下肢不对称在脊柱侧弯姿势与脊柱侧弯个体脊柱畸形评估中的意义：基于ATR、LLD与Cobb角关系的年龄及曲度严重度敏感性分析

《Journal of Clinical Medicine》：The Significance of Lower Limb Asymmetry in the Assessment of Spinal Deformities in Individuals with Scoliotic Posture and Scoliosis

　　

背景：青少年特发性脊柱侧弯（Adolescent Idiopathic Scoliosis, AIS）和脊柱侧弯姿势呈现骨盆倾斜与脊柱排列之间复杂的三维相互作用。下肢长度差异（leg length discrepancy, LLD）常见于表现为脊柱侧弯姿势的个体，并与骨盆倾斜和代偿姿势相关。该研究评估了下肢不对称与脊柱曲度之间的关系，并纳入年龄限制和曲度严重度敏感性分析。方法：在筛查脊柱侧弯姿势的65名个体中，38名参与者纳入最终分析（平均年龄15.3岁；19名结构性脊柱侧弯[Cobb ≥ 10^°]，19名非结构性姿势不对称）。临床评估包括使用Bunnell躯干旋转测量仪（Bunnell’s scoliometer）测量的躯干旋转角（angle of trunk rotation, ATR）、长坐位试验（long-sitting test，Derbolovsky试验）、站立前屈试验（standing flexion test）和Gillet试验。影像学评估（X线）用于测量Cobb角、椎体旋转（Nash–Moe scale）和LLD。统计分析采用Spearman秩相关和比较检验（Student’s t检验、Welch检验和Mann–Whitney U检验）。对年龄<18岁的儿科参与者（n=35）和结构性脊柱侧弯病例（Cobb ≥ 10^°，n=19）进行敏感性分析。多重检验采用Bonferroni校正。结果：在总队列中，ATR与影像学LLD中度相关（r_s=0.40，p_adj=0.041），并与骨盆高度差相关（r_s=0.40，p_adj=0.04）。然而，这些主要关联在<18岁（p_adj=0.114和p_adj=0.128）和结构性脊柱侧弯（p_adj=0.271和p_adj=0.279）亚组中减弱并失去统计学显著性。相反，ATR与绝对腿长差之间的关联在<18岁亚组中保持稳健且具有统计学显著性（r_s=0.50，p_adj=0.021）。下肢不对称指标在任何分析中均未显示与Cobb角显著相关（p_adj=1.000）。临床骨盆试验未能区分ATR或Cobb值，但左侧阳性与显著更大的颈椎前凸相关（p_adj<0.025）。结论：躯干旋转测量仪（scoliometer）测量反映表面躯干旋转而非结构性曲线严重度（Cobb角）。主要LLD与ATR的关联对队列成熟度和曲线结构性敏感，在亚组分析中失去显著性。只有绝对腿长差在青少年队列中与ATR保持稳健关联。躯干旋转测量仪发现的临床解释必须考虑下肢姿势，同时认识到表面不对称并不直接反映结构性脊柱侧弯的幅度。

研究背景方面，青少年特发性脊柱侧弯（AIS）是脊柱三维畸形，表现为额状面侧弯、椎体旋转及矢状面生理曲度异常。尽管其他影像方法不断发展，全长脊柱后前位（PA）X线仍是AIS初始评估和长期随访的主要工具。日常临床中，站立PA X线常在脊柱侧弯姿势或AIS个体中发现下肢长度差异（LLD）。LLD可分为功能性，即由身体姿势和力学异常导致，或结构性，即由骨骼解剖性短缩导致。站立影像中测量股骨头高度差是功能评估LLD的简单成熟方法，但三维成像测量下肢长度仍存在局限。LLD在骨科常见，通常较轻，约90%人群差异小于10 mm，仅约10%人群完全对称。常见原因包括生长障碍、单侧过度生长、先天性或获得性下肢发育不良。严重LLD可关联下背痛、椎间盘病变、髋膝骨关节炎、应力性骨折、站立平衡障碍及跑步损伤风险。骨骼系统对LLD的常见适应包括骨盆倾斜、骨盆旋转和脊柱继发曲线。腿长差异使骨盆倾斜，破坏髋带对称；为维持肩带水平，身体可代偿形成脊柱侧弯，即功能性脊柱侧弯，通常在LLD矫正后完全或部分消退。评估下肢不对称时，必须区分解剖性结构性LLD与功能性表现性LLD；还需区分原发LLD继发脊柱适应与原发性结构性脊柱侧弯继发表观LLD。长期不对称负荷是否导致结构性脊柱重塑仍有争议。早期诊断和适当处理具有临床意义，但最佳治疗策略尚未达成共识；小于20 mm差异常见且通常不导致严重后果，20 mm或以上通常被认为有临床意义并需治疗。因此，研究人员旨在探讨脊柱侧弯姿势和脊柱侧弯个体中LLD与额状面脊柱曲线的关系，以理解代偿机制和姿势相关因素，并支持更准确的诊断与治疗规划。

