特發性脊柱側彎患者肩平衡的研究進展

肖 杰(綜述)，解京明，李 韜(審校)

(昆明醫科大學第二附屬醫院骨科，昆明 650000)

特發性脊柱側彎是常見的脊柱畸形之一，占整個脊柱側凸的80%[1]，青少年多見，在10～16歲的青少年中，其發病率在2%～4%之間[2]，以女性患者居多，嚴重影響患者的生長發育及身心健康。對于脊柱側彎患者的治療，軀干平衡矯正技術已趨成熟，但是局部平衡尤其是肩平衡仍然是目前脊柱側彎畸形手術的難點。Akel等[3]認為，如果脊柱畸形行矯正手術治療后無法達到肩平衡，甚至術后導致雙肩更為嚴重的不平衡，則為一次失敗的手術。為了研究脊柱側彎畸形與術前術后患者肩平衡之間的關系，不同學者提出了眾多的、紛繁復雜的評價指標(包括影像學和臨床外觀)以及不同手術方式對術后肩平衡的影響。

1 肩平衡評價指標

1.1肩平衡的影像評價指標 在通過影像資料對脊柱側彎患者的肩平衡進行評價時，絕大多數學者采用包括雙肩的站立位脊柱全長正位片。但是,Scutt等[4]則提出采用臥位攝片，他們認為站立位時身體姿勢的改變對畸形影響較大，臥位攝片時能排外由于站立時姿勢的不同對畸形的影響，從而影像學評價效果更接近于臨床實際外觀。對于在X線片上具體選擇哪一點作為肩的位置測量標志，有的學者指出X線片肩鎖關節正上方軟組織投影處為X線片上的肩所在位置，左右側的高度差即為肩高差[5]；而有的學者指出,肩鎖關節骨性處或肩峰處而非其上方的軟組織投影是X線片上的肩所在位置[6]。其中，似乎第一種觀點更接近于外觀測量下的肩高差。對于在X線片上評價雙肩失衡的嚴重程度，Kuklo等[5]通過測量X線片上肩鎖關節上方軟組織影像評價雙肩的高度差，并定義>3 cm為顯著失衡，2～3 cm為中度失衡，1～2 cm為輕微失衡，<1 cm為雙肩平衡；Lee等[7]在其研究中將雙肩高度差定義為：高度差<10 mm為平衡，10～20 mm為輕度不平衡，>20 mm為重度不平衡。學者們目前普遍采用Kuklo的分級標準。為了研究脊柱側彎患者術前、術后肩平衡相關的問題，不同學者提出了不同的影像學評價指標。Bago等[6]于1996年首先提出了四種間接的肩平衡評價指標(圖1)，這四個指標包括：喙突高度差(coracoid process heigh,CPH)、鎖-胸相交點的高度差(clavicle-rib cage intersection,CRCI)、T1傾斜角、第一肋傾斜角(first rib angle,FRA)。Kuklo等[5]也提出了幾個衡量肩平衡的影像學參數(圖2)，包括：鎖骨角、斜方肌長度(trapezius length,TL)、第一肋-鎖骨高度差(first rib-clavicle height,FRCH)。Akel等[3]利用鎖骨傾斜角(圖3-1)和CRCI(圖3-2)來評估正常青少年肩平衡與各影像學因素之間的相關性。

