关于脊柱的曲度

仰望苍穹

脊柱曲度异常及临床意义

引起脊柱曲度变化的原因很多，就脊柱本身来说，先天性椎骨畸形以及脊柱骨折脱位后遗留的畸形占主要部分。骨盆倾斜是导致脊柱曲度改变的另一重要因素，此时脊柱的侧凸是继发的。特发性脊柱侧凸在力学上被认为是一种不稳定状态，特别是在侧凸曲度未被矫正的情况下更是如此，这时脊柱的侧凸畸形将进行性加重。
(一)脊柱侧凸及其临床意义
　　脊柱侧凸是指脊柱的某一部分编离正常脊柱轴线的现象，它是脊柱病及许多非脊柱病的一种临床表现，故可称为脊柱侧凸综合征。
1.脊柱侧凸的类型
　 过去对脊柱侧凸有不同的分类，按脊柱弯曲出现在其它疾病的先后分类，先出现者称为原发型，后出现者被称为继发型；主弯与次弯或大弯与小弯是以弯曲角度的大小为标准，角度大者称为主弯，角度小者称为次弯。由于这些名称的含义不太准确，故国际脊柱侧凸研究学会建议使用结构性弯曲和非结构性弯曲的名称，后者又称功能性或代偿性弯曲。
(1)非结构弯曲：非结构性弯曲的特点是侧凸及侧弯程度轻微，为可逆性。患者站立时症状明显，平卧时症状消失。此类病人的脊椎骨本身无旋转性或其他结构性改变；作侧弯活动时，两侧的曲度对称；向前屈曲时，脊柱一侧无隆起。这种侧弯一般为“C”形弯曲，多无明显症状。非结构性侧凸不需要治疗，病因消除以后能自行矫正。儿童患者长期得不到矫正者，可发展成
为结构性弯曲。非结构性弯曲的原因有以下几种：①习惯性姿势不良；②腰部疼痛所引起的肌肉痉挛；③两侧下肢不等长。
(2)结构性弯曲：结构性弯曲的特点是脊柱侧凸较重，曲度比较固定，为不可逆性。其弯曲不能由病人自行矫正；外力纠正姿势时，其曲度只会有轻度变小但不能消失。左、右侧屈位X线片显示两侧的曲度不对称。当作前屈活动时，一侧椎旁组织隆起，这是因为脊柱椎体向隆起的一侧旋转的缘故。为了保持头部的直立位及其与骨盆的正常关系，在结构性弯曲的上方、下方往往出现代偿性弯曲。代偿性弯曲一般为非结构性，各代偿性弯曲曲度的总和与结构性弯曲的曲度相等。一般患者结构性弯曲为一个，少数病人为两个。当脊柱有两个结构性弯曲时，称为双结构性脊柱侧弯。
2.脊柱侧凸的病因分类
　　脊柱侧凸仅代表某一些疾病的体征，其原因很多。如先天性脊椎骨发育不全、肌肉瘫痪、瘢痕组织挛缩、营养不良等。约80％侧凸的病因不明，称为原发性或特发性脊柱侧凸。常见的脊柱侧凸有以下几种。
(1)原发性脊柱侧凸：原发性脊柱侧凸可分为婴儿型与青年型，前者在患者未满1岁以前发生，发展往往为良性；在后一类，胸腰段脊柱侧凸有明显进行性。一般认为原发性脊柱侧凸与生长有关。发育终了后，肌肉不平衡停止，极少或不再产生曲度改变。一旦侧凸发生，在骺板上应力的不平衡将增加。造成侧凸的局部因素甚多，如骺板生长、椎骨血供、脊椎骨或其神经分布的变化以及新陈代谢或内分泌紊乱等。患脊柱侧凸的年轻人，其椎体倾斜的情况一般在上部较下部为多，这可能与椎体血供不正常有关Kleinberg发现，在脊柱侧凸患者，椎体凸侧的血管孔较凹侧为大，但很难断定这种情况是在脊柱侧凸以前或以后发生，他认为25％的“原发性脊柱侧凸”有先天性因素。
早期，脊柱侧凸完全由椎间隙左右宽窄不均引起，多能自行纠正。多数侧凸发生于胸段脊柱的上部，凸向左侧。
