青少年特发性脊柱侧凸的发病机制及非手术治疗

关欢欢 李筱贺 高尚 王建忠 王海燕

[摘要] 本文通过介绍现阶段广受认可的青少年特发性脊柱侧凸（AIS）的发病机制、非手术治疗方法，总结出AIS的发病原因为多基因遗传因素、神经系统调控及生物力学异常、激素分泌异常等，非手术疗法包括运动疗法、支具治疗、电疗法及推拿疗法等，而AIS发病原因尚无定论，但针对各种因素已进行大量实验，且得到大量成果，但各实验结论不一，仍需继续探索。另外大多数采取非手术治疗的AIS患者，通过科学合理的规范治疗可以取得良好的治疗效果。

[关键词] 青少年特发性脊柱侧凸;病因学;治疗;非手术

[中图分类号] R726.8          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-7210（2019）07（c）-0028-04

Pathogenesis and non-surgical treatment of adolescent idiopathic scoliosis

GUAN Huanhuan1   LI Xiaohe2   GAO Shang1   WANG Jianzhong1   WANG Haiyan1

1.Graduate School， Inner Mongolia Medical University， Inner Mongolia Autonomous Region， Hohhot   010000， China; 2.Department of Human Anatomy， Inner Mongolia Medical University， Inner Mongolia Autonomous Region， Hohhot   010000， China

[Abstract] This paper introduces the pathogenesis and non-surgical treatment of adolescent idiopathic scoliosis （AIS）， which is widely accepted at present. It concludes that the causes of AIS are polygenic genetic factors， nervous system regulation and biomechanical abnormalities， hormone secretion abnormalities， etc. Non-surgical treatment includes exercise therapy， brace therapy， electrotherapy and massage therapy， etc. The cause of AIS has not been determined yet， but a lot of experiments have been carried out for various factors， and a lot of results have been obtained. However， the conclusions of each experimental are different， and it still needs to be further explored. In addition， the majority of AIS patients who take non-surgical treatment， can achieve good therapeutic effect through scientific and reasonable standardized treatment.

[Key words] Adolescent idiopathic scoliosis; Etiology; Treatment; Non-surgical

隨着我国青少年人口增加，青少年特发性脊柱侧凸（AIS）患者是一个不可忽视的庞大群体，总结AIS患者的发病机制、非手术疗法，可在AIS发病早期针对病因采取有效的非手术疗法，逆转侧弯加重，尽量规避手术治疗，提高患者生活质量;也可为临床医生、患者及相关研究者提供现阶段AIS的发病机制、非手术治疗参考。AIS占脊柱侧凸的绝大部分，如能了解其病因，对防治脊柱侧凸有重要意义。多年来，很多研究者致力于对其病因的探索，然而至今仍无确切定论。

1 发病原因

脊柱侧凸通常是指脊柱的1个或数个节段在冠状面上偏离身体中线而弯向侧方，并形成带有弧度的脊柱畸形。AIS是骨骼成熟前发生的脊柱侧凸，占整个脊柱侧凸的79%～85%[1]（这一阶段是人的一生中第二个生长高峰期，脊柱生长快，原本较轻微的脊柱侧凸在此阶段加重也较快）。所谓特发性，就是指其原因尚不清楚。为找到更好的治疗方法，提高AIS患儿生活质量，深入了解AIS的发病原因至关重要。就目前研究水平，考虑AIS的发病原因可能与遗传因素、神经系统异常及褪黑素水平降低等有关[2-5]。

1.1 遗传因素

虽然AIS的病因尚未明确，但是遗传因素在引发疾病的过程中所起的作用已经引起了广泛的关注[6]。流行病学调查发现，AIS家族的发病率明显高于普通人群的发病率，Riseborough等[7]通过调查研究观察到，随着患病亲属级别的降低，AIS发病率呈明显下降趋势，据此，考虑AIS是一种遗传性疾病;另外，GenDB数据库的一项相关数据表明，多达95%以上的AIS患者具有家族遗传史[8];Kesling等[9]回顾AIS患者调查发现，单卵双生子的同病率近似双卵双生子同病率的2倍。目前，基于上述大量调查，普遍认为AIS是一种遗传性疾病，但是对于它的遗传方式暂无定论，笔者认为类似于其他遗传疾病发病原因，AIS发病是在多种遗传基因基础上环境因素作用的综合因素所导致。