1.2臨床外觀評價指標 脊柱畸形矯形不僅是要獲得影像學上的平衡，更重要的是要獲得外觀上的平衡。特發性脊柱側彎中女性患者占大多數，因此術后外觀上的平衡尤其肩平衡可能顯得更為重要。對于脊柱外科而言，脊柱矯形手術并不是單純的固定融合，更高層的追求是美學重建[8]。目前較多文獻提及的均是影像學上對肩的評價(即骨性的評價)，而僅少數學者探討了肩的外觀評價(在骨的基礎上加入了肌肉軟組織的因素)。Qiu等[9]在研究青少年特發性脊柱側彎患者外觀和影像學上肩平衡之間的差異時提出了以下幾個評估外觀肩平衡的參數(圖4)：肩高、內肩高、外肩高、肩面積指數(shoulder area index,SAI)1、SAI2、肩角、腋角。SAI1和SAI2強調的是左右肩不平衡的區域，肩角強調的是左右肩與上臂交點的不平衡，而腋角則是反映左右腋窩的不平衡。研究發現，SAI2比SAI1反映左右肩不平衡更為敏感[9]。Ono等[10]在其研究中提出斜方肌角：雙側胸鎖乳突肌和斜方肌交點連線與水平線的夾角；斜方肌面積：連接兩側肩峰最高點的連線，通過胸鎖乳突肌和斜方肌交點作該條連線的垂線與兩斜方肌最上緣所構成的面積；臨床外觀鎖骨傾斜角：連接兩肩峰端的連線與水平線的夾角來評估外觀上的肩平衡。Yang等[11]在其研究中也描述了幾種測量肩平衡的指標，包括外肩角：兩側肩峰最高點連線與水平線的夾角；內肩角：兩側肩與斜方肌相交處的連線與水平線的夾角；腋角:為水平線與連接兩腋窩頂點直線的夾角。

圖1Bago等提出的影像學評價肩平衡指標示意圖1-1：喙突高度差(CPH)，指兩側喙突之間的垂直高度差；1-2：鎖-胸相交點的高度差(CRCI)，指雙側鎖骨與胸廓外側緣交點之間的垂直高度差；1-3：T1傾斜角，指通過T1上終板的直線與水平線之間的夾角；1-4：第一肋傾斜角(FRA)，指通過兩側第一肋最上緣的連線與水平線的夾角

圖2Kuklo等提出的影像學評價肩平衡指標示意圖2-1:鎖骨角(CA)，指兩鎖骨最高點連線與水平線之間形成的夾角；2-2：斜方肌長度(TL)，指T2椎弓根到第二肋與鎖骨交點之間的水平距離；2-3：第一肋-鎖骨高度差(FRCH)，指第一肋頂點與鎖骨上緣之間的的垂直距離

圖3Akel等提出的影像學評價肩平衡指標示意圖3-1：鎖骨傾斜角(CTAD)，兩鎖骨的平分線與水平線之間所形成的夾角;3-2：鎖-胸相交的高度差(CRID)，即通過兩側鎖骨外緣和第二肋外緣相交點的水平線之間的高度差

圖4臨床外觀評價指標示意圖4-1：肩高，為過腋窩頂點的連線與上臂的交點，左邊為P點，右邊為Q點。后正中線與該線相交于O點，三等分OP、OQ的垂線與肩相交于A、B(左邊)，A1、B1(右邊)，A和A1的高度差定義為內肩高(Shi)，B和B1之間的高度差定義為外肩高(SHo)； 4-2：肩面積指數1(SAI1)，該面積由M、I(M線為連結肩頸交界點的連線，I是連接兩腋窩頂點的直線)兩條線包繞而成，經過頸部中點的垂線將該區域分為a1和a2兩個區域，a1/a2定義為SAI1； 4-3：肩面積指數2(SAI2)，該面積由M、I(M線為連結肩頸部兩交點的連線，I線為連接肩和上臂最低交界點的連線)兩直線包繞而成，經過頸部中點的垂線將該區域分為b1和b2兩個區域,b1/b2定義為SAI2； 4-4：肩角(α1)，是水平線與通過兩側肩和上臂交點連線的夾角； 4-5：腋角(α2)，為水平線與連接兩腋窩頂點直線的夾角

2 肩平衡評價指標的相關性

2.1正常人群中各肩平衡評價指標的相關性 Akel等[3]對于沒有脊柱畸形的正常人群進行了相關研究，其評估91例正常青少年的臨床及影像學肩平衡指標，所有患者問卷調查均認為其自身雙肩平衡，但通過照相評價外觀發現僅17例雙肩絕對平衡，其余人的肩高差范圍在0.75～2.7 cm間，按Kuklo等[5]的分型屬于肩中度不平衡以內。這與通俗的觀念相反，正常人群也存在雙肩不平衡，只是通過視覺效果無法反映。Akel等[3]研究發現，CPH、鎖骨角、CRCI與臨床外觀呈高度相關，然而鎖骨傾斜角與臨床外觀呈中度相關，T1傾斜角呈輕度相關，其相關性系數僅為r=0.28。

