎖骨高于左側(cè)時為負值[5]。

3. RSH：雙側(cè)肩鎖關(guān)節(jié)上方軟組織影高度差，當左肩高于右肩時為正值，右肩高于左肩時為負值[5]。當術(shù)后 RSH 絕對值＞1 cm 時，定義為術(shù)后肩關(guān)節(jié)失平衡[6]。

五、統(tǒng)計學(xué)處理

采用 SPSS 14.0 軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。采用配對t 檢驗評估患者術(shù)后 1 周時矯形效果與肩關(guān)節(jié)平衡恢復(fù)情況。采用 Person 相關(guān)分析評估術(shù)后 1 周 RSH 與術(shù)前影像學(xué)指標、上胸彎矯正率以及主胸彎矯正率的相關(guān)關(guān)系。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

一、矯形效果

患者平均上胸彎 Cobb’s 角由術(shù)前的 ( 43.6± 6.8 ) ° 矯正至術(shù)后的 ( 21.2±7.9 ) °，平均矯正率為51.2%?；颊咂骄餍貜?Cobb’s 角由術(shù)前的 ( 52.6± 12.0 ) ° 矯正至術(shù)后的 ( 19.0±7.0 ) °，平均矯正率為63.8%?；颊咝g(shù)后上胸彎 Cobb’s 角和主胸彎 Cobb’s角與術(shù)前相比均明顯改善，差異有統(tǒng)計學(xué)意義 ( P＜0.001 ) (表1)。患者 RSH 由術(shù)前的 ( -0.1±0.9 ) cm改變至 ( 0.4±0.7 ) cm ( P＜0.001 ) (表1)，術(shù)后 6 例殘留肩關(guān)節(jié)失平衡，均為殘留左肩過高，發(fā)生率為18.8%。

二、預(yù)測術(shù)后 RSH 的相關(guān)因素

相關(guān)分析結(jié)果顯示術(shù)前影像學(xué)指標，包括鎖骨角、T1傾斜角、上胸彎 Cobb’s 角、主胸彎 Cobb’s角、上胸彎 Bending 位片 Cobb’s 角、主胸彎 Bending位片 Cobb’s 角、上胸彎柔韌度、主胸彎柔韌度、上胸彎 AVT、主胸彎 AVT 和 RSH 和術(shù)后 RSH 相關(guān)性無統(tǒng)計學(xué)意義 ( P＞0.05 ) (表2)。上胸彎矯正率與術(shù)后 RSH 相關(guān)性無統(tǒng)計學(xué)意義 (P＞0.05 ) (表2)，僅有主胸彎矯正率與術(shù)后 RSH 相關(guān)性有統(tǒng)計學(xué)意義 (P＜0.05 ) (表2)。典型病例見圖 1、2。

討 論

Lenke 2 型 ( 雙胸彎型 ) AIS 患者的彎型較為特殊，在右側(cè)主胸彎的上方還存在一個與主胸彎側(cè)凸方向相反的左側(cè)上胸彎[7-8]。這種上胸彎的特點是柔韌性差，十分僵硬，自發(fā)矯正能力低。單純矯正了主胸彎后，由于矯正度多會超過上胸彎的自發(fā)矯正能力，勢必會導(dǎo)致上胸彎的失代償現(xiàn)象，這點在矯形能力更為強大的椎弓根螺釘系統(tǒng)應(yīng)用于臨床后顯得更為突出[9]。主胸彎的矯正會帶來左肩抬高的效應(yīng)，而上胸彎的失代償現(xiàn)象又會進一步加重左肩抬高，所以此類患者在單獨矯正主胸彎后容易殘留左肩過高現(xiàn)象，導(dǎo)致患者手術(shù)滿意度降低。因此，Lenke 2 型雙胸彎多為矯正融合上胸彎的重要指征。然而，在臨床工作中，筆者發(fā)現(xiàn)即使矯正了上胸彎( 非選擇性胸彎矯正固定 )，部分患者術(shù)后仍然存在殘留左肩過高的現(xiàn)象。目前，對于已行上胸彎矯正的患者術(shù)后仍殘留肩關(guān)節(jié)失平衡的危險因素尚無針對性報道。本研究首次分析尋找行非選擇性胸彎矯正的 Lenke 2 型 AIS 患者術(shù)后肩關(guān)節(jié)失平衡的危險因素，以幫助脊柱矯形醫(yī)生更好地對此類患者制定矯形策略，降低術(shù)后肩關(guān)節(jié)失平衡的發(fā)生率。

