易紅蕾,王傳鋒,王 飛,范建平,魏顯招,李志鯤,李 明
青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)是指無(wú)明確病因,10 歲至骨骼發(fā)育成熟期間的青少年脊柱向側(cè)方彎曲>10°的脊柱畸形,同時(shí)伴有矢狀面及軸切面改變。AIS 的發(fā)生率為1%~3%,其中僅10%需要醫(yī)療干預(yù),其余的90%則只要密切觀察。支具是目前治療輕、中度AIS 的重要方法之一。目前治療AIS 的支具有很多種,包括Milwaukee 支具、Boston 支具、Wilmington 支具、Cheneau 支具、Charleston 側(cè)方型支具等。從軟硬度方面來(lái)看,這些都屬于硬支具,所有這些硬支具都對(duì)接受治療的患者的生活質(zhì)量有正面的影響。已有大量綜述對(duì)硬支具治療AIS 進(jìn)行了總結(jié),本文就軟支具治療AIS 相關(guān)研究作一綜述。
軟支具似乎被遺忘已久。Fischer 最早于1876年描述軟支具在治療脊柱側(cè)凸中的應(yīng)用[1],如同作者描述,在彈力帶的幫助下,保持矯正行為以抑制彎曲進(jìn)展(見(jiàn)圖1)。不幸的是Fischer 支具沒(méi)有背面照流傳下來(lái),但從圖片的前面照可以看出,通過(guò)軀干前側(cè)矯正帶的調(diào)整,治療原理似乎與現(xiàn)在的支具大致相同。
20 世紀(jì)80 年代晚期及90 年代早期,法國(guó)有學(xué)者報(bào)道了通過(guò)3 點(diǎn)壓力進(jìn)行矯形的軟支具,譬如St.Etienne 支具和Olympe 支具[2-3],但這些沒(méi)有進(jìn)行更深入的詳細(xì)研究。
圖1 Fischer 支具Fig.1 Fischer brace
1992 年,Letts 等[4]將傳統(tǒng)的硬性Boston 支具材料改良成柔軟材質(zhì),應(yīng)用在神經(jīng)肌肉型脊柱側(cè)凸患者上,能增加80%患者坐立的穩(wěn)定性。Leopando等[5]同樣認(rèn)為軟性Boston 支具能改善嚴(yán)重腦癱患者坐立穩(wěn)定性、控制頭顱異?;顒?dòng)等,而不造成對(duì)肺功能影響。目前尚未見(jiàn)報(bào)告將該軟性Boston 支具應(yīng)用在AIS 患者上。
Veldhuizen 等[6]于2002 年報(bào)告了這新種型的軟體支具。TriaC 這個(gè)名字取自comfort,control,cosmesis,意即舒服,控制,美觀。它是一個(gè)橫向力系統(tǒng),通過(guò)糾正前柱的向凸側(cè)旋轉(zhuǎn)、后柱向凹側(cè)旋轉(zhuǎn)來(lái)控制椎體的旋轉(zhuǎn),在冠狀面與普通支具矯正效果類(lèi)似(見(jiàn)圖2)。該作者選取了35 例患者,Cobb 角平均26.5°,Risser 征0~2 度,平均年齡12.6 歲,隨訪3 年余,19 例患者繼續(xù)佩戴,9 例已發(fā)育成熟,側(cè)凸沒(méi)有進(jìn)展;7 例患者側(cè)凸加重,不得不手術(shù)。同一中心的作者[7]于2008 年報(bào)告了一個(gè)前瞻性的隊(duì)列研究,入選了63 例青少年患者,Cobb 角25°~40°,持續(xù)進(jìn)展,Risser 征0~1 度,女性月經(jīng)未初潮或初潮1年以?xún)?nèi),隨訪1.6 年,冠狀面矯正率(22 ± 26)%,48 例成功,成功率76%,15 例失敗接受手術(shù),該治療結(jié)果相比特發(fā)性側(cè)凸自然發(fā)展、未經(jīng)治療的情況明顯改善。但是該文并未述及佩戴時(shí)間,也未與其他硬性支具進(jìn)行對(duì)比,重復(fù)性較差。
圖2 TriaC 支具Fig.2 TriaC brace
同年,德國(guó)作者Zeh 等[8]報(bào)告選擇20 例AIS 患者,平均12.5 歲,腰凸Cobb 角平均26°,胸凸Cobb角平均25°,平均佩戴15 個(gè)月,每天22~23 h,發(fā)現(xiàn)腰凸Cobb 角矯正41%,胸凸Cobb 角矯正10%,并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)矯正率增加的現(xiàn)象。其中有5 個(gè)患者平均進(jìn)展12°。所以該作者不推薦Triac支具應(yīng)用于胸凸或者雙凸的AIS 患者。
