青少年特發(fā)性脊柱側凸的流行病學研究進展

葉華韻，王正飛

蘇州大學附屬常熟醫(yī)院（常熟市第一人民醫(yī)院）康復醫(yī)學科，江蘇蘇州 215500

脊柱側凸，是指脊柱的1個或幾個節(jié)段在冠狀面上發(fā)生側方彎曲，伴有水平面上旋轉、矢狀面上生理曲度異常的1種三維畸形。國際脊柱側凸研究學會（scoliosis research society, SRS）對脊柱側凸定義為應用Cobb法測量脊柱站立正位X線像的屈曲角度，如＞10°則為脊柱側凸[1]。青少年特發(fā)性脊柱側凸（adolescent idiopathic scoliosis, AIS）是青少年時期常見的脊柱畸形類型，其病因不甚明確，故名為“特發(fā)性”。該病的主要危害有包括4個方面。①影響肺功能：輕中度青少年脊柱側凸患者肺功能指標FEV1 pred%、FEV1/FVC%均低于正常青少年，提示存在肺功能受限[2]；即使靜息肺功能正常的青少年脊柱側凸患者，運動耐力也普遍下降[3]。②影響平衡能力：青少年脊柱側凸患者的靜態(tài)平衡穩(wěn)定性均比正常青少年差，姿勢調節(jié)能力比正常青少年低，具有跌倒的風險[4]。③步態(tài)改變：AIS患者步行時髖關節(jié)和骨盆運動減少，步行時能量消耗過大，步態(tài)和地面反作用力不對稱[5]。④社會心理問題：側凸角度嚴重、需要接受矯形支具治療的脊柱側凸患者更缺乏自信、更焦慮、有逃避問題的傾向。該病發(fā)病隱匿，且青少年時期正是骨骼快速發(fā)育的時期，往往發(fā)現(xiàn)之時已病變嚴重，需要矯形支具甚至手術治療，給患者及家庭背上身心負擔。因此，早發(fā)現(xiàn)早干預早治療顯得尤為重要?，F(xiàn)就該病的病因、發(fā)病率、發(fā)病特點、篩查方法、進展的危險因素等方面對AIS的流行病學研究進展作綜述如下。

1 病因學

1.1 遺傳因素

一些研究發(fā)現(xiàn)遺傳因素是AIS的重要病因之一[6]。Simony A等[7]統(tǒng)計了丹麥雙胞胎群體脊柱側凸Cobb角的一致性后發(fā)現(xiàn)，同卵雙生對的一致性比異卵雙生對高。但是其遺傳模式仍不明確。世界范圍內對脊柱側凸的易感基因有大量研究報道，采用的研究形式包括：遺傳連鎖分析與基因關聯(lián)分析、AIS全基因組關聯(lián)分析、全外顯子測序等。我國學者趙樹山[8]把研究最集中的十多個基因位點進行Meta分析，發(fā)現(xiàn)3個基因多態(tài)性位點與特發(fā)性脊柱側凸患病有關，分別是MATN1(rs1149048)，VDR（BsmI），LBX1（rs11190870），然而，這些基因的功能和在AIS病因學中發(fā)揮的作用仍需要進一步研究。

1.2 激素異常

目前激素異常的研究熱點集中在生長激素、雌激素、褪黑素、鈣調素、瘦素等，其中生長激素、雌激素、瘦素的研究中運用了基因位點分析，例如：雌激素受體調控基因在AIS病因學中有重要作用及參與側凸的進展[9]。Wang YJ等[10]發(fā)現(xiàn)AIS患者小關節(jié)軟骨細胞中膜瘦素受體的表達較低，而瘦素參與骨形成的環(huán)節(jié)，受下丘腦核團和交感神經系統(tǒng)的調節(jié)。

1.3 神經系統(tǒng)異常

青少年特發(fā)性脊柱側凸常有體感誘發(fā)電位的異常及姿勢控制的異常。Chau WW等[11]的研究觀察到AIS女孩的體感誘發(fā)電位（somatosensory evoked potential， SEP）潛伏期延長，且SEP異常的發(fā)生率隨著側凸曲度的嚴重程度增加而增加，同時觀察到在SEP異常的AIS患者中，58%被發(fā)現(xiàn)有小腦扁桃體異位。張珊珊等[12]認為大腦皮質結構和功能的改變很可能是病因學中最重要因素。AIS患者大腦中與運動功能、前庭功能及目標識別相關腦區(qū)的皮質厚度與健康人不同，但這些神經系統(tǒng)異常是側凸的原發(fā)因素還是繼發(fā)于側凸，目前仍無確切答案。

