不同類型青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者臀部壓力及身體傾斜分析

袁望舒，陳麗霞，沈建雄，陳錚威，張宇航，石潤(rùn)林，張厚強(qiáng)

青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸（adolescent idiopathic scoliosis,AIS）是青少年群體中最常見(jiàn)的脊柱畸形，文獻(xiàn)報(bào)道全球發(fā)病率為0.47%～5.20%[1]，但廣泛認(rèn)為是2%～3%。AIS 病因?qū)W的研究一般著眼于生物力學(xué)、神經(jīng)肌肉、遺傳和環(huán)境起源，但目前沒(méi)有統(tǒng)一的結(jié)論[2]。對(duì)于AIS危險(xiǎn)因素的研究主要集中在月經(jīng)初潮、柔韌性或松弛度、生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳等方面[3]。

AIS是三維的脊柱畸形，脊柱及其附屬肌肉均受到影響，且符合生物力學(xué)的原理，所以對(duì)AIS的生物力學(xué)研究較多[4]。Stokes等[5]的“脊柱彎曲→椎體不對(duì)稱的受力→椎體不對(duì)稱的生長(zhǎng)→脊柱彎曲”惡性循環(huán)理論被廣泛應(yīng)用于保守治療領(lǐng)域。但目前的文獻(xiàn)報(bào)道大多局限于脊柱本身進(jìn)行討論，沒(méi)有考慮受力地基的問(wèn)題，亦沒(méi)有將AIS患者進(jìn)行分組討論，精細(xì)化程度不足。本研究從生物力學(xué)入手，將患者精細(xì)化分組，研究不同類型AIS與臀部壓力和身體傾斜（以下簡(jiǎn)稱體傾）之間的關(guān)系，為AIS的臨床治療提供理論基礎(chǔ)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入標(biāo)準(zhǔn)：①確診的特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者；②年齡為10～18歲；③就診前未經(jīng)過(guò)任何相關(guān)治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：①脊柱相關(guān)病史及手術(shù)史者；②存在智力或肢體障礙，無(wú)法理解或進(jìn)行評(píng)定內(nèi)容者；③不符合特發(fā)性脊柱側(cè)凸PUMC 分型[6]者；④存在脊柱及周圍疼痛，可能影響正常姿勢(shì)者。

回顧性收集2021年2—6月于北京協(xié)和醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科門診就診的228例脊柱側(cè)凸患者。脊柱在冠狀面向側(cè)方彎曲，且彎曲＞10°（由Cobb角測(cè)得）定義為脊柱側(cè)凸[7]。依據(jù)納入與排除標(biāo)準(zhǔn)，最終入組179例AIS患者，其中男31例，女148例，年齡10～17歲，平均年齡（13.4±2.1）歲；Cobb角10°～40°，平均（25.1±10.6）°。選擇同期就診的非AIS患者30例作為對(duì)照，其中男5例，女25例，年齡10～15歲，平均年齡（13.7±2.7）歲，Cobb角0°～9°，平均（4.4±2.2）°。

本研究已通過(guò)北京協(xié)和醫(yī)院倫理委員會(huì)審批（批號(hào)：S-K1870），并豁免患者知情同意。

1.2 評(píng)定方法

1.2.1 利用脊柱全長(zhǎng)X線正位片進(jìn)行PUMC分型

要求患者拍攝脊柱全長(zhǎng)X線正位片，根據(jù)特發(fā)性脊柱側(cè)凸PUMC 分型，將患者分為單彎（上胸彎、胸彎、胸腰彎和腰彎）、雙彎（上胸彎+胸彎、胸彎+胸腰彎或腰彎）和三彎（上胸彎+胸彎+胸腰彎或腰彎）。另外，PUMC 分型中并未包括上胸彎+胸腰彎或腰彎，本研究將此類患者也歸類到雙彎的分型中。測(cè)量所有彎曲的Cobb 角：對(duì)于單彎患者，單彎即主彎；對(duì)于雙彎和三彎的患者，Cobb角較大的彎曲為主彎；Cobb 角相同時(shí)，頂椎旋轉(zhuǎn)較多的彎曲為主彎。記錄患者的側(cè)彎類型、主彎的大小及方向，如圖1。