表1 患者矯形效果和 RSH 的變化 (±s )Tab.1 The correction outcomes and the change of RSH (±s)

表1 患者矯形效果和 RSH 的變化 (±s )Tab.1 The correction outcomes and the change of RSH (±s)

注：a與術(shù)前相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義 ( P＜0.05 )Notice:aMeant there were statistically significant differences when compared with the preoperative values ( P ＜ 0.05 )

項目 術(shù)前 術(shù)后 P值上胸彎 Cobb’s 角 ( ° ) 43.6± 6.8 21.2±7.9a ＜0.001主胸彎 Cobb’s 角 ( ° ) 52.6±12.0 19.0±7.0a ＜0.001 RSH ( cm ) -0.1± 0.9 0.4±0.7a 0.006

表2 術(shù)后 RSH 影響因素的相關(guān)性分析Tab.2 The correlations between postoperative RSH and the radiographic factors

圖1 患者，女，14 歲，Lenke 2 型AIS a～b：上胸彎 Cobb’s 角 36°，主胸彎 Cobb’s 角 46°，術(shù)前 RSH -0.3 cm；c：患者上端固定至 T1，術(shù)后上胸彎 Cobb’s 角 10°，上胸彎矯正率 72%，術(shù)后主胸彎 Cobb’s 角 9°，主胸彎矯正率 80%，術(shù)后 RSH 1.8 cm；d：患者主胸彎過度矯正，矯正率高達80%，即使上胸彎矯正率高達 72%，術(shù)后仍然殘留左肩過度抬高Fig.1 A 14 years old female Lenke type 2 AIS a - b: Proximal thoracic curve was 36° and main thoracic curve was 46°. The preoperative RSH was -0.3 cm; c: This patient was proximally fused to T1 level. The proximal thoracic curve wascorrected to 10° with the correction rate of 72% while the main thoracic curve was corrected to 9° with the correction rate of 80%. The postoperative RSH was 1.8 cm; d: Although the correction rate of proximal thoracic curve was as high as 72%, the patient still had residual left-elevated shoulder after the operation

在分析導(dǎo)致 Lenke 2 型 AIS 患者非選擇性胸彎矯正術(shù)后肩關(guān)節(jié)失平衡的危險因素時，筆者首先考慮是否存在某些術(shù)前影像學(xué)指標可以預(yù)測術(shù)后肩關(guān)節(jié)失平衡的發(fā)生。Kuklo 等[6]的研究將 112 例 AIS 患者根據(jù)上胸彎融合范圍分為 4 組，發(fā)現(xiàn)術(shù)前鎖骨角這一指標在 3 組中均與術(shù)后 RSH 有顯著正相關(guān)性。Kuklo 據(jù)此認定術(shù)前鎖骨角數(shù)值高是導(dǎo)致 AIS 患者術(shù)后殘留肩關(guān)節(jié)失平衡的危險因素。鎖骨角的大小其實就代表患者術(shù)前肩關(guān)節(jié)高度的大小，鎖骨角越大即左肩越高。因此，Kuklo 的研究結(jié)果反映的是如果 AIS 患者術(shù)前就存在顯著的左肩高現(xiàn)象，則在術(shù)后更容易發(fā)生殘留左肩過高。但是，Kuklo 的研究對象并未針對上胸彎僵硬的 Lenke 2 型患者，其結(jié)果是否適用于本組研究對象，在統(tǒng)計分析前尚不得知。本研究的結(jié)果顯示，在眾多術(shù)前影像學(xué)指標中，沒有一項指標與行上胸彎矯形固定的 Lenke 2 型 AIS 患者術(shù)后 RSH 相關(guān)性有統(tǒng)計學(xué)意義。換而言之，術(shù)前影像學(xué)指標不能很好地預(yù)測此類患者術(shù)后肩關(guān)節(jié)高度，也就并不存在術(shù)前影像學(xué)危險因素。筆者認為，術(shù)后患者 RSH 的變化顯然更取決于醫(yī)生的矯形策略，單純從術(shù)前影像學(xué)指標中尋找到危險因素是很困難的。

