强直性脊柱炎胸腰椎后凸畸形患者腹部变化研究进展
2025-09-16 来源:中华骨与关节外科杂志


作者:安徽医科大学附属阜阳人民医院骨科     尹稳


强直性脊柱炎(AS)是一种自身免疫性疾病,病变常累及全身多个系统,虽然以骶髂关节和中轴骨的进行性僵硬伴胸腰椎后凸畸形为主要临床表现,但对骨骼系统以外其他器官组织(如心脏、肺脏、胃肠,以及眼睛、腹膜、皮肤等)也造成一定影响。晚期AS胸腰椎后凸畸形患者可出现严重的躯体矢状面屈曲挛缩、高度丢失,甚至发生骨盆屈曲旋转失代偿,造成胸骨紧贴耻骨、额面部触及腿部的重度畸形体态,即“折刀人”畸形。截骨矫形手术不仅可以使患者恢复脊柱的生理曲度、重塑矢状面平衡,而且可以改善胸腹部功能。国内外有关AS胸腰椎后凸畸形患者行截骨矫形手术治疗的报道较多,但内容主要集中于截骨矫形手术的方案设计、截骨技术的改进、术后脊柱矫形效果及手术相关并发症的评估方面。近年来,越来越多的学者开始关注此类患者骨骼系统以外其他器官的功能变化,腹腔作为人体最大的体腔,腹部形态和功能变化尤其受到关注。此类患者可出现膈肌旋转、腹腔脏器受压、腹腔裂孔疝、食欲下降和排便功能障碍等并发症,严重影响患者的生活,截骨矫形手术后可能并发肠系膜上动脉综合征及腹腔间隔室综合征,已成为新的研究热点。本文就AS胸腰椎后凸畸形患者腹部形态和功能变化的研究进展作一综述。


AS胸腰椎后凸畸形患者腹部形态的变化


腹部位于AS胸腰椎后凸畸形的凹侧,是躯体的主要组成部分,其活动度和形态受胸腰椎后凸畸形程度直接影响。相较于胸部受到胸廓四周肋骨及胸骨的保护,腹部的前方和侧方均由肌肉、韧带等软组织包绕,其后侧为脊柱,胸腰椎后凸畸形对腹部形态变化影响最大。腹部的上界为剑突和两侧的肋弓下缘,经第11、12肋游离缘直至T12棘突;下界为耻骨联合上缘,两侧为耻骨嵴、耻骨结节、腹股沟皱褶、髂前上棘,循髂嵴至L5棘突。腹部后方以脊柱为“支架”,前壁和外侧壁由肌肉和筋膜等软组织组成,所围成的内腔即腹腔。正常成人的腰椎存在生理前凸,前凸的腰椎占据一定的腹腔空间。AS常导致腰椎前凸消失、胸腰椎圆弧状后凸畸形。当AS患者的腰椎生理前凸变直时,腰椎远离腹腔,同时腹部后方的“支架”高度增加,此时腹腔容积相对增加;当胸腰椎后凸畸形进一步加重时,腹部后方的“支架”结构在矢状面变成屈曲形态,此时腹部矢状面形态开始发生塌陷,腹腔容积由代偿状态转为压缩状态,即失代偿状态。由于腹腔后方有脊柱作为骨性支撑,所以腹部矢状面形态发生塌陷主要表现为前方腹壁的塌陷。腹部正中矢状面前方腹壁最上端和最下端分别为剑突和耻骨联合,因此,剑突与耻骨联合距离的缩短是腹部矢状面形态发生塌陷最主要的表现。对腹部矢状面形态发生塌陷的评估能够间接反映腹腔容积的变化,对腹腔压力变化所致腹部功能改变及并发症的评估具有一定的临床指导意义。腹壁在保护腹内脏器,维持腹压,固定脏器位置和协助呼吸、咳嗽呕吐、排便等方面起重要作用。重度AS胸腰椎后凸畸形患者的腹部前壁高度丢失明显,随着剑突与耻骨联合距离的缩短,腹壁的软组织张力也逐渐下降,并发生褶皱。壁层腹膜与腹壁相连,脏层腹膜与腹腔脏器相连,壁层腹膜与脏层腹膜相互移行、共同围成一个独立的浆膜间隙,即腹膜腔。重度胸腰椎后凸畸形时,腹腔脏器随后凸的脊椎向凹侧内聚,此时脏层腹膜带动壁层腹膜,牵拉褶皱的腹壁向腹腔凹陷,即腹壁的凹陷折叠。