2.2特發性脊柱側彎患者影像學肩平衡評價指標的相關性 由于在一些X線攝片時并不總能包括雙肩，為了能使用常規X線片段包括的解剖結構指標來預測真實的雙肩高，Bago等[6]運用CPH、CRCI、T1傾斜角、FRA四種影像學評價參數對33例特發性脊柱側彎患者進行肩平衡評價，發現影像學上實際肩高與FRA的相關系數r為0.63，與T1傾斜角的相關系數r為0.54，與CRCI的相關系數r為0.90，與CPH的相關系數最高，r為0.96；而四種影像學評價參數中，T1傾斜角與FRA的相關系數r為0.8，與CPH的相關系數r為0.6，與CRCI的相關系數r為0.5；CPH和CRCI具有高度相關性，其相關系數r為0.86。該研究的肩的標記點為肩鎖關節處，不難發現肩鎖關節與肩胛骨和鎖骨位置直接相關。喙突位置即是肩胛骨的直接體現，因此喙突高度與肩高相關性極高。而T1通過有一定活動度的肋椎關節與第一肋骨相連，第一肋又與胸骨相連，胸骨又通過活動度較好的胸鎖關節與鎖骨相連。因其中可變的、混雜的因素較多，因此T1傾斜與肩高的相關性較其他指標要低。

早期研究發現T1傾斜角與冠狀位肩平衡有高度相關性[5-6]，但是Lee等[12]發現有7%～31%含有雙胸彎的患者的肩平衡與T1傾斜角不相關；Akel等[3]研究也表明T1傾斜角與肩平衡只是輕度相關。隨著研究的深入，T1傾斜角現已不作為評價肩平衡的首選影像學指標。在Bago等[6]的研究中，CPH與影像學上實際肩高的相關系數最大，其次為CRCI，但是測量者對CPH的測量誤差要大于CRCI，所以其認為CRCI能更好的預測肩平衡。

Kuklo等[5]研究中分析了眾多指標，包括：術前近胸彎角度、主胸彎角度、胸腰彎角度、鎖骨角、CPH、TL、FRCH等指標，發現鎖骨角及CPH(尤其是鎖骨角)與術后肩平衡有較好的相關性，指出鎖骨角能夠較好的預測術后肩平衡；但在其研究中共納入四組病例，1組為后路固定達T2，2組為后路固定達T3，3組為后路固定達T4或T5，4組為前路固定達T4以下，在這些分組并非所有患者在術前鎖骨角與術后肩平衡有相關性(僅1組、2組、4組患者有相關性)，且3組、4組均為固定到T4，僅為手術前后路固定不同，鎖骨角與術后肩平衡的相關性就存在顯著差異，這不得不質疑鎖骨角對預測術后肩平衡的可靠程度。Lee等[12]研究了特發性脊柱畸形行前路矯形的患者，發現主胸彎、上胸彎的柔韌性、手術矯形率、矯形丟失率、術前肩高差、T1傾斜角、軀干偏移等指標都無法預測術后末次隨訪肩平衡的情況；而術前Lenke分型腰彎修正為C的患者術后末次隨訪肩平衡要好于A/B的患者。Smyrnis等[13]的研究指出，特發性脊柱側彎術后末次隨訪的肩高差與第一肋骨指數較其他指標(術前上胸彎度數、術前肩高差、T1傾斜角、鎖骨角、上胸彎側屈度數)有更強的相關性。

