青少儿特发性脊柱侧凸保守治疗协和分型系统

袁望舒，陈丽霞，沈建雄，石伟宏，张宇航，张厚强

中国医学科学院北京协和医院 1康复医学科 2骨科，北京 100730

特发性脊柱侧凸(idiopathic scoliosis，IS)是常见的三维脊柱畸形，全人群中发病率约为2%～3%[1]，其确切的发病机制尚未阐明，治疗策略主要分为手术治疗和保守治疗。合理的IS分型是治疗成功的关键，也是精准治疗的前提。手术分型主要指导脊柱侧凸融合术，对于保守治疗的青少儿IS患者指导意义不大，目前主流的IS手术治疗分型方法包括King-Moe分型、Lenke分型和PUMC分型[2- 3]；IS保守治疗分型相对更为多样，如Schroth分型、Rigo分型、SEAS分型、Lyon分型、FITs分型等[4]。上述保守治疗分型各有其优点，但亦存在不足，主要的共性问题：(1)未囊括全部的IS结构类型；(2)不同分型间的界线不清、易混淆，不便于记忆；(3)大部分分型方法缺乏可信度和可重复性详细描述；(4)部分分型方法建立的目的是指导支具治疗而非特定性训练。特定性训练是保守治疗中不可或缺的一部分，适用范围广，对脊柱本身和患者外观均有积极改善作用。鉴于既往青少儿IS保守治疗分型存在的多方面局限性，亟待建立分类完整、实用性强的青少儿IS保守治疗新分型，以辅助临床更高效地制订治疗方案。北京协和医院骨科与康复医学科团队以PUMC手术分型为基础，结合大量青少儿IS的资料，建立了青少儿IS保守治疗协和分型系统(下文简称“协和分型系统”)。本研究对该分型系统的形成过程进行介绍，评估其观察者组间可信度和组内可重复性，并再此基础上对该分型系统的临床实用性进行验证。

1 资料与方法

1.1 研究对象与分组

本研究共包含两部分。其中第一部分为回顾性分析，旨在建立协和分型系统并对组间可信度和组内可重复性进行评定，研究对象为2013年1月—2020年6月北京协和医院确诊的青少儿IS患者。纳入标准：(1)依据全脊柱X线片表现，IS诊断明确；(2)年龄<18岁；(3)具有完整的随访资料(站立位全脊柱正侧位X线片、背面站立位及前屈位大体相)。排除标准：有手术或支具等治疗史的患者。

第二部分为双向性队列研究(患者的入组资料为回顾性收集，治疗及其结果为前瞻性收集)，旨在验证协和分型系统在指导青少儿IS临床治疗中的作用，评估其临床实用性，研究对象为2020年7月—8月北京协和医院采取保守治疗的青少儿IS患者。纳入标准：(1)确诊为IS的患儿；(2)年龄4～17岁；(3)Cobb角10°～20°；(4)脊柱X线表现与大体相一致；(5)病程<6个月。排除标准：(1)有既往支具、康复训练或手术治疗史的患儿；(2)存在智力障碍无法理解和执行训练指令的患儿。根据患者及家属意愿将患儿分为训练组和对照组。其中对照组仅进行定期复查，不予以临床干预；训练组基于协和分型系统制订个体化特定性训练治疗方案，连续治疗1年。

本研究已通过北京协和医院伦理审查委员会审批(审批号：S-K1870)。回顾性研究中均豁免患者知情同意，双向性队列研究中患儿监护人均签署知情同意书。

1.2 协和分型系统的建立

以PUMC手术分型[5]为蓝本，观察患儿站立时正位X线片Cobb角。根据Cobb角顶椎数量(单弯、双弯、三弯)进行分型，并结合特定性训练治疗时外观对称性特征，对PUMC手术分型不同型别侧凸的亚型进行相似类合并，并提出了一种新型别。鉴别是否存在多个侧弯时，若弯的上下端椎倾斜角度均≥5°，可记为一个独立的弯(单弯的某一端椎倾斜角度可<5°)。在测量倾斜度时，若上下端椎的上下终板模糊不清或遇其他特殊问题影响判断时，可根据此端椎的整体情况测量倾斜角度。

