屈昊趙宇

（1.吉林大學(xué)第一醫(yī)院脊柱外科，長(zhǎng)春130021；2.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院骨科，北京100730）

脊柱側(cè)凸是一種脊柱在冠狀位、矢狀位及軸位的三維畸形，其全球發(fā)病率約為0.47%~5.2%。青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸（adolescent idiopathic scoliosis,AⅠS）發(fā)生于青春期或骨骼成熟前，是最常見的脊柱側(cè)凸類型，約占所有脊柱側(cè)凸患者的80%[1]。AⅠS患者如未進(jìn)行及時(shí)、適當(dāng)?shù)闹委煟稍斐绍|干畸形、肢體疼痛，甚至導(dǎo)致心肺功能受損及神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥等，給青少年帶來諸多負(fù)面的社會(huì)效應(yīng)與心理壓力，嚴(yán)重危害其身心健康。

脊柱側(cè)凸可以選擇手術(shù)或非手術(shù)的方式進(jìn)行治療。AⅠS與其他類型脊柱側(cè)凸比較，其脊柱畸形在生長(zhǎng)發(fā)育中具有一定的進(jìn)展性及可復(fù)性，因此更適合非手術(shù)治療。目前非手術(shù)治療包括：支具治療、電刺激、肢體鍛煉、脊柱按摩等[2]，其中支具治療是應(yīng)用于AⅠS最廣泛的保守療法。近年來，隨著對(duì)支具療效的認(rèn)可，學(xué)者們逐漸致力于研究支具治療的具體作用機(jī)制及評(píng)價(jià)和提高其治療效果。本文將對(duì)目前支具治療的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 支具治療的發(fā)展

Ambrose Paré[3]是歷史上首位應(yīng)用盔甲形狀的金屬支具治療脊柱側(cè)凸的外科醫(yī)師，在此之后又逐漸出現(xiàn)了多種石膏背心和支具。1946年Milwaukee發(fā)明的支具通過被動(dòng)、主動(dòng)和撐開作用防止側(cè)彎弧度發(fā)展，正式成為一種脊柱側(cè)凸的非手術(shù)治療方式。1960年熱塑料引入支具制造業(yè)，并生產(chǎn)出了“胸腰骶支具”（thoracolumbosacral orthosis,TLSO）[4]。隨后的數(shù)十年中，由于對(duì)AⅠS自然病程的研究尚不清晰，支具治療是否有效一直是脊柱側(cè)凸研究領(lǐng)域爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。近年來，隨著不斷有臨床研究證實(shí)支具治療的有效性[5,6]，人們開始關(guān)注支具治療的治療方案及療效評(píng)估。

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著計(jì)算機(jī)等新興技術(shù)的高速發(fā)展，更多的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到了支具的設(shè)計(jì)與研究當(dāng)中。支具設(shè)計(jì)也逐漸從基于解剖學(xué)基礎(chǔ)轉(zhuǎn)變?yōu)榛谏锪W(xué)基礎(chǔ)，制造出更符合脊柱側(cè)凸生物力學(xué)特征的個(gè)性化支具，如“有限元分析法”是一種新式生物力學(xué)的測(cè)試方法，2007年，Liao等[7]應(yīng)用有限元法對(duì)Boston支具進(jìn)行改良。改良后的支具重量減少了18%，但矯形效果維持一致。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/計(jì)算機(jī)輔助制作（computer aided design/computer aided manufacturing,CAD/CAM）是一種可以捕獲脊柱形態(tài)的技術(shù)方法，并正逐步取代傳統(tǒng)的石膏取模應(yīng)用于支具設(shè)計(jì)領(lǐng)域，結(jié)合3D打印技術(shù)以制作出更有效的支具[8]。這種通過建立患者的三維有限元模型，運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬脊柱受力情況及支具矯形效果，進(jìn)而制造反映患者個(gè)體化生物力學(xué)特征的三維矯形支具[9]，并設(shè)計(jì)個(gè)性化治療方案，已成為目前AⅠS支具治療的新熱點(diǎn)。

