LorenteA,BarriosC,BurgosJ,etal.CardiorespiratoryFunctionDoesnotImproveTwoYearsafterPosteriorSurgicalCorrectionofAdolescentIdiopathicScoliosis[J].Spine,Feb6
研究设计：青少年特发性脊柱侧弯（AIS）融合术后心肺功能的前瞻性评估。
目的：评估严重AIS患者术前，和后路融合术术后2年的心肺功能。
背景：脊柱侧弯患者由于术后胸腔和脊柱畸形的矫正，心肺功能应当更适于锻炼。然而，没有证据证明术后中期患者最大运动量的耐受力有改善。
方法：本研究行后路矫正的AIS患者年龄在12-17岁。患者均为aLenke1A型脊柱侧弯，并且Cobb角45度。术前和术后2年的心肺功能的测量包括：心率，血压，最大耗氧量（VO2max），二氧化碳清除量（VCO2），通气量和呼出二氧化碳体积的比值（VE／CO2），呼吸转换率（RER）和最大运动通气量（VEmax）。
结果：我们测量了20个患者（女15，男5，平均13岁）。脊柱侧凸曲线冠状位平均矫正率为71.9%。体重正常患者的最大需氧活动能力VO2max术前平均为30.9±6.2mL/kg/min，暗示有氧代谢能力差，并且随访中其平均值降至19.3±5.7（统计学上无显著性差异）。然而，曲线矫正比例却表明有显著性差异(r=0.;p0.05)。
结论：Lenke1A型严重AIS患者术后2年心肺功能的最大运动量耐受力无改善。
关键词：运动量限制，肺功能，通气效率，运动耐力测试，最大氧吸收，青少年特发性脊柱侧弯
青少年特发性脊柱侧弯占脊柱侧弯的80%，并且女性更频发。Cobb角超过40度无法容忍支具的，或超过45度常规行脊椎融合手术。
胸腔变形伴随脊椎畸形会改变呼吸的力学机制，并且降低AIS患者活动能力。AIS患者工作能力的下降可能与通气能力下降，肌肉力量下降和心血管失调有关。Barrios等人提出轻中度脊柱侧凸患者会出现活动耐量的限制，即通气效率和最大氧摄取的下降。
众所周知，手术治疗能终止畸形的进展，纠正曲度，获得更佳的胸腔调整，改善身体状况。然而，手术对心肺功能的改善至今尚未被证实。一些研究证明有改善，一些则证明无改善。
本研究的目的是评估AIS患者术前和术后运动时的心肺功能。
大多数行矫正手术的AIS患者，评估其心肺功能的改善用的是用力肺活量，肺总量和FEV1。通过多年的研究，使得我们对脊柱畸形和肺功能的相互作用有了一定的了解。
随着运动耐量试验（ETT）的运用，精确探查个人日常生活所需体力的功能容量，以评估心肺功能变得越来越频繁。Barrios等人提示在增量渐进式运动中而非休息时，轻到中度AIS心肺功能的局限是明显并且可测的。最近，Sperandio等人报道了有氧运动中类似的局限。该研究中，减少的VE和VO2max会影响AIS患者的限制性通气障碍。本作者认为功能活动量的减少和心血管失衡与外周肌功能障碍有关。这些发现其他作者也有相关报道。
虽然脊柱侧凸是影响胸椎的三维畸形，却没有证据证明AIS严重度与呼吸功能相关。Kearon等人没有找到脊柱结构因素与肺功能之间的关系。某些学者却报道主胸Cobb角预测肺功能是最合适的。分析基础通气参数，Barrios等人发现胸椎轴状旋转的大小与FEV1/FVC成负相关，暗示胸廓旋转可能对呼吸有限制。因此，脊柱畸形与肺功能之间的联系仍不清晰。当分析ETT的通气效率而非静息试验时时，曲度更严重的患者通气容量限制更大。
除了AIS患者的潜在性失衡，最近的一项研究表明，年轻的AIS患者脊柱畸形涉及有明显全身骨骼肌肉无力，运动受限，甚至在五主要通气缺陷时。在这项研究中，大多数AIS患者（83%）的呼吸肌功能障碍，主要表现在最大效应时嘴中产生的最大吸气和呼气压力的减小。作者得出结论，这种肌肉功能受损的原因仍不清楚，但他们的数据强烈表明，它们与全身因素有关。值得注意的是，作者没有发现呼吸肌功能与脊柱畸形严重程度之间的任何显著相关性。
