老年人畸形脊柱的活動能力

張文均 王華軍 蔣雪生 李建有 李義凱 陳 超

(南方醫科大學中醫藥學院外科教研室，廣東 廣州 510515)

隨著年齡的增加，人體骨量開始逐漸減少，最終發展為骨質疏松。骨質疏松的常見侵害部位為松質骨，脊柱是松質骨集中的結構，隨著骨質疏松的進展，脊柱的材料屬性變得越來越脆弱，主要表現在椎體的脆性增加和椎間盤退變，從而導致脊柱整體結構上的改變:椎體的壓縮性骨折和椎間盤的退變壓縮都可以獨立或聯合造成脊柱的畸形。脊柱宏觀結構的改變將會打亂脊柱正常的承重分布，進一步增加脊柱損傷的機會，主要表現在脊柱骨折風險的大幅增加。以往，對老年人脊柱畸形的理解主要在外觀改變，對各個椎體的運動能力觀察較少。為此，本文對存在脊柱畸形的老年人的脊柱活動度改變情況進行觀察。

1 材料與方法

1.1 一般資料 本研究中76例脊柱畸形患者，為廣州壽星大廈養老院在院老人，男26例，女50例;平均年齡(78.36±5.97)歲(63～91歲)。

1.2 測量內容 測量設備為Spinalmouse(Idiag，瑞士)，來自廣東省體育科學研究所。脊柱畸形的界定采用測量設備內置數據庫為標準。該設備利用重力夾角的原理，測量脊柱在空間上的位置和弧度變化，并將這個弧度變化轉化為椎體間夾角，并能夠獲得脊柱的長度，其基本操作類似于鼠標，將滾輪在脊柱輪廓上劃過即可獲得脊柱的形態參數，此設備的精確性及重復性已經得到了驗證〔1～5〕，并在某些疾病的臨床研究上得到了應用〔6〕。本次測量包括T1～S1之間各個椎體節段椎間角度變化，體位包括直立位、前屈位和后伸位。按照Spinalmouse操作規程，固定經過專門培訓的1名測量操作員對所有被測量者T1～S1進行測量。測量可得到T1～S1之間各個椎體節段之間的椎間角度數、傾角線、T1～T12的總體曲度和活動度以及L1～S1的總體曲度和活動度。傾角線是T1到S1的連線。傾角線和垂直線之間的夾角稱為傾斜角或簡稱傾角，這是一個非常直觀的定義。在軍用立正姿勢下傾角線應該是垂直的，這說明通過T1所作的垂線通過股骨大轉子和雙腳支持面的中點，在這個例子中傾角是0°。健康的受試者站立時一般會稍向前傾，因此傾斜角一般在5°～10°之間，負的傾角代表身體后仰。對于活動度來說，傾角線的變化反映總體的活動度，包括胸椎、腰椎和腰骶關節的活動度。

在既往的研究〔7〕中，本課題組觀察了不同軀體姿勢情況下椎體應力集中問題，發現前屈的姿勢將會造成椎體應力增加，所以本實驗關注了老年人日常生活情況下脊柱的真實狀態，故所謂直立位即為老年人正常站立時的脊柱狀態，并未強迫老年人做一定姿勢改變，前屈、后伸的設定也是以此為初始位置。

1.3 統計學方法 使用SPSS13.0統計軟件進行配對樣本t檢驗。

2 結果

2.1 脊柱畸形的宏觀情況 從測量的圖形上，可以直觀地觀察到脊柱的形態，主要包括了圓背、腰椎前凸、腰椎曲度變直、胸腰段后凸等畸形。本研究老年人均有不同程度的畸形，但根據文獻〔8〕記錄，對于脊柱畸形的界定并沒有可參考的精確分類數據，本課題組依靠軟件內部集成的數據庫對是否有脊柱畸形進行確定，只要存在1處畸形，即納入分析范疇。見圖1、圖2。

圖1 圓背畸形

圖2 腰椎曲度變直

2.2 胸椎活動能力 主要通過對直立位到前屈的角度變化程度判斷椎體間的相對活動能力。本研究中，前屈時T1～T8沒有椎間角度差異，T9以下均有統計學差異(P＜0.05)。見表1。后伸時，T7～T12之間椎間角變化有統計學差異(P＜0.05)，說明上述這些節段產生運動，其他節段活動度很小。與前屈位比較，后身時增加了兩個較為明顯的活動節段。見表2。

表1 直立位到前屈位的胸椎間角度變化(n=76)

表2 直立位到后伸位的胸椎間角度變化(n=76)

2.3 腰椎活動能力 直立位到前屈位的腰椎間角度變化均有顯著差異(P＜0.05)。見表3，后伸時L2～L5間有顯著差異(P＜0.05)，見表4，其他椎間沒有顯著變化。與前屈位相比，后伸位減少了3個活動度較大的節段。

