作者：海涌 潘爱星 丁子豪

医院：首都医科大学附属北京朝阳医院骨科

人类尝试认知和治疗脊柱畸形的历史，最早可溯源至公元前4世纪的希波克拉底时代，最近一个世纪，我们对脊柱畸形的认知理念和治疗技术日新月异，取得了跨越式进步。脊柱外科医生只有时刻保持知识更新，掌握专业领域研究的前沿动态，才能在日常工作和研究中寻求创新，不断突破技术瓶颈。

本文将对2021年脊柱畸形领域的研究动态进行了简要概述，以期对脊柱外科同行，尤其是致力于脊柱畸形领域研究的同道提供最新的学术动态参考。

笔者对五个脊柱外科领域顶级专业期刊（Spine, European Spine Journal, The Spine Journal, Journal of Neurosurgery, Global Spine Journal）在2021年发表的文章进行了全面检索，分析了与脊柱畸形相关的182篇文章，从发表杂志、文章主题、研究设计、作者地区、代表性文章等几个维度进行盘点。温故而知新，希望广大同道能从本文列举的有限信息，萌发无限的创新思维。

一、各杂志发表的脊柱畸形主题文章概况

五大期刊发表的脊柱畸形主题文章共182篇，其中European Spine Journal杂志70篇，Spine杂志53篇，Journal of Neurosurgery杂志29篇，Global Spine Journal杂志17篇，The Spine Journal杂志13篇 。

图1 期刊发表脊柱畸形文章数量分布

二、发表国家分布

文章第一/通讯作者来自的国家分布图2所示。其中排名前10位的国家分别为：美国（54），中国（29），日本（23），荷兰（10），韩国（8），法国（7），加拿大（7），德国（6），意大利（6），印度（6）。

美国学者发表的文章数量最多，内容涵盖了脊柱畸形评估、手术并发症预防、加速康复、矢状面序列评估、冠状面平衡、EOS影像系统、AI人工智能和COVID-19对脊柱畸形诊治影响等诸多方面。中国学者发表的文章主题多数与矢状面序列评估、冠状面平衡、重度脊柱侧凸牵引治疗、早发性脊柱侧凸支具治疗和流行病学调查等内容相关。

中国脊柱畸形患者人群数量庞大，且重度畸形患者较多，因此中国脊柱外科医师未来可在重度脊柱畸形患者的诊治和大样本流行病学研究方面进行更深入的研究，同时在人工智能医工结合等前沿领域实现突破，将来有望缩小与美国在脊柱畸形研究领域的差距。

放眼欧洲，荷兰学者发表的10篇文章中，其中4篇是关于应用先进影像系统和3D打印技术辅助脊柱畸形诊断与治疗，包括：EOS影像系统、3D打印技术、MRI和超声系统。法国学者发表的7篇文章中有3篇报道了原创性手术技术。由此可见，欧洲学者在技术创新领域走在国际前沿。

图2 期刊发表脊柱畸形文章数量分布

三、 文章主题分布

在各类脊柱畸形疾病当中，特发性脊柱侧凸（以AIS为主）是脊柱外科领域研究的最大热点，其次为成人脊柱畸形和儿童早发性脊柱侧凸，紧随其后的是先天性脊柱侧凸、脊柱后凸、颈椎畸形、神经肌肉型和综合征型脊柱畸形。

图3 脊柱畸形诊断分布

四、 研究方向分析

在所有文章当中，脊柱矫形术后PJK是被研究频率最高的关键词（16篇）。术后矢状面序列较冠状面平衡的受关注度更高，分别为11篇和6篇。同时有11篇文章报道了手术技术相关内容。其他受关注的研究方向有：基因突变、畸形发展预测、支具治疗、牵引治疗、整体平衡、融合节段选择、Adding-on现象、经济效益比、加速康复、COVID-19、学习曲线、微创技术、3D打印、人工智能、手术导航、磁力生长棒、步态分析等等。

图4 研究方向分布

五、 研究类型

从研究设计角度来说，绝大多数的临床研究为回顾性队列研究和病例对照研究（87%），前瞻性队列研究和随机对照试验占少数（13%），单中心研究占93%，多中心研究仅占7%。在临床中开展随机对照试验研究难度较高，但我国临床中心众多，患者人群基数巨大，今后我们需大力开展多中心合作研究，有助于提升我们临床研究的数量和质量。

图5 研究设计分布

六、 十篇代表性研究

1. Peter Bernstein, Johannes Metzler, Marlene Weinzierl, et al. Radiographic scoliosis angle estimation: spline-based measurement reveals superior reliability compared to traditional COBB method. Eur Spine J, 2021, 30(3):676-685.

