张蒙，刘培来，卢群山，李松林，苗壮，罗德素，德衍杉

(1.山东大学医学院，山东 济南 250012；2.山东大学齐鲁医院骨科，山东 济南 250012)

脊柱侧凸是指脊柱在冠状位上的弯曲，往往伴有椎体旋转，因此为三维畸形。可分为骨骼、肌肉、神经病变等引起的结构性脊柱侧凸和疼痛、炎症等引起的非结构性脊柱侧凸[1]。脊柱侧凸可引起患者外形改变、心肺功能异常、背部疼痛、低体重、睡眠障碍，甚至神经功能障碍[2-7]，影响患者运动功能和生活质量，也会导致患者心理障碍[8]，甚至增加患抑郁症的风险[9]。膝关节疼痛是骨科最常见症状，常见原因是膝关节自身结构和下肢力线异常。理论上讲，脊柱畸形改变身体力线，可导致下肢力线异常从而引起膝关节疼痛。虽然目前有少数针对脊柱侧凸和膝关节疼痛关系的研究，但研究对象多为特定群体[10-11]，缺乏代表性。本研究以整群随机抽样方法对山东省济南市平阴县脊柱畸形和膝关节疼痛患者进行调查和分析，探讨脊柱侧凸与膝关节疼痛是否相关，以期为脊柱侧凸患者膝关节疼痛的预防和治疗策略的制定提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2018年7月至2018年8月，对济南市平阴县(面积827平方千米，人口37.49万)采取整群随机抽样的方法，调查4个工厂及2个社区，每个社区抽取一个小组，抽得2 000例。纳入标准：(1)年龄>18岁；(2)体重>40 kg；(3)自愿签署知情同意书；(4)有能力完成疼痛评分。排除标准：(1)合并关节半月板破裂、关节游离体以及由此引起的关节交锁者；(2)合并风湿、类风湿、痛风等膝关节疼痛性疾病者；(3)合并膝关节骨关节炎引起的膝关节疼痛疾病者；(4)有手术或严重创伤史患者；(5)不能或不愿意客观填写研究指标者；(6)拒绝填写知情同意书者。通过问卷调查及实际体检确保抽样人群应答率>90%。对检查出的脊柱侧弯患者以年龄、体重同条件按1：2抽取对照组。

1.2 研究方法

1.2.1 一般资料 记录调查对象性别、年龄、身高、体重。询问既往是否合并过半月板、韧带损伤，风湿类风湿、痛风病史及是否因膝关节疼痛就诊并确诊为膝关节骨关节炎。

1.2.2 脊柱侧凸测量方法 采用Horne[12-13]脊柱侧凸诊断方法，测量正位站立时双肩高度、侧位站立胸背部后凸及腰部前凸，以脊柱测量尺测量Adam前屈试验背部倾斜角度。

研究对象正位站立，背朝观察者，测量其双肩高度；侧位站立观察是否存在胸背部后凸及腰部前凸并将可疑畸形者行站立侧位X线片，应用Cobb法测量胸椎后凸角度及腰椎前凸角度，胸部后凸大于40°、腰部前凸大于50°为异常。弯腰做Adam前屈试验，调整前屈角度使背部高低差别最大时以脊柱测量尺分别测量上胸部、胸腰部、腰部是否存在侧凸及侧凸角度。同时测量膝关节内外翻情况。

1.2.3 膝关节疼痛评分 采用疼痛视觉模拟评分(visual analogue score，VAS)记录膝关节疼痛程度(0分为完全无痛，10分为不能忍受，影响睡眠)[14]。该评分由一专门医师进行双盲评估。

2 结 果

2.1 脊柱异常检出人数 实际完成调查1 800人，共检出站立正位双肩不等高74例(左肩高45例，右肩高29例)；站立侧位胸背部后凸39例，腰部前凸6例；弯腰位Adam前屈试验上胸部倾斜异常31例，胸腰部倾斜异常23例，腰部倾斜异常24例。

2.2 脊柱畸形组与对照组一般资料对比 脊柱畸形各组(站立位双肩不等高组、胸背部后凸组、腰部前凸组，Adam前屈试验中上胸部畸形组、胸腰部畸形组、腰部畸形组)与相应的对照组相比较，年龄、体重、双膝关节内外翻差异均无统计学意义(见表1)。

表1 站立位及Adam前屈试验脊柱异常组与对照组临床资料比较

2.3 脊柱畸形组与对照组VAS评分比较 站立位双肩不等高组与对照组比较(W=14 864.50，P=0.000)，Adam前屈试验中上胸部异常组与对照组比较(W=2562.50，P=0.000)，胸腰部异常组与对照组比较(W=1479.00，P=0.024)，腰部异常组与对照组比较(W=1652.50，P=0.021)，差异均有统计学意义；站立位胸背部后凸组与对照组比较(W=2238.5，P=0.699)，腰部前凸组与对照组比较(W=109.50，P=0.669)，差异均无统计学意义(见表1)。