2.3特發性脊柱側彎患者肩平衡外觀評價指標與影像學評價指標的相關性 Qiu等[9]認為，術前影像學評價指標中，僅有鎖骨角與外觀肩平衡呈中度相關性，且研究發現內肩高與T1、FRA、鎖骨角、CPH、CRCI呈相關性，其中與FRA的相關性最高；外肩高與T1,FRA、鎖骨角、CPH、CRCI、FRCH也呈相關性，其中與CRCI的相關性最高，然而沒有一個相關性系數r>0.8，這些影像學因素與SAI1、SAI2、肩角、腋角的相關性系數r<0.8。他們認為影像學指標并不能很好地反映患者真實的外觀肩平衡，而手術醫師應該更重視外觀上的肩平衡，而不是那些影像學指標。Ono等[10]認為，臨床外觀斜方肌傾斜角反映內側肩高，通過鄰近肋骨向上傾斜和T1傾斜角來反映畸形，而鎖骨角反映的是側面肩高的不同，其與影像學測量指標呈弱相關，外觀上的鎖骨角與T1傾斜角呈中度相關性，相反，斜方肌角與T1傾斜角、FRA具有高度相關性。這表明斜方肌傾斜角在側彎患者術后隨訪中比鎖骨角能更好地預測肩平衡。在目前的研究中，學者在研究患者外觀肩平衡時均采用患者后面的外觀，而恰恰患者能觀察到的是通過鏡子看到自己前面的外觀，因此Yang等[11]就這一問題進行了研究：對于Lenke1型特發性脊柱畸形來說，患者前面和后面外觀肩平衡評價指標之間僅具有中度相關性，而影像學與外觀的指標間相關性較低；對于Lenke2型患者來說，患者前面和背面外觀肩平衡評價指標之間僅有輕到中度相關性，前面外觀肩平衡指標與影像學指標有明顯相關性，而背面外觀指標與影像學指標無相關性；對于Lenke1型患者而言，患者背面外觀測量方法與中胸彎角度有顯著的相關性，而前面外觀的指標與FRA有較弱的相關性；而在Lenke2型患者中，前面外觀的測量指標與中胸彎和FRA有很高的相關性，其相關性要比背面臨床外觀測量指標的要高。

3 不同手術方式對肩平衡的影響

早期對肩平衡研究的主要目的是決定是否需要固定上胸彎。Suk等[14]的早期研究認為，對于左肩高合并下胸彎為右側凸>40°且上胸彎>25°的特發性脊柱畸形的患者，術中同時對上胸彎進行固定融合對于肩平衡的改善要好于僅固定下胸彎的患者。King等[15]、Lenke等[16]對于伴有上胸椎側凸畸形患者的肩平衡情況也做了相應的研究。邱貴興等[17]也認為，對于含有上胸彎、術前肩高或雙肩等高的特發性脊柱側凸患者,手術矯形時應融合上胸彎,以獲得更好的矯形效果以及避免或減少術后雙肩失平衡的發生。倪春鴻等[18]研究發現,術前肩部不平衡主要為Lenke1型及Lenke2型患者，上胸椎側凸畸形對肩部平衡產生關鍵性影響，術中應根據畸形類型選擇性融合上胸彎。Lee等[7]研究了前路選擇性融合治療特發性脊柱畸形，認為對于上胸彎或主胸彎上半部度數<30°的特發性脊柱畸形患者，當左肩僅輕度或中度抬高(<20 mm)時，前路的選擇性融合固定是一種較好的治療選擇，術后能獲得較好的肩平衡。Li等[19]針對Lenke2型患者選擇固定上胸彎和主胸彎，結果雙肩失衡術后均有顯著改善。Uzumcugil等[20]研究了生長棒治療對患者的肩平衡的影響，發現術后所有肩平衡的影像學指標較術前均有改善，且末次隨訪時較術后也仍有改善。但是,單棒與雙棒治療對肩平衡的改善沒有明顯差異。

4 結 語

影響肩平衡的因素不僅包括雙肩高度差，而且與雙肩部軟組織和胸廓畸形、骨盆傾斜、雙下肢不等長以及視覺效果等方面有關。真實肩高差定義為通過兩側肩峰的水平線之間的高度差也許更為合理。上述眾多的評價指標中，CRCI能更好的預測肩平衡，但是影像學評價指標與臨床外觀評價指標之間的相關性并不高，然而對于臨床外觀而言也是患者及家屬更為關注的問題。對于合并有上胸彎的特發性脊柱側彎術中融合上胸彎將獲得很好的肩平衡效果。總之，重建雙肩平衡需要有充分經驗的脊柱外科醫師對患者術前進行充分的評估，并制訂詳細的手術計劃，尤其當還需同時考慮固定節段、冠狀面、矢狀面平衡等因素時將更加困難。

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