柯竟悅，馬圣楠，張曉慧，李古強(qiáng)

1.濱州醫(yī)學(xué)院康復(fù)醫(yī)學(xué)院，山東煙臺(tái)市 264003；2.濱州醫(yī)學(xué)院煙臺(tái)附屬醫(yī)院，山東煙臺(tái)市 264003；3.濱州醫(yī)學(xué)院康復(fù)工程研究院，山東煙臺(tái)市 264003

0 引言

青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)是一種常見(jiàn)的脊柱畸形疾病，在青少年(10～18 歲)中的患病率約為0.53%～5.2%[1-2]。AIS 病因尚不明確，可能發(fā)病機(jī)制主要包括遺傳與基因理論、生長(zhǎng)發(fā)育與激素理論、結(jié)締組織特異性理論、中樞神經(jīng)系統(tǒng)異常等。AIS 發(fā)病具有隱匿性、進(jìn)展性，臨床癥狀主要表現(xiàn)為脊柱的三維畸形、椎旁肌功能障礙和慢性腰痛。

從生物力學(xué)角度看，AIS 患者在靜態(tài)站立和步行時(shí)表現(xiàn)出復(fù)雜的生物力學(xué)變化。脊柱側(cè)凸的嚴(yán)重程度、側(cè)凸角數(shù)量以及脊柱受累節(jié)段的范圍和位置等多因素[3-5]相互作用，潛在影響患者站姿與步態(tài)，導(dǎo)致生物力學(xué)特征呈現(xiàn)多樣性。因此，有必要綜合多方證據(jù)，系統(tǒng)評(píng)價(jià)AIS 患者的生物力學(xué)特征，以告知臨床醫(yī)師其可能出現(xiàn)的生物力學(xué)變化，為AIS 疾病的預(yù)防與治療提供循證依據(jù)。

本研究回顧一定數(shù)量的觀察性研究，將AIS 患者與年齡匹配的健康人進(jìn)行比較，以確定AIS 患者在靜態(tài)站立及步行時(shí)存在哪些生物力學(xué)特征的偏差；將AIS 患者細(xì)分為不同亞組，以研究疾病的嚴(yán)重程度、側(cè)凸方向、側(cè)凸角數(shù)量等因素對(duì)偏差的影響。

1 資料與方法

1.1 文獻(xiàn)檢索策略

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)檢索PubMed、Web of Science、EMBASE、Cochrane Library、中國(guó)知網(wǎng)、中國(guó)生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)、萬(wàn)方、維普數(shù)據(jù)庫(kù)，檢索時(shí)限建庫(kù)至2021年8月15日。采用主題詞和自由詞結(jié)合的方式檢索，并追溯納入文獻(xiàn)的參考文獻(xiàn)。

英文檢索詞：AIS、adolescent idiopathic scoliosis、standing positions、motion analysis、kinematics、load、pressure、balance、electromyographies、surface electromyography。

中文檢索詞：青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸、特發(fā)性脊柱側(cè)凸、站立、站姿、步態(tài)、行走、步態(tài)分析、運(yùn)動(dòng)分析、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、足底壓力、生物力學(xué)、平衡、肌電圖、表面肌電。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：①橫斷面研究；②研究對(duì)象臨床診斷為AIS，且年齡10～18 歲；③基于靜態(tài)站立和步行活動(dòng)的人體生物力學(xué)研究；④對(duì)疾病的嚴(yán)重程度、性別、脊柱曲線的類型和脊柱所累節(jié)段的位置沒(méi)有限制；⑤中、英文文獻(xiàn)。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①患者使用矯形器支撐站立及行走，或患者進(jìn)行過(guò)脊柱側(cè)凸矯正手術(shù)；②以數(shù)學(xué)建模、有限元分析進(jìn)行驗(yàn)證，而不是將生物力學(xué)特征的比較作為主要研究目的；③重復(fù)發(fā)表；④綜述、案例報(bào)告、會(huì)議論文和信件等不包含原始數(shù)據(jù)的文獻(xiàn)。

