节段性腰椎前凸变化如何影响成人脊柱畸形术后L1-骨盆角(L1PA):哪些腰椎节段最为重要?

《European Spine Journal》:How changes in segmental lordosis impact L1-pelvic-angle after adult spinal deformity surgery: Which lumbar levels matter most?

【字体: 时间:2026年07月21日 来源:European Spine Journal 3.2

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  目的:实现目标L1-骨盆角(L1-pelvic-angle, L1PA)在很大程度上受成人脊柱畸形(adult spinal deformity, ASD)手术期间节段性腰椎前凸(segmental lordosis)变化的影响。了解改变每个前凸节段水平对L1

  
目的:实现目标L1-骨盆角(L1-pelvic-angle, L1PA)在很大程度上受成人脊柱畸形(adult spinal deformity, ASD)手术期间节段性腰椎前凸(segmental lordosis)变化的影响。了解改变每个前凸节段水平对L1PA的影响将有助于ASD的术前规划和术中序列评估。在接受ASD手术的患者中,研究人员旨在评估节段性腰椎前凸变化对术后L1PA的影响。方法:对ASD手术患者进行了回顾性队列研究(2009-24)。纳入标准为:≥5级融合以及矢状面/冠状面畸形。主要暴露变量为每个腰椎水平的节段性腰椎前凸变化。主要结局是L1PA的变化。进行了控制每个水平术前和节段性腰椎前凸变化的多变量回归分析。结果:在180例患者(平均年龄:59±19岁,32%男性)中,平均术前/术后L1PA分别为14±11°和12±9°。L1/2:平均腰椎前凸变化为7±6°。对于L1/2腰椎前凸每增加10°,L1PA增加0.33°(β=-0.03, p=0.684)。L2/3:平均腰椎前凸变化为8±8°。对于L2/3腰椎前凸每增加10°,L1PA减少0.01°(β=0.00, p=0.991)。L3/4:平均腰椎前凸变化为9±8°。对于L3/4腰椎前凸每增加10°,L1PA减少1.05°(β=0.10, p=0.086)。L4/5:平均腰椎前凸变化为9±8°。对于L4/5腰椎前凸每增加10°,L1PA减少1.78°(β=0.18, p=0.001)。L5/S1:平均腰椎前凸变化为11±12°。对于L5/S1腰椎前凸每增加10°,L1PA减少1.41°(β=0.14, p=0.002)。结论:ASD术后L4/5水平的节段性腰椎前凸变化与L1PA的最大幅度降低相关,其次是L5/S1和L3/4。L5/S1的变化对L1PA的影响略小于L4/5。这些发现表明,专注于在L4/5和L5/S1水平增加腰椎前凸将带来L1PA的最大改善。
该研究发表于《European Spine Journal》。研究背景方面,恢复脊柱骨盆序列(spinopelvic alignment)是成人脊柱畸形(adult spinal deformity, ASD)矢状面重建的核心目标。尽管既往常用矢状面垂直轴(sagittal vertical axis, SVA)、骨盆倾斜(pelvic tilt, PT)、T1-骨盆角(T1-pelvic angle)等参数指导矫形,但这些指标在术中难以评估且易受骨盆或胸椎代偿机制影响。L1-骨盆角(L1-pelvic angle, L1PA)作为一种整合全局矢状序列与PT的可靠指标,定义为L1椎体中心点与S1上终板中点连线及股骨头中心连线所形成的夹角,可作为ASD术中直接可调的目标。目标L1PA计算公式为0.5×骨盆入射角(pelvic incidence, PI)–21°。由于L1PA反映L1椎体相对于骨盆位置与倾斜度的关系,其形态由全腰椎累积的节段性腰椎前凸(segmental lordosis)塑造,尤其是下腰椎L4/5和L5/S1对总腰椎前凸贡献占比达35–40°。然而,目前关于各具体腰椎节段对L1PA的节段性贡献尚缺乏深入研究,且术中如何精准应用节段性前凸以优化L1PA尚不明确。因此,研究人员旨在评估ASD手术中各腰椎节段前凸变化对术后L1PA的影响,为术前规划与术中调整提供依据。
研究人员开展了一项单中心回顾性队列研究,样本来源于2009至2024年间由5名 fellowship-trained 神经外科及骨科脊柱外科医生手术的ASD患者,纳入年龄大于18岁、行≥5级融合且符合冠状面垂直轴(coronal vertical axis, CVA)≥3 cm、SVA≥5 cm、PT≥25°、胸椎后凸(thoracic kyphosis, TK)≥60°或PI-腰椎前凸(lumbar lordosis, LL)不匹配>10°等标准的患者,排除不符合者后最终180例入组。主要暴露变量为各腰椎水平(L1/2至L5/S1)术前至术后节段性腰椎前凸变化,主要结局为L1PA变化。采用多变量线性回归模型,纳入术前各节段腰椎前凸及各节段术后变化幅度作为自变量以隔离节段矫形效应并校正基线混杂,统计显著性设为p<0.05,使用IBM SPSS Statistics 29进行分析。
