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青少年特发性脊柱侧弯（AIS）是一种涉及冠状位、矢状位和轴位的三维的脊柱畸形，不仅造成身体发育畸形，而且容易产生自卑心理，严重影响青少年的身心健康。严重的胸段脊柱侧弯还会压迫患者心肺，造成活动能力下降，进一步加重脊柱侧弯的发展。
脊柱在大陆汉族人口的发病率约为2.4%，女性的发病率较男性高。AIS的发病机制尚未完全清楚，可能涉及遗传因素、不良习惯、发育不良等多方面的因素共同作用。轻度的脊柱侧弯可以通过支具、推拿、姿势训练等保守治疗进行一定程度的矫正。
但青少年因骨骺未愈合完全，支具治疗不能有效阻止脊柱侧弯的进一步发展，约有40%的患者最终或无法免于手术，目前手术治疗仍是治疗青少年特发性脊柱侧弯最有效的办法。
手术治疗有明确的指征，即对于AIS胸椎Cobb角＞40°，腰椎Cobb角＞35°，或1年内Cobb角增大超过5°者，通常需要脊柱手术矫形治疗，手术治疗脊柱侧弯历史最早可以追溯到上世纪60年代，主要通过行脊柱融合和Harrington棒进行脊柱固定。
上世纪90年代首次有学者报道了椎弓根螺钉用于脊柱侧弯矫形。手术技术发展到现在，越来越多的学者主张通过后路椎弓根钉固定以获得更好的冠状位、矢状位矫形及更牢靠的内固定，且比以往的混合型或钩型结构有着更少的并发症。
椎弓根螺钉结构插入椎体中并且可以直接作用于椎体上。与混合器械相比，它可以提供更强的三维矫正效果，但是在脊柱侧弯中，许多椎体旋转或发育异常。
使得椎弓根的形状相对异常，即使外科医生再小心操作，也难免可能出现椎弓根钉置入偏差导致脊髓、神经甚至大血管损伤。这使得椎弓根螺钉的放置常常很困难，在胸椎中的使用更受到限制。
近年来，随着外科技术的进步和外科手术机器人的发展，导航技术和神经监测系统的出现，使得脊柱侧弯的椎弓根钉放置拥有稍低的学习曲线，但是在学术界，多少钉子放置可以达到满意的矫正效果仍是非常有争议的。
目前学术界对于低螺钉密度和高螺钉密度的定义仍是不明确的，没有金标准。许多学者已经探讨了这个问题，并且得出的结论也大不相同。
研究都认为，低螺钉密度结构可以达到与高螺钉密度结构相同的矫正效果，通过分析不同螺钉密度的亚组的术前、术后的主胸弯矫正度数、矫正率未见明显差异。对31例Lenke1型脊柱侧弯患者进行了长达两年时间的随访，已未见明显差异。
但是却得出不一样的结果，即高螺钉密度结构较低螺钉密度结构可以提供更强大的矫正效果。回顾分析了584例Lenke1型AIS患者，在X线片上显示较高锚固密度的患者，曲线校正率更高。相信连续的螺钉放置比间断的螺钉放置要好。
我们的目标是探究这个问题，即是否高螺钉密度结构会令青少年特发性脊柱侧弯达到更好的冠状位矫正效果。我们通过荟萃分析发现，在九项研究中，主要曲线的Cobb角上的汇总数据没有显著差异（p=0.02，I2=53％）。
但是，我们的分析发现，有13篇研究报道术前Cobb角无明显差异（p=0.004，I2=59％），在最后一次随访时Cobb角却存在差异（p=0.06，I2=0.04％）。
低密度螺钉组的角度明显更大，回顾性分析了39例Lenke5型行后路脊柱侧弯内固定矫形的患者，结果发现椎弓根钉置入密度与冠状曲线矫正率呈显著正相关（r=0.43,P=0.006）。
这与报道结果一致，回顾分析了292名在多中心行脊柱侧弯手术的病人，并随访2年，发现2年后的植入物密度与主弯矫正率有显著相关性（r=0.31，p<0.001）。
回顾前人的研究启发我们，在以往的脊柱侧弯矫形术，是否也存在相同规律，为此我们回顾性分析了过去8年进行的脊柱侧弯矫形术，得到了相似的答案。