1.3 篩選與數(shù)據(jù)提取

采用Zotero 5.0 文獻(xiàn)管理軟件去除重復(fù)文獻(xiàn)后，由2名研究人員獨(dú)立對(duì)文獻(xiàn)標(biāo)題和摘要進(jìn)行初步篩選；對(duì)初步納入的文獻(xiàn)進(jìn)行全文閱讀，并根據(jù)排除標(biāo)準(zhǔn)做進(jìn)一步篩選，如遇分歧，交由第3名研究人員裁定。

對(duì)最終納入的文獻(xiàn)進(jìn)行資料提取，由2 名研究員獨(dú)立提取并交叉核對(duì)。提取內(nèi)容如下。①研究的基本信息：第一作者、發(fā)表年份、患者特征(年齡、性別、疾病嚴(yán)重程度、脊柱受累節(jié)段位置、曲線類型等)。②生物力學(xué)比較結(jié)果：時(shí)空特征數(shù)據(jù)、力學(xué)特征數(shù)據(jù)和肌電圖數(shù)據(jù)。從納入的研究中直接提取樣本量、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差，用于計(jì)算效應(yīng)量(effect size,ES)和95%置信區(qū)間(95% confidence intervals,95%CI)；當(dāng)原始數(shù)據(jù)以中位數(shù)和四分位間距表示時(shí)，通過(guò)Luo等[6]和Wan等[7]提供的計(jì)算公式估計(jì)并求取數(shù)據(jù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差；當(dāng)原始數(shù)據(jù)以平均值和95%CI表示時(shí)，根據(jù)Cochrane Handbook 手冊(cè)中提供的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算器求??；當(dāng)原始數(shù)據(jù)僅以柱狀圖顯示時(shí)，我們使用在線轉(zhuǎn)換工具WebPlotDigitizer 4.5(https://automeris.io/WebPlotDigitizer/)提取數(shù)據(jù)；必要時(shí)，聯(lián)系作者以獲得數(shù)據(jù)。

1.4 文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)價(jià)

根據(jù)改良型非隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)質(zhì)量評(píng)分表[8-9]，對(duì)所納入的橫斷面研究進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)。該改良型量表去除了與評(píng)價(jià)干預(yù)效度相關(guān)的條目(條目4、8、9、13、14、17、19、23、24、26、27)，仍保留16 個(gè)條目3個(gè)維度：評(píng)估報(bào)告(條目1～3、5～7 和10)、外部效度(條目11和12)、內(nèi)部效度(條目15、16、18、20～22和25)。該量表總分為17分(條目5為2分，其余條目均1分)。質(zhì)量等級(jí)：＜10 分，低；10～13 分，中；＞13分，高。由2 名研究人員獨(dú)立完成文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)價(jià)，其中一人對(duì)文獻(xiàn)的標(biāo)題、期刊、作者、作者單位均不知情；最終進(jìn)行雙方核對(duì)，若出現(xiàn)意見(jiàn)不同的情況，則共同討論，直到達(dá)成共識(shí)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用RevMan 5.4進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。若各研究使用的測(cè)量工具相同、變量單位一致，則使用加權(quán)均數(shù)差(weighted mean difference,WMD)及95%CI進(jìn)行合并效應(yīng)量統(tǒng)計(jì)；若不一致，則使用標(biāo)準(zhǔn)化均數(shù)差(standard mean difference,SMD)及95%CI。按照霍普金斯標(biāo)準(zhǔn)[10]分為微小效應(yīng)量(＜0.2)、小效應(yīng)量(0.2～0.6)、中等效應(yīng)量(0.6～1.2)和大效應(yīng)量(＞1.2)。

采用χ2檢驗(yàn)(α=0.1)判斷研究間異質(zhì)性，并結(jié)合I2值進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，以I2值＜50%、50%～75%、＞75%分別指低異質(zhì)性、中度異質(zhì)性和高度異質(zhì)性。若異質(zhì)性較低(P＞0.1,I2＜50%)，采用固定效應(yīng)模型；若異質(zhì)性較高(P≤0.1,I2≥50%)，采用隨機(jī)效應(yīng)模型，并對(duì)可能導(dǎo)致異質(zhì)性的因素進(jìn)行亞組分析。

