Jean Dubousset将脊柱-骨盆对齐的概念描述为“cone of economy”，骨盆、下肢和脚轴向保持平衡。从这一观点出发，脊柱畸形文献中出现了对多个重要矢状位参数的理解，其重要性已经得到了肯定。然而，在脊柱退行性疾病计划手术时，并没有广泛考虑到矢状位平衡。最近，这种模式已经开始转变，矢状位平衡在评估和治疗退行性脊柱疾病患者中的重要性日益得到认可。随着腰椎融合术量的增加，以及对患者短期和长期预后的需求，概念正在调整。2024年，这篇发表于《J Bone Joint Surg Am》的综述讨论了矢状位平衡在退行性腰椎疾病中的重要性，目的是帮助外科医生提高退行性脊柱手术的治疗效果。
Sagittal Alignment and Degenerative Lumbar Pathologies
不少研究分析了脊柱骨盆异常对腰椎退行性病变的影响。PI(Pelvic Incidence)较高的患者更容易发生腰椎滑脱，PI值极高的患者更有可能发生II°滑脱。尽管腰椎前凸(LL)对于退行性腰椎滑脱的影响一直存在争议，但一项细致的评估发现，退行性腰椎滑脱患者的尾侧L4-S1节段的LL降低，而L1-L3节段的LL增加。
矢状位平衡也是椎管狭窄患者临床表现的一个因素。然而，与退行性椎体滑脱相比，解剖结构的变化加剧了临床症状，而椎管狭窄的情况正好相反。腰椎管狭窄患者LL的减小和SVA的增加，在某些情况下是脊柱柔韧性的代偿机制，目的是扩大椎间孔。尽管需要注意的是，这椎管狭窄在患者中发生的频率不同，这取决于脊柱骨盆的形态。随着椎管狭窄的进展，这些患者保持骨盆倾斜(PT)并通过骨盆后移进行代偿，骨盆后倾被认为是该队列患者的晚期表现。这与原发性成人脊柱畸形患者不同，后者使用骨盆后倾作为早期代偿手段。对于腰椎管狭窄的患者，简单的腰椎减压可以潜在地改善脊柱骨盆的序列。在腰椎退行性疾病中应用矢状位平衡原则可能有助于改善预后，因为退行性脊柱手术面临的主要问题之一是短节段融合术患者前凸矫正过度和矫正不足的发生率增加。这是由于对腰椎前凸目标的定义不明确。评估每个节段对脊柱前凸的贡献是很重要的，因为即使在非病理性脊柱中，前凸也因人而异。以下章节将深入探讨腰椎的正常前凸和形态以及年龄和退变对两者的影响。
LL, the Body, and the Disc
LL是维持直立姿势的关键组成部分。Vaz等人证明椎间盘比椎体塑形更能实现腰椎前凸。Been等人也证实了这些结果，并注意到随着LL过渡到胸椎后凸，下腰椎从增加的前凸到轻微的上腰椎后凸的进展。这种转变通常发生在腰2椎体，尽管这受到矢状面序列正常变化的影响。此外，矢状面序列的变化也影响身体和椎间盘产生的前凸的相对比例。
Roussouly等人首先描述了基于SS正常变化的腰椎不同形态。在这项工作中，Roussouly等人重新证明了一个早期的发现，显示整体的LL与SS和PI显著相关。PI在整个骨骼成熟过程中随着骨盆的前后生长而增加，直到成年后变得固定，范围从20°到>80°。PI被认为成年后保持不变，即使有退化。然而，最近的数据显示，PI实际上可能会随着时间的推移而改变，通过骶髂关节的压力增加以及随后这些关节和骶骨终板的重塑，这一过程在涉及S1作为下固定椎体的长节段融合患者中很明显。然而，考虑到PI相对于SS的稳定性，LL通常相对于PI进行评估。在无症状的受试者中，PI影响LL的大小和分布；与低PI的受试者相比，PI较大的受试者骶骨角度更大，SS更高，LL更大。LL也与胸后凸相关。因此，基于其与PI和胸后凸的关系来评价LL是有利的。