脊柱侧凸传统的Cobb角测量法在观察者之间往往存在一定的差异，尤其对于严重畸形，X线片显示不清晰的患者。来自德国德累斯顿大学医院的Peter Bernstein等提出了脊柱侧凸最新的测量方法。该方法基于椎体中心构造成的曲线进行测量，能更准确地模拟脊柱曲线特征。为了进一步提高测量精度，作者训练了一个神经网络来自动检测标记椎体中心点。研究结论认为该方法相比Cobb角测量法具有更高的准确度。

2. Kevin Y Wang, Emmanuel L McNeely, Suraj A Dhanjani, et al. COVID-19 Significantly Impacted Hospital Length of Stay and Discharge Patterns for Adult Spinal Deformity Patients. Spine (Phila Pa 1976), 2021, 46(22):1551-1556.

来自美国霍普金斯大学医学院矫形外科的Khaled M. Kebaish教授比较了新冠疫情大流行前和大流行期间接受手术的成人脊柱畸形（ASD）的住院时间（LOS）和出院倾向以及30天的并发症、再手术、再住院和计划外急诊室就诊比率。两组患者来自的时间段分别为2019年7月至12月（COVID-19前，N=60）和2020年7月至12月（COVID-19期间，N=57）。研究结果显示在新冠肺炎大流行期间，接受胸腰椎ASD手术的患者的住院时间显著减少，而且不会对并发症或再住院率产生不利影响。因此，在大流行期间吸取的经验教训可能有助于提高资源利用率，而不会对短期手术效果产生负面影响。

3. Andrew B Harris, Floreana N Kebaish, Varun Puvanesarajah, et al. Caudally directed upper-instrumented vertebra pedicle screws associated with minimized risk of proximal junctional failure in patients with long posterior spinal fusion for adult spinal deformity. Spine J,2021,21(7):1072-1079.

来自美国约翰霍普金斯大学的Harris报道了上端椎体（UIV）椎弓根螺钉轨迹和UIV椎体上终板夹角（UIV-PVA）以及钉棒夹角（UIV-RVA）与近端交界性后凸（PJK）的关联。研究团队通过2年以上的随访，使用受试者操作特征曲线确定了3?的UIV-PVA/UIV-RVA截断值来判断PJK和PJF的发展。结果显示在固定至骨盆的患者中，UIV-PVA≥3?与UIV-PVA<3?相比， PJK的发生几率增加2.7倍，发生PJF的几率增加3.6倍。UIV-RVA与PJK或PJF的发生无关。

4. Yu-Cheng Yao, Jonathan Elysee, Renaud Lafage, et al. Preoperative Hounsfield Units at the Planned Upper Instrumented Vertebrae May Predict Proximal Junctional Kyphosis in Adult Spinal Deformity. Spine (Phila Pa 1976), 2021, 46(3): E174-E180.

中国台湾台北退伍军人总医院和纽约特种外科医院团队研究了成人脊柱畸形（ASD）患者UIV和UIV+1椎体的Hounsfield Units（HUs）与近端U交界性后凸（PJK）。该研究将来自一家机构的63名患者分为三组：无PJK组、非骨性PJK组和骨性PJK组，并使用术前CT扫描测量UIV和UIV+1局部椎体的HUs。该研究结果显示UIV和UIV+1的平均HUs与术后PJK角的增加之间存在显著的负相关关系。对于ASD患者，HUs可用于术前识别骨性PJK风险较高的患者。

5. Aixing Pan, Hongtao Ding, Yong Hai, et al. The Value of Three-Dimensional Printing Spine Model in Severe Spine Deformity Correction Surgery. Global Spine J, 2021, doi: 10.1177/21925682211008830. Online ahead of print.