研究人员开展的研究为单中心临床研究，筛查65名疑似姿势不对称个体，最终分析38名参与者，平均年龄15.3岁，其中19名符合结构性脊柱侧弯标准（Cobb ≥ 10^°），19名表现为非结构性姿势不对称。研究结论显示，躯干旋转测量仪测量反映表面躯干旋转，且对下肢和骨盆不对称敏感，但与结构性曲线严重度即影像学Cobb角无直接关联。主要LLD与ATR的关联对队列成熟度和曲线结构性敏感，只有在青少年亚组中，绝对腿长差与ATR保持稳健显著关联。该研究提示，临床解释躯干旋转测量仪结果时需考虑下肢姿势，同时应认识到表面不对称并不直接等同于结构性脊柱侧弯幅度。

关键技术方法方面，样本来自波兰Rzeszów市，于University of Rzeszów健康科学大学研究中心和Hospital No. 2放射实验室，2024年4—10月完成；初筛65例，最终纳入38例。临床采用Bunnell躯干旋转测量仪（Bunnell’s scoliometer）在Adam前屈试验中测ATR；用Derbolovsky长坐位试验、站立前屈试验和Gillet试验评估骨盆/骶髂关节功能。影像采用Exhibeon 2.40软件测量全脊柱及下肢X线，获得Cobb角、Ferguson角、矢状曲线、Nash–Moe椎体旋转、LLD和骨盆高度差。统计采用Spearman秩相关、Student’s t检验、Welch检验、Mann–Whitney U检验和Bonferroni校正，并行<18岁及结构性脊柱侧弯敏感性分析。

研究结果中，下肢不对称与额状面脊柱畸形的关系（ATR与Cobb角）显示：在总队列中，ATR与影像学LLD及骨盆高度差呈中度正相关，经Bonferroni校正后仍显著；ATR与主曲线Cobb角无显著相关。ATR与相对和绝对下肢长度差显著相关，与矫正鞋垫值无显著关联。所有功能不对称和鞋垫参数与Cobb角均无显著相关。在年龄<18岁敏感性分析中，ATR与LLD、骨盆高度差关联减弱，校正后不显著；ATR与绝对腿长差仍稳健显著；下肢指标与Cobb角仍不显著。在结构性脊柱侧弯亚组（Cobb ≥ 10^°，n=19）中，ATR与LLD、骨盆高度差呈正相关趋势，但校正后未达统计学显著。

临床骶髂功能障碍试验对额状面和矢状面排列的影响显示：Derbolovsky、站立前屈和Gillet三种临床评估中，ATR或影像学参数（Cobb角、胸椎后凸、腰椎前凸、Ferguson角）均未观察到显著组间差异，总队列和<18岁敏感性分析均如此。Derbolovsky试验“无畸形”类别因n≤2仅作描述，比较在右侧和左侧阳性组间进行。

上行代偿探索性分析：临床测试与颈椎前凸显示，颈椎前凸在临床测试分类间存在显著差异。左侧阳性者颈椎前凸显著高于右侧阳性者，Derbolovsky试验p_adj=0.025，站立前屈试验p_adj<0.001，Gillet试验p_adj<0.001。在<18岁敏感性分析中该模式一致，Derbolovsky、站立前屈和Gillet试验左侧阳性者颈椎前凸更大，p_adj分别为0.004、0.009和0.009。原始数据复核显示，在可行颈椎前凸测量的亚组中，站立前屈和Gillet试验给出相同左右分类，因此相应描述和推断结果相同。

