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「献」T1斜率的相关因素:脊柱-骨盆平衡和胸部代偿

 昵称65039517 2023-09-16

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「译文」

摘要

目的 探讨T1斜率(T1S)的相关因素。

方法 对215名18岁以上的患者进行全脊柱X光检查,以评估下背痛。测量T1S、骨盆倾斜(PT)、骶骨斜率(SS)、骨盆入射角(PI)、胸部后凸(TK)、腰椎前凸(LL)、颈椎前凸(CL)、胸腰椎后凸(TLK)和矢状垂直轴(SVA)。将患者分为平衡组、代偿平衡组、胸部代偿组和胸部失代偿组。

结果TK(p<0.001)、SVA(p<0.01)和CL(p=0.020)与高T1S显著相关。平衡组的PT最小,SS最大,LL最大(p<0.001)。胸部补偿组的TK最小(p<001)。平衡组和胸部补偿组之间的T1S没有显著差异(p=0.099)。胸部失代偿组的T1S比平衡组大(p=0.023)。

结论 尾节段对颅骨节段具有序贯效应。T1S反映了脊柱的补偿能力。缺乏平衡倾向于增加T1S。骨盆后旋和胸部补偿是防止ASD患者T1S增加的两个关键因素。

Keywords Pelvic compensation, Spinopelvic balance, Spine global balance, T1 slope, Thoracic compensation

介绍

在过去的20年里,从胸腰椎到颈椎,矢状位脊柱对齐已经得到了广泛的研究[1]。T1斜率(T1S)是颈椎和胸腰椎的交界处,因此受到了特别的关注。2010年,[2]Knott等人提出T1斜率有助于评估矢状面平衡。

随后,对T1S进行了颈矢状位对齐方面的研究。骨盆参数影响整个下矢状位脊柱轮廓;[3] Lee等人介绍了胸腔入口对齐参数(包括T1S)影响颅骨和颈椎矢状平衡的概念。Ames等人[4]认为T1S和颈椎前凸(CL)的不匹配对颈畸形有重要意义。研究表明,极高的T1S应被视为胸部畸形或胸腰椎畸形,并建议矫正胸椎以降低T1S[1,5]。一些研究表明,高T1S患者在颈椎手术后有更多的后凸颈椎排列[6–9]。这些发现表明,T1S是脊柱矢状面平衡评估、手术计划和结果预测的重要参数。

哪些因素与T1S有关?这个问题没有标准答案。Inoue等人[10]报告称,T1S随着年龄的增长而增加。Lee等人[11]发现T1S受胸廓入口角和胸廓后凸(TK)的影响。Pesenti等人[12]回顾了青少年特发性脊柱侧弯患者,发现较高的T1S与较差的整体排列有关。然而,年龄、脊柱整体排列和胸部排列相互影响。需要更深入的了解来阐明与T1S相关的因素。

因此,本研究旨在分析脊柱矢状面参数与T1S之间的关系,并试图确定与T1S相关的因素。

方法

患者选择

机构审查委员会批准了对作者附属机构的这项研究。我们回顾性回顾了215名18岁以上的患者,他们在2019年至2020年间接受了全脊柱X光检查以评估下背痛,所有患者都接受了至少三个月的随访。排除标准为先天性脊柱畸形、颈部疼痛、脊柱手术史、恶性肿瘤或神经系统疾病。记录了包括年龄和性别在内的人口统计数据。

脊柱射线照相参数

在标准的直立姿势下获得整根脊柱的站立侧位X线片。脊柱矢状面对齐测量定义如下,使用中性站立侧向x射线图像(图1)。

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T1S被定义为水平面和平行于T1上终板的线之间的角度。骨盆倾斜(PT)定义为连接S1终板中点与股骨头轴线的直线与垂直平面之间的角度。骶骨斜率(SS)定义为水平终板和骶骨终板之间的角度。骨盆入射角(PI)定义为垂直于骶骨终板中点的角度,以及连接该点和股骨头轴线的线。从T4的上端板到T12的下端板测量TK。腰椎前凸(LL)定义为S1终板和L1上端板之间的角度。在C2下端板和C7下端板之间测量颈椎前凸(CL)。通过T10上端板和L2下端板之间的Cobb角测量脊柱后凸(TLK)。C7矢状垂直轴(SVA)定义为从上骶骨终板的上后端到C7垂线的水平距离。我们将前凸定义为正值,后凸定义为负值。