本研究納入文獻(xiàn)僅限于觀察性研究，采用Van Tulder 等[11]提供的證據(jù)水平以解釋與AIS 疾病相關(guān)的生物力學(xué)偏差：強(qiáng)證據(jù)水平(大效應(yīng)量及低異質(zhì)性)、中等證據(jù)水平(中等效應(yīng)量及低異質(zhì)性)、有限證據(jù)水平(小效應(yīng)量及低異質(zhì)性，或中等/大效應(yīng)量及中度異質(zhì)性)、存在爭(zhēng)議(高度異質(zhì)性)，無(wú)效證據(jù)(95%CI內(nèi)包括0)。當(dāng)主要結(jié)局指標(biāo)納入的文獻(xiàn)大于10篇時(shí)，使用漏斗圖評(píng)估發(fā)表偏倚。

2 結(jié)果

2.1 文獻(xiàn)篩選結(jié)果

根據(jù)檢索策略，初檢共獲得文獻(xiàn)2 371 篇，經(jīng)逐層篩選后，最終納入23項(xiàng)橫斷面研究[12-34]，涉及1 092例研究對(duì)象。文獻(xiàn)篩選流程和結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 文獻(xiàn)篩選流程圖

2.2 基本特征與質(zhì)量評(píng)價(jià)

多數(shù)AIS 患者均患有右胸彎型，然而各研究間AIS 患者脊柱側(cè)彎程度略有不同，因此根據(jù)患者脊柱側(cè)彎的嚴(yán)重程度進(jìn)行亞組分析。納入研究的基本特征見(jiàn)表1。

表1 納入文獻(xiàn)的基本特征

共納入23 篇文獻(xiàn)[12-34]，質(zhì)量分?jǐn)?shù)11～15 分，平均13.3分，具有中等到高等的方法學(xué)質(zhì)量。見(jiàn)表2。

表2 納入文獻(xiàn)的質(zhì)量評(píng)價(jià)

2.3 Meta分析

2.3.1 時(shí)空特征指標(biāo)

時(shí)空特征指標(biāo)主要包括靜態(tài)站姿中骨盆冠狀面的傾斜情況、步態(tài)中膝關(guān)節(jié)矢狀面活動(dòng)度、踝關(guān)節(jié)矢狀面活動(dòng)度，以及步速和步長(zhǎng)共5個(gè)指標(biāo)。

2.3.1.1 靜態(tài)站姿中骨盆冠狀面的傾斜情況

共納入5項(xiàng)橫斷面研究[13,15-16,21,30]，為AIS患者與健康青少年的比較，共計(jì)AIS 患者121 例。各研究間異質(zhì)性較小(I2=0,P=0.49)，采用固定效應(yīng)模型。結(jié)果顯示，兩組間靜態(tài)站姿中骨盆冠狀面的傾斜情況無(wú)顯著性差異(ES=0.10,95%CI -0.16～0.36,P＞0.05)。見(jiàn)圖2。

圖2 兩組靜態(tài)站姿中骨盆冠狀面的傾斜情況比較

2.3.1.2 步態(tài)中膝關(guān)節(jié)矢狀面活動(dòng)度

共納入4 項(xiàng)橫斷面研究[18,25,28,34]，為AIS 患者與健康青少年的比較，共計(jì)AIS患者69例。各研究間異質(zhì)性較小(I2=19%,P=0.30)，采用固定效應(yīng)模型。結(jié)果顯示，步態(tài)中AIS 患者關(guān)節(jié)矢狀面的活動(dòng)度明顯小于對(duì)照組(ES=-0.59,95%CI -1.00～-0.17,P=0.005)，證據(jù)水平有限。見(jiàn)圖3。

圖3 兩組步態(tài)中膝關(guān)節(jié)矢狀面活動(dòng)度比較

2.3.1.3 步態(tài)中踝關(guān)節(jié)矢狀面活動(dòng)度

共納入4 項(xiàng)橫斷面研究[18,25,28,34]，為AIS 患者與健康青少年的比較，共計(jì)AIS患者69例。各研究間不存在異質(zhì)性(I2=0%,P=0.84)，采用固定效應(yīng)模型。結(jié)果顯示，步態(tài)中AIS 患者踝關(guān)節(jié)矢狀面的活動(dòng)度明顯小于對(duì)照組(ES=-0.55,95%CI -0.96～-0.14,P=0.008)，證據(jù)水平有限。見(jiàn)圖4。

