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【摘要】 前瞻性研究术前支点弯曲（fulcrum）像评价青少年特发性脊柱侧凸（AIS）柔韧性和预测手术矫形效果的价值。［方法］根据入选和排除标准选择2003年10月~2006年8月的AIS患者64例，病例均为单弯（PUMC Ⅰa／Ⅰb／Ⅰc型），根据术前站立正位X像Cobbs角大小分为4组：中度胸弯组（20例，40°＜Cobbs≤60°）、重度胸弯组（15例，Cobbs＞60°）、中度腰弯组（17例，35°＜Cobbs≤60°）和重度腰弯组（8例，Cobbs＞60°）。各组按PUMC原则接受相同手术方法，均采用第3代节段性内固定系统。测量术前站立全脊柱正位像、fulcrum像及术后正位像的Cobbs角，分析fulcrum像和术后正位像Cobbs角的相关性并计算出fulcrum像侧凸柔韧性和术后侧凸矫正率，所得结果进行统计学分析。［结果］除中度胸弯组fulcrum像柔韧性和手术矫正率相比无显著差异（P=0.141）外，其余组均差异显著；中度胸弯组术后正位像和fulcrum像的Cobbs角相比无显著差异（P=0.094），其余组均差异显著；术后正位像和fulcrum像的Cobbs角呈正相关，但中度腰弯组相关性一般（r=0.525）。［结论］Fulcrum只能评价和预测中度胸弯的柔韧性和术后矫正率，现代内固定器械发展尤其是全椎弓根螺钉的应用可获得更好的侧凸矫正率。
【关键词】 特发性脊柱侧凸 柔韧性 放射摄影术
Evaluation of fulcrum bending radiograph for predicting curve flexibility and surgical correction result of adolescent idiopathic scoliosis∥FEI Qi,WANG Yipeng,QIU Guixing,et al.Department of Orthopaedics,Chinese Union Medical University,and CAMS,Beijing 100730,China
Abstract：［Objective］A prospective comparative evaluation of fulcrum bending radiographs（fulcrum）to determine curve flexibility and predict surgical correction in adolescent idiopathic scoliosis（AIS）.［Method］A total of 64 consecutive patients with AlS according to inclusion and exclusion criterias who underwent surgical treatment were studied.All curve types were singlecurve and the PUMC classification were Ia/Ib/Ic.All patients were divided into 4 groups according to the magnitude of Cobbs angle in preoperative standing anteroposterior radiograph:moderate thoracic curve（20 cases,40°＜Cobbs angle≤60°）,severe thoracic curve（15 cases,Cobbs angle＞60°）,moderate lumbar curve（21cases,35°＜Cobbs angle≤60°）and severe lumbar curve（8 cases,Cobbs angle＞60°）.The Cobbs angles were measured and the flexibility ratio was determined on fulcrum radiograph.The amount of correction obtained by fulcrum radiograph was compared with the amount of surgical correction by evaluating the differences from surgery as absolute values.The correlation of Cobbs angles between postoperative standing anteroposterior radiograph and fulcrum radiograph were analyzed.［Result］For the moderate thoracic curves,curve flexibility provided by fulcrum radiograph has no significant difference（P=0.141）from surgical curve correction,there was no significant difference（P=0.094）between the mean Cobbs angle on fulcrum bending and that on postoperative standing anteroposterior radiograph.The postoperative Cobbs angle was positively correlated with the preoperative Cobbs angle on fulcrum radiograph and the correlation degree in the moderate lumbar curve was relatively weak.［Conclusion］Fulcrum radiograph can only be used to assess the flexibility and correction of moderate thoracic curves in AIS.Pedicle screw instrumentation provides even more correction.
