青少年特发性脊柱侧凸的支具治疗进展*

金 晨 李 矿

1.山东第一医科大学(山东省医学科学院)，山东 泰安 271016；2.山东第一医科大学第二附属医院，山东 泰安 271000

青少年特发性脊柱侧凸(Adolescent idiopathic scoliosis AIS)是指不明原因发生于青少年的脊柱侧弯，以Cobb角为主要诊断标准，大于10°即可诊断，在1～16岁的高危人群中，AIS发病率达1%～3%，占脊柱侧凸患者的74.7%[2]。随患儿年龄的增加多AIS呈进展趋势，除了对脊柱结构的影响外，还会对脊柱临近器官的发育和功能产生损害，特别是胸廓和肺，因此AIS一经诊断，应立刻开始干预和治疗。目前主要依据脊柱侧凸畸形与康复治疗科学协会(SOSORT)的治疗指南[1]进行治疗方案选择。支具治疗是Cobb角为 26°～45°AIS患儿首选的治疗方案。本研究将就现行的AIS支具治疗的原理及类型、治疗效果及治疗中患儿心理健康影响作一综述，为临床医师选择合理支具治疗方案、提高治疗效果和减少支具并发症提供参考依据，从而提高支具治疗的疗效。

1 AIS支具治疗的理论依据和类型

支具治疗的主要理论依据是Hueter-Volkman定律[3](骨骺压力法则)，该定律指出：骨骺所受压力增加，骨的生长就会受到抑制，骨骺所受压力减小，骨的生长就会就会加快；过度施压可抑制骺板生长，跨骺板牵张力可加速其生长。因此适度增加凸侧骨骺压力，适度减少凹侧骨骺压力，可以从达到纠正脊柱侧凸，减少其进展目的。

AIS支具治疗的核心理念为：①脊柱在生长发育期间尽可能的通过支具所带来的长时间外力作用，以维持所能达到的最大程度正常形态，尽可能纠正因AIS引起的脊柱解剖学功能及其影响的周围器官的发育和功能的失衡。②在实现有效外力作用的同时兼顾患儿日常运动需求、平衡能力增加及患儿心理健康需要。③停止佩戴支具后，cobb角不进展，治疗效果保持。④满足不同开始治疗时间、不同生长发育速度、不同侧弯类型、不同侧弯程度、不同耐受能力的患儿的个体化需求，制定能达到最适效果的个体化治疗方案。

AIS支具治疗方案制定有2个重点：支具类型和佩戴时间的选择。目前普遍认为在一定范围内支具佩戴日均时间越长，其治疗效果越好，而到达某一日均时长上限后，治疗效果并无明显增强。一般来说，全天佩戴方案应每天佩戴不少于20小时，夜间佩戴方案每天佩戴在8～12小时之间，部分时间佩戴方案每天佩戴在12～20小时之间。

在支具的选择上，不同支具类型所产生的立线作用平面、大小各有不同，故每种支具都有其相对固定的适用患儿范围类型。对于同种适用患儿范围，其佩戴日均时长有相对固定的需求，以下就常见支具类型和其选择及其个体化制作进行阐述。

1.1支具分类

从矫正原理及应力方式来分，支具主要分为软支具(如SpineCor动态柔性支具)和刚性支具(如Boston支具)。刚性支具又分为全时刚性支具和夜间刚性支具。大多数全时刚性支具规定每天使用20～24小时，包括胸腰骶硬支具(TLSO)和颈椎TLSO(CTLSO)，Boston支具是最常用的TLSO。CTLSO支具(如Milwaukee支具)最常应用于高于T8的胸廓侧弯曲线或者双侧弯曲线。夜间固定支具通常在睡觉时佩戴。软支具是一种可调节的灵活无创支具[4]，尽管SpineCor具有创新性的支具治疗概念，其有效性目前已得到肯定[5]。一项前瞻性随机对照研究[6]得出，应用SpineCor动态柔性支具治疗的患儿的进展程度高于刚性支具佩戴患儿，对于大多数使用SpineCor支具失败的患儿，更换为为刚性支具治疗可以控制进一步的曲线发展。目前临床上主要应用刚性支具，就目前的研究来看，可能与已证实的刚性支具对增长曲线的矫正效果优于柔性支具相关，也可能因目前对柔性支具的研究不足导致。

根据SRS和SOSORT标准，还没有高质量的关于比较不同矫形器在胸脊柱侧凸曲线上的治疗效果的相关研究[7]。期待有更多关于不同矫形器应用的治疗效果研究，能够进一步明确不同原理支具对应的最适AIS患儿类型，其最适患儿类型评价可能包括：骨龄、侧凸椎体定位、Cobb角进展曲线、椎体旋转、Risser评分等，以便于临床上患儿治疗支具的选择。