2.4 脊柱畸形组之间VAS评分比较 站立位双肩不等高组VAS评分低于胸背部后凸组(W=3995.50，P=0.011)和腰部前凸组(W=3032.5，P=0.042)，Adam前屈试验中上胸部异常组VAS评分低于腰部异常组(W=592.00，P=0.010)和腰部异常组(W=602.5，P=0.018)，差异均有统计学意义；站立位胸背部后凸组与腰部前凸组比较(W=932.00，P=0.186)，Adam前屈试验中上胸部异常组与胸腰部异常组比较(W=618.00，P=0.774)，差异均无统计学意义(见表1)。

3 讨 论

脊柱侧凸是一种多因素疾病，按病因可分为先天性、特发性、神经肌肉型和退变性脊柱侧凸[15]。特发性脊柱侧凸按照年龄又分为婴幼儿型、少儿型和青少年型，其中青少年型占特发性脊柱侧凸的85%，10～16岁青少年中特发性脊柱侧凸发生率1%～3%[15-16]，60岁以上人群中退变性脊柱侧凸发生率高达68%，并且随年龄增长发生率逐渐增高[17]。无论是特发性脊柱侧凸还是退变性脊柱侧凸，临床上均可伴有疼痛，影响患者生活质量。

脊柱畸形主要导致腰背部疼痛，但也可以引起下肢疼痛[18]。膝关节在缓冲脊柱力线异常中起重要作用[19-21]，所以脊柱侧凸会增加下肢肌肉关节损伤风险[22]。Steinberg等[10]对青少年舞蹈演员研究发现，脊柱侧凸是15～16岁舞蹈演员髌骨疼痛的危险因素。反之，膝关节炎也可以引起髋部和腰部疼痛。Piazzolla等[23]研究发现单侧髋关节骨关节炎引起的髋部疼痛和下腰部疼痛可以通过髋关节置换术得以改善。这些研究说明脊柱侧凸和下肢关节疼痛之间的相互影响关系。本研究结果显示站立正位双肩不等高或弯腰位Adam前屈试验上胸段、胸腰段、腰段两侧不等高患者膝关节疼痛VAS评分均高于对照组，提示脊柱侧凸更容易影响膝关节。这可能与脊柱侧凸在冠状位上的椎体位移有关，其使身体力线传导不再通过中心线向下垂直传导，而是与下肢力线形成一定角度，从而造成膝关节内外侧受力不均导致膝关节疼痛。

关于脊柱畸形导致的矢状位失平衡对下肢关节功能的影响研究结果并不一致。胡俊等[24]对60岁以上脊柱畸形患者的研究发现，脊柱-骨盆矢状面参数与下肢疼痛相关。而随着脊柱矢状位异常的矫正，膝关节运动功能也会改善[25～27]。我们的结果显示侧位胸背部后凸及腰部前凸组与对照组膝关节VAS评分差异无统计学意义，这可能与本研究中腰部前凸患者样本数较小所致，另一方面腰椎前后凸在矢状位方向畸形与膝关节屈伸运动方向基本一致，没有明显剪切力发生在膝关节表面，因此该类型脊柱畸形对膝关节VAS评分影响比较小。

脊柱畸形组之间比较结果显示双肩不等高组膝关节疼痛VAS评分低于侧位胸背部后凸组与腰部前凸组，差异有统计学意义，提示双肩不等高对膝关节疼痛的影响较小，可能由于双肩不等高组存在的脊柱畸形综合了胸背部及腰部畸形，并且受身体力线传导与下肢力线角度差的综合影响，因此该类型脊柱畸形对膝关节VAS评分的影响更小。但侧位站立胸背部后凸组与腰部前凸组膝关节VAS评分差异无统计学意义，可能与同为腰椎矢状位改变对下肢运动影响相近，因此所述类型脊柱畸形对膝关节疼痛影响无差异。

Adam前屈实验腰部异常组的膝关节VAS评分低于上胸部异常及胸腰部异常组，差异有统计学意义，腰部异常组脊柱畸形对膝关节疼痛的影响更小，可能与腰部脊柱活动度较大，可代偿部分因脊柱畸形而造成的影响。并且腰部畸形距骨盆较近，部分畸形角度可能由骨盆代偿，因此，该类型的脊柱畸形对膝关节疼痛的影响更小。而上胸部异常组膝关节VAS评分与胸腰部异常组相比差异无统计学意义，可能与脊柱在上胸部及胸腰部活动度均较小，所述类型脊柱畸形对膝关节疼痛影响无差异。

脊柱形态对人体平衡起着至关重要的作用。正常的脊柱形态使身体处于最佳平衡状态并消耗最小的能量，而下肢对缓冲和代偿脊柱畸形所导致的失平衡非常重要。虽然目前有关脊柱冠状面和矢状面失平衡对下肢关节功能的影响程度存在争议，但脊柱畸形患者往往同时存在冠状面和矢状面的异常。因此，有学者建议对脊柱畸形者应同时对下肢力线进行评估[28]。反之，对膝关节疼痛患者也应寻找是否存在脊柱异常。

限于横断面研究的局限性，本研究无法确定脊柱侧凸与膝关节疼痛之间的因果关系。同时，本研究所显示的脊柱矢状位改变对膝关节疼痛无影响的结果也需要进一步研究证实，以便为手术方案的制定提供依据。