3类不同评估标准预测ASD术后机械性并发症孰优孰劣?

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3类不同评估标准预测ASD术后机械性并发症孰优孰劣?

来源:骨科在线 编号 : #138544#
2022-10-14
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来源:中南大学湘雅二医院脊柱外科

作者:李亚伟 蒋彬 廖才辉

成人脊柱畸形(adult spinal deformity, ASD)患者常伴有躯干冠状面和矢状面的失平衡,外科手术矫形目的在于重建脊柱的序列,恢复躯体平衡,进而改善患者的生活质量。

然而,文献报道ASD患者术后易出现与脊柱序列、内固定相关的机械性并发症,如近端交界线后凸/失败(proximal junctional kyphosis/failure,PJK/PJF)、远端交界性后凸/失败(distal junctional kyphosis/failure,DJK/DJF)、内固定相关椎体骨折、内固定移位/断裂等的发生率为8.4~43%,再次手术翻修的发生率为9~17.6%。而循证医学研究证实,ASD患者脊柱-骨盆矢状面序列的良好矫正是获得满意的术后生活质量改善及较低的机械性并发症发生率的重要因素。

目前,评估脊柱畸形矢状面序列的主要标准包括SRS(Scoliosis Research Society)-Schwab分型、Roussouly分型和GAP评分(Global Alignment and Proportion Score)。既往研究也表明,上述评估标准均可以有效的预测矫形术后机械性并发症的发生风险。笔者通过阅读、总结相关文献,浅析该3类不同评估标准在预测术后机械性并发症的理念和优劣势差异,以供临床参考借鉴。

一、SRS-Schwab分型

2012年,成人脊柱侧凸委员会(SRS)对原Schwab分型进行修订并纳入了骨盆入射角(pelvic incidence,PI)和骨盆倾斜角 (pelvic tilt,PT)两个参数,提出了全新的SRS-Schwab分型[1],认为理想的ASD患者术后脊柱-骨盆矢状面参数应满足:PI-LL<10°,SVA<4cm和PT<20°;患者术后越偏离上述3个标准,其生活质量评分越差,术后机械性并发症发生风险也增加。

尽管SRS-Schwab分型根据PI、LL、PT、SVA等脊柱-骨盆矢状面影像学参数提供了一个较为完善的分型,但是该分型也存在缺陷:1)未考虑不同PI值在矢状位平衡中的代偿作用,PI越高其骨盆后倾代偿能力越大;2)未考虑腰椎矢状面局部形态差异,相同LL患者其腰椎上、下弧构成比可能不同,对恢复与PI匹配的腰椎曲线的指导价值有限;3)未考虑胸椎后凸在PJK/PJF中影响。

图1 SRS-Schwab分型方法;图片来源:Schwab F. Spine (Phila Pa 1976).2012;37(12):1077-1082.

二、Roussouly分型

2005年,法国Roussouly教授参照正常的人群特征提出Roussouly分型[2]。该分型中引入拐点(inflextion point,即胸椎后凸转变为腰椎前凸的椎体)和腰椎上下两弧理念,并以骶骨倾斜角(sacral slope,SS)值大小为标准,将站立位脊柱矢状面形态分为4种类型。

2017年,Roussouly教授团队将相对稳定的PI值作为分型标准对Roussouly分型进行改进:低PI值的1型、2型和骨盆前倾3型;高PI值的3型和4型[3]。临床医生制定术前手术计划时,可以参考与患者PI匹配的Roussouly分型恢复脊柱矢状位曲线。

图2 新Roussouly分型;图片来源:Roussouly P.Spine(Phila Pa 1976).2005;30(3):346-353.