组分类

根据T1S,将患者分为低T1S组(T1S≤25°)和高T1S组。根据SVA值,将患者分为低SVA组(SVA≤50mm)和高SVA组。在低SVA组中,我们评估了PT和PI-LL。PT>25°或PI-LL>10°的患者被分成补偿平衡组,其他患者被分成平衡组。在高SVA组中,我们评估了接受腰椎融合术(颅骨融合水平低于L1)和术后全身X光检查不足的患者的术后SVA和术后TK。术后SVA>50mm的患者被认为是不令人满意的矫正,并被排除在外。TK增加的患者(术后TK–术前TK<-5°)被分为胸部补偿组。TK降低或不变(术后TK-术前TK≥-5°)的患者被分为胸部代偿组(图2)。代偿平衡组和高SVA组的患者被纳入成人脊柱畸形(ASD)组。分组分类的流程图如图3所示。

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数据分析

使用IBM SPSS统计软件22.0版(IBM Corp.,Armonk,NY,USA)对所有收集的数据进行分析。使用t检验、Mann–Whitney U检验、Kruskal–Wallis H检验、Pearson相关分析、单向方差分析、Tamhane T2事后检验或Fisher最小显著性差异事后显著性检验进行统计分析。我们使用逻辑回归进行了一对一的倾向评分匹配,匹配容忍度为0.02,基于年龄、性别和PI值等因素,以调整各组之间的差异。结果以平均值±标准偏差表示。概率(P)值≤0.05被认为具有统计学意义。

结果

T1斜率分析

在这项回顾性研究中,我们最初分析了215名连续患者,包括144名女性和71名男性。平均年龄65.67±11.28岁。我们将114名患者分为低T1S组。我们将101名患者分为高T1S组。低T1S组和高T1S组的人口统计学数据和放射学参数如表1所示。低T1S组和高T1S组的年龄、TLK、TK、CL和SVA存在显著差异(分别为p<0.001、p=0.017、p<0.001和p<0.001)。低T1S组年龄较小,TLK较小,TK较小,CL较小,SVA较小。两组之间在性别、PI、PT、SS或LL方面没有显著差异(表1)。

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我们使用Pearson相关系数来分析参数与T1S之间的相关性(表2)。T1S与年龄、TLK、TK、CL和SVA显著相关(Pearson相关系数分别为0.261、-0.145、-0.420、0.487和0.394)。

为了确定与高T1S相关的因素,使用二元变量逻辑回归模型进行逐步回归分析。我们发现TK(OR=0.915,p<0.001)、SVA(OR=1.267,p<001)和CL(OR=1.038,p=0.020)与高T1S显著相关(表3)。

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组分类

215名患者中,150名SVA≤50 mm,其中平衡组71名,补偿平衡组79名。65例患者SVA>50mm,其中21例因非手术治疗或矫正不理想而被排除在外。我们分析了45例患者的术后参数;22例分为胸部代偿组,23例分为胸部失代偿组(图3)。

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四组比较

我们比较了平衡组、代偿平衡组、胸部代偿组和胸部失代偿组的人口统计学数据和放射学参数(表4)。在性别、PI和TLK方面,四组之间没有显著差异。胸部失代偿组年龄大于平衡和补偿平衡组,胸部补偿组年龄大于补偿平衡组(p<0.001)。胸部失代偿群的T1S比平衡和补偿均衡组更显著(p<001)。平衡组的PT比补偿平衡、胸部补偿、,和胸部失代偿组(p<0.001)。平衡组的SS在所有组中最大(p=0.001)。均衡组的LL最大,胸部补偿组的TK在所有组组中最小(p<001)。胸部失代偿小组的CL比平衡组和补偿平衡组大(p=001)。

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胸部补偿组与平衡组的比较

根据年龄、性别和PI,平衡组的20名患者与胸部补偿组的20例患者使用倾向评分匹配,匹配容忍度为0.02(表5)。与平衡组相比,胸部补偿组的PT较大,SS较小,LL较小,TK较小,SVA较大(分别为p<0.001,p=0.003,p<0.001、p<0.001和p<0.001)。然而,平衡组和胸部补偿组的T1S没有显著差异(p=0.099)。

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胸部失代偿组与平衡组的比较

根据年龄、性别和PI,平衡组的14名患者与胸部失代偿组的14例患者使用倾向评分匹配,匹配容忍度为0.02(表6)。与平衡组相比,胸部失代偿组的T1S更大,LL更小,CL更大,SVA更大(分别为p=0.023,p=0.001,p=0.047,p<0.001)。平衡组和胸部失代偿组之间的PT、SS、TLK或TK没有显著差异(分别为p=0.062、p=0.069、p=0.0475和p=0.515)。