考虑到脊柱侧凸畸形的三维成像特点和AIS患者在最大运动时的低通气效率，可以推测，因为胸廓的调整，脊柱旋转，凹侧的肋骨开放和肺容积随后扩大，手术矫正可能使呼吸功能获益。然而，手术后代谢和通气效率的潜在变化几乎没有研究。这些研究中，使用间接方法测量氧气摄入和运动试验中的通气参数很少，发现AIS患者接受脊柱融合术的大多数患者并没有改善他们的术后通气效率，这是证实了我们的研究。用VO2max来表示最大有氧效率，术前中位数值为31.2mL/kg/minute，说明有氧代谢能力差。在这些AIS病例中，2年后的随访中最大摄氧量没有改善。这些需要手术治疗的脊柱侧凸患者比中度曲度只需保守治疗患者表现出更低的有氧能力，并且远低于同年龄的健康青少年。由Lindh等提出的最大摄氧量减少可能与肺活量增加有关。我们没有测量肺活量所以我们不能建立这样的联系。Lenke等也发现AIS患者脊柱融合两年后最大耗氧量（VO2max）减少。此外，我们发现，畸形纠正率越高，VO2max和VE/VCO2有效率越高，这可能意味着肺功能更好。这最后的结果没有统计学意义。
Medoff等人证明了呼吸储备效率（VE/秒×40）在呼吸系统疾病或心脏病患者中通气限制降低，即使在健康受试者也是如此。在目前的研究中，呼吸储备也显示AIS患者的效用，其中运动限制机制还不清楚。在目前研究中，20AIS的患者（55%）中的11显示呼吸储备超过了0.80，高于该值被认为是无通气限制。这11例患者术后2年没有改变呼吸储备系数，但仍保持在0.80以上，说明大多数AIS患者有真正的肺功能障碍限制性运动。
事实上，我们的病人手术后大部分的功能性呼吸参数没有改善，可能被解释为心血管调节的缺失。此外，DosSantosAlves等人描述了手术前四个月进行康复治疗的好处。遵循患者的功能康复的协议，与没有接受这种治疗的患者比，更能改善某些心肺参数（心率，血压，血氧饱和度，步行距离）。然而，患者的曲线是不均匀的。
本项研究有一些潜在的局限性，特别是相关的阈值的定义。有些患者可能可以达到最高水平。4例患者在术前ETT中R系数在0.96和0.99之间，表明测试没达到严格的最大。然而，所有4例术后试验则较清晰（R范围从1.01到1.21）。这就是不消除它们的原因。如果R值发挥了重要作用，在术后测试这将有利于更好的结果，然而这些并不是结果。所有4例患者术后ETT中VO2max降低。第二个争议点是定义运动通气限制标准。在运动生理学家，还没有一个公认的标准建立最大运动时的呼吸储备的上限。虽然广泛使用的呼吸储备界限为0.,30，我们没有限制界限为0.8。其它确定运动通气限制的方法也进行了研究，但尚未有标准。在任何情况下，本研究提供了一种确定AIS患者是否存在运动通气限制的方法。最后，由于统计的局限性，以VO2max为参考参数计算样本大小。本研究中其他参数不足。
总之，严重AIS患者术前显示最大心肺运动耐量存在局限，基本上在术后2年保持不变。术后两年曲线校正的百分比显示通过测量VO2max的氧摄入统计学上有相关性。然而，因为样本太小，从数据中无法得出此结论。这种相关性需要在大样本的研究中进一步的评估。大多数AIS患者表现出明显的运动通气限制通过呼吸储备率的测量。这些研究结果表明，在最大运动中心肺功能减少与脊柱畸形并不严格相关，可以是由于其他因素引起：通气限制可能与最近发生的肌无力或缺乏健身有关。AIS患者中，术前和术后有氧训练计划改善运动耐受的方法的介绍，是非常可取的。最后，AIS患者中有氧能力的改善不能被视为手术的适应症。
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