1.4 生物力學因素

談瀛[13]根據582例青少年學生的體檢結果，經單因素分析和多因素Logistic回歸分析得出：長短腿、扁平足、骨盆側傾、高低肩、胸旋轉不對稱等生物力學因素均是導致AIS的獨立危險因素。這些危險因素最終可能導致軀干失代償，引發(fā)側凸。田飛[14]對637名4～6年級小學生進行脊柱側凸生物力學分析后得出與其類似的結果，在生物力學因素互不作用的情況下，被檢者中有骨盆側傾、長短腿、高低肩、胸椎旋轉不對稱、扁平足情況的，其患脊柱側凸的概率分別是正常者的3.0倍、2.7倍、2.2倍、1.9倍和1.5倍。

1.5 骨骼異常生長

Kaced H等[15]發(fā)現(xiàn)患有AIS的女孩通常較高，體重高于健康對照組。Brink RC等[16]認為AIS患者的前柱延長、后柱縮短，并伴有前部椎間盤的高度增加。這種快速的椎體縱向生長主要通過軟骨內成骨的方式，而椎體和椎弓根中的膜內骨化的周向生長則較慢[17]。

2 發(fā)病率

青少年脊柱側凸全球范圍內的患病率0.93%～12%不等，不同地區(qū)差異較大，多數文獻報道為2%～3%之間。近年來，相關學科專家在各省市相繼開展了青少年脊柱側凸的篩查及研究工作，比如上海市原靜安區(qū)在校初中生青少年特發(fā)性脊柱側凸患病率為1.91%[18]；上海嘉定區(qū)某街道青少年脊柱側凸患病率0.96%[19]；西寧市在校初中生青少年特發(fā)性脊柱側凸發(fā)病率為1.62%[20]；江陰市青少年脊柱側凸的患病率為0.98%[21]?？妵襕22]匯總了中國16個地區(qū)5～20歲兒童青少年的篩檢結果，得出AIS的發(fā)病率在0.11%～1.91%之間。

3 發(fā)病特點

3.1 男女性別比

2016年 SOSORT的指南指出，Cobb角 10～20°時，患者中女性∶男性約為1.3∶1；Cobb角20～30°時，患者中女性∶男性增加到5.4∶1；Cobb角超過30°時，患者中女性∶男性值增加到7∶1。顯而易見，女性的發(fā)病率更高，并且Cobb角度越大，女性占比越高，性別比差異越大。

3.2 側凸類型

一般按頂椎位置來確定脊柱側凸的類型，分為胸彎、腰彎、胸腰彎。統(tǒng)計數據表明，在側凸類型中單側凸占92.96%，雙側凸占7.04%；在側凸部位中，胸段占比35.48%，胸腰段39.59%，腰段最少24.93%。大多數AIS患者為右胸凸[17]。

3.3 Cobb角的分布情況

現(xiàn)有的文獻數據一致表明，10°≤Cobb角≤19°之間的患者比例最大，表明此區(qū)間內的脊柱側凸弧度最容易發(fā)生?？妵襕22]統(tǒng)計了16個地區(qū)兒童青少年脊柱側凸患病率相關論文，經分析后發(fā)現(xiàn)，Cobb角在10～19°之間的占比80.07%，20°≤Cobb角≤40°的占比16.99%，Cobb角≥40°的占比2.94%。

4 篩查方法

初篩是把患者、疑似患者和健康人區(qū)別開來。脊柱側凸的初篩方法如下述。

4.1 體格檢查

被檢查者自然站立，暴露雙肩至髖部（女性可著貼身背心），雙足并攏，檢查人員站在被檢者的背后觀察：雙側肩部是否對稱、雙側肩胛下角是否處在同一水平、雙側腰凹是否等高、雙側髂嵴是否等高、各棘突連線是否偏離中軸，共5項指標，有1項及以上不正常即為陽性。

4.2 Adam前屈試驗

被檢查者雙腿并攏站立，雙膝伸直，軀干向前彎曲，呈前傾前屈位，檢查者從側面、后面觀察其背部脊柱兩側是否對稱或有無隆起，若發(fā)現(xiàn)背部一側隆起，則視為異常。為防止軀干旋轉，可讓受檢者在前屈位時雙手合十；其原理是軀干前傾前屈位時，畸形的脊柱前方前凸結構被壓縮而呈現(xiàn)剃刀背樣。

