健康成年人不同坐姿下脊柱和骨盆矢状面参数的研究 学术报告

作者与机构
本研究由河北医科大学第三医院脊柱一科李瑶、张迪、薛睿、孟宪中团队与质控办崔妹娟、宣传部武泽皓合作完成，通信作者为孟宪中。论文《a study on spinal and pelvic sagittal parameters in different sitting postures among healthy adults》发表于《中华老年骨科与康复电子杂志》2022年4月第8卷第2期（DOI: 10.3877/cma.j.issn.2096-0263.2022.02.004），受国家自然科学基金面上项目（82072454）资助。

学术背景

研究立足于脊柱外科与康复医学领域，针对脊柱矫形手术的术后评估标准长期依赖站立位影像参数的局限性展开。既往研究（如Schwab等）表明，成年人脊柱畸形矫形术后需满足站立位矢状垂直轴（sagittal vertical axis, SVA）＜4 cm等标准以获得良好疗效。然而，现代人每日坐姿时间可达6-8小时（Win等、Matthews等），且直立坐姿与舒适坐姿的脊柱序列差异显著（WDH等）。忽视坐姿参数可能导致术后固定节段处于强迫体位，增加近端交界性失败（proximal junctional failure, PJF）等并发症风险（Yagi等）。为此，本研究创新性提出以颅矢状垂直轴（cranial sagittal vertical axis, C-SVA）取代传统C7-SVA，系统性评估60名健康成年人在两种坐姿下的脊柱-骨盆矢状面参数差异，为个体化矫形方案制定提供生物力学依据。

研究流程与方法

1. 受试者招募与分组
采用前瞻性队列设计，于2020年6月至2021年6月纳入60名20-40岁健康成年人（男女各30人，平均年龄32岁），BMI 18-24 kg/m²。严格排除脊柱手术史、慢性疼痛、强直性脊柱炎等混杂因素。本研究经河北医科大学第三医院伦理委员会批准（G2020-010-1），所有受试者签署知情同意书。

2. 影像学数据采集
由同一名放射科医师标准化操作：
- 直立坐姿：受试者目视前方、最大程度挺直躯干，双手握拳置于下颌，手臂前移
- 舒适坐姿：受试者自然放松状态下保持相同手部位置
所有受试者均接受两种坐姿的脊柱-骨盆侧位X线拍摄（东华HIS阅片系统存储），共120组影像数据随机排序以避免测量偏倚。

3. 参数测量与质控
由两名≥3年脊柱外科经验的医师独立测量以下参数（图1示例）：
- 脊柱曲度：颈椎角（global cervical angle, GCA，C2-C7下终板夹角）、胸椎角（global thoracic angle, GTA，T1-T12夹角）、胸腰椎连接角（thoracolumbar angle, TLA，T11-L2夹角）、腰椎角（global lumbar angle, GLA，L1-L5夹角）
- 整体平衡：C-SVA-S（颅矢状垂线至S1后角距离）、C-SVA-H（颅矢状垂线至股骨头中心距离）
- 骨盆参数：骶骨斜率（sacral slope, SS）、骨盆倾斜角（pelvic tilt, PT）、骨盆入射角（pelvic incidence, PI）
测量结果取平均值，采用SPSS 21.0进行正态性检验（Kolmogorov-Smirnov）与配对t检验（α=0.05）。

主要结果

1. 脊柱形态学差异
- 顶椎区变化：直立坐姿下88.3%受试者呈现胸腰椎”双顶椎”（T6-T8与L2-L4），而舒适坐姿中相同比例转为”单顶椎”（T10-L1），形成连续后凸弧形（图2）。
- 参数定量变化（表1）：
- 前凸减小：GLA从29.69°±5.38°锐减至6.76°±9.60°（降幅77.3%，p<0.001），符合Lee等报道的腰椎活动主导性
- 后凸增加：GTA（+13.22°）、TLA（+13.24°）、GCA（+7.78°）均显著增大（p均<0.001）
- 骨盆后旋：SS减少15.74°，PT增加16.53°（p<0.001），验证了Schwab提出的PT代偿机制

2. 重心位移与整体平衡
舒适坐姿下C-SVA-S、C-SVA-H分别前移7.24cm、5.13cm（p<0.001），证实身体重心前移引发脊柱-骨盆联动调整。骶骨斜率（SS）与顶椎位置呈负相关（SS<30°者顶椎下移至L4），为术中连接棒弧度设计提供解剖学参考。

结论与价值

本研究首次系统量化健康成年人舒适坐姿的脊柱-骨盆参数特征，揭示其与直立坐姿的本质差异：
1. 科学价值：提出C-SVA作为全脊柱整体平衡评估的新标准，弥补传统C7-SVA对颈椎及下肢评价的缺陷（Kim等验证其与SRS评分相关性更强）。
2. 临床意义：
- 为脊柱矫形术提供”动态平衡”理念，避免术后腰椎固定于非生理性前凸而增加PJF风险
- 建立SS-顶椎位置对应关系，指导个体化置钉角度与连接棒预弯
3. 康复指导：证实舒适坐姿通过减少椎旁肌负荷实现”节能”（Dubousset理论），提示长期强迫直立坐姿可能导致肌肉疲劳性疼痛。

研究亮点

• 方法论创新：采用C-SVA多参数评估体系，突破传统静态平衡分析框架
  
• 临床转化性：明确SS分层对顶椎定位的预测价值，可直接用于手术规划
  
• 人群针对性：聚焦20-40岁健康群体，为青壮年脊柱畸形矫正建立基线数据库
  

局限与展望

研究未纳入下肢参数分析，未来需结合三维步态评估；样本限于亚洲人群，需跨种族验证。团队计划开展术后患者坐姿参数追踪，进一步优化矫形标准。