劉銳敏

(南京大學醫(yī)學院附屬南京鼓樓醫(yī)院肺功能室，江蘇 南京　210008)

脊柱側(cè)凸伴阻塞性通氣功能障礙20例分析

劉銳敏

(南京大學醫(yī)學院附屬南京鼓樓醫(yī)院肺功能室，江蘇 南京210008)

摘要：目的提高對脊柱側(cè)凸患者肺功能損害的認識。方法回顧性分析住院治療伴阻塞性通氣功能障礙脊柱側(cè)凸的臨床、肺功能、胸部CT等特征。結(jié)果20例患者男9例，女11例；平均年齡(14.45±3.72)歲；平均病程66月。45%為特發(fā)性脊柱側(cè)凸；25%為馬凡及類馬凡綜合征伴脊柱側(cè)凸；20%為先天性脊柱側(cè)凸。Cobb角與年齡、病程及肺功能參數(shù)中VT、MV成正相關(guān)，與肺功能參數(shù)中VC、ERV、FVC、FEV1、PEF、FEF25%成負相關(guān)。胸部CT可見不同程度氣管受壓，局限性肺氣腫、代償性肺氣腫等表現(xiàn)。矯形手術(shù)可改善氣管受壓情況。結(jié)論先天性及伴綜合征的脊柱側(cè)凸患者更易出現(xiàn)阻塞性通氣功能障礙；阻塞性肺功能損害的機制與氣道壓迫、小氣道病變、代償性肺氣腫、呼吸肌改變有關(guān)。呼吸道阻塞癥狀可以通過脊柱矯形手術(shù)得到改善。

關(guān)鍵詞：脊柱側(cè)凸；呼吸功能試驗

脊柱側(cè)凸是一類嚴重影響青少年生活質(zhì)量的疾病，常引起不可逆的肺功能損害，導致通氣功能和氣體交換障礙，甚至呼吸衰竭。目前國內(nèi)外多數(shù)研究表明脊柱側(cè)凸畸形導致的肺通氣功能損害類型通常為限制性通氣功障礙[1-4]，極少有伴阻塞性通氣功能障礙的脊柱側(cè)凸個案報道[5-8]。我們回顧性分析2013——2014年南京鼓樓醫(yī)院脊柱外科住院治療20例伴阻塞性通氣功能障礙脊柱側(cè)凸患者的臨床與肺功能等特征，以提高對脊柱側(cè)凸患者肺功能損害的認識。

1資料與方法

1.1研究對象選取南京鼓樓醫(yī)院2013——2014年脊柱外科住院治療的脊柱側(cè)凸伴阻塞性通氣功能障礙患者共20例；阻塞性通氣功能障礙診斷標準參考中國肺功能檢查指南[9]。

1.2方法對患者的臨床資料，影像檢查，手術(shù)及肺功能關(guān)系進行回顧性研究。所有患者接受相關(guān)X線及常規(guī)術(shù)前檢查，在站立位全脊柱X線片上測量測凸Cobb角，后凸角，均行全脊髓MRI檢查以明確有無先天脊柱異常及神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育異常。術(shù)前行心臟彩超檢查肺動脈壓及有無心臟疾??；并行胸部CT檢查了解患者肺部情況；所有患者術(shù)前行肺功能檢查，并按照臂長進行校正，肺功能測定儀器為德國耶格公司產(chǎn)，由專人操作。測定指標包括潮氣容積(VT)、呼吸頻率(BF)、肺活量(VC)、補呼氣量(ERV)、深吸氣量(IC)、用力肺活量(FVC)、第1 秒用力呼氣容積 ( FEV1，簡稱一秒量)、一秒力與用力肺活量的比值 (FEV1/ FVC)、最大呼氣流量(PEF)、25%肺活量時最大呼氣流量(FEF25%)、50% 肺活量時最大呼氣流量(FEF50%)，75% 肺活量時最大呼氣流量(FEF75%)，并觀察F-V曲線是否為呼氣相降支向容量軸凹陷，除了BF外，其他所有參數(shù)根據(jù)肺功能正常參考值計算各肺功能指標實測值占預計值的百分比，以實/預%表示。