Key words:idiopathic scoliosis: flexibility: radiography
青少年特发性脊柱侧凸（adolescent idiopathic scoliosis，AIS）手术主要目的是获得最佳躯干平衡和尽量减少融合节段，为了达到这个目的〔1〕，脊柱外科医生需在术前仔细鉴别侧凸类型和预测侧凸在不同矫正应力下的改善情况。术前侧凸柔韧性的评价对了解侧凸严重程度、选择融合范围、预期矫形度数以及决定手术方案起到了关键作用。自Cheung和Luk首次报道以来，支点弯曲像（fulcrum）已成为术前评价侧凸柔韧性和预测手术效果的常规X线方法，文献报道〔2〕优于传统的牵引像（traction）和仰卧位弯曲像（SB）。但近年来随着内固定器械不断进步，特别是节段性全椎弓根螺钉矫形系统的使用，侧凸术后矫正率得到了明显改善。fulcrum像对评价侧凸柔韧性和预测手术矫形效果的价值究竟如何缺乏进一步研究，为弥补这一空白，本院自2003年起进行前瞻性研究。
1 资料与方法
1.1 研究对象
1.1.1 入选标准
（1）年龄11~18岁之间的AIS患者；（2）按PUMC分型〔3〕标准，均为单弯（PUMCⅠa／Ⅰb／Ⅰc型）；（3）根据术前站立全脊柱正位X像Cobbs角大小分4组：中度胸弯组（40°＜Cobbs≤60°）、重度胸弯组（Cobbs＞60°）、中度腰弯组（35°＜Cobbs≤60°）和重度腰弯组（Cobbs＞60°）；（4）均采用第3代进口坚强矫形内固定器械；（5）胸弯组和重度腰弯组均采用后路全椎弓根螺钉内固定系统，中度腰弯组采用前路短节段椎体螺钉矫形融合，病例融合范围均遵循PUMC分型〔3〕原则；（6）X线资料均完整并符合要求。
1.1.2 排除标准
（1）非AIS患者；（2）手术时年龄≤10岁或Risser征为0度者；（3）既往有其他脊柱手术史；（4）出现手术相关并发症或术后冠状面／矢状面失代偿者；（5）影像学资料不完整或不符要求。
1.2 四组一般情况
按照上述标准共收集2003年10月~2006年8月在本院接受手术治疗的64例AIS患者的完整资料，分为4组。
1.2.1 中度胸弯组
PUMC Ⅰa型20例，均为女性；年龄11~17岁，平均14.6岁。术前正位X线Cobbs角为（45.20±4.23）°。内固定包括Mossmiami 5例，CDH 4例，TSRH 8例，SSE 1例，Isola 2例。采用后路全椎弓根螺钉系统矫形，远端融合至稳定椎上一个椎体。
1.2.2 重度胸弯组
PUMC Ⅰa型15例（女11例，男4例）；年龄13~18岁，平均14.7岁。术前正位X像Cobbs角（87.27±15.6）°。内固定包括Mossmiami 1例，TSRH 4例，CDH 2例，Isola 8例。手术方法及融合范围同中度胸弯组。
1.2.3 中度腰弯组
PUMC Ⅰb型17例（男2例，女15例），PUMC Ⅰc型4例（均为女性）；年龄12~18岁，平均15.5岁。术前正位X像Cobbs角（43.24±6.7）°。内固定包括CDH 17例，Isola 4例。根据PUMC分型〔3〕标准，对PUMC Ⅰb／Ⅰc型柔韧性较好的AIS采用前路融合。融合标准参照Hall短节段融合原则，即冠状面Cobbs角小于60°的胸腰段／腰段脊柱侧凸的站立正位X像上，如果侧凸顶点为椎间盘，则融合椎间盘上下各2个椎体；如果顶点是椎体，则融合该椎体上下各一椎体。另外还应参考仰卧位弯曲像，在凸侧弯曲像上，顶点上下第1个张开的椎间盘可不融合。若2条标准不一致，应按最长节段要求进行融合，且要对融合节段过度矫正。
1.2.4 重度腰弯组
PUMC Ⅰb型8例（男3例，女5例）；年龄14~18岁，平均16.4岁，术前正位X像Cobbs角（69.50±9.80）°。内固定包括CDH 1例，Mossmiami 2例，TSRH 3例，Isola 2例。采用后路全椎弓根螺钉系统矫形，远端融合至稳定椎上一个椎体。
1.3 研究方法
所有患者均通过详细病史收集、体格检查和完善的辅助检查（包括X线、脊髓造影和CTM、MRI、心脏彩超等），最后诊断为AIS。
1.3.1 支点弯曲像
患者侧卧在塑料圆筒上，圆筒置于侧凸顶椎或顶椎对应的肋骨上。要求患者完全侧位，选择合适尺寸圆筒（直径分别为14、17、20 cm）使肩部离开床面。
