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科普知识
特发性脊柱侧凸的PUMC(协和)分型
[ 发布日期:2013-10-14 21:18:17 | 浏览:5074次 ]
  特发性脊柱侧凸的PUMC(协和)分型
邱贵兴  仉建国  王以朋  徐宏光  张嘉  翁习生  赵宇  林进  沈建雄  杨新宇
摘要】     目的      根据我院1245例脊柱侧凸建立的数据库,研究特发性脊柱侧凸的新的分型方法,并对新的分型进行临床验证。方法      复习测量了427例有完整资料的特发性脊柱侧凸的站立位全脊柱正侧位X线片、仰卧位左右Bending相以及术后长期随访的X线片及临床资料,按SRS关于侧凸和侧凸顶点的定义,制定了PUMC(协和)分型,并应用PUMC分型方法对以前手术治疗的特发性脊柱侧凸进行重新分型,统计常见各型所占比例及相应融合范围,并对观察者间的可信度(inter-obserser reliability)和可重复性(intraobserver reproducibility)进行一致性检验。随后用新的分型方法对特发性脊柱侧凸进行前瞻性临床验证,总结并分析其临床效果。   结果    按PUMC分型方法将特发性脊柱侧凸分为三型13个亚型,其中PUMC I型占56.62%,II型42.16%,III型1.22%。观察者间可信度为85%(Kappa系数0.832),可重复性为91%(Kappa系数0.898)。按此分型前瞻性观察病例152例,并随访18个月以上,平均随访19.5个月(18-26个月),未发现术后失代偿现象。     结论建立了特发性脊柱侧凸的新的分型方法—PUMC(协和)分型,该方法对特发性脊柱侧凸常见的类型及相应的融合范围的临床指导性较强,其可信度、可重复性远高于King分型。
       关键词特发性脊柱侧凸       分型      PUMC(Peking Union Medical Collage)
 
[Abtract]     Objective     To identify and classify surgically-treated idiopathic scoliosis and define its related fusion levels.              Methods      427 sugically-treated idiopathic scoliosis cases were reviewed. Pre- and postoperative standing A-P, lateral and preoperative supine side-bending radiograph were analyzed by the SRS (Scoliosis Research Society) definition of scoliosis and its apex. The resulting classification was tested for inter- and intra-observer reliability by 6 surgeons. Apical frequencies were determined for each type.    Results  Three major types and 13 subtypes were identified. Of which, PUMC Type I accounted for 56.62%, PUMC type II 42.16% and PUMC Type III 1.22%. The inter-observer reliability testing was 85% (Kappa coefficient 0.832), while intra-observer reproducibility was 91% (Kappa coefficient 0.898). Each type had its related fusion levels. A prospective study of 152 cases was performed according to the classification and were followed up more than 18 months, the average follow-up was 19.5 months, no postoperative decompensation was noted.   Conclusion  PUMC classification of idiopathic scoliosis first combined each type with its related fusion levels, and had much higher inter-observer reliability and intra-observer reproducibility than the King system. Further prospective study is needed to clarify and expand this system.
[Key worda]       Idiopathic scoliosis   Classification  PUMC
特发性脊柱侧凸是原因不明的三维脊柱畸形,手术矫形非常复杂,尤其是选择手术入路和决定融合范围非常困难。许多患者由于融合范围的错误,导致术后畸形加重或产生了新的畸形。其原因在于特发性脊柱侧凸具有多种不同的表现类型,而每个类型的侧凸均有不同的特点,手术治疗的方法和融合范围也完全不同。因此,特发性脊柱侧凸合理的分型对手术治疗非常关键。自1905年Schulthess首次将特发性脊柱侧凸分为5型后[1],国外许多作者对此进行了研究,发表了各种分型方法[2-5]。但至今尚无一完整、可靠,并且对手术治疗有具体指导意义的分型系统,国际应用广泛的仍为King分型。我科通过对近20年来治疗的特发性脊柱侧凸病例的随访和总结,提出了特发性脊柱侧凸的新的分型方法—PUMC(协和)分型系统,并应用此分型方法来指导特发性脊柱侧凸的手术治疗152例,并随访超过一年半以上。
资料和方法
一、分型的临床资料
1997~2001年,对我院1983年2月~2001年1月间收治的脊柱侧凸1245例,进行了全面系统地随访和总结分析,并根据所收集的资料建立了数据库。其中经手术治疗并有详细完整随访资料(包括术前站立正侧位X线片及仰卧位Bending像)的特发性脊柱侧凸427例,占我科治疗的全部脊柱侧凸病例的40.4%。男140例,女287例,男女比例为1:2,年龄最小11岁,最大19岁,平均年龄16.7岁。
二、方法
1.根据SRS(Scoliosis Research Society)的定义,即站立位X线片上,脊柱偏离中线且Cobb角>10°时,称为侧凸;在侧凸弧内,偏离中线最远,且呈水平状态的椎间盘或椎体为侧凸顶点[6]。对特发性脊柱侧凸的X线片进行重新分析,并应用已建立的侧凸数据库,统计出最常见的侧凸类型,按顶点的数量分为单弯、双弯或三弯,统计各型所占比例。
2.通过对站立正侧位X线片,仰卧位左右Bending像的测量,确定侧凸的Cobb角、柔韧性、旋转度、稳定椎以及有无胸腰段后凸等。
 