Liu等的研究显示,无腹壁凹陷折叠的患者,术后腹腔容积、腹壁与脊柱的最短距离较术前无明显变化;有腹壁凹陷折叠的患者,术后腹腔容积、腹壁与脊柱的最短距离均显著增加,提示腹壁凹陷折叠是腹部形态变化的影响因素,是导致腹腔容积下降的原因之一。研究AS胸腰椎后凸畸形患者腹部形态变化时,需要重视腹壁凹陷折叠这一影响因素,但目前国内外针对这方面的相关研究鲜见。笔者认为,腹部矢状面形态发生塌陷与腹壁凹陷折叠是导致腹腔容积下降、压力增加的主要原因。腹部矢状面形态发生塌陷与腹壁凹陷折叠使腹部软组织长期处于低张力状态,可导致腹肌、韧带及腹腔内软组织萎缩、应力改变及伸展顺应性降低。患者行脊柱截骨矫形手术后,随着后柱截骨间隙的闭合,腹部矢状面形态发生塌陷和腹壁凹陷折叠获得改善,同时脊柱前方腹腔结构得到明显伸展,围手术期需充分重视和评估患者腹腔内压力和软组织张力的变化。


AS胸腰椎后凸畸形患者腹部功能的变化


AS胸腰椎后凸畸形对消化功能的影响     腹腔作为人体最大的体腔,容纳着人体主要的消化器官,其中胃肠道占据腹腔容积的3/4。腹腔容积的下降可导致患者出现食欲下降、消化不良、恶心、胃食管反流、排便频率异常等消化道功能性并发症。Ji等对29例AS胸腰椎后凸畸形患者手术前后的腹部形态进行观察发现,术后腹腔左右横径无明显变化,但纵径平均增加8.9cm,腹腔容积平均增加652mL,提示截骨矫形手术后腹腔容积的变化主要表现为腹部矢状面面积的变化。Liu等的研究发现,AS胸腰椎后凸畸形患者行截骨矫形手术后,腹腔内肝脏、肾脏及脾脏位置均发生相对变化,术后腹部正中矢状面面积显著增加,同时发现腹部正中矢状面面积变化与腹壁凹陷折叠有关,患者术后进食量增加、排便频率恢复正常、体重明显增加。张云鹏等对101例AS胸腰椎后凸畸形患者进行消化功能影响因素分析发现,患者消化功能下降与全脊柱后凸角(GK)相关。笔者认为,AS胸腰椎后凸畸形是腹部矢状面形态发生塌陷的直接原因,直接导致腹腔容积下降,与GK相比,腹腔容积变化对消化功能下降有更直接的影响。蔡宗霖等对陈旧性胸腰椎骨折后凸畸形患者截骨矫形手术前后的消化功能进行观察发现,功能性消化不良的改善与患者术后腹部正中矢状面面积的增加呈正相关,胃肠道症状的程度与腹部正中矢状面面积增加呈负相关。Yin等在腹部CT正中矢状面上测量剑突、耻骨联合上缘、截骨顶点间的距离及角度,通过函数的方法建立了重度AS胸腰椎后凸畸形患者行截骨矫形手术后腹腔容积变化的预测模型,尝试通过预测术后腹腔容积变化来评估此类患者术后腹腔功能及并发症,但该研究样本量较少,仅针对数学模型进行验证和介绍。AS胸腰椎后凸畸形直接影响腹腔容积的变化,可以导致消化功能异常,增加样本量、开展多中心研究,重视围手术期腹腔容积变化与消化功能间的量化研究,将有助于此类患者围手术期消化功能的评估和早期干预。


AS胸腰椎后凸畸形对膈肌的影响     腹腔的近端为膈肌、远端为盆腔,由于腹壁凹陷折叠及胸廓下缘的活动障碍限制了腹肌的伸缩代偿能力,当AS胸腰椎后凸畸形患者腹腔压力明显增高时,常需要通过膈肌及盆腔进行代偿。膈肌位于腹腔与胸廓的交接部位,来自腹腔的压力限制了膈肌的运动,可导致患者腹式呼吸减弱;膈肌对胸腔的挤压同样会限制肺脏的伸缩,造成患者肺功能下降。不仅如此,此类患者会发生明显的膈肌旋转,Liu等发现,AS胸腰椎后凸畸形患者的膈肌角由术前−25.33°±−18.17°旋转至术后的18.22°±10.22°。