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讨论

在过去的二十年里,脊柱矢状位对齐一直备受关注[1]。T1椎体由肋骨两侧固定,是活动的前凸颈椎和硬性的后凸胸椎之间的过渡区的交界处,所有这些都会导致潜在的不稳定性。T1S作为反映T1椎体矢状面形态的参数,与整个矢状面平衡有关。T1S大于25°或小于13°表示脊柱不平衡[2]。研究发现,T1S与CL呈线性关系[13-15]。这些发现表明,T1S是评估颈椎和全脊柱矢状面平衡的重要参数[12,16-18]。T1S的价值对手术计划和结果预测至关重要[5,8,9,19-23]。根据先前的研究,年龄、脊柱整体排列和胸部排列与T1S相关[2,11,12,24]。在本研究中,我们最初分析了215名连续患者,发现年龄较大、TLK较大、TK较大、CL较大和SVA较大与高T1S相关。Pearson相关分析表明,T1S与年龄、TLK、TK、CL和SVA有显著相关性。二分变量logistic回归显示TK、SVA和CL与高T1S显著相关。这些发现表明T1S受下相邻节段和整体脊柱排列的影响。CL补偿了T1S以保持水平凝视。这些结果与之前的一项研究一致,该研究表明,尾骨节段对颅骨节段有序贯效应[25]。

一些研究发现,T1S随着年龄的增长而增加[10,26]。然而,除年龄外,还有一些脊柱矢状面参数和T1S有关。多项研究报告了T1S与其他整体脊柱参数之间的关系。Lee等人[1,3]发现T1S和TK之间存在显著关系。高T1S与维持颈椎矢状平衡的大CL有关[27]。我们认为,与年龄相关的脊柱退行性变化可以解释T1S的变化。老化的脊椎失去了椎体椎间盘的特征形状,导致腰椎前凸或胸腰椎后凸减少。退行性变化的补偿机制可能影响T1S。

我们使用四组分类来分析ASD和胸部补偿对T1S的影响。与平衡组相比,补偿平衡组和高SVA组的LL较低,PT较大,这表明三个ASD组发生了骨盆后旋转以补偿腰椎畸形。由于补偿平衡组的合理补偿,T1S略有降低,与平衡组相似。在高SVA组中,胸部补偿组降低了TK,限制了T1S的增大。平衡组和胸部补偿组的T1S没有显著差异。根据倾向评分匹配,与平衡组相比,胸部补偿组有骨盆后旋转,TK降低。胸部补偿组T1S增加与平衡组无显著差异。然而,胸部失代偿组没有额外的补偿能力来降低T1S。根据倾向评分匹配,与平衡组相比,胸部失代偿组显示骨盆后旋受限,TK减少受限,但T1S增加。这些发现表明,种族失调组和平衡组的T1S存在显著差异。在我们看来,骨盆后部旋转和胸部补偿是防止T1S增加的两个关键因素(图4)。

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胸椎伸展和骨盆后倾是防止重心向前移动的重要机制。Garbossa等人[28]报道了三种类型的脊柱对齐,在隐藏的不平衡状态下,主动补偿机制可以维持整个脊柱的平衡。然而,尽管有积极的补偿机制,不平衡的脊柱状态仍有前方重力线。在本研究中,由于合理的补偿。胸部补偿组的胸椎伸展防止了T1S过度增大,尽管整体脊柱的平衡受到了破坏。胸部失代偿组由于缺乏补偿而不能阻止T1S的增加。换句话说,T1S反映了脊椎的补偿能力。T1S高的患者可能缺乏对脊柱变性的补偿能力。研究报告称,高T1S可导致颈椎椎板成形术后后凸改变[7-9,19-21,29]。这些研究可能有助于解释高T1S患者手术后的预后差可能与缺乏代偿有关。

这项研究有几个局限性。首先,有长期随访的大型样本队列更适合解决这个问题。其次,由于全脊柱造影的范围,下肢参数没有得到评估。最后,还需要更深入的研究来进一步验证我们的结果。尽管如此,我们相信我们的结果有助于理解T1斜率的值。

结论

尾骨节段对颅骨节段有序贯效应。TK、SVA和CL与T1S高度相关。T1S反映了脊柱的补偿能力。脊柱不平衡倾向于增加T1S。骨盆后旋和胸部补偿是防止ASD患者T1S增加的两个关键因素。

缩写

T1S T1斜率

CL颈椎前凸

PT骨盆倾斜

SS骶斜率

PI骨盆入射角

TK胸部后凸

LL腰椎前凸

TLK胸腰椎后凸

SVA C7矢状垂直轴

ASD成人脊柱畸形

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