1.3 特定性训练治疗方案的制订

通过对患儿背面及前屈位大体相的观察，确定其双肩、胸廓两侧、腰切迹两侧、后背高低、后腰高低等体表对称性状况。以全脊柱正侧位X线片为基础项，背面站立位及前屈位大体相为补充项，每一个协和分型系统亚型均有对应的形态特点，并据此制订各分型侧凸的特定性训练治疗方案。

1.4 协和分型系统观察者组间可信度和观察者组内可重复性评估

随机选取6名具有IS丰富治疗经验的康复治疗师(非本研究团队成员)进行协和分型系统相关知识培训，对其讲解侧凸X线测量、患者大体相观察方法以及各分型的具体内容，并随机抽取IS患儿的X线片对康复治疗师进行考核。考核通过后，由本研究团队成员随机选取30例IS患儿的X线片，由6名康复治疗师分别独立进行测量及分型鉴定，并于1周后再次测定，根据测定结果进行分型的可信度和可重复性分析。

1.5 协和分型系统的临床验证

1.5.1 治疗方式

(1)对照组：仅进行定期复查，不予以临床干预。(2)训练组：基于协和分型系统制订个体化特定性训练治疗方案，包括自我姿势矫正、过矫正体操、日常宣教和被动手法。其中自我矫正为日常姿势的矫正训练，对患儿进行习惯性坐姿矫正，对于年龄较小、自律性较差的患儿采用被动垫高臀部等方式完成。要求患儿时刻注意日常姿势的矫正，尽可能转化为生活习惯。北京协和医院康复医学科制定过矫正体操，要求患儿进行每周5次，每次30 min的训练。日常宣教包括指导患儿进行正确的坐、卧、站、行。被动手法为指导患儿家长(监护人)如何在家为患儿进行简单的手法治疗。患儿家长需每两周拍摄患儿全脊柱大体相照片并向康复治疗师反馈，以监督治疗效果和依从性，如有需要可根据治疗效果随时调整训练方案或门诊/远程复诊。

1.5.2 观察指标

记录两组患儿1年后Cobb角变化(组间Cobb角差值≥5°表示具有临床意义)及患者满意度。满意度的评估采用简体中文版脊柱侧凸研究学会22项问卷表(Scoliosis Research Society-22，SRS-22)中的满意度部分[6]，评分1～5分，评分越高表示满意度越高。

1.5.3 样本量估算

以治疗前后Cobb角改善程度为结局指标进行样本量估算。参照预实验，训练组与对照组治疗后Cobb角均值差为6，临床界值为5，训练组标准差为2.4、对照组为2.2，检验水准α=0.05，检验效能为90%。经计算，每组至少需32例患儿。

1.6 统计学处理

采用SPSS 23.0软件进行统计学分析。年龄、Cobb角等符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用t检验；患者满意度不符合正态分布，以中位数(四分位数)表示，组间比较采用Mann-WhitneyU检验。性别、IS分型等计数资料以频数(百分数)表示，组间比较采用卡方检验。采用Kappa系数评估6名康复治疗师对30例IS患儿X线片协和分型鉴定结果的一致性。Kappa系数分布于[-1，+1]，其值≥0.75表明一致性满意。以P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 一般临床资料

回顾性研究共入选符合纳入和排除标准的IS青少儿899例，占同期治疗全部IS病例的51.82%(899/1735)。男性159例，女性740例，男女比例1∶4.7；平均年龄(12.24±4.25)岁(范围：4～17岁)。

2.2 青少儿IS协和分型系统

在PUMC手术分型的基础上，根据Cobb角顶椎数量并结合特定性训练时的临床特征，协和分型系统将IS患儿的侧凸分为4种型别9个亚型。传统PUMC手术分型中的单弯、双弯、三弯分别命名为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型；另外，将顶椎节段偏上的胸弯单独列为上胸弯，并新增了一种微小弯型(0型)。根据顶椎节段所处的位置，Ⅰ、Ⅱ型可细分为7个亚型(表1,图1)。899例IS患儿中，0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型分别120例(13.35%)、440例(48.94%)、304例(33.82%)、35例(3.89%)。Ⅰ 型中，Ⅰ0、Ⅰa、Ⅰb、Ⅰc亚型分别20例(2.22%)、98例(10.90%)、155例(17.24%)、167例(18.58%)；Ⅱ型中，Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc亚型分别19例(2.11%)、265例(29.48%)、20例(2.22%)。