笔者认为,此类患者的膈肌旋转状态同样改变了腹腔脏器对膈肌的应力。膈肌在生理解剖上存在主动脉裂孔、腔静脉裂孔及食管裂孔共3个裂孔。主动脉、腔静脉血管为柱状结构,伸缩弹性有限,但胃肠道形状极不规则,且具有较强的伸缩弹性。腹腔压力明显增高时,消化器官可能会通过食管裂孔进入胸腔形成裂孔疝。胸腰椎后凸畸形患者食管裂孔疝的发生率明显增高,且食管裂孔疝的大小与后凸畸形的严重程度存在明显相关性。吴正楠等在301例AS胸腰椎后凸畸形患者中发现5例食管裂孔疝,经椎弓根截骨矫形术后食管裂孔疝高度和面积分别由术前的(9.1±1.7)cm和(73.0±39.3)cm2降至(6.4±0.9)cm和(42.4±19.5)cm2,术后疝入物较术前显著减小。此类并发症不仅会导致患者出现胃食管反流症状,而且会增加患者呼吸衰竭和死亡的风险。笔者认为,此类患者膈肌裂孔疝的发生不仅与腹腔压力增高有关,而且与膈肌旋转应力的改变有关。围手术期,尤其是术中麻醉和矫形过程中,需充分重视腹腔压力的改变,常规留置胃管,防止术中疝内容物进一步嵌顿进入胸腔。围手术期对腹部形态变化的充分评估,可以间接反映腹腔容积及应力的变化,提高对围手术期腹腔并发症发生风险的预判能力。


AS胸腰椎后凸畸形对腹腔血管的影响     腹主动脉位于腰椎前缘、腹膜后侧,尽管在腹腔塌陷及截骨矫形手术后形态变化相对较小,然而一旦发生损伤就是致命的并发症,这也是围手术期脊柱外科医师关注的重点。健康人俯卧位与仰卧位时主动脉与椎体间的位置会发生明显变化,但AS患者主动脉周围组织的长期炎性反应导致其活动范围下降,Qu等的研究提示,晚期AS胸腰椎后凸畸形患者仰卧位与俯卧位时主动脉相对椎体的位置无明显变化。该类患者行截骨矫形手术时,主动脉活动度的下降可能会增加术中血管损伤的风险。Arun等对31例AS患者行截骨矫形手术,出现1例主动脉损伤并死亡患者。Camargo等对66例AS患者行截骨矫形手术,同样出现了1例主动脉损伤并死亡患者。Ji等研究发现,腰椎平均每截骨矫正0.5°,腹腔纵径增加1mm。另一项针对21例AS患者行截骨矫形手术前后腹主动脉的CT测量结果显示,截骨矫形手术后腹主动脉长度平均增加2.2cm,直径平均减小0.41cm,每截骨19.1°,腹主动脉长度增加1cm,提示截骨矫形手术可能导致主动脉狭窄及腹主动脉拉伸损伤。


Chang等的研究提示,截骨矫形手术后主动脉平均增加2.8cm。Liu等的一项关于AS患者截骨矫形手术前后MRI测量结果同样验证了腹主动脉的形态变化,提示截骨矫形手术后主动脉长度平均增加2cm,直径平均减少0.4cm。Feng等的研究发现,与无脊柱畸形的患者相比,AS胸腰椎后凸畸形患者的腹主动脉在T12及L1节段更靠近椎体正前方,在L2及L3节段远离椎体,提示在进行胸腰段截骨时应更加重视对主动脉的保护。腹腔大血管形态的变化是手术医师关注的重点,而小血管的变化同样可引起严重的并发症,肠系膜上动脉综合征的发生与脊柱畸形的矫正密切相关。Braun等在一项长达5年的病例对照研究中收集了364例脊柱畸形行矫形手术患者,其中17例并发肠系膜上动脉综合征,结果显示,该并发症的发生与个头矮小、消瘦、低体重指数及畸形僵硬程度有关。AS胸腰椎后凸畸形患者常具有上述危险因素,因此需引起重视。Sugrue等报道了2例AS胸腰椎后凸畸形行截骨矫形手术后并发腹腔间隔室综合征的患者,其中1例系十二指肠横段梗阻所致。吴林飞等研究发现,不同体位下患者腹腔血管位置会发生明显变化。肠系膜上动脉由腹主动脉发出,向前下方走行,与腹主动脉间形成狭小的夹角,十二指肠横段横穿该狭小的空间。腹主动脉紧贴腰椎前缘,肠道受肠系膜的牵拉悬垂于腹腔内,受到重力的影响,躯体前弓体位使腹腔肠道向头侧旋转,理论上可能导致肠系膜上动脉与腹主动脉间的夹角增大、空间增加。此类患者长期的胸腰椎后凸畸形、僵硬体位,使十二指肠横段耐受了这种“宽阔”的空间,行截骨矫形手术后,腹腔形态发生明显变化,血管张力增高,肠系膜上动脉与腹主动脉间空间突然缩小,可能是导致患者并发肠系膜上动脉综合征的因素。Qian等的研究发现,AS胸腰椎后凸畸形患者行截骨矫形手术后,主动脉肠系膜角从29.3°减小至23.4°,而主动脉肠系膜距离从25.7mm减小至20.4mm。Ohyama等的研究发现,脊柱畸形患者行截骨矫形手术后,胸腰段后凸程度轻和上腰椎前凸程度重是术后并发肠系膜上动脉综合征的危险因素。针对AS胸腰椎后凸畸形患者腹部形态和功能变化的研究可能会对腹腔并发症的发生机制提供一定的理论支持。