20 世紀(jì)90 年代軟支具治療再次發(fā)展[9]。加拿大學(xué)者Coillard 等[10]于2000 年提出另一種軟支具SpineCor,但未進(jìn)行詳細(xì)描述,直到2003 年才首次報(bào)告[11]。SpineCor 支具包含1 個(gè)骨盆腰帶基座,繞過(guò)大腿及胯部,1 件棉質(zhì)的短上衣,4 條矯形的彈力帶(見(jiàn)圖3)。對(duì)于1 個(gè)右胸凸的患者,相對(duì)于雙肩逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)胸椎,順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)雙肩,下壓右肩,減少T1椎體偏移。該研究入選195 例6~14 歲的患者,Cobb 角15°~50°,Risser 征0~3 度,2 年隨訪,55%的患者矯正度數(shù)>5°,38%的患者側(cè)凸無(wú)進(jìn)展,僅有7%的患者側(cè)凸加重>5°。
該作者于2007 年[12]再次報(bào)告了一組前瞻性觀察研究,入選了170 例AIS 患者,10~15 歲,Risser征0~2 度,女性月經(jīng)初潮<1 年,Cobb 角25°~40°,結(jié)果發(fā)現(xiàn)101 例患者獲得良好矯正或靜止;18例患者側(cè)凸進(jìn)展>6°;39 例接受手術(shù),手術(shù)患者中3例Risser 征0 度,33 例Cobb 角為30°~40°。因此,作者認(rèn)為對(duì)于處于風(fēng)險(xiǎn)中(第一性征,月經(jīng)初潮)的患者其治療效果一般。
圖3 SpineCor 支具Fig.3 SpineCor brace
2009 年,波蘭學(xué)者Szwed 等[13]報(bào)告了50 例患者佩戴SpineCor 支具后24 例矯正良好,14 例靜止,7 例進(jìn)展,5 例需要手術(shù)。
意大利學(xué)者Zaina 等[14]發(fā)現(xiàn)SpineCor 支具的療效介于硬支具與普通鍛煉之間。Coillard 等[15]進(jìn)行了一項(xiàng)前瞻性隨機(jī)對(duì)照研究,發(fā)現(xiàn)SpineCor 軟支具較自然進(jìn)展療效肯定,尤其是長(zhǎng)期隨訪效果更佳。除此之外,還有更多成功案例被報(bào)道[16-17]。
然而,另2 個(gè)獨(dú)立的前瞻性對(duì)照研究[18-19]顯示Coillard 等[9-12]提出的軟支具不如硬支具有效。Weiss 等[18]選擇12 例患者佩戴SpineCor 支具,配對(duì)年齡相仿、參數(shù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的15 例患者佩戴Cheneau 硬支具,所有女性都未初潮。隨訪18 個(gè)月,結(jié)果發(fā)現(xiàn)11 例佩戴SpineCor 支具的患者進(jìn)展>5°,不得不更換Cheneau 硬支具,而另一組無(wú)進(jìn)展。
研究[19]中,32 例患者佩戴SpineCor 支具,35例患者佩戴TLSO 支具,入選標(biāo)準(zhǔn)為:Risser 征≤2度,Cobb 角為25°~40°,>10 歲。治療前2 組患者參數(shù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,結(jié)果發(fā)現(xiàn)TLSO 組和SpineCor組無(wú)明顯差別。
另外,SpineCor 軟支具[10-12]在矢狀面上效果不令人滿意。Coillard 等提出的該軟支具對(duì)腰椎前凸沒(méi)有矯正作用。2008 年van Loon 等[20]指出常規(guī)支具應(yīng)用中會(huì)產(chǎn)生壓縮力使腰椎不穩(wěn),矢狀面參數(shù)可影響脊柱側(cè)凸冠狀面矯正效果。其他調(diào)查、實(shí)驗(yàn)性研究或一系列病例均支持這些發(fā)現(xiàn)[21-22]。一如所見(jiàn),若要提高軟支具在青春期急遽生長(zhǎng)的高風(fēng)險(xiǎn)時(shí)期中的效果,關(guān)注矢狀面似乎相當(dāng)重要,這同樣適用于有進(jìn)展風(fēng)險(xiǎn)的人群。