2結(jié)果

2.1一般情況2013至2014年南京鼓樓醫(yī)院脊柱外科住院治療符合入組條件20例：20例患者男9例，女11例；平均年齡(14.45±3.72)歲；平均病程66月。矯正平均身高(160.85±16.94)cm；平均體質(zhì)量(42.35±10.19)kg。

2.2臨床特點20例患者共9例特發(fā)性脊柱側(cè)凸，占45%；其他類型11例，包括5例馬凡及類馬凡綜合征伴脊柱側(cè)凸(25%)， 4例先天性脊柱側(cè)凸(20%)， 1例神經(jīng)肌源性脊柱側(cè)凸，1例chiari畸形伴神經(jīng)源性脊柱側(cè)凸； 18例為主胸彎，其中17例為胸右彎，1例胸左彎；2例胸腰彎；Cobb角平均(71.7±35.78)度，后凸角平均(40.57±21.50)度。其中8例伴有心臟疾病，包括2例馬凡綜合征，6例特發(fā)性脊柱側(cè)凸，表現(xiàn)為房缺,室缺，卵圓孔未閉，心臟瓣膜疾病等。5例出現(xiàn)肺動脈壓升高。1例特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者同時伴有甲狀腺功能亢進。

2.3手術(shù)情況13例患者行脊柱后路內(nèi)固定植骨融合術(shù)，1例行脊柱后路生長棒植入術(shù)，2例行牽引+后路手術(shù)，1例行牽引+后路+胸廓成形術(shù)，1例行前路+后路手術(shù)，1例Chiari畸形伴神經(jīng)源性脊柱側(cè)凸患者行枕骨大孔擴大減壓術(shù)，1例因心臟疾病未行矯形手術(shù)治療。行后路的平均手術(shù)時間(279.85±62.134)min；平均術(shù)中出血1 000 mL。術(shù)后2例患者出現(xiàn)發(fā)熱，應用抗生素后好轉(zhuǎn)，余患者未出現(xiàn)臨床并發(fā)癥，所有患者均康復出院。

2.4肺功能術(shù)前肺功能測定結(jié)果示：VT (151.1±77.3)%，BF (19.3±5.3)次/分，MV(143.3±48.2)%，VC (62.5±12.6)% ，ERV (54.8±31.2)%，IC (76.7±18.6)%，F(xiàn)VC (69.3±12.9)%，F(xiàn)EV1 (52.1±9.8)%，F(xiàn)EV1/ FVC (76.1±6.2)%，PEF (59.1±9.4)%，F(xiàn)EF25% (39.3±8.3)%， FEF50% (27.5±6.8)%，F(xiàn)EF75% (22.4±8.0)%。

病程、主彎Cobb角、手術(shù)時間、出血量、住院時間與術(shù)前肺功能各參數(shù)等兩兩相關(guān)性研究示:

(1)病程與Cobb角(r=0.565，P<0.01)、后凸角(r=0.843，P<0.01)，F(xiàn)EV1/ FVC(r=0.510，P<0.05)成正相關(guān)，與肺功能參數(shù)中VC(r=-0.459，P<0.05)成負相關(guān)，與肺功能其他參數(shù)無相關(guān)性。

(2)Cobb角與年齡(r=0.515，P<0.05)、病程(r=0.565，P<0.01)及肺功能參數(shù)中VT(r=0.683，P<0.01)、MV(r=0.637，P<0.01)成正相關(guān)，與肺功能參數(shù)中VC(r=-0.701，P<0.01)、FVC(r=-0.694，P<0.01)、ERV(r=-0.535，P<0.05)、FEV1(r=-0.608，P<0.01)、PEF(r=-0.482，P<0.05)、FEF25%(r=-0.477，P<0.05)成負相關(guān)；后凸角與肺功能各指標無相關(guān)性。