图1 青少儿IS协和分型系统示意图

表1 青少儿IS协和分型系统

2.3 青少儿IS协和分型系统对应的特定性训练治疗方案

协和分型系统青少儿 IS特定性训练的基本原则：(1)应对矢状面、冠状面和水平面侧弯异常情况进行全面考虑；(2)在处理某一个侧弯时，不应增加其余侧弯的严重程度或导致新侧弯出现；(3)需将患者外观异常考虑在内，最终的特定性训练方案应在考量患儿X线片和外观情况后综合制订。

2.3.1 0型

X线片：微小弯，一般为单弯，Cobb角为0～10°。外观：(1)背面观、前屈位观均可无明显不对称；(2)背面观可见顶椎凸侧胸廓和/或腰切迹突出，凹侧胸廓和/或腰切迹平坦或凹陷；前屈位观示顶椎凸侧背部和/或腰部隆起。

特定性训练：如患者外观无明显不对称，嘱患者注意保持正常的日常生活姿势，可暂不予以特定性训练，仅进行稳定核心肌力训练。如外观存在明显不对称，且与X线片相对应，则按照对应的分型进行日常坐姿矫正和特定性训练。

2.3.2 Ⅰ0型

X线片：单上胸弯，顶椎位于T1椎体至T5、T6椎间盘。外观：背面观可见上胸弯顶椎凸侧肩高于凹侧肩，胸廓和腰切迹两侧对称；前屈位观可见顶椎凸侧上背部隆起。

特定性训练：(1)日常生活姿势方面：在维持正确坐姿站姿的基础上，在冠状面上给予凸侧肩膀斜向下方的挤压力，即沉肩的动作；(2)过矫正体操：以牵拉、悬吊为主，核心肌力训练为辅。

2.3.3 Ⅰa型

X线片：单胸弯，顶椎位于T6椎体至T10椎体。外观：背面观可见顶椎凸侧胸廓突出，凹侧胸廓平坦或凹陷，腰切迹双侧对称或胸椎凸侧腰切迹突出；前屈位观可见顶椎凸侧背部隆起。

特定性训练：(1)日常生活坐姿方面：坐位时，双肩持平，胸椎斜向凹侧上方发力，即凹侧胸廓贴紧同侧上臂的动作；(2)过矫正体操：患者坐于瑜伽球上，骨盆保持稳定，凸侧手高于凹侧手扶于墙面，肘关节屈曲，胸椎斜向凹侧上方发力，凹侧手轻轻推墙，使胸椎去旋转。

2.3.4 Ⅰb型

X线片：单胸腰弯，顶椎位于T10、T11椎间盘至L1椎体。外观：背面观可见顶椎凸侧胸廓和腰切迹突出，凹侧胸廓和腰切迹平坦或凹陷；前屈位观可见顶椎凸侧腰背部均隆起。

特定性训练：冠状面上对凸侧的脊柱节段给予主动或被动性斜向上的推力，以减小胸腰弯Cobb角；矢状面上应注意保持胸椎向后和腰椎向前的生理曲度，即不过度挺胸且微微收腹；针对水平面上椎体的旋转，给予与旋转方向相反的主动或被动性去旋转力。

2.3.5 Ⅰc型

X线片：单腰弯，顶椎位于L1、L2椎间盘至L4、L5椎间盘。外观：背面观可见顶椎凸侧腰切迹突出，凹侧腰切迹平坦或凹陷，胸廓两侧对称；前屈位观可见顶椎凸侧腰部隆起。

特定性训练：冠状面上对凸侧的脊柱节段给予主动或被动性斜向上的推力，以减小腰弯Cobb角；矢状面上应注意保持腰椎向前的生理曲度。针对水平面上椎体的旋转，给予与旋转方向相反的主动或被动性去旋转力，也可借助骨盆的位置调节，如将一侧骨盆提高或垫高。