圖4 兩組步態(tài)中踝關(guān)節(jié)矢狀面活動(dòng)度比較

2.3.1.4 步速

共納入9項(xiàng)橫斷面研究[16,22-24,26,28,30,32-33]，共計(jì)AIS患者217 例。各研究間異質(zhì)性較大(I2=70%,P＜0.001)，采用隨機(jī)效應(yīng)模型，并根據(jù)各文獻(xiàn)所納AIS患者Cobb角范圍，將其細(xì)分為不同亞組：輕度到中度組(Cobb角10°～40°)，中度到重度組(Cobb 角≥40°)，輕中重全范圍組(Cobb角≥10°)，對(duì)照組均為健康青少年。結(jié)果顯示，各亞組與正常對(duì)照組比較均無(wú)顯著性差異(ES=-0.12,95%CI-0.45～0.21,P=0.49)。見(jiàn)圖5。

圖5 兩組步速比較

2.3.1.5 步長(zhǎng)

共納入7 項(xiàng)橫斷面研究[16,18,22-23,26,30,32]，共計(jì)AIS 患者150 例。各研究間異質(zhì)性較大(I2=84%,P＜0.001)，采用隨機(jī)效應(yīng)模型。根據(jù)AIS 患者脊柱的凸側(cè)與凹側(cè)，將步長(zhǎng)特征細(xì)分為脊柱凸側(cè)(Convex,CX)、脊柱凹側(cè)(Concave,CA)和脊柱雙側(cè)凸(即S 型脊柱側(cè)凸)，對(duì)照組均為健康青少年(左右側(cè)步長(zhǎng)取平均值)。結(jié)果顯示，脊柱凸側(cè)組(ES=-0.61,95%CI -1.30～0.07,P=0.08)和脊柱雙側(cè)凸組(ES=0.95,95%CI -0.86～2.76,P=0.30)與正常對(duì)照組間的步長(zhǎng)比較均無(wú)顯著性差異；AIS 患者脊柱凹側(cè)組步長(zhǎng)小于正常對(duì)照組(ES=-0.37,95%CI -0.72～-0.02,P=0.04)，其證據(jù)水平有限。見(jiàn)圖6。

圖6 兩組步長(zhǎng)比較

2.3.2 力學(xué)特征指標(biāo)

力學(xué)指標(biāo)主要包括靜態(tài)站姿中足底壓力中心橢圓面積、足底壓力中心前后向轉(zhuǎn)移速度、足底壓力中心內(nèi)外向轉(zhuǎn)移速度、步態(tài)中膝關(guān)節(jié)伸展力矩和踝關(guān)節(jié)跖屈力矩5個(gè)指標(biāo)。

2.3.2.1 靜態(tài)站姿中足底壓力中心橢圓面積

共納入7 項(xiàng)橫斷面研究[12-14,17,20,29,31]，共計(jì)AIS 患者239 例。各研究間異質(zhì)性較大(I2=59%,P=0.02)，采用隨機(jī)效應(yīng)模型。結(jié)果顯示，靜態(tài)站姿中AIS 患者足底壓力中心橢圓面積大于正常對(duì)照組(ES=0.69,95%CI 0.35～1.02,P＜0.001)，證據(jù)水平有限。見(jiàn)圖7。

圖7 兩組靜態(tài)站姿中足底壓力中心橢圓面積比較

2.3.2.2 靜態(tài)站姿中足底壓力中心前后向轉(zhuǎn)移速度

共納入4 項(xiàng)橫斷面研究[19-21,27]，共計(jì)AIS 患者112例。各研究間異質(zhì)性較小(I2=0%,P=0.41)，采用固定效應(yīng)模型。結(jié)果顯示，靜態(tài)站姿中AIS 患者足底壓力中心前后向轉(zhuǎn)移速度大于正常對(duì)照組(ES=0.59,95%CI 0.29～0.89,P＜0.001)，證據(jù)水平有限。見(jiàn)圖8。

圖8 兩組靜態(tài)站姿中足底壓力中心前后向轉(zhuǎn)移速度比較

2.3.2.3 靜態(tài)站姿中足底壓力中心內(nèi)外向轉(zhuǎn)移速度

共納入3 項(xiàng)橫斷面研究[19-20,27]，共計(jì)AIS 患者84例。各研究間異質(zhì)性較小(I2=0%,P=0.62)，采用固定效應(yīng)模型。結(jié)果顯示，靜態(tài)站姿中AIS 患者足底壓力中心內(nèi)外向轉(zhuǎn)移速度大于正常對(duì)照組(ES=0.47,95%CI 0.12～0.83,P＜0.05)，證據(jù)水平有限。見(jiàn)圖9。

