中國部分地區漢族兒童和青少年脊柱矢狀位參數變化

張天一，路 博，李立新，朱 軍，李 明，樊國峰

1. 河北中石油中心醫院骨科，廊坊 065000 2. 海軍軍醫大學長海醫院脊柱外科，上海 200433

人類站立姿勢以脊柱和骨盆為基礎保持平衡，全身各部位協調配合以最大限度地減少能量消耗，使雙手從四肢行走中得以解放［1］。隨著對矢狀面平衡了解的逐步深入，步入成年期后，大多數主要力線參數變為常數［2-5］。然而，這些參數在人的一生中并非恒定不變，尤其在成年前，它們可能會隨著年齡的增長而不斷變化［6］。

骨盆是軀干的基礎，有報道［7］顯示，在成年期，當骨盆傾斜角（PT）和骶骨傾斜角（SS）發生位置變化時，骨盆入射角（PI）保持不變。腰椎前凸角（LL）與PI有很強的相關性，可與PI匹配［8-9］。在脊柱手術設計過程中，由于體位的變化，實時LL可能并非真實值，可通過測量PI值來預測理想的LL，從而重建矢狀面平衡。此外，一些特殊的脊柱疾病，如重度發育不良性腰椎滑脫癥，主要發生在青少年時期［10］，臨床中對于此類疾病仍未能洞悉全貌，這與對青少年矢狀位參數隨年齡變化的趨勢認識尚不清晰有關。本研究旨在探討中國部分地區漢族兒童與青少年脊柱矢狀面參數正常值，并闡明其隨年齡的變化趨勢。

1 資料與方法

1.1 研究對象

納入標準：①年齡4～18歲，且明確為中國漢族人群；②具有完整的站立位脊柱全長側位X線片（上端包括寰椎前后弓，下端包括雙側股骨頭）；③無脊柱畸形或椎體生長異常。排除頸部和背部疼痛、腫瘤或感染者，或髖、膝和/或踝關節異常者。根據以上標準，納入2013年1月—2018年8月在河北中石油中心醫院和海軍軍醫大學長海醫院就診的656名無癥狀兒童及青少年志愿者作為研究對象。本研究經雙方醫院倫理委員會審核備案，所有患者及家屬均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 數據采集

記錄患者性別和年齡。由3位住院醫師分別使用Surgimap 2.2.15.4軟件（https：//www.surgimap.com/）測量脊柱全長側位X線片的影像學參數，包括胸椎后凸角（TK）、LL、胸腰交界區后凸角（TLJA）、SS、PT、PI、矢狀位偏移（SVA）、Risser征分級，以3人測量的平均值作為最終值。根據年齡分布，將無癥狀兒童和青少年志愿者分為4～6歲、7～9歲、10～12歲、13～15歲、16～18歲5組，并對各組矢狀位參數進行比較。

1.3 統計學處理

使用SPSS 19.0軟件對數據進行統計分析。計量資料以±s表示，采用獨立樣本t檢驗比較不同性別組的影像學參數，采用單因素方差分析比較不同年齡組的影像學參數；以P< 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

656名志愿者年齡為4～18（13.14±3.41）歲，其中男254名（38.7%），女402名（61.3%）。4～6歲組31名（4.7%），7～9歲組67名（10.2%），10～12歲組154名（23.5%），13～15歲組226名（34.5%），16～18歲組178名（27.1%）。女性Risser征分級、PI、PT高于男性，TK、TLJA低于男性，差異均有統計學意義（P< 0.05，表1）；SS、LL和SVA不同性別間比較，差異無統計學意義（P> 0.05，表1）。青少年Risser征分級、PI及PT均高于兒童，差異有統計學意義（P< 0.05，表2）；兒童SS、TK、TLJA、LL和SVA與青少年比較，差異均無統計學意義（P> 0.05，表2）。

表1 不同性別組兒童和青少年脊柱矢狀位參數分析Tab. 1 Analysis of spinal sagittal parameters in different gender cohorts of children and adolecents

表2 兒童組和青少年組脊柱矢狀位參數分析Tab. 2 Analysis of spinal sagittal parameters in children and adolescent groups

4～6歲和7～9歲2個年齡組的兒童Risser征分級均為0；其余3個年齡組青少年Risser征分級隨年齡增加呈持續增長趨勢，各年齡組間差異均有統計學意義（P< 0.05，表3）。PI隨年齡增長呈持續增長趨勢，在5個年齡組間差異均有統計學意義（P< 0.05，表3）；在4～15歲時上升較快，在16～18歲時上升減緩。SS呈現出與PI相似的趨勢，除13～15歲組與10～12歲組差異無統計學意義外，其他各年齡組間差異均有統計學意義（P< 0.05，表3）；在4～9歲時上升較快，在10～18歲時上升減緩。PT在4～6歲、7～9歲、10～12歲3個年齡組無明顯變化，13歲以后明顯增高，13～15歲及16～18歲組高于4～6歲、7～9歲、10～12歲組，差異有統計學意義（P< 0.05，表3）；但16～18歲組與13～15歲組差異無統計學意義（P> 0.05，表3）。TK在4～6歲、7～9歲、10～12歲3個年齡組無明顯變化，13～15歲組低于4～6歲、7～9歲、10 ～12歲組，差異有統計學意義（P< 0.05，表3）；16～18歲組高于13～15歲組，且明顯低于4～6歲組，差異均有統計學意義（P< 0.05，表3）。LL在4～6歲、7～9歲2個年齡組無明顯變化，10歲以后明顯增高，10～12歲、13～15歲和16～18歲組高于4～6歲和7～9歲組，差異有統計學意義（P< 0.05，表3）；13 ～15歲組與10～12歲組相比，差異無統計學意義（P> 0.05，表3）；16 ～18歲組高于10～12歲和13～15歲組，差異有統計學意義（P< 0.05，表3）。TLJA和SVA在5個年齡組間差異均無統計學意義（P> 0.05，表3）。上述結果提示，PI與年齡變化最為密切相關。