2.3.6 Ⅱa型

X线片：双胸弯，即上胸弯+胸弯。外观：背面观可见上胸弯顶椎凸侧肩高于凹侧肩，胸弯顶椎凸侧胸廓突出，胸弯凹侧胸廓平坦或凹陷；前屈位观可见上胸弯、胸弯顶椎凸侧背部隆起。

特定性训练：由于上胸弯与胸弯的距离较近，易互相影响，故冠状面上不应给予斜向上方的推力，而选择在顶椎节段给予水平向左或向右的力将两个侧凸推或拉回中立位；矢状面上应注意保持胸椎向后的生理曲度。针对水平面上椎体的旋转，给予与旋转方向相反的主动或被动性去旋转力。可采用主动沉肩或被动抬高腋下施力点的方式控制上胸弯。

2.3.7 Ⅱb型

X线片：双弯，胸弯+胸腰弯或腰弯。外观：背面观可见顶椎凸侧胸廓和腰切迹均突出，凹侧胸廓和腰切迹均平坦或凹陷；前屈位观可见顶椎凸侧背部和腰部均隆起。

特定性训练：冠状面上对凸侧的脊柱节段给予主动或被动性斜向上的推力，以减小胸弯和腰弯Cobb角。在训练过程中，可通过抬高腰椎凸侧骨盆以达到纠正腰弯的目的。矢状面上应注意保持胸椎向后和腰椎向前的生理曲度。针对水平面上椎体的旋转，给予与旋转方向相反的主动或被动性去旋转力。

2.3.8 Ⅱc型

X线片：双弯，上胸弯+胸腰弯或腰弯。外观：背面观可见上胸弯顶椎凸侧肩高于凹侧肩，胸腰弯或腰弯顶椎凸侧胸廓和/或腰切迹突出，凹侧胸廓和/或腰切迹平坦或凹陷；前屈位观可见顶椎凸侧上背部隆起，胸腰弯或腰弯顶椎凸侧背部和/或腰部均隆起。

特定性训练：将单胸腰弯/腰弯和上胸弯的训练方法相结合，切忌因矫正某一侧弯而导致另一侧弯度数或旋转程度增加。

2.3.9 Ⅲ型

X线片：三弯，即上胸弯+胸弯+胸腰弯或腰弯。外观：背面观可见上胸弯顶椎凸侧肩高于凹侧肩，胸弯、胸腰弯或腰弯顶椎凸侧胸廓和腰切迹突出，胸弯、胸腰弯或腰弯凹侧胸廓和腰切迹平坦或凹陷；前屈位观可见胸椎、胸腰弯或腰椎顶椎凸侧背部和腰部均隆起。

特定性训练：冠状面上对凸侧的脊柱节段给予主动或被动性斜向上的推力，以减小Cobb角。由于上胸弯和胸弯距离较近，易互相影响，可通过牵引后给予主动或被动性推力以同时矫正两处较近的侧凸。在训练过程中，可通过抬高凸侧腰椎的骨盆以达到减小腰弯的目的；矢状面上应注意保持胸椎向后和腰椎向前的生理曲度。针对水平面上椎体的旋转，给予与旋转方向相反的主动或被动性去旋转力。

2.4 青少儿IS协和分型系统的可信度和可重复性分析

6名康复治疗师对30例青少儿IS X线片分型的可信度均值为88.23%，Kappa系数为0.862(表2)。1周后6名康复治疗师再次测量该30例青少儿IS的X线片，结果显示可重复性均值为92.78%，Kappa系数为0.908(表3)。

表2 青少儿IS协和分型系统的组间可信度分析

表3 青少儿IS协和分型系统组内可重复性分析

2.5 青少儿IS协和分型系统临床实用性评估

双向性队列研究共入选符合纳入和排除标准的IS青少儿90例，其中训练组51例、对照组39例。两组患儿基线资料均无统计学差异(P均>0.05)，见表4。

1.3.1 理论考核评价。两组学生期末实行统一时间进行理论考试，全部为选择题，采用100分制，考试内容以理论教学授课内容为依据，其中使用“微课”授课的相关内容共占30分作为保证考核的公平、公正，由同一组专职老师监考，严格按照考核标准进行。