圖9 兩組靜態(tài)站姿中足底壓力中心內(nèi)外向轉(zhuǎn)移速度比較

2.3.2.4 步態(tài)中膝關(guān)節(jié)伸展力矩

共納入2 項(xiàng)橫斷面研究[28,30]，共計(jì)AIS 患者21 例。根據(jù)AIS 患者脊柱的凸側(cè)與凹側(cè)，將膝關(guān)節(jié)伸展力矩細(xì)分為脊柱凸側(cè)膝關(guān)節(jié)伸展力矩和脊柱凹側(cè)膝關(guān)節(jié)伸展力矩組，對(duì)照組均為健康青少年(左右側(cè)膝關(guān)節(jié)伸展力矩取平均)。結(jié)果顯示，AIS 患者脊柱凸側(cè)膝關(guān)節(jié)伸展力矩、脊柱凹側(cè)膝關(guān)節(jié)伸展力矩均小于正常對(duì)照組。因納入文獻(xiàn)較少，未進(jìn)行Meta分析。

2.3.2.5 步態(tài)中踝關(guān)節(jié)跖屈力矩

共納入2 項(xiàng)橫斷面研究[28,30]，共計(jì)AIS 患者21 例。根據(jù)AIS 患者脊柱的凸側(cè)與凹側(cè)，將踝關(guān)節(jié)跖屈力矩細(xì)分為脊柱凸側(cè)踝關(guān)節(jié)跖屈力矩、脊柱凹側(cè)踝關(guān)節(jié)跖屈力矩，對(duì)照組均為健康青少年(左右側(cè)踝關(guān)節(jié)跖屈力矩取平均)。結(jié)果顯示，AIS 患者脊柱凸側(cè)踝關(guān)節(jié)跖屈力矩和脊柱凹側(cè)踝關(guān)節(jié)跖屈力矩均小于正常對(duì)照組。因納入文獻(xiàn)較少，未進(jìn)行Meta分析。

2.3.3 肌電圖指標(biāo)

肌電圖指標(biāo)主要包括步態(tài)中臀中肌、腰方肌和豎脊肌肌電活動(dòng)持續(xù)時(shí)間共3 個(gè)指標(biāo)。共納入3 項(xiàng)橫斷面研究[16,18,34]，共計(jì)AIS 患者66 例。其中，臀中肌肌電活動(dòng)持續(xù)時(shí)間所納入的研究間異質(zhì)性較大(I2=77%,P=0.01)，采用隨機(jī)效應(yīng)模型；腰方肌和豎脊肌肌電活動(dòng)持續(xù)時(shí)間所納入研究間異質(zhì)性小，均采用固定效應(yīng)模型。結(jié)果顯示，AIS 患者臀中肌肌電活動(dòng)持續(xù)時(shí)間大于正常對(duì)照組(ES=1.21,95%CI 0.23～2.18,P=0.02)，證據(jù)等級(jí)為存在爭(zhēng)議；腰方肌肌電活動(dòng)持續(xù)時(shí)間(ES=1.13,95%CI 0.68～1.57,P＜0.001)和豎脊肌肌電活動(dòng)持續(xù)時(shí)間(ES=1.20,95%CI 0.75～1.65,P＜0.001)均大于正常對(duì)照組，證據(jù)水平中等。見(jiàn)圖10～圖12。