首都医科大学附属北京朝阳医院骨科海涌教授团队报道了3D打印技术在重度复杂脊柱畸形手术矫正中的应用价值。文章应用倾向评分匹配法PSM纳入了同期未采用3D脊柱模型打印的脊柱畸形手术作为对照组。结果显示，35例3D打印组，和35例对照组患者围手术期基线资料和畸形矫正率相似（P >0 .05）。然而，3D打印组的手术时间和失血量显著减少，螺钉准确度更高。并且3D打印组患者进行了更多的三柱截骨术。文章结论表明 3D打印脊柱模型可以增强外科医生做更高级截骨术的信心，并提高严重脊柱畸形矫正手术的安全性。

6. Chang-Zhi Du, Ze-Zhang Zhu, Yu Wang, et al. Curve Characteristics and Response of Sciatic and Olisthesis Scoliosis Following L5/S1 Transforaminal Lumbar Interbody Fusion in Adolescent Lumbar Spondylolisthesis. Neurosurgery, 2021, 88(2):322-331.

来自南京大学医学院附属鼓楼医院孙旭教授报道了TLIF治疗腰椎滑脱合并脊柱侧凸患者术后近端侧凸的代偿规律。文章对2010-2017年接受L5/S1 TLIF并随访至少2年的青少年坐骨神经性脊柱侧凸组（sciatic scoliosis，SS组）和滑移性脊柱侧凸组（olisthetic scoliosis，OS组）患者进行了回顾性分析。结果显示，OS组患者L5倾斜和旋转较大。术后SS组的所有患者脊柱侧凸均获得改善，但在OS组中仅有9名患者（56.2%）侧凸获得改善。文章总结认为：青少年患者行腰骶部TLIF滑脱复位能够使近端脊柱侧凸获得改善，但是术前较大的Cobb角和L5旋转可能会阻碍脊柱侧凸的代偿。

7. Abdullah Zaher, Khaled El Youssef, Benoit Decourtivron, et al. Efficacy of polyester bands placed under the transverse vertebral process for the correction of adolescent idiopathic scoliosis. Eur Spine J, 2021, 30(7):1959-1964.

法国克罗埃夫列亚医院的Abdullah Zaher报道了一种基于胸椎横突下放置聚酯带的脊柱侧凸（AIS）手术矫正新技术。该团队回顾了2013至2017年间接受AIS手术的105名患者，并进行了至少2年的随访。研究结果显示横突带固定法是一种安全有效的手术矫正AIS的方法。这项技术相对简易，神经损伤风险较小，提供了良好的冠状面矫正，并能恢复了胸椎后凸。

8. Lotfi Miladi, Nejib Khouri, Jerome Pradon, et al. One?way self?expanding rod for early?onset scoliosis: early results of a clinical trial of 20 patients. Eur Spine J, 2021, 30(3):749-758.

法国巴黎大学奈克医院的Lotfi Miladi教授对一种新的单向自膨胀棒（OWSER）矫正系统的安全性和有效性进行了研究。该研究将2016-2017年间接受OWSER治疗的EOS儿童分为两组：10例非神经肌肉型侧凸行单侧矫形，另外10例神经肌型侧凸行双侧矫形。研究结果显示在神经肌型侧凸中，OWSER双侧结构更安全，侵袭性更小。非神经肌肉型侧凸组行单侧矫形，效果较差。因此，建议对所有EOS均采用双侧矫形结构。该装置可以避免多次手术，并在长期随访中降低并发症的发生率。

9. Fei Wang, Xin Wang, Omar Medina, et al. Prevalence of congenital scoliosis in infants based on chest–abdomen X?ray films detected in the emergency department. Eur Spine J, 2021, 30(7):1848-1857.

中国南京医科大学儿童医院骨科的Fei Wang为了了解婴幼儿先天性脊柱侧凸（CS）的患病率做出了相关研究。该研究对2008年2月至2019年9月在某三级儿童医院急诊科就诊的婴儿进行回顾性分析，将接受过胸腹X光检查的患者作为研究对象，并对所有入选患者都进行了先天性脊柱侧凸CS筛查，以此分析纳入对象的人口学特征、脊柱和肋骨畸形的类型和位置，以及其他系统的伴随缺陷。研究结果显示根据急诊室的胸部-腹部X光片，婴儿先天性脊柱侧凸（CS）的患病率为1.8‰。脊柱和肋骨畸形主要累及胸段脊柱。对于存在早发性症状或合并其他器官缺陷的婴儿脊柱畸形可以更早地被发现。

10. Sebastian Lippross, Antonia Grages, Katja A Lueders, et al. Vertebral body changes after continuous spinal distraction in scoliotic children. Eur Spine J, 2021, 30(7):1928-1934.