圖1 患者脊柱全長(zhǎng)X線正位片

1.2.2 臀部壓力測(cè)試

使用Boditrak坐墊式壓力分布系統(tǒng)（16×16傳感器排布）。讓患者舒適自然地坐在測(cè)試墊上，目視前方，雙手放松至身體兩側(cè)，坐穩(wěn)后記錄30 s內(nèi)臀部壓力變化的全過(guò)程，記錄左右臀部的壓力峰值和平均值，如圖2。

圖2 Boditrak坐墊式壓力分布圖

1.2.3 坐姿大體相判斷體傾

在患者C7處做十字標(biāo)記點(diǎn)，患者自然坐位，目視前方，雙手放松至身體兩側(cè)。激光水平儀的縱線通過(guò)患者臀溝，記錄C7標(biāo)記點(diǎn)與縱線的位置關(guān)系，如圖3。

圖3 患者坐位下身體傾斜圖

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料均符合正態(tài)分布，以表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，組內(nèi)比較采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料的組間比較采用χ2檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組受試者一般臨床資料比較

AIS組患者與非AIS組患者年齡、性別、身高、體重差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見(jiàn)表1。

表1 AIS患者與非AIS組患者一般臨床資料比較

AIS組179例患者中，單彎98例，雙彎72例，三彎9例。98例單彎的AIS患者中，上胸彎6例，均為上胸椎左側(cè)凸；胸彎20例，包括胸椎右側(cè)凸17例，胸椎左側(cè)凸3例；胸腰彎28例，包括胸腰椎右側(cè)凸7例，胸腰椎左側(cè)凸21例；腰彎44例，包括腰椎左側(cè)凸22例，腰椎右側(cè)凸22例。72例雙彎的AIS患者中，上胸彎+胸彎6例，均為上胸椎左側(cè)凸胸椎右側(cè)凸；上胸彎+胸腰彎或腰彎3例，包括上胸椎左側(cè)凸胸腰椎右側(cè)凸2例，上胸椎右側(cè)凸胸腰椎左側(cè)凸1 例；胸彎+胸腰彎或腰彎63 例，包括胸椎右側(cè)凸腰椎左側(cè)凸56 例，胸椎左側(cè)凸腰椎右側(cè)凸7例。9例三彎的AIS患者均為上胸彎+胸彎+胸腰彎或腰彎，包括上胸椎左側(cè)凸胸椎右側(cè)凸腰椎左側(cè)凸8例，上胸椎右側(cè)凸胸椎左側(cè)凸腰椎右側(cè)凸1例。

2.2 AIS患者臀部壓力與主彎方向的關(guān)系

非AIS 組患者的左右臀部壓力峰值分別為（81.4±34.0）mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）、（88.9±40.5）mmHg，臀部壓力平均值分別為（28.9±6.7）mmHg、（28.7±7.8）mmHg，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=-1.598，P=0.121；t=0.179，P=0.859）。

單彎（腰彎）的AIS患者主彎凸側(cè)的臀部壓力峰值高于凹側(cè)，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。其他類型的AIS患者主彎凸凹兩側(cè)的臀部壓力峰值、臀部壓力平均值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見(jiàn)表2和表3。

表2 AIS患者不同主彎方向臀部壓力峰值比較（，mmHg）

表2 AIS患者不同主彎方向臀部壓力峰值比較（，mmHg）

注：1 mmHg=0.133 kPa。

表3 AIS患者不同主彎方向臀部壓力平均值比較（，mmHg）

表3 AIS患者不同主彎方向臀部壓力平均值比較（，mmHg）

注：1 mmHg=0.133 kPa。

2.3 AIS患者臀部壓力與腰彎方向的關(guān)系

單彎（腰彎）的AIS 患者腰彎凸側(cè)的臀部壓力峰值高于凹側(cè)，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。雙彎（胸彎+胸腰彎或腰彎）的AIS患者腰彎凸側(cè)的臀部壓力峰值、臀部壓力平均值均高于凹側(cè)，且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。三彎（上胸彎+胸彎+胸腰彎或腰彎）的AIS患者腰彎凸側(cè)的臀部壓力平均值高于凹側(cè)，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表4和表5。