然而,新Roussouly分型同样参考正常的人群数据,且对于部分复杂畸形患者难以匹配理想的Roussouly分型,造成评判ASD患者原始Roussouly分型困难而使其临床应用受到一定限制。

2017年,Sebaaly教授在Roussouly分型基础上提出了退变脊柱分型,按矢状面形态分为11个亚型,通过分析患者所处的代偿或失代偿阶段,以确定患者匹配的Roussouly分型,恢复其理想的矢状面曲度[4]。相关的研究报道结果也显示,ASD患者术后恢复至理想的Roussouly分型能够显著降低PJK/PJF、内固定断裂等机械性并发症的发生。

图3 Roussouly分型1、2、3、4型可能演变的矢状面形态亚型;图片来源:Sebaaly A.Eur Spine J,2018,27(2):489-496

三、GAP评分

2017年,土耳其 Yilgor教授基于一项欧洲的多中心研究和对无症状的成年志愿者的矢状面形态研究结果提出了脊柱整体平衡与协调的GAP评分[5]

GAP评分系统包含5个维度:

1) 相对骶骨倾斜(RPV)=SS(测量值-理想值);

2) 相对腰椎前凸(RLL)=LL(测量值-理想值);

3) 腰椎前凸分布比率(LDI)=LL下弧(L4~S1)/LL(L4~S1);

4) 相对躯干倾斜(RSA)=GT(测量值-理想值);

5) 年龄(age),小于60岁赋值0分,大于等于60岁赋值1分。

GAP评分系统更加注重脊柱矢状面参数实际与理想的差值,并将各参数进行赋值整合,获得脊柱矢状面序列GAP得分。

GAP=RPV+RLL+LDI+RSA+age,0-2分为平衡脊柱,3-6分为中度失平衡脊柱,≥7分为重度失平衡脊柱。该研究结果显示,GAP评分的高低与患者术后生活质量和机械性并发症的发生率明显相关,能有效地预测矫形术后机械性并发症的发生风险。

图4 GAP评分矢状面序列参数;图片来源:Yilgor C.J.Bone Joint Surg Am,2017,99(19):1661-1672.

然而,该研究是一项回顾性分析,所纳入的疾病类型多样,包括特发性和退变性成人脊柱畸形、神经肌肉型脊柱畸形、先天性脊柱畸形、休门式脊柱后凸及创伤后迟发性脊柱后凸,而且参考正常人群标准等因素均可能影响结果的可靠性。

国内邱勇教授团队报道一项研究显示,在纳入的490例国人ASD患者中,GAP评分结果与术后机械性并发症发生风险并不具有明显相关性,表明正常人群脊柱-骨盆矢状面形态在不同年龄、性别及种族之间存在差异[6]

四、Schwab分型 vs GAP评分 vs Roussouly分型

Willems等报道一项多中心的回顾性队列研究,对39例ASD患者术前/后脊柱-骨盆参数分别进行Schwab分型和GAP评分评估,结果发现两者均能预测术后机械并发症,且GAP评分优于Schwab分型[7]Willems等认为GAP评分以PI为参考标准,各个矢状面参数的“理想值”与PI呈建立比例关系,而非Schwab分型“一刀切”的量化数字标准,在一定程度上更加体现患者个体的差异性。

国内宣武医院团队也报道一项Roussouly分型与GAP评分两种评价标准预测术后机械并发症的对比研究,结果显示在80例老年ASD患者中,GAP评分预测术后机械并发症的能力大于Roussouly分型,其原因可能与Roussouly分型仅粗略估计脊柱-骨盆矢状位形态且目标恢复正常人群序列、未考虑年龄因素有关[8]

另外,韩国学者报道在GAP评分评估标准中加入身高体重指数(BMI)和骨密度参数,能够显著提高GAP评分系统预测术后机械并发症的敏感度和特异性[9]

最近,一些学者尝试将两种评估标准相结合、“取长补短”,结果显示有助于预测ASD患者术后临床疗效和相关的机械性并发症发生情况[10,11]

然而,上述不同评估标准之间的对比研究均存在样本量小,不同年龄、性别、种族等因素干扰等问题,其是否具有代表性或普遍性仍需要进一步临床验证[12]

五、总结

Schwab分型、Roussouly分型和GAP评分系统从脊柱-骨盆参数、曲度形态、矢状面参数的“理想值”差值、年龄等不同层面和维度制定标准,预测矫形术后机械性并发症的发生风险方面各具优势和特点。

然而,任何一种评估标准都不是“完美”、“全面”或有“压倒性”优势的,均存在自身设计不足。因此,将来需要我们积极开展更具代表性、更大规模及深入的研究,进一步丰富和完善脊柱-骨盆矢状面平衡评估的理论体系。

参考文献:

1. Schwab F, Ungar B, Blondel B, et al. Scoliosis Research Society-Schwab adult spinal deformity classification: a validation study. Spine (Phila Pa 1976). 2012;37(12):1077-1082.

