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摘要

引言先前的研究表明，矢狀脊柱和骨盆形態可能與青少年特發性脊柱側凸的發展和進展相關，但初始脊柱和骨盆形態對支具治療期間曲線進展的預測價值尚不清楚。本研究的目的是評估初始脊柱骨盆形態與使用密爾沃基支具的青少年特發性脊柱側凸曲線進展風險之間的關系。

材料與方法2002年至2007年，60名女孩接受了密爾沃基支具治療青少年特發性脊柱側凸（單側胸廓曲線，頂點位于或高于T8）。進行初始站立、全長側位X線攝影，并測量脊柱和骨盆排列的7個矢狀位X線參數?；颊咭恢彪S訪到骨骼成熟或Cobb角進展>45°。曲線進展被定義為最終隨訪時Cobb角度≥6°增加或支架治療期間手術進展。

結果成功控制曲線進展的45名患者（75.0%）最初的骨骼成熟度（平均Risser征較高）明顯高于曲線進展的15名患者（25.0%）。穩定組和進展組的初始平均Cobb角相似。穩定組的平均骨盆傾斜、T1骨盆傾斜和T9骨盆傾斜角度明顯大于進展組，這三個角度是支具治療期間曲線進展的獨立預測因素。在初始平均PI、SS、胸椎后凸或腰椎前凸角度方面，穩定組和進展組之間沒有顯著差異。在密爾沃基支具治療期間，支具前PT≤-0.5°是強預測性的，T1旋盆傾斜T1-spinopelvic inclination≤3.5°是彎曲度進展的一般預測指標。結論初始骨盆傾斜和旋盆傾斜角度可以預測青少年特發性脊柱側凸Milwaukee支具的曲度進展和治療結果。

Keywords Adolescent idiopathic scoliosis ?? Spinopelvic morphology ?? Brace treatment ?? Curve progression

介紹

青少年特發性脊柱側凸是一種軀干三維畸形，由脊柱側彎和脊椎旋轉組成[34]。它影響大約1-3%的青少年，在女孩中更為常見[18]。密爾沃基支具經常用于輕度至中度未成熟青少年特發性胸椎側凸的非手術治療，其頂點位于或高于T8[17]。支架可以引導脊柱生長，阻止畸形惡化。在一些使用密爾沃基支具的患者中，脊柱側凸的自然病史可以改變，手術可以避免[16]。然而，密爾沃基支具可能無法控制22-28%患者的曲線進展[5，16]。支具治療的曲線進展和有效性取決于患者的年齡、性別、曲線大小、曲線類型和青春期狀態[29、30、35]。

矢狀脊柱排列和骨盆形態可能有助于青少年特發性脊柱側凸的發展和進展[9,19,32,36]。青春期發育急速期前后脊柱發育不均衡，導致脊椎矢狀面排列失調，可能導致脊椎屈曲和彎曲[9]。在青少年特發性脊柱側凸患者中，前柱過度生長導致的胸廓低后凸可能與更快的曲線進展有關[36]。

此外，骨盆的形態和骨盆與脊柱的相對位置可能會影響脊柱的矢狀排列和平衡[1、2、7、8、21、26、27]。青少年特發性脊柱側凸患者的骨盆PI（即在側位片上測量的骶骨板垂直線與骶骨板中點和股骨頭軸線連接線之間的角度）明顯高于無脊柱側凸的患者[32]。異常的矢狀面輪廓可能導致脊柱在自重壓縮下不穩定，從而導致脊柱側凸的進展[10]。

在青少年特發性脊柱側凸患者的支具治療過程中，關于脊柱骨盆形態對控制曲線進展的影響，目前幾乎沒有可用的信息。我們假設脊柱骨盆形態可能影響密爾沃基支具治療脊柱側凸的結果。本放射學研究的目的是確定脊柱骨盆形態學參數對預測青少年特發性胸椎側凸女孩在密爾沃基支具治療期間曲線進展的價值。