侧凸的柔韧性(%)=
 
侧凸的旋转度按照Nash-Moe的标准分为I-IV度[7]。稳定椎的定义参考King的标准,即被骶正中线(CSVL)平分的远端第一个椎体[5]。胸腰段后凸定义为矢状面X线片上T12和L1间的Cobb角>0°[8]
将上述数据与术后不同时间随访的临床结果及X线片进行对照分析,在三个类型的侧凸中又根据其不同的三维畸形特点及侧凸顶点位置,相应分成各种不同的亚型。这样,每一个亚型的侧凸均有其相应的形态特点和相应的融合范围。
3.分型的可信度及可重复性的研究。抽取6位骨科医生进行分型的培训,即对侧凸的定义、侧凸的测量以及各类型进行详细的讲解,并用X线样片进行测试。测试合格后,由作者抽取29个病例的X线片,交由6位医生进行测量及分型,收集结果做分型的观察者间的可信度分析。2周后,再由这6位医生对相同的病例再次进行分型,收集结果做分型的可重复性分析。数据分析采用一致性检验,计算出Kappa系数。Kappa系数值在[-1,+1]之间。当Kappa系数>0时,说明有意义。Kappa系数愈大,一致性越好。当Kappa系数≥0.75时,表示已取得相当满意的一致程度。
结  果
一、PUMC分型的特点
该分型系统根据顶点多少将侧凸分为三型,1个顶点为I型,2个顶点为II型,3个顶点为III型。这样既符合临床上特发性脊柱侧凸的特点,又便于记忆。同时,每型中再分不同的亚型,共计13个亚型(表1,图1a-h)。427例特发性侧凸中各型所占比例见表2。
表1  PUMC分型
Table 1 PUMC clasification
型别
Type
顶点数
Apex No
亚型
Subtype
特   点
Curve Pattern
I
单弯
1 Ia 胸弯,顶点位于T2-T11、12椎间盘
Ib 胸腰段弯,顶点位于T12-L1
Ic 腰弯,顶点位于L1、2椎间盘-L4、5椎间盘
II
双弯
2 IIa 双胸弯
IIb 胸弯+胸腰弯或腰弯,胸弯>胸腰弯/腰弯10º以上
IIb1 符合以下条件:
①  无胸腰段或腰段后凸
②  胸腰段/ 腰段Cobb角£45°
③  胸腰段/ 腰段旋转度< II度
④  胸腰段/ 腰段柔韧性³70%
IIb2 胸腰段或腰段有后凸;若无后凸,但下述三条中有一条者,亦
为IIb2。
①  胸腰弯/ 腰弯额状面Cobb角> 45°
②  胸腰弯/ 腰弯旋转度> II度
③  胸腰段/ 腰段柔韧性<70%
IIc 胸弯≈ 胸腰弯/腰弯,即二者Cobb角差小于10°
IIc1   胸弯柔韧性> 胸腰弯/腰弯柔韧性;胸弯凸侧Bending相£25°
IIc2   胸弯柔韧性> 胸腰弯/腰弯柔韧性;胸弯凸侧Bending相> 25°
IIc3   胸弯柔韧性< 胸腰弯/腰弯柔韧性
IId 胸弯<胸腰弯/腰弯10°以上
IId1  胸弯凸侧Bending相£25°
IId2  胸弯凸侧Bending相>25°
III
三弯
3 IIIa 远端弯符合IIb1条件
IIIb 远端弯符合IIb2条件
 

             
   
