《Scientific Reports》：Relationship between pelvic incidence and hip, pelvic, and lumbar motion during squatting in healthy individuals with high and low pelvic incidence
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本研究针对骨盆入射角(PI)如何影响动态任务中髋、盆、腰椎运动模式这一科学问题，通过三维运动分析技术对比高/低PI组下蹲时的时相性关节角度变化。发现高PI组在47%-53%和72%-87%下蹲周期维持更大腰椎前凸（P<0.05），且腰椎前凸后凸转换延迟（P=0.02），表明PI主要通过调节腰椎动态曲度而非骨盆运动来影响下蹲策略。
当我们观察健身房里进行深蹲训练的人群时，可能会注意到每个人完成动作的姿势存在细微差异。这些差异背后，可能隐藏着人体骨骼结构的独特性。骨盆入射角（Pelvic Incidence, PI）作为脊柱骨盆矢状面平衡的核心参数，被证实与静态姿势下的腰椎前凸（Lumbar Lordosis, LL）密切相关。然而，这一结构性参数是否会影响动态活动（如下蹲）中髋关节、骨盆和腰椎的协调模式，至今仍不明确。理解PI在动态任务中的作用，对于评估个体骨盆后倾（Posterior Pelvic Tilt, PPT）的易感性及其可能导致的股骨头覆盖率降低风险具有重要意义，后者是髋关节骨关节炎（Hip Osteoarthritis）发展的已知风险因素。
以往的研究多聚焦于静态影像学测量或简单的关节活动度比较，未能捕捉运动过程中可能出现的动态特征。日本森之宫医疗科学大学健康科学研究科的研究团队在《Scientific Reports》上发表的最新研究，首次系统探讨了高、低PI健康男性个体在下蹲任务中髋、盆、腰椎运动的时相性差异。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：通过磁共振成像（MRI）测量骨盆入射角（PI）、骶骨倾斜角（Sacral Slope, SS）和骨盆倾斜角（Pelvic Tilt, PT）等脊柱骨盆参数；利用Vicon三维运动捕捉系统（9台红外相机，100Hz采样频率）结合Plug-in Gait全身模型和腰椎棘突标记点，采集下蹲动作的运动学数据；采用统计参数映射（Statistical Parametric Mapping, SPM）方法对时间归一化后的关节角度曲线进行组间比较，以识别存在显著差异的特定运动时相。
研究结果
参与者特征
最终纳入分析的26名健康男性（高、低PI组各13人）在年龄、身高、体重、体重指数（BMI）、外侧中心边缘角（Lateral Center-Edge Angle, LCEA）和α角（alpha angle）等基线特征上无显著差异。高PI组的PI（60.0°±6.2°）、SS（47.7°±4.3°）和PT（12.3°±5.5°）均显著高于低PI组（PI: 38.8°±2.7°, P<0.001），验证了分组的有效性。两组达到的最大下蹲深度无统计学差异。
关节角度的时相性差异
SPM分析显示，两组在下蹲周期中仅在腰椎曲度角上存在显著时相性差异。高PI组在47%-53%（对应于腰椎前凸向后凸过渡期）和72%-87%（向最大后凸过渡期）的下蹲阶段，维持了显著更大的腰椎前凸（P<0.05）。而躯干（胸廓相对于骨盆）、髋关节（大腿相对于骨盆）、以及胸廓、骨盆、大腿在全局坐标系下的角度随时间变化曲线在组间均无显著差异。
运动转换时序与活动度
高PI组腰椎从前凸转为后凸的时机（55.3%±10.0%）显著晚于低PI组（40.8%±18.7%）（P=0.02）。然而，骨盆从前倾转为后倾的时机在两组间无差异（高PI: 57.9%±15.6%, 低PI: 55.2%±11.1%, P=0.61）。在关节活动度（Excursion）方面，高PI组胸廓全局角的活动范围（32.5°±10.9°）显著小于低PI组（41.3°±9.2°）（P=0.04），表明高PI个体在下蹲过程中躯干前倾幅度更小，保持了更直立的姿势。腰椎、躯干、骨盆、髋和 thigh 全局角的活动度在组间无显著差异。
讨论与结论
本研究首次揭示了骨盆入射角（PI）作为关键的结构性因素，主要影响下蹲运动中腰椎的动态运动策略，而非骨盆或髋关节的运动。高PI个体通过在下蹲周期中更大程度和更长时间地维持腰椎前凸，并减少躯干前倾，来适应其较大的骶骨前倾角度。研究人员提出了一个理论模型来解释这种代偿机制：如果高PI个体试图以与低PI个体相同的腰椎曲度下蹲，由于其固有的较大骶骨前倾，可能会导致胸廓过度前倾。为了避免这种情况，高PI个体选择维持更大的腰椎前凸。
这一发现对理解PI与髋关节骨关节炎的关系提供了新的视角。此前有研究认为高PI可能通过促进骨盆后倾来增加髋关节疾病进展风险，但本研究结果表明，在健康个体中，高PI本身并不直接导致骨盆后倾或股骨头覆盖率降低。相反，高PI所伴随的更强的腰椎前凸可能代表了一种正常的结构适应性调整，并暗示了其对骨盆后倾有更大的代偿能力。这意味着，对于高PI个体而言，维持腰椎前凸的能力可能至关重要。如果因腰痛等原因丧失这种能力，则可能增加骨盆后倾的易感性。
该研究的局限性包括仅纳入健康年轻男性，结论推广至女性和患者群体需谨慎；样本量基于静态参数估算，可能不足以检测动态任务中所有细微差异；运动速度标准化可能引入惯性效应；且仅分析了矢状面运动。
总之，这项研究深化了我们对脊柱骨盆参数在动态运动中作用的理解，强调了PI在塑造腰椎运动模式中的主导地位。未来研究需要关注在病理状态下（如腰痛）无法维持腰椎前凸的高PI个体，是否确实会表现出骨盆后倾易感性的增加，这对于制定针对性的预防和康复策略具有重要指导意义。