1.2 神经系统异常

关于姿势异常是脊柱侧凸的发病原因还是其所致的临床表现尚无定论。然而，研究了解控制人体姿势、躯体及脊柱两侧肌肉力量平衡的原因，对于探究脊柱侧凸的发病原因有重要的意义，而保持姿势、平衡躯体是由眼、前庭及本体感觉等的传入神经有效协调来控制的。王善松等[4]发现联合测试视觉与本体感觉及评估空间位置觉均表明AIS患者对比健康组反应迟钝;另外，许多AIS患者存在水平方向平衡异常及斜视。人体动眼神经核、前庭神经核与脑干旁网状组织相联系，可以建议AIS患者进行此部位的神经病理检查。

1.3 褪黑素水平降低

Thillard等[10]首先报道了去除松果体的鸡出现脊柱侧凸，Dubousset等[11]进一步证实了此实验动物模型。为了证实褪黑素降低引起实验性鸡出现脊柱侧凸，Machida等[12]实验证明，随着体内褪黑素含量下降，脊柱侧凸的发生率升高。但因鸡的种系与人类较远，又有学者[13]尝试进行哺乳动物去除松果体诱导实验，亦发现切除哺乳动物松果体中，仅有双足鼠出现脊柱侧凸，而四足鼠或未行松果体切除的双足鼠没有出现脊柱侧凸，从而可以说明褪黑素水平下降联合双足行走是脊柱侧凸发生的重要原因。对于褪黑素降低引起脊柱侧凸发生的原因，进一步实验发现，与正常对照组比较，摘除松果体的小鸡椎体骨密度、重量等均下降，尤其是椎体骨的成骨细胞明显减少，而破骨细胞含量明显增多，提示褪黑素减少影响骨的正常形成，从而导致脊柱侧凸[14]。然而，許多AIS患者经过检测，却未发现血清褪黑素含量、24 h尿中褪黑素代谢产物的水平有明显的异常，表明褪黑素含量的降低可能不是AIS的发病原因[15]。因此，仍需进一步的全面的实验证实。

1.4 其他

AIS患者可发现结缔组织中胶原和蛋白多糖的质与量发生异常，但目前未有大样本实验证实;高龄母亲后代易出现特发性脊柱侧凸患儿，且进展较快;另外铜代谢障碍在特发性脊柱侧凸的发生中也有一定的影响。

2 非手术治疗

有调查[16]显示，我国在校青少年的发病率为5.14%，考虑到我国庞大的人口基数，这是一个不可忽视的群体;且有研究[17]表明，AIS患者更易出现心理及精神障碍，可见AIS严重威胁青少年身心健康。手术治疗的创伤、费用、术后并发症、术后护理等易对患者及其家庭造成心理和经济负担，因此减少手术治疗，提高患者生活质量就显得尤为重要。AIS的早期非手术治疗具有重要的意义，选择合理的非手术治疗不仅可以有效减少患者侧弯加重，减轻较大角度侧弯引起的腰背部疼痛，避免侧弯进一步加重导致的心肺部功能障碍等并发症，而且，有效的非手术治疗往往可以使很多患者规避手术治疗，从而减少手术带来的痛苦，减轻患者个人压力和家庭经济负担等，也减少了不必要的资源浪费，提高整个社会效益。然而，非手术治疗要求在合适的条件下进行，并需要患者积极地配合，最好能够做到早期发现、早期确诊和早期治疗，通常在Cobb角<45°可考虑非手术疗法治疗，现阶段非手术疗法主要有运动疗法、支具治疗、电刺激疗法及推拿疗法等[18]。

2.1 运动疗法

2.1.1 原理  AIS发病机制中有神经系统对肌肉调控异常学说和脊柱两侧椎旁肌肌力的不对称减弱、肋椎关节韧带发育不良的生物力学异常学说，根据大脑可塑性理论进行功能训练，同时通过力量训练加强脊柱凸侧肌肉的强度，并增加肋椎关节韧带的柔韧性，从而恢复大脑对肌肉的正常调控，提高脊柱的平衡姿态，侧凸即能得到缓解。然而，并不是所有的脊柱侧弯患者都适合运动疗法，有些不适宜的患者通过训练甚至会加重侧弯，通过大量临床观察发现，当脊柱侧弯度数在10°～20°时，适当的运动疗法可以减轻侧弯，减少加重的风险[19-21]。有研究[22-24]报道，脊柱侧凸的特定运动疗法可延缓侧弯进展，减小侧凸程度。

2.1.2 具体方法  意大利的脊柱侧弯科学训练方法（scientific exercises approach to scoliosis，SEAS）是以增强脊柱的稳定性从而改善其功能的一种科学的系统训练方法，该方法能够有效地矫正脊柱的非对称性生长，减轻侧弯进一步加重，从而打破侧弯加重的恶性循环。SEAS分为理论及实践两个部分，理论上需要患者充分知晓该疾病的基本理论知识及相关进展，实践上则要求患者严格坚持训练，并且尽量保证每3个月进行1次专业的理疗培训，用以评估训练的有效性，必要时可以调整训练方案[25]。