 
     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

表2  PUMC各型的比例表
Table 2  The percentage of each type of PUMC classification
协和分型
PUMC Type
I型 II型 III型 合计
Total
亚型
Subtype
Ia Ib Ic IIa IIb1 IIb2 IIc1 IIc2 IIc3 IId1 IId2 IIIa IIIb 13
例数
Case No.
175 33 33 13 57 51 3 3 15 28 10 3 3  
427
百分比(%)
Percentage(%)
40.99 7.73 7.73 3.05 13.35 11.94 0.70 0.70 3.51 6. 56 2.34 0.70 0.70  
100
二、各型相应的融合范围和手术入路
(一)PUMC I型
1.Ia型:由于前路胸段矫形融合术仍有争议,如创伤大、假关节发生率高、易产生胸后凸以及翻修困难等,并且后路手术对此类侧凸可获得良好效果。因此,此型侧凸宜行后路矫形融合胸弯,远端至稳定椎(见图2)。
2.Ib、Ic型:由于后路矫形融合常需较长节段,并且后路去旋转以及矢状面生理曲度重建不如前路,故建议行前路矫形融合(见图3、4)。融合范围参考Hall的原则作短节段融合[9]

                                                     
       
 
   
   
       
图2        PUMC Ia,♀,16岁。正位X线片(a)为单胸弯,顶点为T8,Cobb角50°。侧位X线片(b)示胸后凸15°,左右Bending相(c、d)示胸弯可矫正至30°。行后路TSRH矫形融合后,X线片显示(e、f)侧凸矫正至10°,胸后凸为20°。
 
 
   
Fig 2, PUMC Ia, a 16-year-old-female. Standing X-ray films showed a single right thoracic curve with the apex at T8, the Cobb angle was 50°(a), and the sagittal view showed a 15°of  thoracic kyphosis (b). The supine Bending films (c, d) showed the curve can be corrected to 30°. After posterior fusion with TSRH, the scoliosis was corrected to10°and thoracic kyphosis was restored at 20°(e,f).
 
         
 
   
图3 PUMC Ib,♀,18岁。正位X线片(a)显示胸腰弯,顶点L1,Cobb角35°。顶椎旋转度为II度,顶椎偏移38mm。侧位相(b)显示T12-L3后凸12°,Bending相(c、d)示L3、4及T11、12间隙可自由张开,前路CDH矫形融合术后X线片(e、f)示侧凸完全矫正,顶椎旋转矫至I度,顶椎偏距17mm,T12-L3后凸矫至6°。
   
     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     
 
Fig 3, PUMC Ib, a 18-year-old-female. Standing X-ray films showed a thoracolumbar curve with the apex at L1 (a). The supine Bending films showed L3-4 and T11-12 disc was free to open (c,d). After anterior fusion with CDH (T12-L3), the scoliosis was corrected from 35°to 0°, apical vertebra translation (AVT) from 38mm to 17mm, apical vertebra rotation (AVR) from grade II to grade I, and the kyphosis at T12-L3 was corrected from 12°to 0°(b,e,f).
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

(二)PUMC II型
1.IIa型为双胸弯,故需融合双弯,近端不超过T2,远端融合至下胸弯稳定椎。
2.IIb1型由于腰弯或胸腰弯度数小,柔韧性好,故宜选择性融合胸弯至稳定椎(图5)。IIb2由于腰弯或胸腰弯虽然小于胸弯,但侧弯度数较大,柔韧性较差,故需融合两个弯曲(图6)。
3.IIc1是指胸弯柔韧性>胸腰弯/ 腰弯,而且胸弯Bending相£25°。因此,仅前路单纯融合下弯即可,上弯可自动矫正。IIc2虽然胸弯柔韧性较胸腰弯或腰弯好,但胸弯Bending相>25°。因此,宜后路融合双弯。若下弯旋转度>II度,或Cobb>65°,则应先前路矫形融合下弯,再后路融合双弯。IIc3型即胸弯的柔韧性不如胸腰弯/腰弯,等于胸弯>胸腰弯/腰弯。因此,应参考IIb型的标准,选择性融合胸弯或融合双弯(图7、8、9)。
4.IId1型胸弯<胸腰弯/腰弯,而且胸弯Bending相<25°,因此,可单纯前路融合下弯(图10)。而IId2型虽然胸弯<腰弯,但胸弯Bending相>25°,因此,需融合双弯,以免术后胸弯的失代偿(图11)。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                           
       
 
   
图7  PUMC IIc1型  ♀,15岁。术前正位相示胸弯35°,腰弯为43°(a, b);Bending相示腰弯柔韧性小于胸弯(胸弯矫正率85.7%,腰弯矫正率76.7%),且胸弯小于25°(c,d),故为IIc1。前路Moss Miami矫形融合术后X线片示冠状面及矢状面均得到良好矫正。
     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Fig 7  PUMC IIc1, a 15-year-old female, standing films showed the thoracic curve was 35°and the lumbar curve 43°(a,b). The supine bending films showed a much flexible lumbar curve and the thoracic curve was corrected to 5°(c,d). Postoperative films after anterior fusion with Moss Miami showed a good balance was maintained in the coronal and sagittal plane(e,f).
 