圖10 兩組步態(tài)中臀中肌肌電活動(dòng)持續(xù)時(shí)間比較

圖11 兩組腰方肌肌電活動(dòng)持續(xù)時(shí)間比較

圖12 兩組豎脊肌肌電活動(dòng)持續(xù)時(shí)間比較

3 討論

生物力學(xué)分析對(duì)于理解特發(fā)性脊柱側(cè)凸的病因及發(fā)病機(jī)制具有重要的價(jià)值和意義[35-36]，尤其對(duì)于處在生長(zhǎng)加速期的青少年群體，他們站立及步行時(shí)脊柱與下肢異常的生物力學(xué)變化，常被視為誘發(fā)AIS 疾病進(jìn)展的重要因素[37]。目前，國(guó)內(nèi)外已有不少學(xué)者圍繞AIS 患者靜態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性、步態(tài)特征參數(shù)開展研究。然而，由于受到脊柱側(cè)凸的嚴(yán)重程度、側(cè)凸曲線類型、性別等多因素的影響，AIS 患者的生物力學(xué)特征復(fù)雜多樣，各研究結(jié)果間仍存在爭(zhēng)議。尚缺乏一致的證據(jù)證明脊柱側(cè)凸對(duì)時(shí)空參數(shù)及運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)特征方面的影響[38]。

本研究從循證醫(yī)學(xué)角度，共納入23 篇文獻(xiàn)進(jìn)行Meta 分析，并根據(jù)Van Tulder 等[11]的建議，對(duì)證據(jù)質(zhì)量水平進(jìn)行評(píng)級(jí)。結(jié)果顯示，與正常對(duì)照組相比，AIS 患者在靜態(tài)站立與步行時(shí)的生物力學(xué)差異在時(shí)空特征、運(yùn)動(dòng)力學(xué)特征與肌電信號(hào)特征三個(gè)方面均有所體現(xiàn)，相關(guān)指標(biāo)的證據(jù)質(zhì)量強(qiáng)度為有限到中等水平。

3.1 靜態(tài)站立時(shí)的生物力學(xué)差異

靜態(tài)站立姿勢(shì)常用于軀干姿態(tài)對(duì)稱性的觀察與姿勢(shì)穩(wěn)定性的評(píng)估。脊柱節(jié)段的側(cè)凸畸形會(huì)直接導(dǎo)致患者在靜態(tài)站姿下表現(xiàn)出骨盆扭轉(zhuǎn)傾斜、軀干不對(duì)稱姿態(tài)等異常特征[39]；并且，隨著脊柱側(cè)凸嚴(yán)重程度的進(jìn)展，骨盆與軀干不對(duì)稱程度將進(jìn)一步惡化[19]，進(jìn)而干擾患者靜態(tài)站立的平衡與穩(wěn)定性。然而，Mahaudens等[16]和Stylianides 等[21]的研究顯示，靜態(tài)站立期間，AIS 患者與正常人群的骨盆位置在空間特征上并無(wú)差異；且脊柱側(cè)凸嚴(yán)重程度指標(biāo)(Cobb 角度的大小)與任何身體姿態(tài)參數(shù)均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)性[13]。與此同時(shí)，各研究對(duì)AIS 患者姿勢(shì)穩(wěn)定性控制能力也缺乏一致性的評(píng) 價(jià)。Beaulieu 等[40]和Dalleau 等[41]發(fā)現(xiàn)，AIS 患者在內(nèi)外向與前后向的COP擺動(dòng)范圍、擺動(dòng)面積、擺動(dòng)路徑長(zhǎng)度均增大；與之相反，Gauchard 等[42]認(rèn)為，脊柱彎曲程度更嚴(yán)重的患者其姿勢(shì)擺動(dòng)幅度減小；然而，Byl等[43]指出，AIS患者和正常對(duì)照組間的靜態(tài)平衡測(cè)試結(jié)果沒(méi)有差異。

本研究顯示，尚缺乏有效的證據(jù)水平證明AIS 患者骨盆冠狀面傾斜程度與正常對(duì)照組間存在差異；有限水平的證據(jù)表明，AIS 患者的足底壓力中心的橢圓面積、轉(zhuǎn)移速度(前后向和側(cè)向)增大，提示患者靜態(tài)站立的穩(wěn)定性降低。

