第一部分椎体旋转测量的影像学选择:CT还是MRI?背景:测量椎体的旋转角度具有非常重要的意义。已经有研究报道了较多基于X射线和CT的测量方法,例如Nash-Moe法、Aaro-Dahlborn法等。虽然CT测量准确度高于X线,但有更大的辐射暴露。如果可以用MRI替代CT测量,则可以为椎体旋转相关研究和临床评估提供更多的影像学选择,并且减少患者做CT检查时的辐射暴露。但是目前还没有研究比较MRI和CT测量椎体旋转的一致性。目的:比较Aaro-Dahlborn方法在CT和MRI上测量椎体旋转角度的一致性,为椎体旋转的测量和研究提供参考。方法:于我院筛选从2019年1月至12月入院的患者作为研究对象。根据纳入和排除标准,共收集253例腰椎退行性疾病（Lumbar Degenerative Diseases,LDD）患者（男性134例,女性119名,平均年龄53±13岁）和53例青少年特发性脊柱侧凸（Adolescent Idiopathic Scoliosis,AIS）患者（男性19例,女性34例,平均年龄17±6岁）。记录患者的年龄、性别、疾病种类、节段分布和两项检查间隔时间。由三位经验丰富的脊柱外科医生采用Aaro-Dahlborn法分别测量CT骨窗和MRI T2加权像上的1503个椎体的旋转角度。测量软件使用Surgimap 2.3软件。组间组内一致性（ICCs）用来评估测量者之间以及CT和MRI之间测量结果的一致性。结果:在253例腰椎退行性疾病患者病例中测量了椎体旋转角度1003个,其中L1椎体67个（6.7%）,L2椎体213个（21.3%）,L3椎体240个（23.9%）,L4椎体243个（24.2%）,L5椎体240个（23.9%）。在53例青少年特发性脊柱侧弯患者病例中共测量椎体旋转角度500个,其中位于侧弯顶椎位置的椎体59个（11.8%）,位于非顶椎位置的椎体441个（88.2%）。测量者之间的一致性为优秀（ICC＞0.90）,测量者内部的一致性为0.896-0.962之间。腰椎退变性疾病组CT与MRI测量结果的平均ICC为0.879,一致性为良好。青少年特发性脊柱侧弯组CT与MRI之间测量结果的平均ICC为0.794,一致性良好。LDD组在CT和MRI影像上测量的平均角度差为1.8°,AIS组在CT和MRI影像上测量的平均角度差为4.3°（P＜0.001）。结论:使用Aaro-Dahlborn方法在CT和MRI图像上测量椎体旋转具有良好的一致性。对于没有CT数据的患者,可以用MRI来有效、准确地评估椎体的旋转,并且可以减少患者的辐射暴露。第二部分腰椎退行性疾病中椎体旋转与关节突关节不对称的关系背景:椎体旋转和关节突关节不对称在各种腰椎退行性疾病中很常见。小关节不对称是指椎体两侧小关节角度有差异。研究表明小关节不对称会导致腰椎退行性疾病的发生,另外也不可避免地引起椎体两侧运动不对称和受力不均衡,这可能会导致椎体旋转。但目前还没有关于椎体旋转和小关节不对称之间关系的研究。目的:探讨腰椎退变性疾病患者腰椎椎体旋转与腰椎关节突关节不对称的相关性。为探究椎体旋转是否对腰椎退行性疾病有影响提供参考。方法:共纳入198例于2018-2019年在我院就诊的腰椎退变性疾病患者。测量570个椎体旋转角度和1140个关节突关节角度。根据椎体旋转角度是否小于3°将椎体分为非旋转组（A组）和旋转组（B组）。同时统计可能的相关影响因素如性别、年龄、BMI（Body Mass Index）、骨密度（Bone Mineral Density,BMD）、吸烟史、饮酒史、高血压、糖尿病、疾病种类、节段分布、小关节退变程度。使用组内相关系数（Inter-Class Correlation Coefficients,ICC）来检验测量结果的可靠性。椎体旋转与小关节不对称之间的关系采用单因素和多因素Logistic回归分析,并建立3种调整模型以排除混杂因素干扰。结果:组间组内ICC均在0.8以上,一致性较好。单因素分析结果显示,A组和B组间的小关节不对称性有显著性差异（OR=3.30,95%CI=2.03-5.35,P＜0.0001）。将单因素分析中的显著因素作为调整变量纳入多变量回归模型。分别对三个模型进行分析（模型1:未调整。模型2:调整年龄、小关节退变程度。模型3:调整年龄、小关节退变程度、疾病分布、节段分布）。结果显示,调整混杂因素后,关节突关节不对称性与椎体旋转的相关性仍然存在（模型1:OR=3.30,95%CI=2.03-5.35,P＜0.0001;模型2:OR=2.87,95%CI=1.66-4.97,P=0.0002,模型3:OR=2.84,95%CI=1.56-5.17,P=0.0006）。结论:本研究表明,椎体旋转和关节突关节不对称显著相关。在腰椎退变性疾病相关危险因素的研究中,除了小关节不对称,椎体旋转也同样值得研究。第三部分椎体旋转对腰椎融合术后早期邻近节段退变的影响背景:腰椎融合内固定术后邻近节段退变具有较高的发病率,严重影响初次手术的治疗效果和患者的生活质量。所以探究邻近节段退变发生的危险因素,减少其发病率至关重要。相关研究表明脊柱在扭转状态下,融合邻近节段的椎间盘应力显著增加,可能会加速退变。这表明椎体旋转可能是促使邻近节段退变加速的因素。