 
 
 
 
 
 
 

                 
       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                               
         
 
   
 
     
   
 
   
图10      PUMC IId1,♀,13岁。X线片(a、b)示胸弯<腰弯,Bending相示胸弯<25°(c、d),分型为IId1,单纯融合腰弯。前路CDH矫形术后X线片(e、f)示冠状面和矢状面平衡得到维持。
   
     
 
 
   
Fig 10  PUMC IId1, a 13-year-old female. The standing X-ray films showed the lumbar curve was 46°and the thoracic curve 35°(a), the supine Bending (c,d) showed the upper curve was corrected to 14°(<25°). After anterior lumbar fusion with CDH from T12 to L3, the lumbar lordosis was well-maintained and the trunk shift was within 25mm (e,f).
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                   
   
       
       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

(三)PUMC III型
IIIa型由于远端腰弯符合IIb1条件,因此,仅选择性融合近端两弯。IIIb型由于远端腰弯符合IIb2条件,因此必须融合三弯(图12)。

                   
       
 
       
 
   
图12   PUMC III型 ♀,11岁。正位相示三弯,按King分型为KingV,腰弯柔韧性好,为代偿性弯曲,可融合双胸弯(a,b,c,d)。术后X线片示冠状面及矢状面平衡维持良好(e,f)。随访一年半时,出现胸腰段后凸及侧凸,即术后失代偿(g,h)。按PUMC III型原则融合三弯后,胸腰段后凸及侧凸均得到良好矫正(i, j)。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

           
   
Fig 12  PUMC III. A 11-year-old female, preoperative films showed double rigid thoracic curves and a flexible lumbar curve(a,b,c,d). So it was classified into King type V and the two thoracic curves were fused, postoperative immediate films showed a good coronal and sagittal balance(e,f). 1.5 years later, a thoracolumbar kyphoscoliosis was noted(g,h), and the fusion was extended into the lumbar curve according to the criteria of PUMC III (i,j), good balance was restored.
   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

三、PUMC分型系统的可信度(Inter-observer reliability)和可重复性(Intra-observer reproducibility)分析
6位医生对29份X线片分析的可信度结果见表3,可信度平均为85%,Kappa系数为0.832(>0.75)。该分型系统的可重复性平均为91%,Kappa系数为0.898(表4)。
 
表3       PUMC分型的可信度分析(Inter-observer Reliability)
Table 3 The analysis of the inter-observer reliability of PUMC classification
观察者序号
Observer
分型相同的例数
No. of same classification
分型相同数的百分比(N=29