(3)出血量、手術(shù)時間、住院時間與肺功能指標無相關(guān)性。

2.5影像學13例患者胸部CT可見不同程度氣管受壓：包括3例主支氣管、5例葉支氣管、5例段支氣管，受壓部位與主胸彎方向一致，亦可見雙側(cè)支氣管受壓；另外7例未見明顯氣管受壓征象。部分患者可見一側(cè)肺萎縮，另一側(cè)肺局限性肺氣腫、代償性肺氣腫。由于術(shù)后胸部CT資料不全，有3例患者術(shù)前術(shù)后胸部CT比較，可見術(shù)后氣管受壓情況有不同程度的改善(圖1)。

3討論

脊柱側(cè)凸是指脊柱向側(cè)方彎曲，用Cobb法測量站立正位X線片的脊柱側(cè)方彎曲，大于10度定義為脊柱側(cè)凸；一般同時伴有椎體的旋轉(zhuǎn)。脊柱側(cè)凸包括特發(fā)性、先天性、神經(jīng)肌肉源性、伴綜合征等類型。特發(fā)性脊柱側(cè)凸最常見，占總數(shù)的70%～80%，先天性占5%～10%[10]。脊柱側(cè)凸患者常伴有不同程度肺功能損害，通常呈典型的限制性通氣功能障礙[1-4]。Boyer一組關(guān)于44例青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸的研究中發(fā)現(xiàn)，41%的患者出現(xiàn)了明顯的限制性通氣功能障礙，7%的患者達到了阻塞性通氣功能障礙的標準[11]。McPhail GL在18例先天性或者伴綜合征的脊柱側(cè)凸患兒研究中發(fā)現(xiàn)，這類患者更容易出現(xiàn)阻塞性通氣功能障礙，限制性與阻塞性通氣功能障礙的發(fā)病率分別為57%和33%[7]。本研據(jù)中20例伴阻塞性通氣功能障礙的脊柱側(cè)凸患者，特發(fā)性占45%，特發(fā)性比例仍然最多，但是較其自然發(fā)病率明顯下降；先天性占20%，馬凡及類馬凡綜合征占25%，較其自然發(fā)病率明顯升高；先天性或者伴綜合征的脊柱側(cè)凸患者更容易出現(xiàn)阻塞性通氣功能障礙。