研究结果如下。
人口统计学特征:共180例患者符合标准,平均年龄为59.1±18.6岁,男性58例占32.2%,平均体重指数(body mass index, BMI)为27.8±5.8,大多数患者为白人占93.9%。合并症方面,29.4%无合并症,39.4%有一种,31.1%有两种及以上。手术技术中前路腰椎椎间融合(anterior lumbar interbody fusion, ALIF)占22.8%,经椎间孔腰椎椎间融合(transforaminal lumbar interbody fusion, TLIF)占16.7%,侧方腰椎椎间融合(lateral lumbar interbody fusion, LLIF)占2.2%,平均固定节段数为10.8±3.3。
放射学序列:术前平均PI为56.0±15.0°,PT为25.3±11.5°,骶骨倾斜角(sacral slope, SS)为30.8±12.9°,SVA为70.5±66.7 mm,平均L1PA为14.0±11.3°,38.3%患者处于目标值5°误差内。术后平均L1PA改善至11.9±9.5°,仅45.6%达到目标序列,SVA降至41.6±45.7 mm,SS增至33.3±11.3°,PT降至23.0±11.3°,L4–S1腰椎前凸从?31.2±14.7°改善至?34.1±12.8°,平均L1PA变化为2.0±9.2°。
节段性腰椎前凸:术前平均节段性腰椎前凸在L1/2为1.3±9.1°,L2/3为?1.7±9.8°,L3/4为?5.6±9.7°,L4/5为?11.0±9.9°,L5/S1为?20.4±7.1°。术后所有水平腰椎前凸均改善,L5/S1最大为?21.1±11.9°。变化幅度绝对值最大为L5/S1(11.3±11.9°)和L4/5(8.8±8.2°),其次为L3/4(8.6±7.7°)、L2/3(8.1±7.6°)、L1/2(7.1±6.1°)。从变化方向看,L2/3腰椎前凸增加最大(3.8±10.5°),其次L4/5(2.8±11.7°),L5/S1增加最小(0.7±16.4°),92例(51.1%)患者L5/S1腰椎前凸减少。
节段性腰椎前凸变化与L1PA:多变量回归分析显示,仅L4/5和L5/S1的节段变化与术后L1PA变化显著相关。L4/5腰椎前凸每增加10°,L1PA减少1.78°(β=0.18, p=0.001);L5/S1每增加10°,L1PA减少1.41°(β=0.14, p=0.002)。L1/2(β=?0.03, p=0.684)、L2/3(β=0.00, p=0.991)、L3/4(β=0.10, p=0.086)变化与L1PA变化无显著关联。进一步亚分析显示L4/5与L5/S1对L1PA影响差异无统计学意义(p=0.570),效应差估计为0.037(95% CI: -0.09-0.17)。结果表明在L4–S1尤其是L4–L5增加腰椎前凸对ASD术后降低L1PA影响最显著。
讨论部分总结指出,L1PA是可靠的全局序列参数,但其无法直接通过移动股骨头或L1椎体调整,需依赖节段性腰椎前凸施加。研究发现下腰椎尤其是L4/5和L5/S1变化是唯一与L1PA降低显著相关的节段,这与正常脊柱中L4–S1贡献主要腰椎前凸的生物力学一致。下腰椎前凸增加使L1相对骨盆后移从而减小L1PA,常伴PT降低强化该效应。L4/5较L5/S1影响略大但无统计学差异,可能源于L5/S1矫正幅度均值仅0.7°且受骶骨形态与腰骶交界僵硬限制,超半数患者L5/S1前凸未增甚至减少,而L4/5节段活动性更大更易检测贡献。研究提示术中应策略性在L4/5、L5/S1通过ALIF、TLIF、截骨、棒塑形、cage放置、后方松解及节段加压等技术优化下腰椎前凸以调节L1PA,术中长片验证后可针对性调整活动节段。局限性包括单中心回顾性可能限制外推、未测手术技术与骨盆代偿等混杂、达目标L1PA比例低反映ASD异质性与数据库跨年特性、多变量线性回归假设线性加和可能简化非线性生物力学且节段变量相关引致多重共线性、未纳入椎间隙高度变化及混合矢状冠状畸形异质性、未评估对患者报告结局的影响。
结论部分原文翻译为:在接受ASD手术的患者中,L4/5水平的节段性腰椎前凸变化与L1PA的最大改善相关,其次是L5/S1。L1/2、L2/3、L3/4腰椎水平的变化未显著改变L1PA。这些结果表明,外科医生应专注于在活动的L4/5水平增加腰椎前凸,以实现L1PA的最大改善。
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