表4 两组IS患儿基线资料比较

训练组治疗1年后Cobb角下降[(12.16±9.97)°比(16.61±2.88)°，P=0.002]，对照组1年后Cobb角增加[(17.64±5.60)°比(15.74±2.75)°，P=0.014]，两组Cobb角变化组间比较存在临床意义(Cobb角差值≥5°)。两组治疗前患者的满意度均为3(3,3)分，训练组治疗1年后患者满意度提高至5(3,5)分(P≤0.001)，对照组1年后患者满意度下降为3(1,3)分(P=0.004)。

3 讨论

鉴于既往Schroth分型、Rigo分型、SEAS分型、Lyon分型等在青少儿IS保守治疗中存在诸多局限性，本研究以PUMC手术分型为基础，建立了青少儿IS保守治疗协和分型系统，其根据侧凸Cobb角顶椎数量，将PUMC手术分型中的单弯、双弯、三弯分别命名为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型，并针对Cobb角为0～10°的侧凸，提出了一种新分型，即微小弯(0型)。结合特定性训练时的特征，该分型系统的4种型别可细分为9个亚型。经评估，青少儿IS保守治疗协和分型系统观察者间可信度均值为88.23%，Kappa系数为0.862；组内可重复性均值为92.78%，Kappa系数为0.908。进一步对协和分型系统的临床实用性评估后发现，根据该分型制订的特定性训练有助于降低患儿的Cobb角，提高患者满意度，提示该分型系统可指导特定性训练，提高保守治疗效果。

3.1 青少儿IS保守治疗分型现状

青少儿IS分型是判断病情严重程度、制订临床治疗方案的依据，并直接影响治疗效果。理想的IS分型系统应具备3个特征：(1)全面性，即需包括所有常见的IS类型；(2)具有较高的信度和效度；(3)每种分型均有对应的治疗策略，即分型可指导临床诊疗[7]。国际脊柱侧凸矫形与康复治疗协会(Society on Scoliosis Orthopedic and Rehabilitation Treatment，SOSORT)共衍生了7个保守治疗学派，几乎每个学派均提出了自己的IS分型，但高质量保守分型较少[8]。其中Schroth 分型是最早提出的青少儿IS保守治疗分型之一，其将人体分为骨盆带区块、腰椎区块、胸阔区块和肩带区块共4个区块，将脊柱侧凸分为三弧和四弧[9]。Rothstock 等[10]根据顶椎的位置及数目，将Schroth分型系统细分为3CH、3CTL、3C、3CL、4C、4CL、4CTL共7个亚型。但该分型未包括微小弯、上胸弯、上胸弯+胸腰弯/腰弯等特殊的侧凸类型，且未对其分型的信度和效度进行详细报道。针对Schroth分型局限性，研究者对其进行改良并形成了Rigo分型，此为目前报道最详尽的青少儿IS保守治疗分型方法[11]。其将IS分为三弧、四弧、非三非四、单腰弯和单胸腰弯共5个型别，经评估组内可重复性Kappa系数均值为0.87，组间可信度Kappa系数均值为0.71。但该分型缺乏对上胸弯、微小弯的描述，且分型的目的是指导支具治疗，而对特定性训练无指导价值。

3.2 协和分型系统的建立及信效度验证

为更好地满足临床特定性训练需求，北京协和医院康复医学科联合骨科，以PUMC手术分型为蓝本，针对特定性训练患儿的特点进行改良，制订了青少儿IS协和分型系统。该系统囊括了全部常见的IS类型，并首次在保守治疗分型中提出微小弯、上胸弯及其相应弯型等特殊类型的侧凸。在既往IS诊断标准中，要求前后位X线片可见Cobb角>10°，近年来随着脊柱侧凸校园筛查覆盖面逐渐扩大，以及家长对青少儿脊柱健康管理意识的提高，大量轻度脊柱异常被早期发现，若不早期干预，任由其发展，可能会加重病情，错过最佳的治疗时机。针对此类Cobb角≤10°的轻微侧凸，协和分型系统首次将其命名为微小弯，进一步规范、完善了青少儿IS分型系统，提高了其科学性。在脊柱侧凸“早发现，早治疗”的防治原则下，结合微小弯患儿的特征，协和分型系统为此类侧凸制定了相应的干预策略[12- 13]。为防止过度医疗，本分型系统仅针对外观亦有异常的微小弯患儿进行特定性训练治疗，对于外观无异常者建议定期观察、随诊、宣教，根据随访结果及时调整治疗策略[14]。