2. Roussouly P, Gollogly S, Berthonnaud E, Dimnet J. Classification of the normal variation in the sagittal alignment of the human lumbar spine and pelvis in the standing position. Spine (Phila Pa 1976). 2005;30(3):346-353.

3. Laouissat F, Sebaaly A, Gehrchen M, Roussouly P. Classification of normal sagittal spine alignment: refounding the Roussouly classification. Eur Spine J. 2018;27(8):2002–2011

4. Sebaaly A, Grobost P, Mallam L, et al.Description of the sagittal alignment of the degenerative human spine[J].Eur Spine J,2018,27(2):489-496

5. Yilgor C, Sogunmez N, Boissiere L, et al. Global alignment and proportion(GAP) score: development and validation of a new method of analyzing spinopelvic alignment to predict mechanical complications after adult spinal deformity surgery [J]. J Bone Joint Surg Am, 2017, 99(19): 1661-1672.

6. Ma H, Hu Z, Shi B, et al. Global Alignment and Proportion (GAP) score in asymptomatic individuals: is it universal?. Spine J. 2022;22(9):1566-1575.

7. Jacobs E, van Royen BJ, van Kuijk SMJ, et al. Prediction of mechanical complications in adult spinal deformity surgery-the GAP score versus the Schwab classification. Spine J. 2019;19(5):781-788.

8. Sun X, Sun W, Sun S, et al. Which sagittal evaluation system can effectively predict mechanical complications in the treatment of elderly patients with adult degenerative scoliosis? Roussouly classification or Global Alignment and Proportion (GAP) Score. J Orthop Surg Res. 2021;16(1):641.

9. Noh SH, Ha Y, Park JY, et al. Modified Global Alignment and Proportion Scoring With Body Mass Index and Bone Mineral Density Analysis in Global Alignment and Proportion Score of Each 3 Categories for Predicting Mechanical Complications After Adult Spinal Deformity Surgery. Neurospine. 2021;18(3):484-491.

10. Passias PG, Pierce KE, Raman T, et al. Does Matching Roussouly Spinal Shape and Improvement in SRS-Schwab Modifier Contribute to Improved Patient-reported Outcomes?. Spine (Phila Pa 1976). 2021;46(18):1258-1263.

11. Passias PG, Bortz C, Pierce KE, et al. Comparing and Contrasting the Clinical Utility of Sagittal Spine Alignment Classification Frameworks: Roussouly Versus SRS-Schwab. Spine (Phila Pa 1976). 2022;47(6):455-462.

12. Quarto, E., Zanirato, A., Pellegrini, M. et al. GAP score potential in predicting post-operative spinal mechanical complications: a systematic review of the literature. Eur Spine J (2022)

作者简介

李亚伟

中南大学湘雅二医院脊柱外科硕士生导师,副教授,副主任医师,副研究员。

担任中华医学会骨科学分会微创外科学组青年委员会副主任委员;中华预防医学会脊柱疾病预防与控制专业委员会青年委员会委员;中国医师协会骨科医师分会脊柱微创学组委员;中国医师协会骨科医师分会骨科基础学组委员;中国康复医学会脊柱脊髓专业委会会基础研究与转化学组青年委员会副组长;湖南省康复医学会脊柱脊髓专业委员会微创外科学组委员兼秘书;中南大学脊柱微创研究中心委员。

曾赴美国UCLA脊柱中心、克利夫兰医学中心、达拉斯TSRH医院、菲尼克斯脊柱医疗中心及韩国首尔Wooridul脊柱医院等多所国际高水平医疗机构访问学习,多次受邀参加北美脊柱协会、AOSPINE年会等国际学术交流大会并进行专题汇报。

主持国家自然科学基金项目1项、湖南省自然科学项目2项,参与国家级、省部级课题7项,在国内外专业期刊杂志发表学术论文30余篇,其中SCI文章22篇。

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