1.1.1夜间刚性支具 以往临床上为确保支具治疗的有效性，大多数支具治疗多使用全天佩戴方案，而夜间刚性支具的应用及其研究较少，其研究大多数在进行中。一项关于AIS保守治疗方式的随机对照试验[8]正在进行，它的目的在于验证两个假设：①使用夜间支具和足够水平的自我调节的身体活动比单独足够的自我调节身体活动更有效地预防曲线进展；②规定脊柱侧弯的特定运动和足够的自我调节比足够的自我调节更有效的预防曲线进展。如果这两个假说可以得到验证，可能会有更多的研究者关注于夜间刚性支具治疗，夜间刚性治疗或许可成为Cobb角在25°以下轻中度患者治疗和预防的一个有效治疗手段。

1.1.2全时刚性支具 全时刚性支具的方案有很多，主要有Lyon支具、 Boston支具、Wlimington支具、色努支具等，Lyon支具最为常见。Lyon支具是由Stagnara于1947年发明的，它是许多欧洲国家应用最为广泛的一种支具。采用的是三点式压力系统[9]。Lyon支具主要适用于Cobb角≥20°的快速增长患儿、11～13岁的患儿、在青春发育阶段缓慢增长超30°或大于40°时拒绝手术的患儿，Lyon支具特别适用于青春期早期快速生长的患儿[10]。

传统的Lyon支具，一般初期是用石膏背心矫形固定3个月后，再更换为Lyon支具，该支具外形贴合身体，没有明显的压力区，主要目的是维持之前石膏矫形。现有ART新Lyon支具：减少了金属连接件，使用CAD技术设计，把矫形体操中的矫形动作引入到支具扫描测量过程中，引导患者自己的主动矫正控制。

临床上将Lyon支具配合里昂疗法一起使用，Lyon疗法包括：呼吸训练、脊柱三维矫正、髂骨-腰椎角度松动(腰椎脊柱侧凸)、患者教育(饮食控制、避免石膏综合征、皮肤护理等)、坐姿控制。

一项基于SRS和SOSORT标准的前瞻性研究[11]评价了Lyon支具的治疗效果。其受试对象选择条件：开始支具治疗年龄为10岁及以上、Risser得分0～2分、Cobb角在25°～40°之间的患儿，女性选择在月经前期，要么是月经后1年内。受试者每天佩戴支具至少22小时，最少不小于18小时，每隔6个月行一次X光片检查并进行曲线进展评估，治疗结束后至少随访24个月。结果是约85%的患儿得到有效治疗，而13%的患儿出现病情进展，最好的治疗效果出现在低龄开始支具治疗的患儿群体。此外最近一篇新的长期随访高质量的研究证实了这一观点[12]。有研究报道[10,13]，当Cobb值小于40°时开始使用Lyon支具治疗，进展到需要手术治疗的概率仅2%；当Cobb值大于40°时开始治疗，进展到需要手术治疗的概率高达20%。

这些研究表明，Lyon支具是一种非常有效的AIS保守治疗方法，可以减少AIS曲线的进一步增长，减少进展到需要手术治疗的程度。

1.1.3SpineCor支具 SpinceCor 支具的主要结构由4条矫形的弹力带连接的一个绕过大腿及胯部的硬热塑骨盆腰带基座和一件棉质的短上衣构成，其设计和佩戴均需要结合 CAD/CAM 系统完成，是一种软支具[14]。

SpineCor 支具根据侧凸类型，采用特定的矫正运动，利用SpineCor辅助软件，牵拉侧凸对侧，以纠正脊柱侧凸、旋转，并保持脊柱稳定。为了保证其疗效，并获得神经肌肉整合功能，支具必须在一段时间内维持和加强矫正运动。SpineCor 支具因其采用了可根据肌肉张力调节的动态的绑带，使用便捷，其疗效经早期研究发现与其他硬支具类似，刚开始得到很多的关注，但随着使用增加以及研究的深入，患者佩戴SpineCor支具治疗后的进展率高，且未改善患者的依从性，随后SpineCor的使用逐渐下降[14]。

目前一项较大样本[15](n=90)的前瞻性对照试验结果证实，应用SpineCor支具治疗的78%的儿童脊柱侧凸治疗成功(基于SRS标准)，对照组53%的患者病情无明显改善、47%的患者病情进展。同时也有研究[16]证实使用SpineCor支具不仅可以治疗脊柱侧凸，其在减少肋骨驼峰、腰椎突出和肌肉挛缩方面有相当价值[15]。

综上所述，SpineCor支具对于AIS患儿是有效的，其在合并有肋骨驼峰、腰椎突出和肌肉挛缩等复杂型脊柱侧凸患儿的治疗方面有相当价值，还需要更多的研究和应用进一步完善SpineCor支具方案，使其能够达到治疗目的的同时，增加软性支具的舒适度，进一步增加患儿的依从性。

1.2支具的制作

传统的矫形器支具的制作材料主要是石膏，先根据患者的体型初步制作石膏模型，然后再通过添加/去除石膏的方式进行修改，但有方法繁杂、无用面积过大、患者佩戴舒适度低的缺点，目前已经很少应用。随科技发展，越来越多的学科同医学相联合，促进了支具治疗的进步，计算机辅助设计(如CAD/CAM)、有限元模型模拟技术(如FEM)等技术在支具的制作上得到广泛的应用。

