强直性脊柱炎胸腰椎后凸畸形三柱截骨术后骨盆倾斜角预测新模型：基于数学模型的精准术前规划

本研究针对强直性脊柱炎(AS)胸腰椎后凸畸形患者术后骨盆倾斜角(PT)预测难题，开发了基于髋轴坐标系的新型数学模型。通过20例三柱截骨术患者术前术后影像学参数分析，建立单/双节段截骨向量函数模型，验证了预测PT与实际PT无显著差异(P>0.05)。该模型为AS矫形手术规划提供了量化工具，可优化术后矢状面平衡恢复。

　　

强直性脊柱炎(Ankylosing Spondylitis, AS)导致的胸腰椎后凸畸形，如同"竹节样脊柱"将患者禁锢在永久驼背状态。这种慢性风湿性疾病通过韧带骨化侵蚀脊柱活动度，最终形成刚性后凸畸形(Rigid Kyphotic Deformity, RKD)。三柱截骨术虽能"打断"骨化链恢复平视能力，但术后骨盆倾斜角(Pelvic Tilt, PT)的不可预测性始终困扰着临床医生——过度矫正会导致髋关节失稳，矫正不足则无法恢复生理步态。传统以矢状垂直轴(Sagittal Vertical Axis, SVA)为标准的评估方法忽视了两个关键因素：骨盆参数和真实重心位置。

安徽医科大学附属阜阳人民医院骨科Wen Yin团队在《Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery》发表创新研究，提出以肺门点(Hilus Pulmonis, HP)为躯干重心标记物，建立基于髋轴(Hip Axis, HA)坐标系的PT预测数学模型。这项研究通过分析20例AS患者(19男1女)术前术后影像数据，将复杂的脊柱矫形运动转化为向量函数，首次实现了个体化PT的精准预测。

研究采用回顾性队列设计，通过iMedical PACS系统测量全球后凸角(Global Kyphosis, GK)、骨盆入射角(Pelvic Incidence, PI)等参数。关键技术包括：1)建立以HA为原点的坐标系；2)测量截骨顶点(Osteotomy Apex, OA)与HP的空间关系；3)运用向量函数计算骨盆代偿旋转角(Pelvic Compensatory Rotation Angle, PCRA)；4)通过Excel建模实现临床转化。单节段截骨模型仅需4个坐标参数，双节段模型扩展至6个几何参数，最终推导出预测公式：术后PT=术前PT-PCRA。

【影像学参数比较】

术前术后对比显示GK从86.3°±22.10°降至34.1°±21.79°(P<0.001)，PT从43.0°±12.73°改善至24.1°±7.69°。随访30个月参数无显著反弹，证实矫形效果持久。

【模型验证结果】

计划截骨角(36.2°±7.99°)与实际截骨角(35.3°±8.96°)无统计学差异(P=0.098)。预测PT(23.9°±7.80°)与实测PT(24.1°±7.69°)高度吻合(P=0.794)，误差控制在1°以内。典型案例显示：单节段L3截骨30°患者，预测PT 17.4°与实际PT 17.0°一致；双节段L3/L1截骨患者预测28.7°与实测28.3°匹配。

【讨论与意义】

该研究突破性地将生物力学原理转化为可计算的数学模型：1)证实HP比C7铅垂线更能代表真实重心；2)揭示PT变化本质是HP轨迹与HA的空间重构；3)提供量化工具避免经验性矫形。临床价值在于：①指导截骨角度/节段选择；②预防PT>28°的髋关节不稳风险；③通过附录2的Excel计算器促进临床推广。研究局限性在于样本量较小(20例)且仅适用于三柱截骨，未来需在多中心验证。

这项研究为AS脊柱矫形树立了新范式——从"目测估算"迈向"精准计算"。正如作者强调："1°的预测误差对应1mm的截骨精度"，该模型通过数学确定性消除了传统矫形的不确定性，为刚性脊柱畸形的个性化治疗开辟了新途径。