上胸弯是保守治疗中比较棘手的一种类型，由于侧凸节段所在的位置较高，找到支具治疗所需的第三个施力点的难度极大，因此该类IS进行支具治疗难以达到理想的效果[15]。在协和分型系统中，将上胸弯从胸弯中分离出来作为单独的亚型，并针对该亚型侧凸的特征，通过牵引、悬吊等特定性训练进行辅助治疗。

新的分型系统在临床应用前需对其可信度和可重复性进行评估。本研究结果显示，青少儿IS协和分型系统的观察者组间可信度均值为88.23%，Kappa系数为0.862(>0.75)；组内可重复性均值为92.78%，Kappa系数为0.908(>0.75)，提示其具有较高的信度和可重复性。在分型过程中，针对Cobb角相对较小且差异不大的患儿，多个弯同时存在时不好判断的问题作出了明确规定：要求此弯的上下端椎的倾斜角度均≥5°方可记作一个独立的弯，该定义为青少儿IS准确分型提供了客观依据，显著提高了分型的便捷性、科学性、实用性。

3.3 协和分型系统指导临床治疗

准确分型是精准治疗的依据，而制订个体化干预方案，纠正IS是临床诊疗的最终目的。2005年SOSORT进行的一项调查显示，在保证侧凸Cobb角度数不进展的基础上，“改善外观”在所有治疗目标中名列榜首[16]。协和分型系统不仅针对各分型青少儿IS制定了特定性训练方案，且确定治疗策略时，不仅针对患儿的X线片特征，还考虑了患儿的外观特征，以达到纠正患儿脊柱畸形，改善外观的目的。基于该诊疗思路，协和分型系统中将顶椎位于T11椎体的侧凸纳入胸腰弯范围。由于在临床工作中顶椎位于T11椎体的IS青少儿，其外观和运动改善情况更贴近于胸腰弯患儿(相较胸弯患儿)，因此在该分型系统中对其所属亚型进行了调整。

为进一步验证该分型在指导临床治疗中的作用，本研究以根据协和分型系统制定特定性训练进行保守治疗的51例IS青少儿以及仅定期复查的39例IS患儿为研究对象，开展了双向性队列研究。结果显示，训练组经过1年治疗，患儿的Cobb角下降、患者满意度显著提高，对照组1年后患儿的Cobb角增加、患者满意度下降，且Cobb角变化组间比较差异具有临床意义(Cobb角差值≥5°)，提示青少儿IS协和分型系统临床实用性强，具有较好的临床治疗指导意义。

青少儿IS协和分型系统存在的不足：虽然可根据X线片进行保守分型，但仅大体相与X线片相符的患儿才适用于特定性训练，对于大体相与X线片不符者，其治疗方案仍需商榷。

本研究局限性：(1)临床验证研究的样本量较小且缺乏两组患儿治疗前后躯干旋转角度(trunk rotation angle，ATR)相关资料，ATR是评价IS进展的重要指标，本研究部分患儿通过远程医疗的方式进行复诊，以致ATR无法准确测量，故未纳入观察指标范畴。(2)由于SRS-22量表适用人群的年龄为10～60岁，而本研究包含10岁以下患儿，故仅对患者进行满意度评估，未涉及SRS-22量表中的其他内容，评价指标较单一。因此，研发适用于少儿IS的健康相关生活质量问卷势在必行。

综上，以患者为中心，以临床需求为导向，本研究建立了保守治疗青少儿IS协和分型系统。该分型系统囊括了全部常见的侧凸类型，可信度和可重复性均极高，据此制订的特定性训练有助于纠正患儿脊柱畸形，提示该分型可指导临床治疗，辅助临床决策。

作者贡献：袁望舒、石伟宏负责对患儿进行特定性训练，以及数据采集和论文撰写；张宇航和张厚强参与试验设计，并负责统计学分析；陈丽霞、沈建雄负责结果解读，并指导论文修订。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突