2 支具治療的適應(yīng)證

目前尚沒有統(tǒng)一的支具治療適應(yīng)證標(biāo)準(zhǔn)。Lonstein等[10]根據(jù)經(jīng)驗(yàn)主張臨床觀察適用于Cobb角＜25°的病例，每隔3~6個(gè)月隨訪一次；支具治療適用于Cobb角25°~40°且處于生長(zhǎng)期，或脊柱畸形出現(xiàn)進(jìn)展的患兒。Weinstein等[11]的研究表明，對(duì)高危性或病情可能進(jìn)展至需手術(shù)治療（即脊柱側(cè)凸Cobb角≥50°）的患者，支具治療可比單純臨床觀察更有效地預(yù)防側(cè)凸進(jìn)展，且佩戴時(shí)間越長(zhǎng)，預(yù)防效果越好。在我國(guó)，朱澤章等[12]主張支具適用于Cobb角20°~30°且有顯著畸形進(jìn)展的脊柱側(cè)凸患者，如Risser征≤Ⅰ度、月經(jīng)未至；對(duì)于Cobb角＞30°，且Risser征≤ⅠⅠ、ⅠⅠⅠ度、月經(jīng)將至或已至的患者必須接受支具治療。而畸形嚴(yán)重、存在高度進(jìn)展危險(xiǎn)的患者則應(yīng)優(yōu)先考慮手術(shù)治療。

3 支具的種類及優(yōu)缺點(diǎn)

目前臨床應(yīng)用的脊柱側(cè)凸支具種類多樣，根據(jù)所矯正側(cè)凸的解剖特征可分為頸胸腰骶脊柱矯形器（cervical-thoracic-lumbar-sacral orthosis,CTLSO）和TLSO等；而根據(jù)支具的矯形原理又分為可進(jìn)行肌肉活動(dòng)的主動(dòng)型支具和全接觸式的被動(dòng)型支具。下面將介紹幾種應(yīng)用廣泛的支具及其優(yōu)缺點(diǎn)。

3.1 Milwaukee支具

Milwaukee支具是最典型的CTLSO支具。1964年誕生于美國(guó)密爾沃基醫(yī)院，是首個(gè)治療脊柱側(cè)凸的現(xiàn)代矯形器。其由3根立柱、枕骨墊、喉托、側(cè)方壓力墊、骨盆腰帶等構(gòu)成[13]。該支具的優(yōu)點(diǎn)是不單具有側(cè)向壓力和縱向牽引力的被動(dòng)矯形力，同時(shí)通過患者活動(dòng)可產(chǎn)生主動(dòng)矯形力，對(duì)側(cè)凸頂椎在胸7以上的AⅠS具有良好的矯正效果。但也具有明顯的缺點(diǎn)：該支具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)患者日?；顒?dòng)的限制大，且外觀上缺乏美觀，容易引起患者的社會(huì)壓力與心理障礙，目前已逐漸被TSLO支具替代。

3.2 Boston支具

Boston支具是目前較為常用的TLSO支具。1972年由William Miller和John Hall于美國(guó)波士頓兒童醫(yī)院設(shè)計(jì)。該支具通過在凸側(cè)的肋骨處放置墊板形成矯形力，糾正側(cè)彎角度，主要用于糾正頂椎在胸7以下的腰彎或胸腰彎。該支具具有適應(yīng)范圍廣、可定制、矯形效果穩(wěn)定等特點(diǎn)。但由于開口在背側(cè)且每日穿戴需超過20 h[14]，因此造成患者穿脫及日常活動(dòng)不方便，同時(shí)對(duì)大角度的胸彎矯正效果欠佳。