1.3.2 术前X线资料
收集站立位全脊柱正位X像和fulcrum像，fulcrum像侧凸柔韧性=（术前正位像Cobbs角-fulcrum像Cobbs角）／术前正位像Cobbs角。
1.3.3 术后X线资料
术后1周左右的站立位全脊柱正位X像，侧凸矫正率=（术前正位像Cobbs角-术后正位像Cobbs角）／术前正位像Cobbs角。
1.3.4 X线测量
采用Cobbs法测量各X像的侧凸角度。
1.3.5 统计学分析
（1）术前正位像、fulcrum像和术后正位像的Cobbs角大小比较；（2）fulcrum像侧凸柔韧性和术后矫正率的比较；（3）fulcrum像和术后正位像的Cobbs角相关性分析；（4）采用配对t检验分析，数据分析应用SPSS 13.0统计学软件。
2 结 果
2.1 手术前后Cobbs角比较
4组手术前后的正位像Cobbs角相比均差异显著（P均为0.000）；除中度胸弯组术后正位像和术前fulcrum像的Cobbs角相比无显著差异（P*=0.094）外，其余均差异显著（表1）。表1 4组手术前后Cobbs角（°）结果比较
2.2 Fulcrum像侧凸柔韧性和术后矫正率比较
除中度胸弯组fulcrum柔韧性和手术矫正率相比无显著差异（P=0.141）外，其余均差异显著（表2）。表2 4组患者fulcrum相柔韧性和术后矫正率比较
2.3 术前fulcrum像和术后正位像的Cobbs角大小相关性分析
中度胸弯组的术后正位像Cobbs角和术前fulcrum像Cobbs角呈正相关（r=0.754，P=0.0 001），重度胸弯组两者也呈正相关（r=0.922，P=0.0 001）；中度腰弯组的术后正位像Cobbs角和术前fulcrum像Cobbs角也是正相关，但相关性一般（r=0.525，P=0.014），重度腰弯组两者也呈正相关（r=0.863，P=0.0 006）。
3 讨 论
临床上用于评价AIS术前柔韧性的X线方法有牵引像、仰卧位弯曲像、支点弯曲像（fulcrum）、俯卧位推压像、站立位弯曲像、全麻下仰卧位牵引像〔4〕等。Suk等报道随内固定器械不断进步，特别是节段性全椎弓根螺钉系统的使用，侧凸术后矫正率得到了明显改善，仰卧位弯曲像已不能很好预测手术效果。Cheung和Luk首次报道fulcrum像在评价侧凸柔韧性和预测手术效果中的价值最大，并在术前常规用它替代仰卧位弯曲像，但其研究中并未采用全椎弓根螺钉矫形系统，且fulcrum像分别在预测胸弯和腰弯柔韧性中的价值缺乏比较研究。随着内固定器械不断发展和手术技术的不断提高，侧凸术后矫正率得到了明显改善。fulcrum像对评价侧凸柔韧性和预测手术效果的价值究竟如何，缺乏进一步研究。本院自2003年起对此进行前瞻性研究。
作者的研究对象只选择单弯，并首次根据PUMC分型〔3〕和术前正位像Cobbs角大小分为中、重度胸弯和腰弯，目的是使研究对象标准化，并分开讨论对中、重度胸弯和腰弯柔韧性的评价意义，还可避免术前X线检查过程中双弯或三弯之间的相互作用影响结果准确性。
在中度胸弯组，fulcrum像所测的Cobbs角和侧凸柔韧性分别为（11.05±7.13）°和76％，和术后正位像Cobbs角及侧凸矫正率相比无显著差异（P=0.094和P=0.141），且中度胸弯组术后正位像和fulcrum像的Cobbs角呈明显正相关（r=0.754，P=0.0 001），这些结果说明fulcrum像可很好预测中度胸弯的柔韧性和术后矫形效果。分析其原因有：（1）从体表的剃刀背畸形可以准确的估计胸段侧凸的顶椎位置；（2）圆筒产生的被动力量可通过肋骨传递到顶椎，易操作，重复性好；（3）复位力量大使fulcrum足以很好预测第3代全椎弓根螺钉矫形系统对中度胸弯的矫正效果。
在中、重度腰弯组，fulcrum像所测的Cobbs角、侧凸柔韧性和术后正位像Cobbs角及侧凸矫正率相比均差异显著（P＜0.05），且fulcrum像和术后正位像的Cobbs角大小相关性腰弯不如胸弯（r中度腰弯＜r中度胸弯，r重度腰弯＜r重度胸弯）。分析fulcrum预测矫形效果的价值不如胸弯的可能原因有：（1）腰弯特别是中度腰弯患者的剃刀背畸形往往不明显，儿童腰部的脂肪、肌肉分布也存在个体差异，顶椎位置往往从体表不易辨别;（2）儿童腰部较短，很难将圆筒准确放在腰弯的顶椎上；（3）缺乏肋骨对圆筒复位力量的传导。