4.3 角度測量法

在行Adam前屈試驗時，利用脊柱側凸測量尺測量被檢查者背部的傾斜度或水平測量儀測量雙側高度差。使用脊柱側凸測量尺時，檢查者需仔細觀察受檢者的背部，把測量尺輕輕放置于背部高低差別最大處，無需用力按壓測量尺，始終保持“0”刻度在相應脊柱節(jié)段的棘突上方，待滾珠穩(wěn)定后讀取顯示的度數。如脊柱測量儀讀數＞5°或水平測量尺雙側高度差＞0.5 cm則被高度懷疑為脊柱側凸。關于測量尺放置的部位，國外學者Kotwicki[23]提出必須至少評估上胸部、主胸部、胸腰椎或腰椎這3個層面才能保證測量的準確性。

4.4 波紋圖像法

是指通過觀察光柵投影在體表產生的等高線波紋圖像，測量背部左右兩側紋波間距得出高度差的方法來篩檢有無脊柱側凸，并根據高度差來定量分析側凸角度。1個波紋間距代表5 mm高度差，一般來講，脊柱兩側高度差＞5 mm則高度懷疑脊柱側凸，側凸越嚴重則高度差越大。

初篩方法中，目測法操作簡便，但該方法依靠主觀判斷，準確性較低；Adam前屈試驗是公認的首要篩查方法，但假陰性率高，易漏診；角度測量法測量工具攜帶方便，但是測量定位需要專業(yè)醫(yī)生完成；波紋圖像法得到的數據較客觀，但是不便攜。

脊柱側凸的確診方法為X線檢查：拍攝全脊柱正位片測量Cobb角是脊柱側凸確診的金標準[24]；通常被視作是脊柱側凸的最后確診手段，如Cobb角＞10°即診斷為脊柱側凸。

目前文獻中均采用聯(lián)合多種方法進行篩查，有兩檢（體檢+X線片）篩檢法；兩檢（體檢+脊柱側凸測量尺）篩檢法[25]；三檢（體檢+脊柱側凸測量尺+X線片）篩檢法[26]。現(xiàn)有證據表明，使用一種或兩種方法篩查時，如Adams前屈試驗聯(lián)合脊柱側凸測量尺，靈敏度較低（71.1%），當聯(lián)合使用3種篩查方法，如Adams前屈試驗、脊柱側凸測量尺、波紋圖像檢查時，靈敏度提高到93.8%、特異度提高到99.2%，篩查的準確性最高。

5 側凸進展的危險因素

脊柱側凸進展是指前后2次連續(xù)測量的Cobb角增加≥5°，也有專家提出Cobb角增加≥6°或患者使用支具治療期間發(fā)展到手術階段則視為進展?，F(xiàn)有研究表明，下列因素與側凸進展有密切關系。

5.1 性別

女性脊柱側彎進展的風險是男性的10倍。Inoue M等[27]對304名AIS女性患者進行了跟蹤研究，發(fā)現(xiàn)這可能與X染色體有關。性別差異在年進展Cobb角5～9°的患者中尤為顯著，女性占比為12%，男性為2.6%。

5.2 年齡

實足年齡是目前預測青少年特發(fā)性脊柱側凸進展風險最常用的評估指標。實足年齡介于11～13歲不僅預示著身高生長高峰期來臨，而且也是脊柱側凸進展的高風險因素。Di Felice F等[28]對脊柱側凸患者生長史進行meta分析后，認為側凸進展雖然和實足年齡有關，但是受其他因素影響，如Cobb角、Risser征等。

5.3 骨齡

目前，評價脊柱側凸患者的骨齡指標主要有Tanner-whitehouse Ⅲ評分、指骨骨齡（digitalskeletalage，DSA）評分和簡化骨齡評分系統(tǒng)（Simplified Skele-tal Maturity Scoring System, SSMS）評 分 法 。Tanner-Whitehouse Ⅲ評分以指骨、腕骨、橈骨和尺骨為基礎，根據各個骨骺的不同形態(tài)給與不同的加權分值，并計算總和，生長潛能越大的評分越低，提示側凸進展的風險也越大。在實際運用中，其使用過程極為繁瑣。DSA評分在此基礎上去除了橈骨和尺骨骨齡評分的部分，雖得到一些簡化但在仍較為復雜。隨后，Sanders進一步簡化了DSA評分，命名為SSMS評分。這種評分方法在預測IS患者生長潛能方面具有穩(wěn)定的可靠性，而且操作簡便，易于掌握，但該系統(tǒng)需要進一步大樣本的臨床驗證。