3.3 Cheau支具

Cheau支具是目前應(yīng)用最為廣泛的TLSO支具。Jacques Chêneau和Matthias于1979年發(fā)表了一種可以對(duì)復(fù)雜的脊柱畸形進(jìn)行三維矯正的新型支具，稱為色努支具[15]。其可以在保證患者矢狀位曲度的情況下，通過多點(diǎn)壓力區(qū)域和擴(kuò)張室系統(tǒng)矯正脊柱冠狀面及水平面的畸形，并利用腹托提高腹腔內(nèi)壓產(chǎn)生對(duì)脊柱的縱向牽引力[16]。隨后在這種Cheau支具的基礎(chǔ)上出現(xiàn)了許多改良型支具，如RSC（Rigo-System-Chêneau）支具、WCR（Wood-Chêneau-Rigo）支具、GBW（Gensingen-Brace-Weiss）支具等[17]。這些支具均是利用三維矯形理論，根據(jù)不同脊柱側(cè)彎分型進(jìn)行改良設(shè)計(jì)的。而前文提到的CAD/CAM、3D打印等技術(shù)也已經(jīng)開始應(yīng)用于對(duì)色努支具的改良之中[18]，但由于成本高、技術(shù)相對(duì)不成熟、未能顯著提升矯正效果等原因還未能得到廣泛普及。Chêneau支具雖經(jīng)多次迭代改良，但依舊存在適體性、舒適性較差，對(duì)患者日常生活影響較大等缺點(diǎn)。

3.4 Nighttime支具

Nighttime支具即夜用型支具，屬于TLSO類型，主要包括Charleston屈曲支具和Providence支具。Sattout等[19]的研究表明，夜用型支具對(duì)冠狀位畸形的主要矯正力來自于患者仰臥的體位，而支具本身僅起輔助作用。同時(shí)支具的彎曲力矩可以重新平衡生長(zhǎng)板的壓力，減少椎骨的不對(duì)稱生長(zhǎng)。這類支具的優(yōu)勢(shì)為僅需在夜間穿戴8~10 h，對(duì)日常生活影響小，可提升患者的依從性。但缺點(diǎn)在于其適應(yīng)證相對(duì)較窄，矯形效果相對(duì)不顯著，多用于Cobb＜30°的單彎型側(cè)彎。

3.5 SpineCor支具

SpineCor支具是軟體支具的代表，主要由固定于髖部的熱塑型骨盆基座、襠帶和四條用于矯形彈性帶構(gòu)成。該類型支具具有活動(dòng)自如、佩戴方便、可根據(jù)側(cè)彎類型調(diào)節(jié)張力等優(yōu)點(diǎn)，適合輕度側(cè)凸（Cobb≤15°）的患者長(zhǎng)期佩戴，每日休息時(shí)間最多2 h[20]。然而這種支具的療效尚不明確，甚至有報(bào)道可導(dǎo)致側(cè)彎加重，因此極少應(yīng)用。

除以上支具外，在臨床應(yīng)用的還有PASB支具、OMC式矯形器、Wilmington支具等，這些支具矯正原理和適應(yīng)證與前述支具基本相似，大多是在形態(tài)、重量、材質(zhì)、便捷性上有所不同。目前常用于支具的材質(zhì)有聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯等。

4 支具治療的療效與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

支具的治療效果一直是學(xué)者們討論的焦點(diǎn)，國(guó)際脊柱側(cè)凸研究協(xié)會(huì)為研究保守治療療效于上世紀(jì)80年代成立了保守治療研究中心，通過前瞻性研究對(duì)比臨床觀察、支具治療和電刺激治療的效果，并最終認(rèn)可了支具治療的有效性[21]。

關(guān)于支具的療效評(píng)價(jià)，SRS于2005年發(fā)布了AⅠS保守治療有效性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并與國(guó)際脊柱側(cè)凸矯形和康復(fù)治療學(xué)會(huì)合作商討該標(biāo)準(zhǔn)的合理性，于2014年進(jìn)行修正[22]。修正后內(nèi)容如下：