如同F(xiàn)ischer[1]和Coillard[10-12]所描述的,冠狀面的矯正、腰椎前凸的增大可以通過(guò)設(shè)計(jì)一種新的軟支具來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這種理念指導(dǎo)下,2007 年有學(xué)者報(bào)告了“通用脊柱側(cè)凸矯正器(universal spine orthosis,USO)”TM軟支具(見(jiàn)圖4),但當(dāng)時(shí)并未被廣泛采用。
圖4 USO 支具Fig.4 USO brace
該新型軟支具使用了小塊板狀塑料固定元件取代了SpineCor 支具后方的矯正帶,這個(gè)固定元件適用于增大腰椎前凸,然后通過(guò)改變肩部和骨盆帶的張力,彼此對(duì)抗矯形的同時(shí)恢復(fù)矢狀面的平衡。這項(xiàng)改進(jìn)是為了改善冠狀面的矯形,并為被彈力帶壓迫的脊柱在矢狀面增加更大的矯正,以穩(wěn)定脊柱。
USO 支具可以為各種不同目的多途徑調(diào)整矯正帶,因此它在脊柱側(cè)凸治療外也可有其他用途。
然而,如同其他的在使用的軟支具,這個(gè)USO支具并不易調(diào)整,并且患者在日常的使用中也會(huì)感到困擾。因此軟支具進(jìn)一步發(fā)展而使其更易于調(diào)整和使用及實(shí)現(xiàn)3D 矯形十分必要。
該軟支具由Weiss 等[23]設(shè)計(jì)(見(jiàn)圖5),與SpineCor 支具有幾點(diǎn)不同:①矯正帶材料比SpineCor支具材料彈性差很多,短暫戴幾周后并不會(huì)失去張力,矯形力度保持較穩(wěn)定,而不像SpineCor 有不受限制的自由的移動(dòng)。②戴起來(lái)不如SpineCor 支具舒適,但考慮到矯形能力在支具治療結(jié)果中的關(guān)鍵性,舒適度的減少會(huì)帶來(lái)更加的矯形效果。③Fischer支具和SpineCor 支具采用了腹部和背部壓縮力,Spinealite 支具僅使用了1 個(gè)背部壓縮力使連接性區(qū)域(肩和大腿)的軀干中間(即胸腰連接處或上腰部)能維持腰椎前凸。這個(gè)在矢狀面上的矯正行為對(duì)于彎曲的矯正是很有益處[20],因此該支具被譽(yù)為3D 脊柱側(cè)凸矯正的新支具。
圖5 Spinealite 支具Fig.5 Spinealite brace
Spinealite 支具根據(jù)脊柱側(cè)凸不同的分型進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于包括單胸彎在內(nèi)的所有彎曲模式,肩帶在胸彎凸側(cè)上收縮轉(zhuǎn)換至胸彎凹側(cè)。對(duì)無(wú)明顯腰彎的模式,支具骨盆部分的附件必須盡可能居中,而對(duì)于腰彎明顯的模式,支具骨盆部分應(yīng)偏向一側(cè)以抬高腰彎凸側(cè)的半骨盆。
雖然作者報(bào)告了一些成功的病例,但目前尚無(wú)沒(méi)有證據(jù)表明Spinealite 支具可以改善軟支具的治療效果,建議每12 h 輪換應(yīng)用新的軟支具和高矯正性硬支具,定期調(diào)控。同時(shí)建議廣泛實(shí)施如Borysov等[24]所述的鍛煉項(xiàng)目。
Fischer 支具,SpineCor 支具和Spinealite 支具的作用原理主要是物理治療途徑的矯正行為,而TriaC軟支具則使用標(biāo)準(zhǔn)的3 點(diǎn)壓力矯形系統(tǒng),但只適用于一定的單彎曲。綜上所述,盡管部分文獻(xiàn)報(bào)道了關(guān)于軟支具治療AIS 的成功案例,但醫(yī)師仍舊不能讓患者承受單獨(dú)使用軟支具治療的風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)榱硗庖恍┪墨I(xiàn)也報(bào)道了相反的結(jié)果和依據(jù)側(cè)凸模式使用限定型號(hào)的限制。希望在不遠(yuǎn)的將來(lái),在加強(qiáng)骨科學(xué)、力學(xué)、材料學(xué)、生物學(xué)等多學(xué)科交叉融合的基礎(chǔ)上,更深刻的認(rèn)識(shí)AIS 進(jìn)展的力學(xué)因素,進(jìn)一步改進(jìn)軟體支具設(shè)計(jì)理念,尤其是新型的復(fù)合材料及3D打印技術(shù)的應(yīng)用,能夠快速模擬制作出真正的個(gè)體化的、更符合側(cè)凸生物力學(xué)的軟體矯正支具,使其成為治療進(jìn)展中AIS 的重要手段。
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