根據(jù)Mahaudens 等[16]的觀點(diǎn)，X 射線測(cè)量顯示AIS 患者骨盆冠狀面具有結(jié)構(gòu)性傾斜，而運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)量顯示其骨盆位置與正常人無(wú)差異；這種情況可以解釋為脊柱側(cè)凸的功能性代償機(jī)制，即在視覺(jué)及本體感覺(jué)作用下，患者會(huì)維持骨盆處于功能性水平位置，通過(guò)重心轉(zhuǎn)移、肌肉收縮等方式以彌補(bǔ)脊柱與骨盆的結(jié)構(gòu)性傾斜。本研究支持上述觀點(diǎn)，并認(rèn)為AIS 患者平衡參數(shù)異常是脊柱三維畸形的繼發(fā)結(jié)果，而這種通過(guò)肌肉持續(xù)性收縮以維持平衡的代償機(jī)制，又會(huì)進(jìn)一步加劇脊柱側(cè)凸疾病的發(fā)展。然而也有研究認(rèn)為，AIS 患者視覺(jué)及本體感覺(jué)功能病變是脊柱側(cè)凸的病因[44]。對(duì)此目前尚無(wú)定論，但可以明確的是，多種因素聯(lián)合作用影響AIS 患者的感覺(jué)輸入，患者神經(jīng)中樞會(huì)出現(xiàn)與正常人不同的平衡決策，以盡力維持軀干的功能性平衡。

總而言之，靜態(tài)姿勢(shì)的穩(wěn)定性控制能力與脊柱側(cè)凸疾病密切相關(guān)，提示我們?cè)谂R床評(píng)估中不應(yīng)忽視對(duì)AIS 患者靜態(tài)平衡能力的評(píng)估；并且，根據(jù)Modi等[45]提出的調(diào)整脊柱平衡機(jī)制，建議對(duì)生長(zhǎng)加速期的青少年兒童與AIS 患者，進(jìn)行與恢復(fù)脊柱平衡相關(guān)的康復(fù)鍛煉與治療，以預(yù)防和控制脊柱側(cè)凸疾病的發(fā)生及進(jìn)展。

3.2 步態(tài)中的生物力學(xué)差異

靜態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性控制體現(xiàn)患者的靜態(tài)平衡反應(yīng)能力，步態(tài)評(píng)估則體現(xiàn)患者的動(dòng)態(tài)平衡反應(yīng)能力。步態(tài)評(píng)估主要包括時(shí)間-空間參數(shù)特征(如步長(zhǎng)、步速、步頻、軀干及肢體在空間的活動(dòng)范圍、速度、加速度等)、動(dòng)力學(xué)參數(shù)(如地面反作用力、下肢關(guān)節(jié)各力矩的大小、足底壓力分布等)以及肌電活動(dòng)參數(shù)。脊柱側(cè)凸患者與健康同齡人的步態(tài)模式存在一定差異，主要體現(xiàn)為：步長(zhǎng)縮短、步速減慢、步頻降低、下肢關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍與力矩減小、肌電信號(hào)異常、肌肉機(jī)械效率降低[46-48]。然而，Yazdani 等[49]認(rèn)為AIS 患者的時(shí)空學(xué)參數(shù)與正常對(duì)照組間無(wú)顯著性差異；Nadi 等[28]發(fā)現(xiàn)，脊柱側(cè)凸對(duì)步態(tài)的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)特征均無(wú)顯著影響，患者脊柱凸側(cè)與凹側(cè)間也無(wú)特征差異。產(chǎn)生以上爭(zhēng)議的原因可能與分組標(biāo)準(zhǔn)較為寬泛、各研究納入的患者側(cè)彎程度及部位不同有關(guān)。

針對(duì)以上問(wèn)題，本研究對(duì)部分指標(biāo)進(jìn)一步亞組分析，結(jié)果顯示，缺乏有效證據(jù)證明AIS 患者的步速、步長(zhǎng)與正常對(duì)照組間的總體差異；據(jù)亞組分析的結(jié)果，AIS 患者脊柱凹側(cè)的步長(zhǎng)減小，其證據(jù)質(zhì)量強(qiáng)度為有限水平，提示不同體側(cè)對(duì)結(jié)果有一定的影響；部分有限水平的證據(jù)表明，AIS 患者膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)矢狀面活動(dòng)度減??；部分中等質(zhì)量的證據(jù)表明，AIS 患者豎脊肌與腰方肌肌電活動(dòng)持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)；然而，由于臀中肌肌電活動(dòng)持續(xù)時(shí)間這一指標(biāo)的異質(zhì)性較大，其證據(jù)質(zhì)量等級(jí)為“存在爭(zhēng)議”。