材料和方法

項目

2002年至2007年間，所有被診斷為青少年特發性脊柱側凸并接受密爾沃基支具治療的女性患者均被納入本研究。納入標準為：（1）單側胸廓曲線，頂點位于或高于T8（Cobb角25°–40°）[17，25]，（2）使用不帶任何特殊附件的Milwaukee支具進行治療，（3）支具初始年齡10–15歲，（4）初始Risser征0–2，（5）初潮前或初潮后不到 1 年，（6）以前沒有脊柱側凸治療，（7）合規率（定義為實際每日支具時間與建議每日時間的比率）≥75%[24]，（8）隨訪至骨骼成熟或脊柱側凸進展（Cobb角>45°，建議手術）。診斷為先天性、神經肌肉性或其他結締組織疾病的非特發性脊柱側凸患者被排除在研究之外。該研究已獲得醫院臨床研究倫理委員會的批準。

每位患者都被指示每天22小時佩戴密爾沃基支具，允許2小時進行體育活動和個人衛生。每隔3-6個月在門診檢查并根據需要調整支具。當生長停止時（兩次連續訪視之間的高度變化小于1cm，間隔至少6個月），髂骨嵴骨化（Risser 4級），開始縮減支具[25]。

根據支具治療的最終結果，將患者分為兩組[37]。穩定組包括從初始支具處方到最后隨訪期間胸廓曲線有<6°進展的患者。進展組包括治療效果不佳的患者，從最初的支具預描述到最后的隨訪或需要手術治療的曲線進展，Cobb角≥6°增加。

患者評估

審查了所有患者的病歷和X光片。制作了全長站立后前位和側位 X 光片?；颊咭苑潘傻姆绞街绷?，雙手手指放在同側鎖骨上，上臂外展至垂直方向約45°。避免強迫或不自然的姿勢。在每張 X 光片上都注明了 Risser 征。所有病歷和X光片均由未參與患者治療的第一作者審查。為了評估測量精度，所有測量均使用提供適當工具的標準計算機程序（Surgimap Spine Software，New York，USA）以至少 4 周的間隔進行兩次。假設股骨頭是球形的，然后自動計算股骨頭的中心。

在每張側位片上測量骨盆（三個參數）和脊柱（四個參數）在矢狀面上對線的射線照相參數：

【圖1a一名13歲青少年特發性脊柱側凸女孩的后前位X線照片：Risser 0級，原發性胸椎Cobb角31°。b、 c同一患者在就診時的側位片：T1骨盆傾斜（T1-SPI）5°，骨盆傾斜（PT）16°。d Milwaukee支具治療（3年）后患者的后前位X線照片顯示胸部Cobb角減?。?1°）】

1. 骨盆入射角定義為骶骨板的垂線與骶骨板中點與股骨頭軸線的連線之間的夾角 [23]（圖 1）。

2. 骶骨斜率定義為水平線與骶骨板的夾角[23]（圖1）。

3. 骨盆傾斜定義為垂直線與連接骶骨板中點和股骨頭軸線的線之間的角度（當髖軸位于骶骨板中點前面時為正）[23]（圖1、2)。

4. 胸椎后凸畸形定義為 T5 椎體上終板與 T12 椎體下終板之間的角度（當曲線前凸時為負，當曲線后凸時為正）[22]。

5. 腰椎前凸定義為 L1 椎骨上終板與 S1 椎骨上終板之間的角度 [22]。

6. T1-脊柱骨盆傾角定義為垂直線與連接 T1 椎體中心和股骨頭軸線的線之間的角度（當髖軸位于 T1 椎體中心前方時為正）[28]（圖. 1, 2).

7. T9-脊柱骨盆傾斜度定義為垂直線與連接 T9 椎體中心和股骨頭軸線的線之間的角度（當髖軸位于 T9 椎體中心前方時為正）[28]（圖1).

數據分析

使用了兩次測量的平均值。使用統計軟件（SPSS 13.0，SPSS Inc.，伊利諾伊州芝加哥）對數據進行分析。平均值報告為平均值±標準差。方差計算分析的匯總統計數據用于提供測量誤差的95%預測限。進行獨立樣本t檢驗，比較穩定組和進展組之間的年齡、Risser征、Cobb角和脊柱骨盆參數。在年齡、Risser征、Cobb角和脊柱骨盆參數之間進行了雙變量相關檢驗。Spearman相關系數用于比較Risser符號等序數變量，Pearson相關系數用于對比連續變量。進行多變量回歸分析，比較穩定組和進展組之間的旋盆腔參數。統計學上的顯著差異由P<0.05定義。