表3 不同年齡組兒童和青少年脊柱矢狀位參數分析Tab. 3 Analysis of spinal sagittal parameters in different age groups of children and adolescents

3 討論

隨著脊柱外科研究不斷深入，學者們對于脊柱矢狀位力線的認知逐步加深，并認為矢狀位力線決定了人體的整體平衡，更決定了個體的生活質量［11］。而在矢狀位上，脊柱-骨盆參數的意義最為深遠，其對于人體在正?；蚣膊顟B下保持節能姿態至關重要［12-14］。在脊柱手術中，為恢復矢狀位力線，不少學者針對不同年齡段正常人群進行了力線的分析研究［15-16］。Mac-Thiong等［17］于2011年完成當時最大的無癥狀成人隊列研究，主要致力于評估矢狀位骶髂形態和平衡情況，并為高加索成年人的正常矢狀位參數提供參考值范圍。Yukawa等［18］通過分析627名正常人群的局部矢狀位參數，進一步探索其與年齡及性別的關系，并對相應年齡與性別的當地人群提供了參考值范圍。針對未成年人，Lee等［19］分析了181名美國無癥狀兒童矢狀位力線，并提供了對應地區兒童的矢狀位參數參考值范圍，LL為48.8°±9.0°，SS為34.9°±6.6°，PI為9.4°±6.1°。Ghandhari等［20］對伊朗地區兒童和青少年矢狀位參數進行評估，并指出應用PI指導脊柱手術術前規劃是合理的，當地的未成年人矢狀位參數與既往高加索人對比有一定差異，表明來自不同區域的未成年人矢狀位力線存在差異。本研究以656名無癥狀中國漢族兒童和青少年志愿者為研究對象，得出中國漢族未成年人群矢狀位參考值范圍：TK為30.41°±10.44°，LL為49.95°±9.04°，TLJA為3.71°±7.55°，PI為41.84°±7.47°，SS為34.08°±6.49°，PT為7.76°±7.11°，SVA為（-0.01±21.57）mm。進一步區分性別，女性PI（42.64°±7.49°）、PT（8.49°±6.86°）及Risser征分級（3.15±1.81）高于男性（40.57°±7.27°、6.62°±7.35°、2.56±1.97），TK（28.86°±10.19°）與TLJA（3.18°±7.29°）低于男性（32.87°±10.36°、4.54°±7.88°）。這一結果表明，不同性別未成年人在生長發育期間矢狀位參數有一定差別，因而在對未成年人實施脊柱手術時，應考慮到性別差異，予以個體化術前規劃。

目前，對于脊柱矢狀位參數在未成年人發育期間的變化規律尚無統一認識。骨盆參數間具有一定的幾何關系，PI=SS+PT，且成人PI 保持相對穩定，不隨年齡增長而變化。本研究結果顯示，與兒童（PI為34.20°±4.00°、PT為3.99°±6.04°）相比，青少年PI（43.18°±7.12°）及PT（8.42°±7.08°）均有增大趨勢。更為細致的年齡分組可發現，除TLJA和SVA外，其他矢狀位參數均有隨年齡變化的趨勢，其中PI呈持續增長趨勢，SS呈現出與PI相似的趨勢。Bailey等［21］于2019年研究分析了2～20歲正常受試者的矢狀位參數，結果表明，兒童和青少年的PI對成人LL有一定的預測價值。本研究結果發現，PI隨年齡呈持續增長趨勢，且在4～15歲時上升趨勢較快，在16～18歲時上升趨勢減緩，證實了PI于成年后維持穩定的結論。Yang等［22］分析了正常人矢狀位平衡的相關因素，指出年齡、T1矢狀角、最大LL、PT和PI是維持矢狀位平衡的主要因素。結合本研究結果綜合考慮，PI與年齡的變化最為緊密，15歲是青少年生長發育的高峰時期，其后生長趨近緩和，因而在行手術規劃時是否考慮避開生長高峰或考慮終末發展情況，本研究可提供數據支撐。

本研究尚存在一定局限性，在臨床應用中需綜合考慮。①本研究為回顧性研究，結果并不能反映真實個體矢狀位參數隨年齡的動態變化情況；②樣本量雖足以取得有統計學意義的結果，但層次和組成尚不夠均勻，仍需進一步擴大樣本量以獲得更為可靠的結論；③由于調查范圍限制，本研究僅分析了河北及上海兩地無癥狀漢族兒童和青少年，而其他民族及地區并未納入研究，尚需進一步多中心大樣本量研究進行探索。

綜上所述，本研究獲得了中國部分地區漢族無癥狀兒童和青少年的矢狀位參數，并提供了相應數值范圍。不同性別及年齡對于矢狀位參數均有一定影響，而PI與年齡關系最為密切，其在成年前呈增長趨勢，16～18歲時增長速度變慢。