Percentage of same classification

Kappa系数
Kappa coefficient
1-2 25 86% 0.847
1-3 26 90% 0.886
1-4 24 83% 0.809
1-5 24 83% 0.809
1-6 25 86% 0.847
2-3 24 83% 0.809
2-4 23 79% 0.771
2-5 24 83% 0.809
2-6 23 79% 0.771
3-4 25 86% 0.847
3-5 25 86% 0.847
3-6 26 90% 0.886
4-5 26 90% 0.886
4-6 25 86% 0.847
5-6 24 83% 0.809
平均值
Mean
  85% 0.832
表4       PUMC分型的可重复性分析(Intra-observer Reproducibility)
Table 4  The analysis of intra-observer reproducibility
观察者
Observer
两次分型相同的百分比(N=29
Percentage of the same repeated classification
Kappa系数
Kappa coefficient
1 93% 0.924
2 86% 0.847
3 86% 0.847
4 93% 0.924
5 93% 0.924
6 93% 0.924
平均值(Mean) 91% 0.898
四、临床验证情况
按此分型方法前瞻性研究特发性脊柱侧凸152例,均随访超过18个月,女96例,男56例;年龄最小10岁,最大19岁,平均14.5岁。Ia型40例,Ib型19例,Ic型17例;II b1型14例,II b2型21例;IIc3型14例;IId1型16例,IId2型7例。IIIa 2例,IIIb 2例,均严格按照各型规定的手术入路和融合范围进行矫形融合。平均随访19.5个月(18-26个月),结果优良,未见失代偿及其它并发症。
讨  论
特发性脊柱侧凸的分型直接关系到手术治疗的效果,因此,一直是多年来国内外脊柱外科研究的重点。分型是为了决定手术方法和融合范围的选择,理想的分型系统应该具有以下特点:(1)全面性。必须包括所有常见的特发性脊柱侧凸类型,并且不仅考虑到侧凸的冠状面和矢状面的畸形,还应包括轴状面畸形。(2)要有较高的可信度和可重复性,而且易于理解和记忆。(3)每一型必须有其相应的融合范围和手术方法,有其实际的临床指导意义。Schulthess首次将特发性脊柱侧凸分为五种类型,即颈胸弯、胸弯、胸腰弯、腰弯和双弯。以后一些学者发现颈胸弯并不存在,并将特发性脊柱侧凸分为5~9种类型[1]。Winter和McMaster根据侧凸的形态将特发性脊柱侧凸分为7种类型[3]。Coonrad通过对2000例特发性脊柱侧凸的分析,按顶椎的位置和侧凸的方向将其分为9个类型11个亚型[4]。但上述分型仅为侧凸数量和形态的描述,并且仅是在分析冠状面畸形的基础上得出的。因而分型不完整,对手术治疗也没有具体的指导意义。但上述分型都提供了一个有关特发性脊柱侧凸形态的数据库,对统计各种形状的侧凸分布具有重要意义。
真正对手术治疗具有指导意义的分型系统为King-Moe分型(1983)[5]。由于该分型系统有具体的融合范围,而且便于临床医生记忆和理解,因此,仍是目前被广泛应用的分型系统。但该分型系统是根据侧凸的冠状面畸形和使用Harrington器械矫形结果的分析而得出的,不能正确反映侧凸的三维畸形;并且分型不完整,未包括单腰弯、单胸腰弯和三弯。在将其应用于三维矫形器械的治疗时,出现了很多问题,其中问题最多的是King II型产生的术后失代偿。该分型系统的可靠性和可重复性很低,仅为64%和69%,因而无法在不同治疗方法间进行比较研究[10,11]
Lenke等[12]通过对冠状面和矢状面畸形的分析对特发性脊柱侧凸进行分型,共分为6大类型,其中每一型又可有1-9种亚型,是目前较全面的分型系统;并且其可信度和可重复性较高,Lenke报道分别为92%和83%,远较King-Moe分型系统为高。但由于该系统使用了结构性弯曲这一仍有争议的概念,使得对侧凸的描述容易产生混淆。Ogon等[13]通过对Lenke分型系统的分析,其可靠性仅为41%,远低于Lenke等的报道。另外,该分型系统亦缺乏相应于各型的具体融合范围和手术方法。
PUMC(协和)分型系统是在充分利用我院近20年来治疗的大量脊柱侧凸病例的基础上,在卫生部重点项目的资助下,对大量病例进行了随访、资料收集、分析和总结。同时,严格采用SRS关于侧凸及侧凸顶点的定义,按侧凸顶点的数量将特发性脊柱侧凸分为三个类型,每一型中又根据每个侧凸三维畸形的特点及柔韧性分为不同的亚型,因而比较全面。鉴于我国脊柱侧凸患者就诊晚、畸形重的特点,因此,该系统不仅考虑了冠状面畸形,也考虑了矢状面及轴状面的畸形,因而是一种适合于三维矫形的分型系统;临床医生比较容易记忆和理解,便于临床实际应用;其可信度和可重复性分别为85%和91%,远较King分型为高。此外,该分型系统最大的特点是将分型与融合范围的选择和手术入路结合起来,因而具有极强的临床指导意义。在融合范围的选择上,坚持了尽可能多地保留活动节段和创伤小的原则,因而是合理的。在临床实践中我们根据PUMC分型对152例特发性脊柱侧凸进行了手术治疗,平均随访19.5个月,效果优良。并且按照本分型系统的原则对King分型失代偿的病例进行了翻修术,临床效果良好。但该分型系统并不完全适应于非特发性脊柱侧凸的融合水平选择,尚有待于进一步扩大临床应用,在临床实践应用中进一步充实和完善。
 
 
 
 
 
 
 
参考文献
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 作者单位:100730 北京,中国医学科学院中国协和医科大学北京协和医院骨科
 资助项目:卫生部重点学科项目资助(编号:97010202)
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