讨论部分总结认为，LLD在脊柱侧弯患者中常见，并与骨盆不对称及额状面脊柱排列改变显著相关，这与既往研究一致；忽略该因素可能导致对脊柱畸形的误读。D’Amico等指出，脊柱侧弯患者平均LLD约10 mm，纠正下肢不对称可能改善姿势参数并降低脊柱曲度，提示该因素在诊断和保守治疗中的重要性。文献日益强调区分结构性LLD与功能性LLD；低剂量EOS系统等研究显示，功能性LLD更与骨盆倾斜和腰椎Cobb角相关，而结构性LLD通常较小且与脊柱畸形相关性较弱，提示生物力学代偿机制而非解剖差异在尤其功能性侧弯中起关键作用。Hamada等发现绝对腿长差、相对腿长差异比与腰椎Cobb角正相关，且相对比值相关性更强，说明评估姿势生物力学时需考虑腿长比值。LLD与额状面骨盆倾斜强相关，常伴随腰椎侧弯，且曲线凸向较短肢体；儿童肌肉骨骼可塑性强，鞋垫矫正LLD可显著减少身体轴线侧弯偏差，尤其功能性脊柱侧弯。即使不超过10 mm的轻度差异，也可能与骨盆和脊柱生物力学显著改变相关，在快速生长期尤为重要。研究还认为，躯干旋转测量仪作为脊柱侧弯筛查工具有用，ATR与Cobb角和骨盆不对称相关，但ATR测量对LLD和骨盆倾斜等生物力学因素敏感，可能导致临床高估或低估。模拟骨盆位置1—2 cm改变可显著改变不同脊柱节段ATR，因此解释躯干旋转测量仪结果时应纳入骨盆排列和可能LLD评估。X线可客观评估鞋垫对骨盆和脊柱排列影响；D’Amico等显示矫正鞋垫降低骨盆不对称及功能性侧弯腰椎Cobb角，Raczkowski等证实补偿LLD可使骨盆倾斜正常化并减少躯干轴侧化。与部分报告LLD和Cobb角显著相关的研究不同，本研究未发现LLD指标与Cobb角显著相关；原因可能为本队列以轻中度曲线为主，LLD多为轻度，平均<10 mm，骨盆倾斜可被腰椎局部柔韧性缓冲。LLD未跟踪结构曲线幅度却与ATR相关，提示下肢不对称主要关联软组织骨盆倾斜和表面躯干旋转，在轻度曲线谱中不一定驱动结构性椎体重塑。对鞋垫等矫形干预需谨慎，因为影像学LLD测量至远端胫骨，未评估足弓高度、扁平足或距骨倾斜，足部姿势可能部分驱动或放大站立骨盆倾斜，故处方补偿鞋垫前需进行详细临床和足部评估。意外发现左侧骨盆不对称临床指标阳性者颈椎前凸更大，原文提出上行姿势相互作用假设：骨盆扭转改变骶骨基底空间方向（Ferguson角），颈椎为维持水平凝视和姿势平衡进行矢状面反向平衡，可能受不对称椎旁肌张力影响。但颈椎样本n=27、头位未标准化、研究为横断面设计，故该生物力学发现仅为假设生成，而非固定闭合上行链证据。未来需采用全脊柱三维双平面成像如EOS系统、椎旁肌表面肌电（sEMG）和有限元建模验证。

局限性包括：横断面观察设计不能推断因果或事件时序；骶髂关节活动度临床测试具有触诊主观限制，未前瞻计算评分者内信度；LLD测量未纳入足形态如足弓高度、扁平足或距骨倾斜；缺乏健康对照或特定比较组，单中心招募不能排除选择偏倚；颈椎前凸仅部分参与者n=27可评估；站立颈椎姿势受头位、视觉凝视和定位指令影响且未标准化；样本量较小、年龄范围10—36岁，75%以上为13—16岁，存在骨骼成熟度和脊柱柔韧性异质性。未来建议采用纵向设计、严格年龄分层队列、足部生物力学评估和对照组。

研究结论翻译：躯干旋转测量仪（scoliometer）测量反映表面躯干旋转，并对下肢和骨盆不对称敏感，但与脊柱曲度结构严重度（影像学Cobb角）无直接关联。虽然总队列分析提示ATR与主要影像学LLD/骨盆高度差中度相关，但这些关联在年龄限制（<18岁，n=35）和结构性脊柱侧弯（Cobb ≥ 10^°，n=19）敏感性分析中减弱并失去统计学显著性。关键的是，仅ATR与绝对腿长差关系在青少年群体中保持稳健且统计学显著（r_s=0.50，p_adj=0.021）。这些发现强调，脊柱侧弯姿势中的表面躯干不对称受姿势性腿长因素影响，但必须在异质性年龄和曲线谱中谨慎解释。此外，标准触诊临床测试（Derbolovsky、站立前屈和Gillet）未区分额状面脊柱侧弯严重度或ATR，但其与颈椎前凸的观察关系提示初步、探索性矢状面代偿，值得未来多平面三维评估。