Defining Normal Global, Regional, and Segmental LL
多年来，定义LL的手术目标一直在变化。曾经的目标是“尽可能多的前凸”。这种情况一直持续到几位作者，包括Schwab等人和Lafage等人提出PI与LL在10°内匹配。如果PI低，建议将LL校正为PI+10°，如果PI高，建议将LL校正为PI-10°。PI-LL概念已经发展到针对理想的腰椎顶点和头尾部节段之间的前凸分布。这些测量在退行性腰椎中尤为重要，因为即使整体前凸看起来正常，患者的LL也可能很差。Pesenti等人确定了正常人脊柱前凸的区域分布。L4-S1前凸和L1-L4前凸占整体前凸的百分比随PI的变化而变化，随着PI的增加，头侧前凸对整体前凸的贡献增加。他们的研究也建立在Roussouly等人的工作基础上，并再次证明，随着PI的增加，前凸的顶点会迁移到更偏向头端的位置，同时前凸的近端程度也会随之增加。值得注意的是，作者对尾侧和头侧前凸的定义不同。Roussouly等人将头侧前凸定义为近端前凸，根据椎体PI的不同而不同。然而，为了简化概念，Pesenti等人分析了L1-L4和L4-S1的前凸。这些在退行性脊柱疾病中的应用已被证明可以降低术后矢状位失衡、邻近节段退变和翻修手术的风险。最近的研究进一步加深了对矢状位平衡的理解，报道了基于PI的节段的平均前凸值，然而，手术计划应根据每位患者的脊柱骨盆解剖结构进行个性化分析。例如，在低PI的情况下，近端腰椎后凸是正常的，对于大多数患者来说，T10-L2中立对齐是合适的。
Impact of Age and Degeneration on LL
Prost等人在无症状志愿者中研究了年龄与矢状位序列之间的关系，他们发现，在PI低的个体中，头侧和尾侧的LL总体上都有所下降；相反，在PI高的个体中，更明显的尾侧前凸丧失与PT增加相关，更明显的头侧前凸丧失与后凸增加和矢状面失衡相关。这些发现具有重要意义，需要对PI、尾侧和头侧前凸进行全面评估，并根据脊柱骨盆解剖结构制定旨在恢复适当节段性前凸的手术计划。
退行性变改变了一个节段的前凸程度，引起其他节段的代偿性改变以维持矢状位平衡。因此，整体前凸可能看起来是正常的，但重点分析将揭示头侧和尾侧节段之间的腰椎前凸分布不理想。这一概念可以解释包括病理节段和代偿位置的短段腰椎融合的一些生物力学失败，然而，目前还没有数据支持这一假设。同样，对于前凸过度代偿的节段，合并狭窄可能需要融合，认识到这一现象可以使外科医生在适当的节段性前凸融合。在这种情况下，目标可能是减少(而不是增加)该节段的前凸。尽管先前的观点强调了矢状面序列对退行性脊柱的重要性，但平衡本身并不是手术干预的指征。患者的体格检查、症状和影像学表现与患者结局报告的的临床相关性仍然是患者是否需要手术治疗的首要依据。因此，必须注意的是，我们不鼓励融合其他节段来优化矢状面，而是鼓励对整个腰椎节段前凸进行批判性分析，并以恢复手术指示的水平到规范目标为目标。图显示了3种类型的脊柱退行性疾病；注意相关的节段性前凸、头侧或尾侧的前凸丧失，以及相邻节段的前凸过度代偿。
Why Should Surgeons Preserve or Restore the Sagittal Plane in Degenerative Lumbar Surgery?