另外椎体旋转是众多因素中可以进行手术干预的,因此研究椎体旋转与邻近节段退变的相关性具有重要意义。目的:研究椎体旋转与腰椎退变性疾病椎间融合内固定术后早期邻近节段退变的相关性,并探讨通过手术减少固定椎旋转是否可以减少影像学ASD的发生率。方法:回顾性分析从2012-2019年因腰椎退变性疾病于我院脊柱外科手术治疗的患者1628例。纳入标准:1、患者腰椎间盘突出症、腰椎管狭窄症或退变性腰椎滑脱症诊断明确,手术方式为经椎间孔椎体间融合术（Transforaminal lumbar interbody fusion,TLIF）;2、具备术前、和末次随访的腰椎正侧位、过屈过伸位X线,以及腰椎CT或MRI等影像资料;3、初次接受腰椎手术;4、术前临近节段无椎间盘突出、椎管狭窄等退变表现。排除标准:1、临床资料不完整或失访;2、有腰椎骨折、感染、肿瘤、先天性脊柱畸形等病史;3、末次随访时手术节段没有完全融合。经筛选后共195例患者加入研究队列。使用Nash-Moe方法对椎体旋转程度进行分级,同时使用Aaro-Dahlborn法测量椎体旋转角度。根据诊断标准评估影像学ASD（Radiographic Adjacent Segment Degeneration,r ASD）发生情况。统计其他可能影响r ASD发生的因素如患者的体重指数（Body Mass Index,BMI）、骨密度（Bone Mineral Density,BMD）、年龄、性别、融合节段、随访时间等,与高血压病史、糖尿病病史、吸烟史、饮酒史等共同纳入研究,以调整混杂因素带来的偏倚。患者末次随访时临床症状改善情况使用Oswestry功能障碍指数（Oswestry disability index,ODI）、日本骨科学会（Japanese Orthopedic Association,JOA）功能评分、疼痛视觉模拟评分（Visual Analogue Scale,VAS）和SF-36健康调查简表（The MOS Item Short From Health Survey,SF-36）进行评估。使用单因素和多因素二元Logistic回归分析观察各种因素对r ASD的影响。单因素回归分析结果显示P＜0.1的变量纳入多因素回归模型。计数资料的组间比较使用卡方检验,非正态分布计量资料的组间比较使用Mann-Whitney U检验。使用Kaplan-Meier生存分析描述不同椎体旋转程度下不同时间点保持无r ASD的生存率和r ASD的发病率,并计算中位生存时间。结果:本研究纳入294个手术邻近节段,末次随访时有77个节段（26%）发生r ASD,217个节段（74%）未发生r ASD。发生r ASD的节段中,55（71%）个发生在手术节段的近端,22（29%）个发生在手术节段的远端。随访时所有患者在腰腿痛、双下肢功能、社会活动和心理健康等方面较术前显著改善。r ASD患者术前平均年龄为56.6±11.7岁,显著高于未发生r ASD（N-r ASD）组的49.4±11.7岁（P＜0.001）。r ASD组平均随访时间为37.2±22.3月,显著高于N-r ASD组29.4±23.2月（P=0.011）。单节段融合的病例r ASD发生率为20.8%,2节段融合发病率为33.9%,3节段及以上融合的患者r ASD比例为53.8%,差异有统计学意义（＜0.001）。单因素回归分析结果显示,融合节段（OR=1.811,95%CI=1.299-2.525,P＜0.001）、随访时间（OR=1.014,95%CI=1.003-1.024,P=0.013）、年龄（OR=1.054,95%CI=1.030-1.080,P＜0.001）、术前固定椎旋转（OR=3.76,95%CI=2.371-5.962,P＜0.001）和邻椎旋转（OR=3.229,95%CI=2.134-4.885,P＜0.001）、末次随访固定椎旋转（OR=4.444,95%CI=2.744-7.198,P＜0.001）和邻椎旋转（OR=2.924,95%CI=1.970-4.341,P＜0.001）与r ASD的发生显著相关。多因素Logistic回归结果提示术前邻椎旋转（OR=1.852,95%CI=1.064-3.224,P=0.029）与末次随访固定椎旋转（OR=2.748,95%CI=1.458-5.177,P=0.002）是r ASD的独立危险因素。K-M曲线分析结果显示,术前邻椎旋转程度为Nash-MoeⅠ级时,患者的r ASD累积发生率达50%所需的随访时间为50个月（4.2年）;Nash-Moe≥Ⅱ级时,所需要的随访时间为36个月（3年）。术后固定椎旋转程度为Nash-Moe 0级时,患者的r ASD累积发生率达50%所需的随访时间为84个月（7年）;Nash-MoeⅠ级时,需要的随访时间为40个月（3.3年）;Nash-Moe≥Ⅱ级时需要的随访时间为36个月（3年）。通过对手术纠正固定椎旋转角度情况分析,发现术后固定椎旋转角度较术前减少的患者,邻椎旋转角度也减小（P＜0.001）,并且r ASD发生率更低（P=0.004）。结论:椎体旋转是腰椎融合内固定术后早期r ASD发生的危险因素。手术时减少固定椎的旋转程度可以使邻椎旋转角度减小,并降低r ASD的发生率。这一作用在单节段手术中更明显。