中度胸腰段／腰段AIS是前路最好的适应证。前路椎间盘切除、融合及第3代坚强内固定的应用，既可获得优良矫形和过度矫正，又可最大限度地保留腰椎活动度，较后路具有一定优越性，这也可能是造成术后正位像和fulcrum像的Cobbs角相关性一般（r=0.525）的原因。结果显示中度腰弯组的术后矫正率为85％，和fulcrum像所测的侧凸柔韧性78%相比差异显著（P=0.019），说明fulcrum像已不能很好预测中度腰弯前路术后的矫正效果。现代后路全椎弓根螺钉系统的发展已广泛地运用于AlS矫形中，文献报道〔5~7〕可获得比Harrington系统和第3代全钩系统更好的矫正率，尤其是对较僵硬的侧凸。作者的研究也发现节段性全椎弓根螺钉系统在重度胸弯组和腰弯组的应用可获得58％和67％的侧凸矫正率，要明显优于fulcrum像侧凸柔韧性（P＜0.05），说明fulcrum像己不能很好预测重度侧凸的矫正效果，有待于进一步研究新的方法。Hamzaoglu A等〔4〕近来报道采用手术前全麻下仰卧位牵引像对预测僵硬性AIS（Cobbs＞65°）的柔韧性和手术效果要优于fulcrum像和仰卧位弯曲像，但其研究对象中僵硬性侧凸病例较少，且此方法本身也存在一些不足：只能在手术时全麻下进行、检查者的牵引力度也缺乏标准化等，其推广和运用有待于进一步研究。
总之，本研究结果表明随着现代全椎弓根螺钉等先进内固定矫形系统的发展，fulcrum像只能很好地预测特发性脊柱侧凸（AIS）中度胸弯的柔韧性和术后矫正率；现代内固定系统及手术技术的发展可以获得更好的侧凸矫正率。
【参考文献】
〔1〕 Vedantam R,Lenke LG,Bridwell KH,et al.Comparison of pushprone and lateralbending radiographs for predicting postoperative coronal alignment in the thoracolumbar and lumbar scoliotic curves［J］.Spine,2000,25:7681.
〔2〕 Yu Z,GuiXing Q,JianXiong S,et al.Evaluatian of imaging methods for predicting the correction of scoliosis［J］.Clinical Journal of Rehabilitation,2004,26:56925694.
〔3〕 邱贵兴，仉建国，王以朋，等.特发性脊柱侧凸的PUMC（协和）分型［J］.中华骨科杂志,2003， 23:19.
〔4〕 Hamzaoglu A,Talu U,Tezer M,et al.Assessment of curve flexibility in adolescent idiopathic scoliosis［J］.Spine,2005，30（14）:16371642.
〔5〕 Lee SM,Suk SI,Chung ER.Direct vertebral rotation:a new technique of threedimensional deformity correction with segmental pedicle screw fixation in adolescent idiopathic scoliosis［J］.Spine,2004， 29:560563.
〔6〕 Suk SI,Lee SM,Chung ER,et al.Selective thoracic fusion with segmental pedicle screw fixation in the treatment of thoracic idiopathic scoliosis:more than 5year followup［J］.Spine,2005,30:16021609.
〔7〕 李明，倪春鸿，侯铁胜，等.特发性脊柱侧凸分型及后路三维矫形融合节段选择策略［J］.中国矫形外科杂志,2004,12（3、4）:211215.
作者单位：中国医学科学院中国协和医科大学北京协和医院骨科 100730