(2)先天性脊柱侧凸：先天性脊柱侧凸起因于脊椎骨畸形，可表现为：①一侧椎体部分未形成(楔形椎)；②一侧椎体完全未形成(半椎体)；③不平衡的双半椎体；④平均的双半椎体；⑤对称性脊椎骨未分节(先天性融合)；⑥非对称性脊椎骨未分节，可为未分节骨条，或仅累及后部结构，椎间隙仍保持，或椎间隙及后部结构均累及。还可为多发性脊椎骨未分节同时伴有半椎体。先天性脊柱侧凸常可合并其他畸形，如肋骨融合、高肩胛症、六指、马蹄足、腭裂及先天性心脏病等。
(3)麻痹性脊柱侧凸：婴儿瘫痪引起的一侧背伸肌或腹肌瘫痪，使两则肌肉收缩不平衡，必将发生脊柱侧凸。患者年龄愈小，侧凸畸形也愈严重。麻痹性脊柱侧凸的形成机制，被认为是骨盆倾斜，腹部肌肉、腰大肌、腰方肌、菱形肌、斜方肌、背阔骨、脊柱深浅肌群的不平衡。肌电图显示凹侧肌肉活动在全部运动过程中较凸侧为强。肋间肌及腹外侧壁肌肉较弱时，亦可产生脊柱侧凸。重力及其他躯干肌对腰椎侧凸的发生也起一定作用。麻痹性脊柱侧凸一方面有脊柱畸形，伴发胸腔壁及其内容继发性畸形，另一方面有脊柱不稳定，但两者的发展不一定平行。
(4)肌病性脊柱侧凸：脊柱侧凸由肌源性病变所引起，如肌营养不良，进行性肌萎缩等。因为两侧肌肉受累程度不一致，不能保持脊柱平衡而发病。
(5)脊柱神经纤维瘤病性脊柱侧凸：它是一种特殊类型的脊柱侧凸，常发生于胸椎及颈椎，受累范围可包括5～7个椎体。其特点是曲度大而范围小，比较固定，活动度差；有时在皮肤上可见有色素斑；偶可见在椎间孔附近能找到神经纤维瘤者；患者可有阳性神经纤维瘤病的家庭史。
(6)其它类型：除上述几种类型外，导致脊柱侧凸的因素尚有Marfan综合征、脊椎骨样骨瘤、慢性脓胸、腹膜后纤维化、胸廓改形术、代谢障碍及前庭功能失调等。
3.肌肉与脊柱侧凸形成的关系
躯干及肩带、骨盆各肌肉对脊柱侧凸的形成具有不同的作用。
(1)腹肌：一般认为右侧腹肌的软弱引起的侧凸将凸向右侧，但事实常相反。
(2)腰大肌：一侧腰大肌瘫痪不一定引起侧凸，但如一侧髋关节有明显屈曲畸形，则可能引起脊柱侧凸。腰大肌及脊柱肌常受同一节段的神经支配，因此两肌的瘫痪程度一致。
(3)腰方肌：腰方肌明显不平衡者，一般伴有侧凸，凸向患侧。
(4)肋间肌：肋间肌的主要功能是固定肋骨，也具有维持正常姿势的作用。脊柱侧凸时，凸侧的肌肉活动常较大，肋间肌的活动增加是一代偿现象。
(5)肩部肌肉：肩带肌和臂肌瘫痪不致引起侧凸或仅引起轻度侧凸，但某些有侧凸的婴儿瘫痪者，则同时有肩带肌瘫痪。这可能是受共同节段神经支配的肌肉同时受损之故。
(6)浅层纵行脊柱肌：浅层纵行脊柱肌可伸展脊柱并协助侧屈，两侧的肌肉常协同动作。正常人向右侧屈时，右侧肌肉最先收缩，其左侧肌肉的活动度几乎同等大。由于不同原因引起的侧凸，大多数病例凸侧浅层纵行伸脊柱肌的紧张度及活动度增加，少数病例则显软弱。由于半椎体引起的侧凸，凸侧肌肉的活动度常增大，以维持躯干垂直。
(7)深层斜行脊柱肌：这些肌肉的活动在任何时期其凸侧均较凹侧为大。两侧深层斜行脊柱肌的不平衡，为引起麻痹性脊柱侧凸最重要原因。这些肌肉的主要功能为旋转。如肌肉不平衡使脊柱朝健侧旋转，则将发生典型侧凸的现象。麻痹性脊柱侧凸，按道理说，健侧肌肉收缩，侧凸似应期向患侧，事实上反而凸向健侧，侧凸为代偿现象。产生这一现象的原因有：