接受者操作者特征分析是為了評估不同變量對預測支具治療期間曲線進展的診斷有用性。 對于每個變量，選擇所有可能的切點，并計算每個切點的敏感性和特異性。 然后通過繪制每個切割點的真陽性分數與假陽性分數來創建接收者操作員特征曲線。 接受者操作特征曲線下面積是變量診斷能力的量度，接近 1.0（高）或 0.0（低）的值表明該變量的診斷能力強，接近 0.5 的值表明該變量的診斷能力強。 變量并不比隨機機會更具預測性 [6]。

結果

研究中有60名患有青少年特發性脊柱側凸的女孩，大多數患者屬于穩定組（表1）。穩定組和進展組患者的平均發病年齡分別為13.0±1.0歲和12.4±1.1歲（P>0.05）。所有患者的平均隨訪時間為3.5年（范圍為0.9-6.3年）。

在初始評估時（支具治療前），穩定組患者的平均骨骼成熟度比進展組患者更高（平均Risser征更高），但兩組患者的初始平均Cobb角相似（表1）。穩定組的初始平均骨盆PT、T1骨盆傾斜和T9骨盆傾斜明顯大于進展組（表1）。穩定組和進展組在初始平均骨盆PI、骶骨斜度、胸椎后凸或腰椎前凸方面沒有差異（表1）。

雙變量相關分析表明，在所有患者中，初始評估時的年齡和Risser征與骶骨斜度和腰椎前凸呈負相關，初始評估中的年齡和Risser征呈正相關

與骨盆傾斜PT相關（表2）。在所有患者中，初始年齡也與T1和T9脊柱骨盆傾斜度呈正相關（表2）。在穩定組中，初始評估時的年齡和Risser征與骶骨斜度和腰椎前凸呈負相關，初始評估中的年齡和Risser征與骨盆傾斜呈正相關（表2）。在進展組中，初始評估時的Cobb角與T1-和T9旋盆斜度呈負相關（表2）。

考慮到穩定組和進展組之間的矢狀面形態差異可能歸因于兩組之間骨骼成熟度（Risser征）的差異，隨后，我們進行了多元回歸分析，從統計學上將Risser征與重要的旋盆參數（骨盆傾斜PT、T1-和T9旋盆傾斜）分開，作為預測曲線進展的獨立因素。多元回歸分析表明，在調整Risser征和Cobb角后，穩定組和進展組在初始骨盆傾斜、T1骨盆傾斜和T9骨盆傾斜方面仍然存在顯著差異（表3）。

接受者-操作員特征分析表明，支具前骨盆傾斜PT≤-0.5°強烈預測了密爾沃基支具治療期間的曲線進展（敏感性64.3%，特異性83.3%，曲線下面積0.766，P<0.01）（圖3）。在密爾沃基支具治療期間，預支具T1脊柱骨盆傾角≤3.5°也可預測曲線進展（敏感性64.3%，特異性71.4%，曲線下面積0.696，P<0.05）（圖4）。盡管支具前T9脊柱骨盆傾角≤6.5°是脊柱側凸進展風險增加的一個指標（敏感性92.9%，特異性40.5%），但該切點僅具有微弱的預測性，不顯著（曲線下面積0.651，P>0.05）（圖5）。