有一项高水平RCT实验[17]评价了基于CAD/CAM和FAM技术设计的生物力学支具，这种支具在有效地校正胸段曲线的同时，其重量轻于标准的CAD/CAM 设计的TLSO，且其身体表面覆盖面积更少。另外这项研究进一步提示了，在AIS的支具治疗中，基于此种方法设计的支具会有效提高支具治疗的效果，证明在更大队列中进行长期效果的研究是有必要的。

2 AIS支具治疗的效果

目前，支具治疗的有效性已经达到共识，大量的研究[1,18-22]已经证明支具是AIS有效的治疗手段。支具治疗的有效性评价主要依据于2005年脊柱侧弯学会(SRS)提出的AIS支具研究的通用标准化参考标准[21]，包括：①在骨骼成熟时cobb角进展超过5°的比例；②在骨骼成熟前达到需手术治疗程度的比例；③Cobb角进展超过45°患者的比例；④骨骼成熟后至少2年的随访，以确定后续进展或需要手术患者的百分比。

2013年美国国家卫生研究院(NIH)进行了一向关于支具治疗脊柱侧凸的多中心随机临床实验[20](同时应用SRS、SOSORT标准)，治疗对象为骨骼发育尚未成熟的中度脊柱侧弯(20°～40°)患儿，其研究结果包括：治疗失败(cobb角进展到50°及以上或需要手术治疗)、治疗有效(在骨骼成熟前cobb角未进展到50°)。结果显示：75%的支具治疗患儿和42%的未行特殊治疗的患儿治疗有效，脊柱侧凸发展到需要手术治疗的相对风险降低了56%。这项高质量的研究充分证实了支具对AIS治疗的有效性，支具治疗对其适应征患儿的有良好的治疗效果。

一些研究发现诊断后立即支具治疗与支具治疗的长期有效性之间存在关联，支具治疗的有效性还取决于青少年生长加速的时机、脊柱的灵活性和患者对治疗的依从性[17]。

综合以上研究，支具治疗是Cobb角在25°～40°AIS患者的有效方法，其治疗效果不仅同支具的个性化应用与选择相关，还同支具治疗开始时间、青少年生长阶段、脊柱灵活性及患者的依从性等相关。

3 AIS支具治疗对患儿心理健康和体位稳定性的影响

SOSORT专家提出，美学是脊柱侧弯治疗的首要形态目标，因为其与脊柱侧弯患者的生活质量、残疾情况和AIS导致社会心理健康问题密切相关[23]。

NIH支持的多中心随机临床试验[20]表明，支具治疗和未行支具治疗的患儿在生活质量或其他方面不良影响的发生率上没有统计学差异。有一项高质量前瞻性对照研究证实[24]，对于患有AIS的女性患儿来说，身体形象和生活质量对支具架佩戴的依从性没有显著影响，且接受支具治疗的女性的身体形象和生活质量并没有下降。但对于身体形象及生活质量已经较差的女性青少年来说，佩戴支具超过12个小时可能会给心理健康增加另一层痛苦。另一项研究[23]证明，女性患儿在发育期间接受保守治疗，并不会对她们的自尊和性功能造成影响。还有一项多中心对照试验结果也证明了上述观点，此外该研究还建议医护人员在向女性患儿推荐支具治疗时，无需担心支具治疗对身体形象和生活质量的负面影响[25]。

但有部分研究显示[6]，采用刚性支具治疗可能会对AIS患者的生理和心理产生显著影响。由于有些支具是由坚硬的塑料材料制成，用于包裹患者的整个躯干，因此可能出现的问题包括功能上的不适、天气炎热时的刺激、运动受限和通气不畅。基于矫正运动原理的SpineCor支具可能会对刚性支具所带来的应力制动作用有解决作用，但现有的临床证据及研究不能充分证明其治疗效果，其有效性存在较大争议。而一些采用了新材料及新的制造手段的新型刚性支具，有望解决这一问题。

AIS患者腰椎区域定位异常导致脊柱力学异常，影响保持脊柱稳定性需要的肌肉力量产生。有研究[9]表明，佩戴支具不仅会到达治疗目标，使AIS患者Cobb角减小，还可增加本体感觉，改善体位稳定性。可能与使用支具可以减少脊柱侧凸角度，进一步优化腰椎区域瞬时旋转中心的运动有关，而脊柱的机械稳定性对于体位稳定性非常重要。

4 总 结

支具治疗是Cobb角为26°～45°AIS患儿首选的治疗方法，其本质上是一种通过外力达到尽可能恢复脊柱正常形态的方法。支具治疗的有效性已达到广泛的认可，其对患者心理健康并未产生明显的负面影响，其对患者平衡及运动稳定性不仅没有降低还有一定的提高。支具治疗的方式有多种，无论是软支具还是刚性支具都各有利弊，随着多学科之间的共同合作，支具的个体化、人体最适化制作也日趋完善，可能随着AIS及其支具治疗相关研究的增加，每种支具的最适应用指征将会被进一步明确，新型支具也会随之产生，这将为每个AIS患者提供最优化最适合个体化的治疗方案，让每个AIS患者得到的最佳治疗效果。