①如重心位于中央或偏向健侧，对侧软弱的肌肉将不能防止身体侧向健侧。一侧肌肉如缺乏正常平衡作用，身体为维持平衡，必向中心移动。这种情形如同臀中肌瘫痪时，患侧跛行，重心移向患侧一样，否则身体将倒向健侧。因此，麻痹性脊柱侧凸，重心移向患侧，而脊柱则凸向健侧。
②脊柱外肌对维持脊柱曲度的重要性不可忽视。脊柱外肌包括腰部的腹外斜肌、腰方肌及腰大肌，背部的斜方肌、菱形肌及背阔肌。这些肌肉受同一节段神经支配。有些患者因这些肌肉的不平衡可伴发向患侧的侧凸，但大多数患者则相反或不发生侧凸。因此某些脊柱外肌的瘫痪并不能说明是脊柱侧凸的病因。
③严重的脊柱侧凸患者，常继发有生长紊乱，脊柱呈楔形。深层斜行或横行脊柱旋转肌的不平衡、筋膜挛缩，都可使脊柱凸向健侧。当然，上述任何一点，均难以满意解释所有现象，各种原因可能同时存在，彼此相互加强或对抗。脊柱侧凸继续发展，可逐渐发生结构性变化，如椎体扭曲、呈楔形、胸廓变形、凸侧向后隆起等。脊柱侧凸发生后，人体两侧重力不平衡，凸侧的肩峰与髂前上棘较凹侧为高。由枕外隆凸向下作垂线，如不通过两侧臀部之间的臀沟，说明侧凸尚未代偿；如能通过，并在原发侧凸的上、下又继发形成反向的曲度，说明侧凸已被代偿。
（二)脊柱矢状面曲度的生物力学 
人体脊柱矢状面曲度的稳定性是通过脊椎骨后方的韧带和肌肉来维持的。脊柱可分为前后两部分；前部为脊椎的椎体，起着支持和对抗压缩的作用；后部为脊椎附件及周围的韧带和肌肉(包括黄韧带、棘上韧带、棘间韧带以及椎旁的伸肌群等)，起着对抗脊柱过度屈曲的作用。脊柱任何一部分的结构遭到破坏，均有可能发生脊柱畸形。椎旁伸肌力量不足、椎板切除术后(棘上韧带及棘间韧带、棘突、椎板、黄韧带、关节突等重要结构均被切除，，或创伤性棘上韧带断裂、棘间韧带断裂、棘突及椎板骨折等原因均可使脊柱后部的稳定装置遭到破坏，造成脊柱后凸畸形。椎体病变、脊柱结核、肿瘤、化脓性感染、骨质疏松、先天性脊椎结构异常、骨代谢异常以及其它疾病所致的椎体破坏或变形等原因均可使脊椎前部持力减弱，产生脊柱后凸畸形。脊柱后凸畸形是指脊柱在矢状面上向后凸的曲度超出正常范围。发生在胸段脊柱后凸畸形者称为驼背，此种畸形不但外观难看，还可伴有疼痛，严重者可有心功能障碍、肺功能障碍及消化系统功能障碍，甚至产生脊髓压迫症状。由于过去对各类脊柱后凸畸形的认识不足，绝大部分病人未能得到足够的重视及合理的治疗。
(三)腰椎曲度与慢性腰痛
　按照Seze的测量方法，在侧位片上，自T12的后下角至S1的后上角作连线，此线与腰椎椎体后缘的弧线形成一弓，弓顶即为此弧线的顶点。正常情况下此点应在L3处，顶点至上述连线的垂直距离定义为弓顶距离，正常为18～22cm。再从T12后下角向下引一垂力线，由S1后上角至此线的垂直距离称为前突指数，正常范围在25cm以内L5椎体纵轴与骶骨纵轴的交角正常为130°。腰椎曲度不正常将导致躯干重力的传导失去平衡。当腰椎过度前凸时，重力将后移，椎间关节将过度负重，从而导致小关节退行性变，甚至关节突半脱位，发生假性滑脱，由此引起的腰痛称为小关节面综合征。当腰椎前凸增加时，棘突即趋接近，甚至发生接触及假关节形成。小关节退行性变失去稳定性后，椎间盘负重增加，也会继发退行性变，产生椎间不稳定。