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研究目的探讨中度冠状面青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)脊柱影像学指标与心肺运动耐力的相关性,明确中度AIS心肺运动耐力降低发生率,为AIS心肺运动耐力的评估和康复治疗提供理论依据,为患者进行科学合理的运动提供参考。研究方法选取2018年1月至2019年6月就诊于上海交通大学医学院附属新华医院康复医学科的符合纳入标准的AIS患者64例。其中男性10例(15.63%),女性54例(84.37%),平均年龄(13.32±1.90)岁,平均身高(158.79±7.33)cm,平均体重(46.24±8.22)kg,平均体脂率(22.92±5.11)%,最大Cobb角范围在20°45°,平均最大Cobb角(20.67±8.52)°。对患者进行脊柱侧凸严重程度、肺功能及心肺运动耐力的评估,记录患者的影像学指标,包括最大Cobb角、顶椎Nash-Moe椎体旋转分度、累及椎体数、胸椎后凸角、侧凸方向、Risser征和不同侧凸类型。采用SPSS 25.0和基于R语言的EmpowerStats软件进行统计分析,采用K-S检验对变量进行正态分布检验,不同性别间患者基本信息的比较和不同侧凸方向患者肺功能和心肺运动试验(cardiopulmonary exercise test,CPET)指标的比较采用独立性t检验,将脊柱侧凸影像学指标与肺功能和CPET指标进行Pearson相关或Spearman相关分析。累及椎体数、侧凸方向、不同侧凸类型为多分类变量,分别设定哑变量后,以相关的肺功能和CPET指标作为因变量,纳入哑变量和相关性分析中筛选的具有显著性差异的指标为自变量,调整身高、体重、性别和年龄可能的混杂因素后,进行多元线性回归分析,分析探讨AIS患者影像学指标与肺功能及心肺运动耐力的关联性,得出判定系数(R2)。以心肺运动耐力水平为因变量,以二元结果表示,峰值摄氧量占预计值的百分比(PeakVO2%pred)≥84%定义为正常,赋值为“0”,PeakVO2%pred<84%定义为减低,赋值为“1”,以Cobb角为自变量,调整身高、体重、性别和年龄可能的混杂因素后,运用两分段线性回归模型探讨Cobb角与心肺运动耐力水平是否存在非线性关系,以P<0.05为差异具有统计学意义。研究结果(1)结果显示,心肺运动耐力正常者有39例,占60.94%;心肺运动耐力降低者有25例,占39.06%;将主胸弯的AIS患者根据侧凸方向的不同分为左胸弯组和右胸弯组,组间对比显示右胸弯组第1秒用力呼气容积占用力肺活量比(FEV1/FVC)显著低于左胸弯组,差异有统计学意义(P=0.028<0.05),其他肺功能和CPET指标在不同侧凸方向上不存在显著差异(P>0.05);(2)相关性分析显示,胸椎后凸角与潮气量(VT)呈正相关(r=0.292,P=0.032),Cobb角与VT呈负相关(r=-0.345,P<0.001),与呼吸频率(RR)呈正相关(r=0.273,P=0.045),Risser征与VT、最大通气量(VEmax)、FVC、FEV1和氧脉博(VO2/HR)呈正相关(P<0.05);(3)多元线性回归分析提示Cobb角与VT呈显著的负关联性(β=-0.013,P<0.05),与RR呈显著的正关联性(β=0.421,P<0.05),不同脊柱侧凸部位与FVC有显著的关联,胸腰双弯患者的FVC显著低于腰弯者,Risser征与VT、FEV1和VO2/HR呈显著的正关联性(β分别为0.036、0.083、0.646,P<0.05);未表现出脊柱侧凸影像学指标与相对峰值摄氧量(PeakVO2(ml/kg/min))和VEmax的相关性;(4)调整混杂因素的影响,结果显示患者Cobb角与心肺运动耐力水平呈非线性关系,通过两分类分段线性回归模型分析,计算出拐点为34°,Cobb角>34°,随着Cobb角每增加1°,心肺运动耐力降低的概率增加了1.399倍(β=1.399,95%CI=1.003-1.952),差异具有统计学意义(P=0.048<0.05),Cobb角≤34°时,随着Cobb角每增加1°,患者的心肺运动耐力降低的概率增加0.873倍(β=0.873,95%CI=0.752-1.014),差异不具有统计学意义(P=0.076<0.05)。研究结论中度青少年特发性脊柱侧凸患者心肺运动耐力降低的发生率为39.06%。右胸弯患者的肺功能较左胸弯差。胸腰双弯患者的肺功能低于腰弯患者。侧凸严重程度与运动时患者的潮气量呈现显著的负关联性,与呼吸频率呈现显著的正关联性,骨骼成熟度与肺功能和运动中的通气功能呈现显著的正关联性。Cobb>34°的青少年特发性脊柱侧凸患者心肺运动耐力降低风险高,因此建议此类患者进行心肺运动耐力的评估与康复干预。