5.4 月經初潮年齡

月經初潮年齡作為女性重要的成熟度評估指標，與脊柱側凸表現(xiàn)出明顯相關性。Mao SH等[29]發(fā)現(xiàn)與正常同齡女性月經初潮年齡12.6歲相比，AIS患者的月經初潮年齡稍晚，約12.8歲。其研究還提出，AIS患兒月經初潮前2年至月經初潮之間側凸發(fā)生進展的風險最高，月經初潮后側凸的進展風險則開始降低，直至月經后2年基本維持穩(wěn)定。這種評價指標雖然簡便，但是存在較大的個體差異，較易受環(huán)境、遺傳、后天營養(yǎng)及飲食等因素影響。

5.5 Risser征

Risser征是根據髂骨骨骺骨化范圍來判斷骨成熟度，是臨床上目前最常用的側凸進展風險的骨性評估指標。有研究表明，當患者Cobb角在20～29°之間且Risser為0或1級時，側凸進展風險高達68%；當Cobb角＜19°且Risser≥2級時，側凸進展的風險為1.6%；Cobb角＜19°且Risser為0級或1級時的進展風險率與 Cobb角在 20～29°且 Risser≥2級時的進展風險率相似[30]。不過，關于Risser分級，國際上有美國和歐洲兩種評分標準，容易引起混淆。兩種標準的0級均為骨骺未出現(xiàn)，美國標準的Risser征分級系統(tǒng)將髂骨嵴四等分，根據前外側向后內側延伸覆蓋的范圍分級，分別對應Risser征1～4級，5級表示骨骺完全融合；而歐洲標準的Risser征分級系統(tǒng)將髂骨嵴分為三等分，以對應Risser征的1～3級，4級則定義為骨骺與髂骨嵴開始發(fā)生部分融合但是沒有完全融合，5級則為髂骨完全融合。然而，Minkara A等[31]認為Risser分級的敏感性有限，Sanders 量表(SMS)可以更好地預測側凸曲率的加速。

5.6 側凸性質

側凸方向、角度和側凸進展率有關。有關報道對側凸患者進行了2.5～4年的隨訪，發(fā)現(xiàn)左側胸彎的患者均未出現(xiàn)進展，而側凸角度在10～19°的右側胸彎患者，其進展率高達22%。對于側彎類型而言，雙彎的進展概率位居首位(2l.0%)；其次是胸彎(16.9%)、腰彎(14.3%)；最后為胸腰彎(10.1%)。

6 問題和展望

脊柱側凸是青少年最主要的脊柱畸形類型，特發(fā)性脊柱側凸病因和發(fā)病機制均尚不明確，給該病一級預防帶來困難。脊柱側凸的篩查是早發(fā)現(xiàn)的最有效的途徑，通過篩查，可以實現(xiàn)早診斷早干預早治療。

6.1 篩檢的年齡切點

趙樹山通過Meta分析得出脊柱側凸在14～15歲人群中患病率最高。然而，對于女性來說，支具治療通常適用未出現(xiàn)月經或月經初潮后1年內的患者，中國漢族正常女性月經初潮年齡約為12.6歲，而AIS患者的平均月經初潮年齡為12.8歲。如果把年齡切點選擇在14～15歲，即便篩查出了需要干預的脊柱側凸患者，也很可能錯過了運用支具等保守治療的最佳時機。故選擇合適的年齡切點顯得非常必要，真正實現(xiàn)早干預早治療。

6.2 初篩的陽性標準

脊柱側凸測量尺所測的軀干旋轉角度的大小與脊柱側凸的嚴重程度相關，如將脊柱側凸測量尺＞5°作為復檢標準，可以識別出87%Cobb角＞10°的患者和100% Cobb角＞20°的患者，但是存在12%的假陽性率[24]。為了減少篩檢的假陽性率，相關研究將陽性標準提高到7°，此時假陽性率降為3%，然而同時漏篩率從2%提高到12%[25]。假陽性會增加X線的攝入，對處在發(fā)育期的青少年不利。

綜上所述，我們需要更深入的流行病學研究來揭示AIS的發(fā)病機制，同時，更高效地開展篩檢工作有助于預防和降低脊柱殘疾，保持青少年的身心健康，減少社會和家庭的經濟負擔。