圖3預支具骨盆傾斜的接收器-操作員特性曲線。每個點都是骨盆傾斜的一個切點，在這個切點上評估預測支撐失效的敏感性和特異性

圖4預支具T1的接收器-操作員特征曲線-旋盆傾斜度。每個點都是T1脊柱骨盆傾斜度的一個切點，在這個切點上評估預測支撐失效的敏感性和特異性

圖5預支撐T9旋骨盆傾斜度的接收器-操作員特性曲線。每個點都是T9-骨盆傾斜度的一個切點，在這個切點上評估了預測支撐失效的敏感性和特異性

討論

脊柱側凸的進展與初始骨盆傾斜、T1骨盆傾斜和T9骨盆傾斜之間的顯著相關性（表3）證明了初始骨盆形態可能影響使用密爾沃基支具治療脊柱側凸療效的假設。使用Milwaukee支具（表1）治療后觀察到的穩定曲線（75.0%）和進展曲線（25.0%）的頻率與之前報道的一致[5，16]。

青少年特發性脊柱側凸患者支具治療的預后評估需要了解與曲線進展相關的風險因素。初始年齡、骨骼成熟度和曲線大小在預測支具治療結果方面具有預后價值[29，35]。目前的研究特別關注初始旋盆形態作為密爾沃基支具治療期間曲線進展的預后因素的作用。

在存在矢狀位失調的情況下，骨盆傾斜可能是一個補償因素，以保持能量有效的姿勢和脊柱直立[13，14]。在本研究中，進展組的初始骨盆傾斜明顯低于穩定組（表1；圖1、圖2）。骨盆傾斜角度和骨骼成熟度（Risser征）呈正相關（表2），與之前公布的結果一致[21，22]。此外，在控制Risser征的情況下，穩定組和進展組的初始骨盆傾斜角度存在顯著差異（表3），治療前骨盆傾斜角≤-0.5°與支具治療期間曲線進展風險的增加密切相關（圖3），證實初始傾斜是預測密爾沃基支具治療成敗的獨立因素。這與骨盆的代償作用原理一致[3，12]，骨盆前傾（骨盆傾斜角減?。┛赡軙е录怪谑笭蠲嫔吓帕胁积R，使胸廓曲線的頂端區域相對髖軸前方，這可能會對頂端區域產生潛在的不利生物力學影響，導致支具治療期間軸向旋轉不穩和曲線進展增加[10,15]。

T1-和T9旋盆傾角已用于評估矢狀脊柱的平衡和軀干傾斜[28]。這兩個角度參數有助于避免其他參數固有的誤差，這些參數基于非校準射線照片上偏移長度的測量[28]。即使調整了Risser征和Cobb角（表3），進展組的初始T1和T9脊柱骨盆傾斜角仍明顯小于穩定組（表1），但T1脊柱骨盆傾斜角（≤3.5°）而不是T9脊柱骨盆傾斜角，在使用密爾沃基支具治療期間，對曲線進展有顯著（盡管微弱）預測（圖4、5）。T1骨盆傾斜角度是T1椎體通過髖軸相對于骨盆的位置的測量值，對于股骨頭更接近T1椎骨垂直線的患者，T1骨盤傾斜角度更小，杠桿臂更短，有助于保持髖關節周圍的力平衡。因此，進展組（表1）中記錄的T1旋盆傾角較小的平均值可能繼發于骨盆前傾角（較低的骨盆傾角），并且可能不是最重要的。

以往的研究表明，胸椎后凸對脊柱側凸曲線進展的影響有不同的結果。根據“脊柱前柱過度生長”理論以及組織形態計量學和磁共振成像研究結果，胸椎后凸不足可能是脊柱側凸曲線進展的危險因素，這些研究結果表明青少年特發性脊柱側凸患者的前后椎柱生長不均衡[9，38]。胸椎低后凸患者的脊柱側凸曲線進展速度可能比胸椎正常后凸患者大[36]，但在另一項研究中，胸椎后凸與診斷時的脊柱側傾嚴重程度或脊柱側凸進展風險無關[4]。目前的結果顯示，穩定組和進展組的平均胸椎后凸角度沒有差異（表1）。研究結果之間的差異部分歸因于不同的人群樣本，之前的研究[4，36]包括各種曲線類型（胸椎曲線、胸腰曲線和腰椎曲線），但目前的研究僅包括單個胸椎曲線。雖然胸椎后凸不足可能與未經治療的青少年特發性脊柱側凸（自然病史）的進展有關，但在使用密爾沃基支具治療單胸廓曲線期間，它可能不是預測曲線進展的預后因素（表1）。