圖2 患者，女，15 歲，Lenke 2 型AIS a～b：上胸彎 Cobb’s 角 34°，主胸彎 Cobb’s 角 41°，術(shù)前 RSH 0.43 cm，左肩略高；c：患者上端固定至 T1，術(shù)后上胸彎 Cobb’s 角18°，上胸彎矯正率 47%，術(shù)后主胸彎 Cobb’s 角 18°，主胸彎矯正率56%，術(shù)后 RSH 0.3 cm；d：患者主胸彎矯正適當，術(shù)后獲得滿意的肩關(guān)節(jié)平衡Fig.2 A 15 years old female Lenke type 2 AIS patients a - b: Proximal thoracic curve was 34° and main thoracic curve was 41°. The preoperative RSH was 0.43 cm with mild left-elevated shoulder; c: Thispatient was proximally fused to T1 level. The proximal thoracic curve was corrected to 18° with the correction rate of 47% while the main thoracic curve was corrected to 18° with the correction rate of 56%. The postoperative RSH was 0.3 cm; d: This patient gained satisfactory shoulder balance after the operation due to the proper correction of main thoracic curve

本研究繼而研究了術(shù)后 RSH 與上胸彎 Cobb’s角和主胸彎 Cobb’s 角矯正率的相關(guān)性。研究結(jié)果顯示，主胸彎 Cobb’s 角的矯正率與術(shù)后 RSH 存在統(tǒng)計學(xué)正相關(guān)性。這一點與既往文獻的觀點是相同的[10-11]。主胸彎的矯正會導(dǎo)致左肩的抬高。主胸彎矯正程度越大，左肩抬高的效應(yīng)越大，術(shù)后 RSH 值也就越高。與主胸彎矯正不同的是，上胸彎的矯正可以降低左肩高度。但是本研究結(jié)果沒有發(fā)現(xiàn)上胸彎 Cobb’s 角矯正率和術(shù)后 RSH 存在負相關(guān)性。對于此結(jié)果可能的解釋是，上胸彎矯正和主胸彎矯正對肩關(guān)節(jié)高度變化的影響程度存在差異。主胸彎與上胸彎相比彎曲跨度范圍大、柔韌性更好且矯正程度也更高，所以對肩關(guān)節(jié)高度變化的影響要顯著大于上胸彎。本組研究對象的術(shù)前上胸彎柔韌度只有26.8%，可見此類患者的上胸彎僵硬度非常高。即使對上胸彎進行了矯正，其矯正率也僅有 51.2%。從以上分析結(jié)果可以看出，如果患者主胸彎矯正程度過大，即使對上胸彎進行了矯形固定，患者仍然會因為主胸彎的過度矯正而殘留左肩過高 ( 圖 1 )。上胸彎的主動矯形固定并不能保證 Lenke 2 型 AIS 患者術(shù)后維持肩關(guān)節(jié)平衡。對于此類患者，仍然應(yīng)該遵循主胸彎適度矯正的原則 ( 圖 2 )，在此基礎(chǔ)上對上胸彎通過凸側(cè)加壓抱緊、凹側(cè)撐開的操作，盡可能維持患者的雙肩平衡。

本研究結(jié)果提示，對于 Lenke 2 型 AIS 患者，即使矯正固定了上胸彎，主胸彎的過度矯正仍然是導(dǎo)致此類患者術(shù)后即刻殘留肩關(guān)節(jié)失平衡的危險因素。這也是導(dǎo)致患者住院期間對手術(shù)療效不滿意的重要原因。由于患者上胸彎已經(jīng)被完全固定融合，自身失去了遠期進一步代償肩關(guān)節(jié)失平衡的能力。這些患者在術(shù)后遠期是否可以通過遠端未固定的節(jié)段來代償肩關(guān)節(jié)失平衡，則需要進一步研究評估。

[1] Namikawa T, Matsumura A, Kato M, et al. Radiological assessment of shoulder balance following posterior spinal fusion for thoracic adolescent idiopathic scoliosis[J]. Scoliosis, 2015, 10(Suppl 2):S18.

[2] Chang DG, Kim JH, Kim SS, et al. How to improve shoulder balance in the surgical correction of double thoracic adolescent idiopathic scoliosis[J]. Spine, 2014, 39(23):E1359-1367.

[3] Lenke LG, Betz RR, Harms J, et al. Adolescent idiopathic scoliosis: a new classification to determine extent of spinal arthrodesis[J]. J Bone Joint Surg Am, 2001, 83-A(8): 1169-1181.

[4] Puno RM, An KC, Puno RL, et al. Treatment recommendations for idiopathic scoliosis: an assessment of the Lenke classifcation[J]. Spine, 2003, 28(18):2102-2114.