研究要求：納入標(biāo)準(zhǔn)為①年齡≥10歲；②Risser指數(shù)0~2級(jí)；③Cobb角25°~40°。建議依據(jù)Cobb角度和Risser指數(shù)進(jìn)行分組，通過問診臨床癥狀、影像學(xué)復(fù)查及調(diào)查問卷等形式進(jìn)行隨訪。

癥狀有效評(píng)估：以患者為中心，重點(diǎn)關(guān)注患者疼痛、活動(dòng)障礙、生活質(zhì)量和美學(xué)方面等變化。

預(yù)測(cè)有效評(píng)估：以影像學(xué)評(píng)估為主，建議每4~6個(gè)月復(fù)查一次。臨床上一般將Cobb角增大＞5°作為脊柱側(cè)凸進(jìn)展的標(biāo)準(zhǔn)，而對(duì)于度數(shù)較小的側(cè)凸則定為增大8°[23]。具體的有效性數(shù)據(jù)，建議參考研究患者佩戴支具后①發(fā)育成熟時(shí)脊柱側(cè)凸進(jìn)展≤5o與進(jìn)展≥6o患者的百分比；②發(fā)育成熟時(shí)側(cè)凸＞45o患者的百分比和建議或已接受手術(shù)治療患者的百分比；③發(fā)育成熟后隨訪2年，需要手術(shù)治療患者的百分比。Heidt等[24]通過回顧性研究和分析在證實(shí)支具治療有效性的同時(shí)也證明了SRS標(biāo)準(zhǔn)可以為臨床上支具治療提供良好的指導(dǎo)，有助于不同研究結(jié)果間進(jìn)行比較。

5 支具治療效果的影響因素

現(xiàn)有研究表明影響支具治療效果的因素眾多，主要集中在以下方面：

佩戴時(shí)間：目前普遍認(rèn)為CTLSO、TLSO支具每日需穿戴18~23 h，且佩戴時(shí)間越長(zhǎng)，患者轉(zhuǎn)歸越好。然而Konieczny等[25]認(rèn)為每天12~16 h的支撐佩戴時(shí)間與＞16 h比較并不會(huì)導(dǎo)致AⅠS進(jìn)展率的升高，反而可提升患者的依從性，降低患者側(cè)凸的進(jìn)展。相比之下，夜用型支具的佩戴時(shí)間約為8 h左右，對(duì)患兒日常生活影響少、依從性好，但對(duì)脊柱側(cè)凸發(fā)展的延緩作用十分有限。由于相關(guān)研究的缺乏及患者主觀性的影響，支具合理的佩戴時(shí)間仍在探索之中。

依從性：患者的依從性是影響支具治療效果的重要因素之一。據(jù)研究調(diào)查，接受AⅠS支具治療的患者能按規(guī)定時(shí)間佩戴支具的僅有27%~47%。由于支具佩戴時(shí)間長(zhǎng)、對(duì)日?；顒?dòng)影響較大，易引起多種社會(huì)心理因素。很多青少年對(duì)支具治療存有抵觸情緒，導(dǎo)致依從性下降，治療效果欠佳。同時(shí)支具治療的依從性研究主要通過患者隨訪或主動(dòng)報(bào)告的形式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，存在相當(dāng)?shù)闹饔^性。目前提升患者對(duì)支具治療的依從性主要通過選擇合理的支具類型、制定個(gè)性化方案、定期隨訪、心理疏導(dǎo)、患兒自我管理及家長(zhǎng)督促等方式。

支具治療方案：合理的治療方案將有助于提升支具的療效。支具治療的方案應(yīng)因人而異，除設(shè)計(jì)個(gè)性化支具外，制定合理的佩戴時(shí)間與隨訪計(jì)劃、根據(jù)病情變化調(diào)整支具也同樣重要。Chalmers等[26]研究表明應(yīng)用規(guī)范分析（統(tǒng)計(jì)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)相結(jié)合的手段）可以評(píng)估不同支具治療方案的效力，并最終用于改進(jìn)治療方案。還有理論認(rèn)為支具對(duì)脊柱側(cè)凸的最佳矯正力可能小于支具的最大矯正力，因此如能應(yīng)用生物力學(xué)研究技術(shù)對(duì)支具設(shè)計(jì)、矯形力及穿戴時(shí)間等治療方案進(jìn)行生物力學(xué)分析與調(diào)整，將有助于提升其治療效果。