表4 AIS患者不同腰彎方向臀部壓力峰值比較（，mmHg）

表4 AIS患者不同腰彎方向臀部壓力峰值比較（，mmHg）

注：1 mmHg=0.133 kPa。

表5 AIS患者不同腰彎方向臀部壓力平均值比較（，mmHg）

表5 AIS患者不同腰彎方向臀部壓力平均值比較（，mmHg）

注：1 mmHg=0.133 kPa。

2.4 AIS患者坐位體傾方向與主彎、腰彎方向的關(guān)系

單彎（上胸彎、胸腰彎和腰彎）的AIS 患者其體傾的方向大多數(shù)與主彎的方向相同，分別占66.7%（4/6）、60.7%（17/28）和84.1%（37/44）。雙彎（胸彎+胸腰彎或腰彎）的AIS患者其體傾的方向大多數(shù)與腰彎的方向相同，占81.0%（51/63）。三彎（上胸彎+胸彎+胸腰彎或腰彎）的AIS 患者其體傾的方向大多數(shù)與腰彎的方向相同，占77.8%（7/9）。見(jiàn)表6。

表6 AIS患者不同主彎、腰彎方向的坐位體傾方向［例（%）］

3 討論

AIS的發(fā)病原因尚不明確，但對(duì)其進(jìn)展的危險(xiǎn)因素達(dá)到了廣泛的共識(shí)[8-10]。為了延緩或阻止其病情進(jìn)展，有研究從生物力學(xué)的角度對(duì)AIS 進(jìn)行分析，為本研究提供了理論基礎(chǔ)[11,12]。文獻(xiàn)報(bào)道對(duì)近年來(lái)脊柱側(cè)凸生物力學(xué)分析進(jìn)行了匯總，研究的內(nèi)容有椎體不對(duì)稱生長(zhǎng)、椎間盤楔形變、肋骨長(zhǎng)度不對(duì)稱等，但均未提及側(cè)凸與臀部壓力的關(guān)系[13,14]。本研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于AIS患者而言，其臀部壓力的不對(duì)稱和體傾問(wèn)題主要取決于離骨盆較近的腰彎，而不是取決于度數(shù)較大的主彎。這為臨床工作提供了一個(gè)新的治療思路。

AIS的保守治療不一定要以主彎為主，而是應(yīng)該綜合考慮，有時(shí)從代償彎開(kāi)始進(jìn)行治療可能會(huì)達(dá)到意想不到的效果。對(duì)坐姿的研究多集中在脊髓損傷和腰痛的患者[15,16]，對(duì)于脊柱側(cè)凸患者的臀部壓力研究較少。Patel等[17]對(duì)32例脊柱側(cè)凸患者進(jìn)行臀部壓力測(cè)試，得出結(jié)論為：胸椎側(cè)凸越大、骨盆傾斜度越大的患者，臀底壓力越大。但其僅進(jìn)行患者間的比較，并未對(duì)患者脊柱的凸凹側(cè)進(jìn)行對(duì)比。本研究結(jié)果表明，AIS 患者臀部壓力的差異和體傾方向多數(shù)取決于腰彎，而不是主彎。對(duì)于單彎（腰彎）的AIS 患者而言，主彎即腰彎，腰彎凸側(cè)的臀部壓力大于凹側(cè)，且體傾向腰彎凸側(cè)。對(duì)于雙彎和三彎的AIS患者而言，無(wú)論腰彎是否是主彎，腰彎凸側(cè)的臀部壓力亦大于凹側(cè)，且體傾亦向腰彎凸側(cè)。從解剖結(jié)構(gòu)上分析，力的傳導(dǎo)是有順序性的，由上至下或由下至上，不可能跳躍式傳導(dǎo)。坐位下人體中軸骨的承重順序是頭→頸椎→胸椎→腰椎→骨盆。在人體正常的生活活動(dòng)中，脊柱受力在傳導(dǎo)過(guò)程中會(huì)被重力、肌肉不斷的中和代償，離骨盆越遠(yuǎn)的節(jié)段，其本身對(duì)骨盆的影響就越小。所以不論胸椎是否是主彎，最終胸椎的受力會(huì)傳導(dǎo)至腰椎，再由腰椎傳導(dǎo)至骨盆（即臀部）。因此，臀部受力主要受腰椎的影響。體傾亦是如此。這樣就提示，在后期的治療中，對(duì)于患者體傾的治療不僅要考慮脊柱本身的問(wèn)題，也要考慮骨盆（臀部）的受力。