Allam 等[50]指出，盡管脊柱側(cè)凸畸形主要發(fā)生在脊柱冠狀面，但步行時(shí)，在患者足跟觸地的瞬間，其雙下肢也會(huì)出現(xiàn)矢狀面姿勢(shì)的調(diào)整，同時(shí)關(guān)節(jié)負(fù)荷也會(huì)發(fā)生相關(guān)變化。Güth 等[51-52]比較AIS 患者和先天性脊柱側(cè)凸患者，發(fā)現(xiàn)豎脊肌肌電活動(dòng)持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)。理論上，在正常情況下，豎脊肌和腰方肌在步行中負(fù)責(zé)穩(wěn)定脊柱和骨盆，在承重反應(yīng)期為軀干上部向前旋轉(zhuǎn)提供拮抗力，同時(shí)也為對(duì)側(cè)骨盆與脊柱提供減速力[53]；而脊柱側(cè)凸患者肌電活動(dòng)的異常變化，會(huì)引起腰椎與骨盆活動(dòng)僵硬，繼而身體重心位置發(fā)生改變，導(dǎo)致步態(tài)中的“倒鐘擺式”運(yùn)動(dòng)機(jī)制[54]失效，并伴隨一系列的步態(tài)特征改變。本研究結(jié)果支持以上觀點(diǎn)，并發(fā)現(xiàn)脊柱的側(cè)凸畸形對(duì)步態(tài)中時(shí)空運(yùn)動(dòng)學(xué)特征、力學(xué)特征以及肌電圖參數(shù)特征均有一定程度的影響，同時(shí)這些生物力學(xué)變化可能與AIS 疾病的病因及發(fā)病機(jī)制有關(guān)。因此，在臨床實(shí)踐中，建議臨床醫(yī)師結(jié)合患者的病情，考慮并分析患者異常的步態(tài)模式對(duì)脊柱側(cè)凸疾病的影響，進(jìn)而為康復(fù)治療提供指導(dǎo)。

3.3 局限性及展望

從證據(jù)質(zhì)量強(qiáng)度的評(píng)價(jià)來(lái)看，本研究部分指標(biāo)特征的證據(jù)質(zhì)量不高，可能是由于各研究間存在高度的異質(zhì)性。首先，脊柱側(cè)凸類型復(fù)雜，各研究所納入的患者的病情存在一定差異。其次，很多研究指標(biāo)并未按照脊柱側(cè)凸的嚴(yán)重程度、側(cè)凸體側(cè)進(jìn)行細(xì)分。因此，各研究對(duì)AIS 的描述及分類缺乏統(tǒng)一性是異質(zhì)性的重要來(lái)源，未來(lái)的研究需采用標(biāo)準(zhǔn)的脊柱側(cè)凸分類系統(tǒng)。

本研究還存在一定的局限性：①納入文獻(xiàn)數(shù)量有限，部分研究的樣本量較?。虎诩{入研究為橫斷面研究，選擇、測(cè)量偏倚不可避免；③多數(shù)研究未采用評(píng)定者設(shè)盲，存在一定的盲法偏倚；④由于結(jié)局指標(biāo)所納入的研究均不足10篇，未進(jìn)行發(fā)表偏倚檢驗(yàn)。

綜上所述，AIS 患者在靜態(tài)站立與步行時(shí)具有特征性的生物力學(xué)變化，主要體現(xiàn)為：靜態(tài)站立時(shí)，AIS患者的足底壓力中心的橢圓面積、轉(zhuǎn)移速度(前后向和側(cè)向)增大；步行過(guò)程中，AIS 患者脊柱凹側(cè)的步長(zhǎng)減小，膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)矢狀面活動(dòng)度減小，膝關(guān)節(jié)伸展力矩及踝關(guān)節(jié)跖屈力矩降低，豎脊肌與腰方肌肌電活動(dòng)持續(xù)時(shí)間的延長(zhǎng)。生物力學(xué)分析是一種客觀、量化、功能性的評(píng)估方法，將其用于指導(dǎo)并制定個(gè)性化的脊柱側(cè)凸康復(fù)方案，對(duì)于科學(xué)研究和臨床實(shí)踐均有十分重要的指導(dǎo)意義。本研究?jī)H將AIS 患者與正常對(duì)照組進(jìn)行比較。未來(lái)還需更多的研究，細(xì)化并分析脊柱側(cè)凸不同類型間的生物力學(xué)差異。

利益沖突聲明：所有作者聲明不存在利益沖突。