[5] 蔣軍, 邱勇, 錢邦平, 等. 選擇性胸彎融合治療右肩高的Lenke 2 型青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者術(shù)后肩關(guān)節(jié)平衡的分析[J]. 中華骨與關(guān)節(jié)外科雜志, 2015, 8(1):21-26.

[6] Kuklo TR, Lenke LG, Graham EJ, et al. Correlation ofradiographic, clinical, and patient assessment of shoulder balance following fusion versus nonfusion of the proximal thoracic curve in adolescent idiopathic scoliosis[J]. Spine, 2002, 27(18):2013-2020.

[7] Lenke LG, Edwards CC 2nd, Bridwell KH. The Lenke classification of adolescent idiopathic scoliosis: how it organizes curve patterns as a template to perform selective fusions of the spine[J]. Spine, 2003, 28(20):S199-207.

[8] Lenke LG, Bridwell KH, O’Brien MF, et al. Recognition and treatment of the proximal thoracic curve in adolescent idiopathic scoliosis treated with Cotrel-Dubousset instrumentation[J]. Spine, 1994, 19(14):1589-1597.

[9] Rose PS, Lenke LG. Classification of operative adolescent idiopathic scoliosis: treatment guidelines[J]. Orthop Clin North Am, 2007, 38(4):521-529.

[10] Ilharreborde B, Even J, Lefevre Y, et al. How to determine the upper level of instrumentation in lenke types 1 and 2 adolescent idiopathic scoliosis: a prospective study of 132 patients[J]. J Pediatr Orthop, 2008, 28(7):733-739.

[11] Hong JY, Suh SW, Modi HN, et al. Analysis of factors that affect shoulder balance after correction surgery in scoliosis: a global analysis of all the curvature types[J]. Eur Spine J, 2013, 22(6):1273-1185.

( 本文編輯：李貴存 )

Radiographic factors associated with shoulder imbalance immediately after operation in Lenke type 2 adolescent idiopathic scoliosis patients undergoing non-selective thoracic correction

JIANG Jun, QIAN Bang-ping, QIU Yong,WANG Bin, YU Yang, ZHU Ze-zhang. Department of Spine Surgery, the affliated Nanjing Drum Tower Hospital of Nanjing University Medical School, Nanjing, Jiangsu, 210008, China Corresponding author: QIU Yong, Email: scoliosis2002@sina.com

Objective To explore the radiographic factors associated with shoulder imbalance immediately after operation in Lenke type 2 adolescent idiopathic scoliosis ( AIS ) patients undergoing non-selective thoracic correction.MethodsA total of 32 Lenke type 2 AIS patients ( 25 females / 7 males ) with proximal thoracic fusion to T1or T2level were included. The preoperative anteroposterior X-ray flms of the whole spine were obtained in all these subjects with respect to the following parameters: ( 1 ) Clavicle angle; ( 2 ) T1tilt; ( 3 ) Proximal thoracic ( PT ) Cobb’s angle; ( 4 ) Main thoracic ( MT ) Cobb’s angle; ( 5 ) PT bending Cobb’s angle; ( 6 ) MT bending Cobb’s angle; ( 7 ) PT curve fexibility; ( 8 ) MT curve fexibility; ( 9 ) Apical vertebrae translation ( AVT ) of PT curve; ( 10 ) AVT of MT curve and ( 11 ) Radiographic shoulder height ( RSH ). The correlation analysis was used to evaluate the associations between postoperative RSH and other preoperative parameters, PT curve correction rate, as well as MT curve correction rate. The postoperative shoulder imbalance was defned as RSH more than 10 mm.ResultsSix ( 18.8% ) cases had shoulder imbalance immediately after operation. No preoperative parameter measured had significant association with postoperative RSH ( P ＞ 0.05 ). A positive association was found between postoperative RSH and MT curve correction rate ( P ＜ 0.05 ).ConclusionsNo preoperative parameter can predict postoperative shoulder balance in Lenke type 2 AIS patients undergoing non-selective thoracic fusion. The overcorrection of MT curve is the major risk factor associated with postoperative shoulder imbalance in these patients.

Scoliosis; Spinal curvatures; Orthopedic procedures; Shoulder joint

10.3969/j.issn.2095-252X.2017.01.002

R682, R445

210008 南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院脊柱外科

邱勇，Email: scoliosis2002@sina.com

2016-09-27 )