摘要：
矢状面平衡参数是评估和治疗脊柱疾病的关键。局部参数描述人体各个节段的形态和方向，整体参数描述相邻节段的走向。相邻的节段是相互连接的，它们一起造就了一个稳定平衡的姿势。
人从学会走路开始骨盆入射角逐渐增加，到成年趋于稳定。骨盆入射角的增加主要导致骨盆倾斜角的相应增加，而骶骨倾斜保持相对稳定。胸椎后凸和腰椎前凸也会随着生长而轻微增加。
C7铅垂线在生长过程中会向后退，直到成年期，当发生退行性变化时(主要是在中年后期)才会向前移动。无症状的儿童和成人站立时整体平衡相对稳定，骶脊角和脊柱倾斜值范围较小。
95%的正常儿童的骶脊角为115°～149°，脊柱倾斜为84°～102°。类似地，95%的正常成年人的骶脊角为114°～147°，脊柱倾斜为84°～97°。总的来说，27%的少年、11%的青年和接近14%的成年人站立时C7铅垂线在骶髂关节轴线前面。
随着年龄的增长，成人骨盆有向后旋转的趋势(骨盆倾斜增加、骶骨倾斜减少)。随着年龄的增长，腰骶角也趋于减小，而脊柱的倾斜角度保持稳定。
一、概述
当评估和治疗脊柱疾病时，矢状面平衡的基本概念是非常重要的。虽然姿势的保持和相应的代偿机制会随着生长和衰老而变化，但在评估矢状面平衡时，了解儿童和成人之间的差异也很重要。本章描述了正常儿童和成人矢状面平衡的主要概念与参考值。
二、矢状面平衡参数
正常的矢状面平衡有很多的参数。局部参数通常描述人体各个部分的形态和方向，包括颈、胸、腰骶、骨盆和下肢，整体参数用于描述相邻解剖节段的整体矢状面序列。与整体参数相比，局部参数在个体之间存在比较大的差异性[1]。
将矢状面平衡的形态参数与方向参数区分开是非常重要的。骨盆入射角等形态学参数描述的是不受个体位置变化影响或影响很小的解剖学特征。相反，方向参数是位置相关的，因此在获取射线图像时需要标准化的方向，以确保足够的再现性。
矢状面平衡参数的变化也可以通过所使用的放射学和(或)测量技术来放大。虽然角参数仅受射线照相和测量技术的轻微影响，但线性测量高度依赖于射线照相技术和校准。因此，为了减少与线性测量相关的误差，通常首选对参考点进行角度、辐射或定性的评估(图7-1)。
三、正常矢状面平衡的基本概念
尽管矢状面平衡的参数有很大的变化，但正常个体以平衡的姿势站立，脊柱、骨盆和下肢序列，以最小化能量消耗保持平衡。
在评估矢状面平衡时，有一些基本概念需要考虑。首先，相邻的节段相互连接，它们之间的关系形成了一个稳定平衡的姿势[2,3]。虽然矢状面平衡的正常值对于评估和治疗脊柱疾病患者很重要，但保持相邻节段之间的平衡更为重要。此外，即使儿童和成人的矢状面平衡参数不同，正常儿童和成人的各参数之间的关系仍然相似。
当脊柱、骨盆或下肢出现病变时，其局部或者相邻节段会进行代偿维持矢状面平衡。虽然矢状面平衡的局部参数在正常人群中变化很大，但在某些情况下，仅能通过这些参数之间的异常关系来反映潜在病理的存在。
当代偿机制不能代偿时，矢状面平衡的局部参数可能仍在正常范围内，而整体平衡的参数可能会超出正常范围。因此，矢状面平衡的整体参数在正常人群中维持在一个较小的范围内。
在临床上，矢状面整体平衡的评估是评估脊柱病理、手术计划、将并发症最小化(如邻近节段疾病、矢状面失平衡、假关节)的一个重要方面。研究[4,5,6]也证实了矢状面平衡整体参数的重要性，这表明它与脊柱畸形患者的健康生活质量有着重要的关系。
考虑到在正常人群中的变异性，纵向评估矢状面平衡对评估代偿机制或预测矢状面失衡是非常有帮助的。特别是，进行性盆腔转位、髋关节和膝关节屈曲或C7铅垂线向前移位应考虑脊柱疾病或矢状面失平衡的发生。
四、正常儿童矢状面平衡
脊柱矢状位曲线(主要是腰椎前凸)，在婴儿时期开始形成，随着生长逐渐增加。在生长过程中，脊柱、骶骨和骨盆的形态和方向将会改变，以获得稳定的矢状平衡和双足步态，适应生理和形态的变化。骨盆在矢状面平衡的发展中有重要作用，因为它是身体上下部分之间的连接。
骨盆的矢状面形态最好从骨盆入射角来衡量。骨盆入射角在学会走路后增加，成年后稳定。骨盆入射角在儿童和青少年时期保持不变，成年以后随年龄增长也增加很少[7,8,9,10]。骨盆入射角的增加主要是由于骨盆倾斜的比例增加，而骶骨倾斜相对稳定[10]。表7-2描述了正常儿童不同年龄的骨盆参数[7,11]。
胸椎后凸和腰椎前凸也随着年龄的增长而增加(表7-2)，尽管增加很少。Cil等[12]观察到胸椎后凸和腰椎前凸随年龄增长有增加的趋势。胸椎后凸在3～6岁、7～9岁、10～12岁和13～15岁年龄组分别为45°±11°、48°±11°、46°±11°和53°±9°。腰椎前凸在3～6岁、7～9岁、10～12岁和13～15岁年龄组分别为44°±11°、52°±12°、57°±10°和55°±10°。类似地，Voutsinas和MacEwen[13]也报道了5～20岁，胸椎后凸和腰椎前凸略有增加。