高螺钉密度结构组的Cobb角改善更大（p=0.0016），矫正率也更大（p<0.0001），螺钉植入密度与矫正率存在显著正相关。
这证明高密度螺钉可以提供更强大的冠状矫正。低螺钉密度结构无法实现相同校正的原因之一可能是低密度螺钉无法承受脊柱的异常生物力学，因为没有更多的锚固点，导致螺钉应力集中，无法维持与高密度螺钉相同的校正效果，甚至可能导致内固定失败。
高螺钉密度结构组的曲线柔韧性较低螺钉密度组的高（p=0.0139）。MingLi认为决定Lenke1AIS患者后路手术矫正程度的因素包括曲度的大小和灵活性、手术松解的程度和固定点的数量。本研究认为高螺钉密度结构可提供更强的冠状位矫正效果。
矢状位矫正也是行脊柱侧弯内固定矫形术的目的之一，不适当的生理矢状面曲线可能致患者更容易劳累、乏力，甚至疼痛加剧，无法正常保持直立姿势。我们分析了11篇研究报道的术前胸椎后凸角度，纳入657例患者，没有发现显着差异（p=0.31，I2=14％）。
末次随访的合并胸椎后凸的数据，发现了相同的结论（p<0.00001，I2=85％）。显然，螺钉植入密度对于胸椎矢状面矫正没有明显差异。但是，我们可以看到，每项研究操作后胸椎后凸畸形的异质性都相对较大。
因为在每个研究中记录的胸椎后凸角度差异很大。在我们的回顾性研究中，亦得到相似的结果，患者术前、术后的颈椎曲度、胸椎曲度均无明显变化。
虽然无统计学意义，但是胸椎后凸较术前有所增加，大部分患者均能达到20°<TK<40°的范围，椎弓根螺钉内固定结构可提供一定的胸椎矢状位矫形。分析了34名接受手术的脊柱侧弯患者，发现接受全椎弓根螺钉的患者胸椎后凸丢失较混合结构的更大。
我们的研究发现胸椎后凸并无明显丢失，甚至稍有增加。指出螺钉固定改善了总体矢状面参数，使得胸椎后凸角在术后有所恢复，这与我们发现的结果相似。
这与术者的手术技术有一定关系，术中寻求脊柱的整体转位，而不是受累椎体的直接节段性转位，可能提供更好的胸椎后凸恢复。在高螺钉密度结构组中，术后腰椎前凸角度较术前有大幅度的减小。
这提示高螺钉密度可能导致腰前凸减小，但是随访过程中未发现患者出现失平衡而无法站立的情况。研究认为螺钉结构可提供有限的胸椎后凸矫正，与螺钉密度无关；但高密度螺钉可能会使腰椎前凸减小。
关于轴位矫正，少数几篇研究提及。在手术前和末次随访时使用测量仪评估了躯干旋转角，发现高密度和低密度椎弓根螺钉结构在旋转矫正方面没有差异。通过术前和术后肋凸畸形的影像间接地进行了横断面评估。
他们也没有发现植入物密度和与旋转相关的摄影参数之间有任何显著的相关性。而IsmailEmreKetenci使用Perdriolle和Vidal12方法测量顶椎旋转，发现高螺钉密度结构组的顶椎旋转矫正效果更好，认为这与椎弓根螺钉结构的三维矫正能力有关。
AlexandreDelikaris,Meng通过分析140例AIS手术的旋转角发现增加螺钉密度对旋转恢复有显著的正向影响（r-0.887，p<0.05）。在我们的回顾性分析中，缺乏相应测量脊椎旋转的影像学数据，无法对此进行进一步评估。
需要远期更多的研究关注。手术时间的差异是过去讨论过的一个话题。在所有研究中，有8项研究报告了手术时间。
汇总分析发现两组之间存在显著差异（p=0.22，I²=26％）。这与结果一致，Kemppainen回顾分析了52名接受手术的AIS患者，发现低螺钉密度组的手术时间为267±43，而高密度的为309±59，存在明显差异（p=0.007）。
提示低密度螺钉组的手术时间比高密度螺钉组短。不幸的是，面对这个问题，纳入研究的手术时间存在很大的异质性（I2=87％）。
