“经济圆锥” 扩大：成人脊柱畸形失代偿的关键生物标志物 —— 一项突破性研究

《European Spine Journal》：Enlargement of the “cone of economy” as a biomarker of decompensation in unbalanced adult spinal deformity patients

为解决成人脊柱畸形（ASD）手术效果评估难题，研究人员开展 “经济圆锥”（COE）测量用于评估 ASD 患者姿势稳定性的研究。结果显示 COE 大小测量可靠有效，术前失代偿患者术后 COE 显著减小。该研究为临床治疗提供新依据。

　　在脊柱健康领域，成人脊柱畸形（Adult Spinal Deformity，ASD）患者常常被糟糕的站立平衡问题所困扰。这不仅是因为脊柱畸形导致的躯干扭曲，如驼背、脊柱侧凸，还和椎管狭窄引发的神经症状脱不了干系。当前，现代外科手术技术虽然取得了进步，能对老年患者开展更积极的矫正手术，但手术风险依旧较高。而且，评估脊柱畸形手术效果的难度很大。一直以来，评估患者站立平衡主要依靠静态参数，可静态站立本质上是个动态过程，所以，对姿势进行动态三维分析就显得极为重要。

“经济圆锥”（Cone of Economy，COE）这一概念，由 Dubousset 等人提出，它代表着维持直立姿势的能量效率。理论上，平衡受损患者的 COE 会增大，畸形矫正后则会减小。然而，COE 大小作为 ASD 患者姿势摆动指标的临床意义并不明确。若能通过测量 COE 评估 ASD 患者手术前后的动态平衡能力，就能为脊柱健康护理人员提供更多治疗方案选择的参考，所以，研究人员提出假设：运用运动捕捉技术测量 COE，或许是一种可靠有效的站立姿势分析方法。

东京大学的研究人员为了探究这一假设，开展了相关研究。他们招募了 23 例接受 ASD 手术的患者以及 5 例健康男性作为对照。在患者 C₇和 S₁棘突等部位放置表面反射标记，利用红外相机进行运动捕捉，并同步测量压力中心（Center of Pressure，COP）参数。研究结束后，他们得出了一系列重要结论。这些结论对于理解 ASD 患者的病情、评估手术效果以及制定康复方案都有着重大意义，相关研究成果发表在了《European Spine Journal》上。

研究人员采用的主要关键技术方法如下：一是选取样本，收集 23 例年龄超 50 岁、接受单机构初次融合手术且涉及四个及以上椎体节段的 ASD 患者，以及 5 例健康男性作为对照；二是进行运动捕捉测量，在特定部位放置 6 个表面反射标记，让患者以舒适站姿进行 30 秒安静站立试验，重复 3 次，用红外相机追踪标记运动；三是进行统计分析，使用 IBM SPSS Statistics 26 软件对数据进行处理。

下面来看具体的研究结果：

• 患者特征和影像学评估：23 例 ASD 患者中，平均年龄 72.7 岁，包含多种脊柱畸形类型。术前 PI - LL 失配平均 52.8°，术后矫正至 15.7°；术前 SVA 平均 143mm，术后改善到 43mm ，差异均有统计学意义。
• COE 参数作为平衡评估指标的确定：研究人员对各项参数的可靠性和相关性进行分析后发现，C₇棘突的均方根（Root Mean Square，RMS）面积测量可靠性较高，且与 COP 的 RMS 面积相关性强，于是将其定义为 COE 大小。
• ASD 患者的姿势稳定性及术后变化：健康男性 C₇ RMS 面积平均为 1.8cm²，显著小于 ASD 患者术前水平。依据 COE 大小，研究人员将患者分为失代偿组和代偿组，失代偿组年龄更大。术后 6 个月，失代偿组 COE 大小显著减小，而代偿组无明显变化。
• 病例展示：通过两个典型病例，进一步展示了 COE 大小在评估患者手术前后姿势稳定性变化中的作用。如 84 岁女性患者，术前 COE 大，术后显著减小，行走能力改善；52 岁女性患者术前 COE 小，术后变化不大，尽管背部疼痛减轻，但 COE 维持稳定。

在研究结论和讨论部分，研究表明，基于运动捕捉的 COE 大小测量是评估 ASD 患者姿势稳定性的有效工具。与传统影像学参数相比，它能更全面地反映患者的姿势控制机制。术前失代偿的 ASD 患者术后 COE 大小显著减小，证明了手术矫正对恢复姿势稳定性的有效性。

研究还发现，COE 增大不能仅归因于脊柱畸形，还和神经肌肉代偿效率有关。年龄增长会使姿势控制能力下降，进而影响下肢肌肉力量和大脑适应功能。因此，在康复过程中，除了进行脊柱矫正手术，加强下肢肌肉训练和本体感觉训练也十分关键。

不过，该研究也存在一定的局限性，比如样本量有限，随访时间较短，脊柱畸形的复杂性和患者病情的多样性可能影响研究结果的普遍性。未来还需要开展多中心、大样本的研究，延长随访时间，深入探究 COE 增大的病理机制以及与其他临床参数的关系。

总体而言，这项研究意义重大。它让 COE 测量成为评估 ASD 患者姿势稳定性的重要手段，为临床医生制定更精准的治疗方案提供了有力支持，也为后续研究指明了方向，有望推动脊柱健康领域的进一步发展。