C7铅垂线倾向于在生长中稍微向后移动，直到成年后保持稳定[14]。女性会表现出有稍微多一点的C7铅垂线后移。平均值在0～6岁、7～9岁、10～12岁、13～15岁组分别为2.5±4.3cm、0.7±4.6cm、-0.1±4.1cm、-0.9±4.4cm。表7-1和表7-2显示了矢状面平衡的整体参数，表7-3显示了正常儿童中观察到的整体平衡类型(图7-1)。
总的来说，无症状的儿童和青少年倾向于保持相对稳定的整体脊柱平衡，骶脊角和脊柱倾斜变化很小。因此，95%正常儿童的骶脊角为115°～149°，脊柱倾斜为84°～102°。
整体平衡型(图7-2，表7-3)揭示[15,16]，27%的少年和11%的青年个体C7铅垂线通常在骶骨和髋轴前(类型3和类型6)，这一数据表明，整体矢状平衡向前并不一定与脊柱病理有关，尤其是在儿童中[16]。对于这些青少年，较小的骨盆入射角会造成较小的骶骨倾斜和腰椎前凸，从而使得C7铅垂线后移程度减小。
在矢状位平衡参数中，与临床最相关的参数对脊柱骨盆整体参数影响很大，在规划脊柱手术时需要保持或恢复这些参数到正常范围。图7-3显示正常儿童中各参数之间的关系[2,14,17]。
五、正常成人矢状面平衡
在正常成年人群中，不同年龄的脊柱矢状位平衡的参数会发生变化(表7-4)[16,18]。成年时骨盆入射角保持不变[18]。然而，在骶骨倾斜中有—种趋势，即骶骨倾斜会减小，但变化很小(γ＜0.2)。类似地，胸椎后凸随着年龄的增长而增加，尤其是在中老期[19]。
随着年龄的增加，骶脊角减小可能是维持正常脊柱倾斜的结果[16]。虽然脊柱倾斜与年龄相关不大，但在50岁后，在整体平衡1型个体比例逐渐减小，2型和3型比例增加(表7-5)，表明了中老年人C7铅垂线轻微前移。
正常成年人群不同年龄组的矢状平衡的局部和整体参数在表7-4中显示。最近的一项研究报告称，局部参数中存在显著的种族差异，这表明骨盆入射角、骶骨倾斜和腰椎前凸在非裔美国人中比在高加索人中更大，而高加索人比亚洲人更大(表7-6)[20]。骨盆参数男女无显著差异[18]，在成年女性中，胸椎后凸增加略大，腰椎前凸、骶脊角和脊柱倾斜在女性中减小，但男女差异很小。
与正常的儿童人群相比，正常的成人骨盆入射角、骨盆倾斜和胸椎后凸增大，腰椎前凸、骶脊角和脊柱倾斜减小(表7-7)。然而，骶骨倾斜与老年个体相似，表明其在维持适当的矢状平衡方面具有重要作用。相对于儿童人群，正常成年人的骶脊角和脊柱倾斜保持在很窄的范围内。95%的正常成年人骶脊角为114°～147°，脊柱倾斜为84°～97°。
虽然27%的少年和11%的青年个体C7铅垂线通常在骶骨和髋轴前(类型3和类型6，表7-3)，这一比例在成年后仍接近14%并维持到到中年，到中老年达到18%。同样，Laouissat等[21]观察到，13%无症状的成年人C7铅垂线在骶骨和髋轴前。他们还发现，男性C7铅垂线在骶骨和髋轴前的比例更大(男性22%，女性7%)。
在分析整体平衡类型的时候，正常的儿童和成年个体之间有三个主要的区别。首先，成年人骨盆后倾比例更大(类型1、类型2和类型3，81.9%～97.8%)。其次，在成人中，2型整体平衡个体的比例明显增加(11.1%～29.5%)。最后，正常成年人中，4型的比例很低(1.6%～12.2%)。
脊柱和骨盆的解剖参数与正常儿童和成人相似(图7-3)，骨盆入射角决定骨盆倾斜和骶骨倾斜，而骶骨倾斜与腰椎前凸相关。骶脊角与骨盆入射角和骶骨倾斜密切相关，脊柱倾斜与整体平衡型有关。惟一的区别是，在儿童中，骶脊角和脊柱倾斜的相关性很小，而在成人中则是中度相关。
在Roussouly分型中，成人脊柱整体平衡类型也因矢状位参数的不同而不同[21,22]。Ⅰ型，骶骨倾斜＜35°，腰椎前凸略增加；Ⅱ型，骶骨倾斜＜35°，腰椎前凸平坦；Ⅲ型，骶骨倾斜35°～45°；Ⅲ+型，骶骨倾斜35°～45°，低或负的骨盆倾斜；Ⅳ型，骶骨倾斜＞45°。在1型患者中，C7铅垂线通常落在S1上终板的后角上。对于Ⅲ+型患者，C7铅垂线通常会落在S1上终板。对于2型患者，C7铅垂线通常会落在S1上终板前端。3型和4型C7铅垂线通常在患者的髋部和S1上终板之间。
六、结论
在评估和治疗脊柱疾患时，掌握正常的矢状平衡参数非常重要。本章描述了正常儿童和成年人的矢状平衡的关键概念与参考值。在生长过程中，矢状平衡和骶骨骨盆形态会发生变化以便于直立行走。与正常的儿童人群相比，正常成年人的矢状位平衡是不同的，但是正常儿童和成年人的脊柱和骨盆各参数之间的关系基本相同。
参考文献：
来源：《脊柱矢状位平衡》
翻译：刘景伟 李冬月
校对：刘玉增 李 利
主译：海 涌 李 利 李危石 郑召民
主审：邱 勇 吕国华
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