患者自身因素：Hopf等[27]認(rèn)為，脊柱側(cè)凸的進(jìn)展與側(cè)凸的位置、三維畸形的程度、椎體旋轉(zhuǎn)的度數(shù)、脊柱僵硬程度以及與患者的年齡、骨骼發(fā)育的成熟度、家族史等均有一定關(guān)系。Konieczny等[25]的研究還發(fā)現(xiàn)患兒或家長(zhǎng)的吸煙史也會(huì)一定程度影響脊柱側(cè)凸的發(fā)生率，而這些因素將一定程度上影響支具的治療效果。

其他保守治療：除支具治療外，單純臨床觀察、運(yùn)動(dòng)鍛煉、電刺激、脊柱按摩等均是脊柱側(cè)凸的保守治療方式。臨床觀察被應(yīng)用于脊柱側(cè)彎程度較小的患兒。Weinstein等[11]的研究對(duì)AⅠS的自然病程進(jìn)行了平均51年的隨訪發(fā)現(xiàn)，部分未經(jīng)治療的患者依舊具有高質(zhì)量的生活。Kalichman等[28]認(rèn)為正確的進(jìn)行運(yùn)動(dòng)鍛煉可以一定程度防止側(cè)凸的進(jìn)展，縮短支具佩戴時(shí)間，同時(shí)改善心肺功能。Negrini等[29]的研究證實(shí)，與單一治療比較，支具治療與運(yùn)動(dòng)鍛煉相結(jié)合能使更多患者達(dá)到SRS-SOSORT標(biāo)準(zhǔn)里的有效治療。這些均證明不同的保守治療相結(jié)合將有助于相互提升治療效果。

支具治療副作用：支具治療同樣存在許多副作用影響其療效。支具因佩戴時(shí)間長(zhǎng)、接觸面積大、作用力強(qiáng)等原因，可引起患者的疼痛、皮膚刺激、壓瘡等并發(fā)癥，并可能造成心理適應(yīng)障礙。Margonato等[30]的研究表明，支具治療可引起短期的心臟及呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥，尤其更易發(fā)生于女性患者。Misterska等[31]的研究則在證實(shí)支具有效性的同時(shí)發(fā)現(xiàn)其對(duì)患者心理具有明顯的負(fù)面影響。

6 小結(jié)

AⅠS作為高發(fā)性脊柱畸形疾病嚴(yán)重危害著青少年的身心健康，而目前支具治療被認(rèn)為是AⅠS早期干預(yù)中最有效的保守治療手段。支具治療具有療效確定、治療方便、可與其它療法相輔等特點(diǎn)，可顯著改善患者外形、降低疼痛、減少相關(guān)并發(fā)癥及提升生活質(zhì)量。隨著計(jì)算機(jī)等技術(shù)逐漸應(yīng)用于支具設(shè)計(jì)領(lǐng)域，支具治療變得更加個(gè)性化、合理化。然而目前支具治療的研究仍存在許多空白，如針對(duì)旋轉(zhuǎn)椎體的矯正作用、矯形力的具體大小及方向、動(dòng)態(tài)調(diào)整矯正方案以及優(yōu)化支具人因?qū)W設(shè)計(jì)等。相信在未來隨著支具治療的臨床研究與生物力學(xué)分析的進(jìn)展，一定可以設(shè)計(jì)和制造出更個(gè)性化的支具及更合理的治療方案，使AⅠS支具治療具有更廣的適應(yīng)證和更好的治療效果。

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