研究報(bào)道了Side shift 訓(xùn)練方法[18,19]：對(duì)于腰椎側(cè)凸的患者，提高凸側(cè)骨盆會(huì)減少腰椎側(cè)凸的度數(shù)。這說(shuō)明骨盆的高低可以調(diào)節(jié)腰椎側(cè)凸的角度。結(jié)合本研究結(jié)果，作者提出假設(shè)，臀部的壓力可以通過(guò)改變骨盆的高低進(jìn)行調(diào)節(jié)，臀部的壓力與腰椎側(cè)凸和體傾又存在相關(guān)性。故在患者坐位時(shí)，將患者腰椎凸側(cè)的臀部墊高，既可改善臀部?jī)蓚?cè)的壓力不對(duì)稱，又可以改善腰椎側(cè)凸度數(shù)和體傾。這為脊柱側(cè)凸的特定性訓(xùn)練提供了理論基礎(chǔ)。AIS 患者均處于學(xué)業(yè)較重的年齡，長(zhǎng)期坐姿是影響脊柱健康的主要姿勢(shì)[20]。能夠找到一個(gè)良好的矯正性的坐姿是治療的關(guān)鍵。以腰椎左側(cè)凸的患者為例，除了采取支具治療和特定性訓(xùn)練外[21]，在日常生活中，可以采用將左側(cè)臀部墊高的矯正性坐姿，利用外部的力量持續(xù)作用在骨盆上，通過(guò)抬高左側(cè)的骨盆間接地影響脊柱的彎曲，使左側(cè)凸的腰椎向中立位移動(dòng)。這與Negrini 等[22,23]提出的自我矯正訓(xùn)練方法相似。本研究的優(yōu)勢(shì)在于：主動(dòng)的自我矯正動(dòng)作是不可能持續(xù)很久的，但將骨盆墊高的坐姿是可持續(xù)的，對(duì)于訓(xùn)練自主性不強(qiáng)、習(xí)慣性久坐少動(dòng)的青少年來(lái)說(shuō)可操作性更高。

本研究的不足之處：①研究對(duì)象較少，某些分組不足5例，對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)分析可能存在偏頗；②脊柱側(cè)凸是三維的脊柱畸形，但本研究對(duì)冠狀面的討論較多，并未對(duì)矢狀面和水平面進(jìn)行分析；③本研究?jī)H對(duì)脊柱側(cè)凸與骨盆的關(guān)系提供了理論推導(dǎo)，并未提供矯正前后的坐姿對(duì)比研究數(shù)據(jù)。希望在今后的工作中進(jìn)一步完善。

4 結(jié)論

AIS患者左右兩側(cè)臀部壓力存在差異。腰椎側(cè)凸比其他節(jié)段的側(cè)凸更能夠影響AIS患者左右兩側(cè)臀部壓力和坐位下的身體傾斜，腰椎側(cè)凸的凸側(cè)臀部壓力大于凹側(cè)臀部，患者坐位下的身體傾斜方向與腰椎側(cè)凸方向相同。利用上述結(jié)論可指導(dǎo)AIS特定性訓(xùn)練。

【利益沖突】所有作者均聲明不存在利益沖突