骨盆形態可能影響脊椎矢狀面排列和平衡[10，12]。先前的一項多中心放射照相研究表明，青少年特發性脊柱側凸患者的骨盆入射角PI高于正常青少年[32]，這可能是由于脊柱骨盆形態改變所致。然而，在本研究中，穩定組和進展組的平均骨盆PI沒有差異（表1），本研究中的骨盆PI值小于先前報道的值[19，32]。

骨盆傾斜（PT）+骶骨斜率（SS）=骨盆入射角（PI）[13]。PI值固定時，PT的增加等于SS的減少，反之亦然。然而，在目前的研究中，只有PT在穩定組和進展組之間存在顯著差異，PI和SS均無顯著差異。我們認為這可以歸因于統計評估。盡管獨立樣本t檢驗表明，兩組之間的PI和SS沒有統計差異，但穩定組似乎PI較高，SS較低，而進展組似乎PI較低，SS較高（表1）。由于我們納入的受試者數量有限，兩組之間PI和SS的這些細微差異可能無法通過統計分析檢測出來，但可能通過三個參數（即PT=PI-SS）的算術相互關系放大穩定組和進展組之間PT的差異，對PT值產生累積影響。此外，先前的研究報告稱，PI在兒科生長過程中可能會略有增加，但即使在年齡范圍從3歲到18歲的大組受試者中，這種趨勢也很小[20，21]。因此，有可能發現穩定組的PI稍高（因為穩定組的受試者骨骼更成熟），但不能確定穩定組和進展組之間存在統計差異，盡管樣本容量較小，但這也可能歸因于當前研究中年齡分布的有限范圍（10-15歲）。根據我們的結果，我們認為PT（而非PI或SS）具有較好的臨床相關性，可以作為曲線進展的預測因素。應以類似的方式開展大樣本容量的進一步研究，以驗證我們發現的邏輯。

目前的結果表明，支具治療期間的曲線進展與初始較低的Risser分級有關（表1），與先前研究的結果一致[16，33]。支具治療可能無法阻止更?。?lt;12歲）且開始支具治療時Risser分級較低（<2級）的兒童的曲線進展[33]，支撐時骨骼發育不太成熟（Risser征0-1）的患者脊柱側凸手術治療頻率高于骨骼發育更成熟（Riser征2-4）的患者[16]。以往對不同脊柱側凸曲線模式患者的研究表明，初始Cobb角較大的患者在支具治療期間更有可能出現曲線進展[11,31]；然而，在本研究中，初始Cobb角可能不是曲線進展的預測因素（表1），因為目前的患者都有相同的初始曲線模式（單胸曲線），這限制了與以往不同初始曲線模式患者的研究進行比較。

本研究的一個局限性是只研究了一種類型的支具；應以類似的方式研究波士頓型支具，以驗證我們的發現。本研究的另一個局限性是缺乏考慮支具對旋盆的直接影響。雖然每個密爾沃基支具都是個性化定制的，以確保骨盆模塊不會對骨盆施加額外的力，但骨盆可能會受到支具的影響。然而，考慮到增加的輻射暴露可能對未成熟的AIS患者造成更不利的影響，我們沒有對戴支具的患者進行額外的側位片檢查，也沒有調查密爾沃基支具對矢狀面輪廓的影響。

結論

初始骨盆傾斜和旋盆傾斜角度可以預測青少年特發性脊柱側凸患者控制曲線進展的成敗。在密爾沃基支具治療期間，預支撐骨盆傾斜≤-0.5°是強預測性的，T1旋盆傾斜≤3.5°是一般預測曲線進展的。在密爾沃基支具治療之前和期間，應特別注意并特別咨詢初始骨盆傾斜較低（≤-0.5°）或T1脊柱骨盆傾斜（≤3.5°）的患者。