德国哥廷根大学医学中心的Anna K. Hell教授对生长友好型脊柱手术（GFSI）对椎体形态所产生的影响进行了研究。该研究对所纳入患者分为两个队列：队列I（n=19，年龄13.2岁）为未经手术治疗的脊髓性肌肉萎缩症SMA患者，队列II（n=24，年龄12.4岁）为使用GFSI手术治疗的SMA患者。研究结果显示GFSI治疗后椎体体积缩小，在腰部和下胸区最为明显。虽然两组的椎体高度相同，但GFSI治疗组的椎体深度明显减小。

七、 结语

虽然目前人们对脊柱畸形的认知和治疗水平已经达到了一定的深度和高度。但是，距离我们建立一套完善的脊柱畸形发病机制理论体系、一个完整的脊柱侧凸预防与诊断方法、一套完备的脊柱矫形理论和一种完美的脊柱矫形技术，还有星辰大海般的征途需要探索。我们只有紧跟时代前沿，了解最新研究动态，学习前人的科研成果，结合自身的实践探索，才能取得进一步突破，为搭建脊柱畸形诊治体系的金字塔添砖加瓦。

作者简介

海涌

主任医师、教授、留美博士后、享受国务院政府特殊津贴专家。

首都医科大学博士硕士研究生导师、北京航空航天大学博士研究生导师，首都医科大学骨外科学系主任、附属北京朝阳医院骨科主任。

从事骨科脊柱外科基础及临床研究和实践30余年，擅长各种脊柱疾患的诊治，尤其对复杂疑难脊柱畸形等疾患有独到及丰富经验，主刀成功完成手术6000余例，患者来自海外及全国各地。先后荣获金柳叶刀奖、京城金牌名医、中国健康传播大使、最温暖医生荣誉称号，并连续多年位居中国Top10医生脊柱外科之列。

先后主持承担科技部重点研发、国家自然科学基金及省部级科研课题10余项（基金900余万元），获得华夏医学科技一等奖、康复医学科技一等奖、中华医学科技二等奖、解放军科技进步一等奖、医疗成果一等奖等10余项科研奖励，以第一/责任作者发表各类专业学术文章200+篇（SCI文章110+篇，总 IF 350+），主编/译学术专著9部，获得国家发明及实用新型专利10余项。

现担任多项国际国内学术任职：中华医学会骨科学分会委员、脊柱、创新转化学组委员；中华预防医学会骨科委员会常委；中国康复医学会脊柱脊髓专业委员会副主委、腰椎研究学组主任委员、脊柱畸形研究学组副组长；中国康复医学会骨质疏松委员会副主任委员；中国医师协会骨科医师分会委员、脊柱功能重建学组副主任委员、脊柱学组委员；中国医疗保健国际交流促进会骨科分会常委、脊柱学组副组长；中国医药教育学会医疗器械管理委员会副主任委员；中国老年学和老年医学学会老年骨科分会常委；北京医学会骨科学分会副主任委员、北京医师协会骨科医师分会理事、北京康复医学会副会长；国际腰椎研究学会ISSLS常委、国际脊柱侧凸研究学会SRS理事、国际微创脊柱学会SMISS理事、北美脊柱外科学会NASS理事、AOSpine亚太区理事；中国骨与关节杂志副主编、中华医学杂志、中华外科杂志、中华骨科杂志、中国脊柱脊髓杂志常务编委/编委、SCI杂志Global Spine Journal 副主编、Orthopedic Surgery、The Spine Journal 编委等。

潘爱星

首都医科大学附属北京朝阳医院骨科主治医师，博士。师从著名脊柱外科专家海涌教授。

研究方向：脊柱畸形的治疗与并发症预防、脊柱退行性疾病和脊柱创伤的微创治疗。发表SCI及核心期刊论文16篇。获国家专利3项。

2017-18年参加AOSpine海外进修项目赴英国University Hospital of Wales学习。2019年获国家公派留学资格赴美国University of Virginia联合培养。

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