AS胸腰椎后凸畸形对腹壁的影响     腹壁的弹性及伸缩能力在腹腔压力及腹式呼吸的调节中起重要作用。腹壁凹陷折叠使腹腔容积进一步减小,同时短缩、褶皱、凹陷的腹肌也限制了自身的伸缩能力。重度AS胸腰椎后凸畸形患者体力活动明显下降,腹壁长期处于低张力和短缩状态,腹壁内斜肌和腹横肌厚度均明显变薄、腹部皮下脂肪组织与内脏脂肪组织面积比值较正常人群也显著降低。矫形手术能够恢复此类患者的腹壁形态和功能,但术后腹壁的急性牵张也会引起腹壁疼痛、皮肤张力性水疱等术后常见并发症,但一般不会导致严重后果。Su等发现,90例AS胸腰椎后凸畸形患者术后腹壁疼痛视觉模拟评分高达(6.1±2.7)分,其中53例患者腹壁张力性水疱范围超过5mm,给患者术后康复带来严重影响。Huang等针对此类并发症采用超声引导下腹部神经阻滞治疗,获得了良好的治疗效果。笔者认为,此类并发症的发生与患者腹部形态和功能变化程度有关,术前充分评估腹部形态和功能变化可能有助于指导围手术期的腹壁护理、降低此类术后常见并发症的发生率。


AS胸腰椎后凸畸形的盆腔功能变化     盆腔主要是指骨盆腔内的位置,位于腹腔下方,与腹腔相通,从广义来看,盆腔属于腹腔的一部分,腹腔压力增高会直接导致盆腔压力变化。盆腔压力增高可以导致盆腔器官脱垂POP)。盆腔内包含膀胱、尿道、直肠,女性亦包括子宫和阴道。Çağlayan等对39例女性AS患者进行检查发现,与非AS慢性腰痛和健康人群相比,AS患者膀胱脱垂发生率(51.3%)及子宫脱垂发生率(28.2%)均显著增高;与健康人群相比,直肠脱垂发生率(23.1%)也显著增高。一项对72例AS患者痔疮发生率的研究显示,与非AS慢性腰痛(16%)和健康人群(9.5%)相比,AS患者痔疮发生率(45.8%)显著增高。不仅如此,男性患者生殖系统也受到一定影响,Ozgocmen等的研究发现,AS患者精索静脉曲张的发生率(52%)明显高于健康人群(20%),认为此类患者精索静脉曲张发生率增高与患者腹压增高导致的睾丸静脉机械负荷应力增大有关。重度AS胸腰椎后凸畸形患者腹部矢状面形态发生塌陷,容积变化明显,此类并发症的发生率更高,应引起脊柱外科医师的重视。


小结与展望


AS病变主要累及中轴骨及周围韧带组织,但对骨骼系统以外的其他器官也同样造成一定影响。由于腹部为空腔结构,腹腔脏器结构复杂、多样,胸腰椎后凸畸形对腹部形态和功能变化的影响最为明显。脊柱后凸类型、顶椎位置、后凸畸形程度、脊柱融合程度及病史等都可能是腹部形态和功能变化的影响因素。脊柱外科医师在重视脊柱矫形的同时,须同样重视腹部形态和功能变化,早关注、早预防、早干预,降低腹部相关并发症的发生率、促进患者腹部功能的早期恢复。


来源:中华骨与关节外科杂志2025年8月第18卷第8期

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