另外，德国Schroth体操在特异性运动疗法治疗脊柱侧弯受到好评，该疗法包括运动的感觉训练、姿势训练以及呼吸训练3个方面，是通过运动的多方面锻炼增强自我矫正侧弯能力的一种疗法。除此之外还有一些相对简单的运动疗法，如单杠训练、舞蹈训练、游泳、体操等，因其无创、方便、费用少而被广泛接受，但其治疗效果仍不肯定[21]。

2.2 支具治疗

2.2.1 原理  支具治疗的作用机制是根据生物力学三点或四点力矫正规律，通过支具内部的衬垫在畸形的突出部位施加外力，将凸侧脊柱推向正常的位置，该疗法应用于治疗脊柱侧凸由来已久，且在非手术治疗AIS患者中效果较为肯定。

2.2.2 具体方法  支具治疗是治疗AIS最受推崇的非手术治疗方法之一，大量研究[26-29]已很好地证实其疗效，并受到来自研究者、患者及临床医生的广泛的认可。支具种类繁多，常见的包括波士顿支具、色努支具、Lyon支具、Milwaukee支具、Wilmington支具、Charleston支具、Providence支具及Spine Cor支具等，根据目前的研究尚不能肯定一种支具设计是否优于其余种类。临床医生可以根据患者的畸形特点、实践方案以及可适用的支具种类为患者制订最佳的支具治疗方案[30]。

患者采用科学系统的支具疗法时，当骨骼已发育成熟且侧凸未进展至50°，可以停止支具治疗[31]。另外，在支具治疗过程中需要特别重视患者的依从性，这密切关系到患者的治疗效果。国际脊柱侧凸矫形与康复治疗协会（the Society on Scoliosis Orthopedic and Rehabilitation，SOSORT）指南提出，支具治疗联合特定的脊柱侧凸运动疗法的效果显著优于单一治疗方案，用于Risser 0～2级、Cobb角25°～40°的AIS患者，脊柱侧凸特定运动疗法可有效减少支具治疗带来的并发症，如脊柱僵硬、肌肉力量下降等，还可以提高支具治疗的效果[31]。

2.3 電刺激疗法

2.3.1 原理  目前，电刺激疗法多为两组电极分别放置于侧凸部位的特定位置，输出电刺激波，使特定位置椎旁肌交替收缩与舒张，长时间的收缩锻炼可以使凸侧的相关肌肉逐渐比凹侧的肌肉粗壮有力，而使侧弯脊柱获得持续的矫正力，脊柱患侧得到较健侧更强的收缩牵拉可能是脊柱侧凸获得矫正的一个原因。

2.3.2 具体方法  电刺激疗法是一种较为有效的非手术疗法，临床多采用经皮电刺激疗法，操作简单易行。临床经验证实电刺激疗法对于特发性脊柱侧弯矫正效果较好，且电刺激仪最理想刺激强度为60～70 mA，矫正率达30.15%[32]。电刺激疗法具有简单方便、疗效较肯定的优点，但其也存在并发症，主要为皮肤易激惹，即易引起刺激区皮肤皮疹或螫样感觉，短暂性腰骶痛和慢性睡眠障碍也有报道，考虑到电刺激疗法存在的并发症，故应慎重使用[33]。

2.4 推拿疗法

推拿疗法的作用机制是通过在脊柱及相关肌群上进行推拿手法操作技术，以改变脊柱排列，调整肌肉张力，改善脊柱生物力学，从而矫正脊柱侧凸。推拿疗法有一定治疗效果，但与其他治疗方法比较，效果无法考证，疗效欠佳，所以应科学合理地联合其他疗法治疗AIS，以期提高治疗效果。

3 小结

笔者建议根据患者病情特点可优先采用支具治疗，或同时联合特异性运动疗法，因这些疗法在临床上使用较为广泛，且较其他非手术疗法效果更为肯定。另外AIS患者应在发病初期引起足够重视，尽早采取干预措施，在患者条件符合的情况下合理地采取多种疗法以期提高治愈率，从而改善患者身心健康，而事实同时证明，对于大多数采取非手术治疗的AIS患者，通过适时的临床随访、早期干预、支具治疗等，可以取得良好的治疗效果[34];另外，AIS患者的治疗应尽量查明病因，以便找到针对病因的更有效的治疗方法，从而取得最佳的治疗效果，但AIS病因至今无尚无定论，这将是有待持续研究的领域。

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