众所周知，脊柱外科手术最困难的类型是脊柱侧弯手术，植入的椎弓根螺钉的数量可能在10到20之间，甚至更多。手术时间在很大程度上取决于技能和外科医生的经验，手术时间存在异质性是很常见的。
在我们的回顾性分析中，低螺钉密度结构组和高螺钉密度结构组的手术时间对比无明显差异（p=0.4442），研究发现连续置钉和间断置钉的手术时间相仿。
对于出现手术时间无显著差异，我们认为是低螺钉密度组施行手术的年份普遍早于高螺钉密度组，较高的学习曲线可能导致早期脊柱侧弯手术时长较长，这影响了我们的判断。
手术时间是影响患者术中和术后感染的关键因素，缩短手术时间可以减少术后并发症的可能性，我们知道如果患者患有外科手术并发症，额外费用将相应增加，住院日期也会相应增加。
不论是发达国家还是发展中国家，AIS手术的费用都很高，这给患者、医保系统和国家带来了巨大的经济负担。
发现住院费用中螺钉费用的占比最高可能达到50%，而降低螺钉密度时，这一数据可降至20%-30%。我们的回顾性分析中，高螺钉密度组的总住院费用相对低螺钉密度组高出20%。
这与Tsirikos的结论相符，他们分析了212名患有AIS的患者的手术费用，由于椎弓根螺钉数量减少，低螺钉密度组的植入费用较低。平均减少35％。手术出血也是影响患者术后康复进度的因素。有8项研究报告了手术出血量。
发现低螺钉密度组具有出血量少的特点。统计了两组的术中出血量发现，高螺钉密度组出血量更多（p=0.048）。
在我们的回顾分析中，两组的出血量虽然是高螺钉密度组出血量更多，但是并不明显（p=0.1874）。统计了56例接受AIS手术的患者，统计术中出血量发现间断置钉组与连续置钉组的出血量无显著差异（p=0.376）。
这提示了出血量与置钉数目可能不存在密切关系。并发症包括短期并发症如感染、调钉、血肿、神经损伤等，长期并发症如平背、翻修等。
荟萃分析发现纳入研究中未发现螺钉密度与并发症有相关关系。在我们的回顾分析中，低螺钉密度组出现3例术后短期再次调钉，1例后纵膈血肿；高螺钉密度组出现1例切口感染。两组并发症的发生率并无显著差异。
但回顾了80例接受手术的AIS患者，并进行了长达5年的随访，发现高螺钉密度结构的翻修率较低螺钉密度组的低。
这还需要更大数量的证据支持。生活质量评估是我们荟萃分析想要了解的，但是由于每个研究评估QOL结果的方法都不相同。
很难做到统一量化。但所有的评分标准都显示，两组的生活质量并无明显差异。采用SRS-22评分量表评估两组的生活质量，在表现（p=0.23），活动能力（p=0.84），疼痛（p=0.34），精神状态（p=0.74），满意度（p=0.85）及总分（p=0.66）等六方面均无差异。
在我们的回顾分析中，采用了VAS评分评估患者术前、术后及随访时的不适感，结果发现两组无明显差异。这表明螺钉密度并未影响患者的生活质量。
总体来说，高螺钉密度结构可实现更好的冠状位矫正，一定程度的胸椎后凸矫正，对轴位矫正效果差，但会损失一定的腰椎前凸，对患者的影响尚需远期观察；
低螺钉密度具有更低的经济负担，腰椎前凸未见明显丢失；两者在手术时间、手术出血量、术后生活质量方面均无明显差异。
高螺钉密度结构可以实现更好的影像结果，但术后生活质量、手术时长、手术出血结果相同，并且患者的并发症也相同。
由于患者的经济负担太大，高螺钉密度结构结构的成本随椎弓根螺钉数量的增加而增加，因此应予以考虑。然而，尽管低密度螺钉组的矫正效果比高密度螺钉组的矫正效果稍差，但是手术成本比高密度螺钉组低。如何在矫正效果和手术费用之间取得平衡是未来需要解决的大问题。