腰椎退行性病变融合的决定是具有挑战性的。我们认为有3个重要的概念。第一个概念是不要造成失稳。一项研究表明，28%的患者在腰椎退行性病变的短节段融合后仍未对齐序列。尽管在节段性固定和新型椎间装置方面取得了进展，但仍然存在一些问题，短节段融合术后医源性矢状面畸形发生率高。这些患者的后续治疗可能需要进行手术，如椎弓根截骨术，并发症发生率高达60%。这表明术前仔细计划在外科手术的重要性。特定的入路和椎间融合装置的使用可以影响脊柱骨盆参数和序列。ALIF是一种可靠的手术，可以提供超过30°节段性前凸的矫正，这在L5-S1可能是至关重要的。与后入路相比，LLIF和OLIF等侧入路技术可以进入上腰椎间盘间隙，与ACR入路相结合可显著增加节段性前凸。LLIF和OLIF可联合后入路进行后柱截骨，以进一步改善节段性和整体序列。后入路包括TLIFl和PLIF。通过TLIF成功恢复(或保持)节段性前凸是具有挑战性的，但可以借助专用融合器、后柱截骨术以及在最终固定螺钉前的压缩来实现。因此，在选择了理想的腰椎节段前凸和整体腰椎序列和顶点后，选择合适的手术技术和植入物可以优化实现各个腰椎节段的序列目标。在已有较高的椎间隙高度和节段性前凸的节段，进一步增加前凸是具有挑战性的，并且在没有适当技术细节的情况下放置椎间装置可能会导致后凸。此外，医源性椎间孔狭窄和椎间孔高度恢复不足是前凸恢复的潜在问题，需要仔细考虑。一般来说，无论采用何种入路和类型的椎间装置，从矢状位序列的角度来看，恢复理想的节段性前凸应该是目标。需要注意的是，恢复节段性前凸或达到理想的对齐并不意味着融合一个额外的节段。
第二个概念是旨在防止邻近节段的退变。矢状面序列失衡可能是发生相邻节段退变的危险因素，即使是短节段融合后也是如此。这可能是由于生物力学的改变和邻近椎间盘节段的应力集中所致。Herrington等人证实了这一点，他们表明手术减少L4-L5的前凸会导致L3-L4的前凸增加，并且该位置邻近节段退变的再手术率更高。同样，Bari和Zheng等人证明，术后L4-S1前凸小于总前凸50%的患者与前凸分布较好的患者相比，翻修率更高。其他研究证实了这些发现，表明矢状位平衡对降低腰椎融合术后临近节段疾病风险的重要性。虽然已有多项研究发现邻近节段疾病与矢状位序列之间存在关联，但Toivonen等人在其研究中并未发现与10年临床结果随访相关。Hsieh等人在一个没有对照组的小样本研究中报告了类似的结果。此外，Hsieh等人使用PI-LL关注全整体LL，而不是评估节段性前凸，这可能会对代偿性变化对患者进行错误分类。手术目标不应仅仅是获得尽可能多的椎间隙高度或节段性前凸，而应遵循目标性节段性前凸。因此，节段的特异性矢状面参数的恢复可能有助于降低腰椎融合术后邻近节段疾病的风险。其他可能导致相邻节段退变发展的因素包括：融合术前已存在的小关节退变，术前PT增加，融合术后未纠正，前凸恢复不足，高龄，骨质疏松，较高的BMI指数和较长的融合长度。
第三个概念是通过改善脊柱-骨盆参数来减少腰痛和脊柱相关疾病的发生率。在单纯减压后脊柱骨盆序列改善的病例中，患者相关背部疼痛也得到改善。这一发现也适用于融合病例，其中节段性前凸和PT的恢复减轻了腰痛。整体的PI-LL和SVA的矫正也被证明有助于减少退行性病变引起的腰痛。脊柱-骨盆失衡患者的背痛和疲劳可能是由胸椎后凸减小、PT升高和后移、膝关节屈曲、颈椎对准代偿以及能量消耗增加引起的肌肉疲劳引起的融合结构外代偿性变化引起的。
Summary
对于脊柱外科医生来说，在手术前测量和评估退行性腰椎的矢状位参数是很重要的。在退行性疾病中，节段性前凸的详细检查可能比在脊柱畸形中更重要，因为退行性疾病采用短融合，而不是长节段畸形融合。重要的是，矢状面的重新排列本身并不意味着更长的融合。在指定的节段上适当的LL，这可能包括维持，恢复，甚至减少前凸。在翻修手术中，矢状面序列的细微恶化常常被忽视。因此，优化尾尾端前凸，头段融合避免过多的前凸，并确保适当的胸腰椎拐点是退行性腰椎调整序列中不可或缺的概念。
文献：
Diebo BG, Balmaceno-Criss M, Lafage R, et al. Sagittal Alignment in the Degenerative Lumbar Spine: Surgical Planning. J Bone Joint Surg Am. 2024;106(5):445-457.
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