表3 直立位到前屈位的腰椎間角度變化(n=76)

表4 直立位到后伸位的腰椎間角度變化(n=76)

2.4 軀干傾斜狀態及脊柱長度變化 軀干的傾斜角在各個體位中均有明顯的變化。脊柱的長度也發生了明顯的變化，立位到前屈時增加(9.447±32.831)mm，立位到后伸時減少(10.553±21.737)mm。

表5 軀干傾斜角與脊柱長度的變化(n=76)

3 討論

正常成人胸椎的活動能力與腰椎有較大差別，其活動能力隨節段的增加而增加，上胸椎活動能力最小，腰椎則是脊柱實現大范圍活動的中心區，其椎體的活動能力較大，單一椎體的活動，將會導致臨近椎體的聯動〔9〕，這也就意味著當某些椎體出現了異常的活動，不論是增大或減小，都將造成整體脊柱的異常活動和結構的改變，這種整體的改變主要源于脊柱的代償功能〔10〕。這種形式的改變會造成不同的應力分布狀態，可能是造成脊柱損傷的一個原因〔7〕。隨著年齡的增加，椎體的活動能力大幅下降，有研究者〔11〕測量了405例年齡為16～90歲正常人的脊柱腰段活動度的正常測量值。其中前屈活動度為72°～40°，隨年齡的增加減小了40%;后伸活動度為29°～6°，減小了76%。中年人與老年人的脊柱活動能力還與情緒、生活質量有良好的相關性〔12〕。

在本研究中，上胸段穩定性好，前屈時下胸段產生相對較大的運動。Th4/5.立位-Th4/5.前屈的角度變化均值為0，這可能是由于Th4/5夾角存在著正負兩種狀態造成的，這與國內的其他研究者〔4〕的結果有所不同，說明Th4/5可能是胸椎畸形的一個主要部位，這種畸形究竟是由于椎間隙壓縮造成的，還是由于骨折造成的，或是肌力減退〔13，14〕造成，在本研究中無法體現。但在其他文獻〔15〕中，骨質疏松行椎體壓縮性骨折的好發部位為胸腰聯合處，筆者猜測本研究所測得的這種變化除了骨折，還可能源于椎間盤退變造成的椎體間夾角改變，這將在未來的研究中進一步測量。與其他研究者〔4〕的結果比較，椎間夾角的變化盡管存在著上胸段小、隨著節段的增加而增大的趨勢，但其變化范圍相對較小，說明脊柱的基本運動能力隨著增齡或畸形的發生出現了較大的活動能力受限。

腰2～4后伸時出現了比較明顯的椎間夾角變化，而在其他研究者〔4〕的結果中，腰椎在后伸時，椎間夾角并未出現較為顯著的變化;結合胸椎出現的后伸活動椎體明顯增多，猜測可能是由于上位胸椎出現了活動能力的下降，造成了部分胸椎和腰椎出現了代償性反應。這種代償性的反應有可能會增加局部椎體的損傷機會，也可能會增加對臟器功能的影響〔16〕，以及跌倒風險的增加〔17〕。

脊柱在前屈和后伸的過程中，會出現不同程度的長度改變，改變的量對評估脊柱活動功能也有較好的敏感度，如Schober實驗。張智海〔4〕等對脊柱的長度變化作了一個小規模測量，發現T1～S1在前屈時增加(36.91±32.01)mm，后伸時減少(21.09±24.92)mm。本研究的測量結果是立位到前屈時增加(9.447±32.831)mm，立位到后伸時減少(10.553±21.737)mm。兩者相比是相反的，這可能是由于本研究主要觀測了脊柱畸形的患者，而脊柱畸形的患者通常存在比較明顯的脊柱前傾;并且測量時并未強迫患者采用直立位，所以出現了后伸反而比前傾的增減幅度要少的情況，這也從另一個角度說明脊柱畸形的患者較正常患者存在比較明顯的脊柱前傾。但根據前屈至后伸的角度傾角變化情況，總體傾角變化范圍并未發生明顯變化，說明盡管存在脊柱畸形，上胸段的運動能力減弱，脊柱在總體上的傾斜角度能夠由胸腰段更多椎體的活動形成代償活動。

由于沒有精確的分類方法，本研究暫時未能將脊柱畸形明確分類并進行分別分析，未來將增加測量樣本，進一步探討畸形分類的方法，并進行分類分析，以便了解各種畸形活動度上的內在關系。本研究的結果顯示，脊柱畸形老年人整體脊柱的椎間活動明顯減小，但患者軀干的整體傾角范圍并未發生非常明顯的變化，這可能由于上胸段的活動能力減弱，引起了部分胸腰段椎體的代償活動，這種非常規的運動可能會引起局部損傷機會增加。根據脊柱長度變化，日常老年人脊柱傾角處于較明顯的前傾狀態。

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