呼吸運動涉及胸腔、肺臟、膈肌、肋間肌等活動。脊柱側(cè)凸由于脊柱偏移縮短、椎體旋轉(zhuǎn)等病理改變，使得胸腔縱徑及橫徑失衡，胸廓塌陷，胸壁擴張受限，胸肺順應性下降；凸側(cè)肋間隙增大，肋骨及附著于其上的肋間肌、膈肌發(fā)生功能障礙；以上這些導致了不同程度的限制性通氣功能障礙[1-3]。對于小于10歲的患者，由于在肺泡數(shù)量發(fā)育的階段發(fā)生了脊柱側(cè)凸可以影響肺泡數(shù)量的增值，造成肺發(fā)育不良，影響了肺功能[12]。肺功能減退程度與Cobb角度顯著相關(guān)[1,3]。Alotaibi S、McPhail GL、de Torres García I等關(guān)于伴阻塞性通氣功能障礙的脊柱側(cè)凸幾例患者的研究中經(jīng)CT及氣管鏡檢查均發(fā)現(xiàn)支氣管受到不同程度的壓迫，這種壓迫可以是由于彎曲的胸椎直接造成，也可以由于胸廓改變導致的氣道的旋轉(zhuǎn)和扭曲造成；由于胸廓體積有限，當縱隔腔內(nèi)的脊柱旋轉(zhuǎn)，柔韌的氣道容易被壓迫；氣道可以被壓迫在血管(降主動脈，左肺動脈)和心臟結(jié)構(gòu)(左心房)之間，也可發(fā)生在心血管結(jié)構(gòu)(如右肺動脈)和脊柱之間[5,7-8]。在我們的研究中亦發(fā)胸椎的彎曲和旋轉(zhuǎn)、胸廓的畸形使得氣管及支氣管存在不同程度的受壓； Cobb角越大，患者的VC、FVC、FEV1等通氣功能指標愈低，肺功能損害越重，潮氣量、每分鐘通氣量增大以滿足患者的通氣需求；隨著Cobb角增大、病程延長，長期的肺膨脹不全導致分泌物滯留和小氣道病變，甚至出現(xiàn)肺萎縮，局限性肺氣腫，另一側(cè)肺臟代償性肺氣腫；形成了阻塞性通氣功能障礙。Cobb角與ERV(反應肺胸的彈性和胸腹肌力量)、PEF(反應氣道通暢性和呼吸肌力量)、FEF25%(大氣道阻塞時明顯下降，與FEF50%、FEF75%共同反應小氣道病變)相關(guān)，與IC(反應吸氣肌力量、肺彈性、呼吸道通暢性)無相關(guān)性，提示這些患者除了胸肺擴張受限、氣管受壓，可能還存在呼吸肌力量改變及小氣道問題。Estenne M對重度脊柱側(cè)凸患者的呼吸運動中呼吸肌行肌電圖檢查，發(fā)現(xiàn)其類似于慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者的呼吸肌活動[13]，呼吸肌的病理生理學改變可能與脊柱側(cè)凸患者阻塞性通氣功能障礙形成相關(guān)。先天性或者伴綜合征的脊柱側(cè)凸由于合并椎體發(fā)育異常、心臟、血管增大，纖維瘤等，相對于特發(fā)性脊柱側(cè)凸，當有限的縱隔腔內(nèi)的脊柱旋轉(zhuǎn)，氣道更容易被壓迫[7]。

脊柱側(cè)凸主要采取支具或者手術(shù)治療。長期氣道受壓可以產(chǎn)生咳痰困難、肺部感染甚至肺動脈高壓、呼吸衰竭等癥狀；導致術(shù)中并發(fā)癥，如高氣道壓，低潮氣量，肺不張，和低氧血癥等；術(shù)后并發(fā)癥如肺炎，肺不張等。雖然本研究中肺功能各參數(shù)與手術(shù)時間、出血量、住院時間無關(guān)。但是有研究表明其與拔管時間、ICU滯留天數(shù)相關(guān)，恰當?shù)男g(shù)前肺功能評估可以有效的指導圍手術(shù)處理[14-15]。本研究中所有手術(shù)患者應該嚴格的麻醉管理、進一步的術(shù)后呼吸支持與護理全部康復出院。從我們部分患者手術(shù)前后胸部CT可見矯形手術(shù)可以解除呼吸道壓迫，遺憾的是無術(shù)后肺功能隨訪了解其肺功能改變。如果矯形手術(shù)仍不能有效的緩解患者呼吸道感染、呼吸困難等癥狀，或者不宜矯形手術(shù)治療，仍可以通過支氣管支架術(shù)來有效的解除脊柱對氣道的壓迫，減少肺容積損失，提高氣體交換和改善呼吸困難[16]。

總之，脊柱側(cè)凸造成的肺功能損害以限制性通氣功能障礙為主，阻塞性通氣功能障礙亦時有發(fā)生，先天性及伴綜合征的脊柱側(cè)凸患者更易出現(xiàn)阻塞性通氣功能障礙。阻塞性肺功能損害的機制是一個復雜的病理生理過程，可能與胸廓畸形所致氣道壓迫、小氣道病變、代償性肺氣腫、呼吸肌改變、肺發(fā)育不良等有關(guān)。呼吸道阻塞癥狀可以通過脊柱矯形手術(shù)或者支氣管支架術(shù)得到改善。

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doi:10.3969/j.issn.1009-6469.2016.05.038

(收稿日期：2016-01-28，修回日期：2016-03-22)