软体支具治疗青少年特发性脊柱侧凸的研究进展

易红蕾，王传锋，王 飞，范建平，魏显招，李志鲲，李 明

青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis，AIS)是指无明确病因，10 岁至骨骼发育成熟期间的青少年脊柱向侧方弯曲＞10°的脊柱畸形，同时伴有矢状面及轴切面改变。AIS 的发生率为1%～3%，其中仅10%需要医疗干预，其余的90%则只要密切观察。支具是目前治疗轻、中度AIS 的重要方法之一。目前治疗AIS 的支具有很多种，包括Milwaukee 支具、Boston 支具、Wilmington 支具、Cheneau 支具、Charleston 侧方型支具等。从软硬度方面来看，这些都属于硬支具，所有这些硬支具都对接受治疗的患者的生活质量有正面的影响。已有大量综述对硬支具治疗AIS 进行了总结，本文就软支具治疗AIS 相关研究作一综述。

1 Fischer 支具

软支具似乎被遗忘已久。Fischer 最早于1876年描述软支具在治疗脊柱侧凸中的应用［1］，如同作者描述，在弹力带的帮助下，保持矫正行为以抑制弯曲进展(见图1)。不幸的是Fischer 支具没有背面照流传下来，但从图片的前面照可以看出，通过躯干前侧矫正带的调整，治疗原理似乎与现在的支具大致相同。

2 St.Etienne 支具和Olympe 支具

20 世纪80 年代晚期及90 年代早期，法国有学者报道了通过3 点压力进行矫形的软支具，譬如St.Etienne 支具和Olympe 支具［2-3］，但这些没有进行更深入的详细研究。

3 软性Boston 支具

图1 Fischer 支具Fig.1 Fischer brace

1992 年，Letts 等［4］将传统的硬性Boston 支具材料改良成柔软材质，应用在神经肌肉型脊柱侧凸患者上，能增加80%患者坐立的稳定性。Leopando等［5］同样认为软性Boston 支具能改善严重脑瘫患者坐立稳定性、控制头颅异常活动等，而不造成对肺功能影响。目前尚未见报告将该软性Boston 支具应用在AIS 患者上。

4 Triac 支具

Veldhuizen 等［6］于2002 年报告了这新种型的软体支具。TriaC 这个名字取自comfort，control，cosmesis，意即舒服，控制，美观。它是一个横向力系统，通过纠正前柱的向凸侧旋转、后柱向凹侧旋转来控制椎体的旋转，在冠状面与普通支具矫正效果类似(见图2)。该作者选取了35 例患者，Cobb 角平均26.5°，Risser 征0～2 度，平均年龄12.6 岁，随访3 年余，19 例患者继续佩戴，9 例已发育成熟，侧凸没有进展;7 例患者侧凸加重，不得不手术。同一中心的作者［7］于2008 年报告了一个前瞻性的队列研究，入选了63 例青少年患者，Cobb 角25°～40°，持续进展，Risser 征0～1 度，女性月经未初潮或初潮1年以内，随访1.6 年，冠状面矫正率(22 ± 26)%，48 例成功，成功率76%，15 例失败接受手术，该治疗结果相比特发性侧凸自然发展、未经治疗的情况明显改善。但是该文并未述及佩戴时间，也未与其他硬性支具进行对比，重复性较差。

图2 TriaC 支具Fig.2 TriaC brace

同年，德国作者Zeh 等［8］报告选择20 例AIS 患者，平均12.5 岁，腰凸Cobb 角平均26°，胸凸Cobb角平均25°，平均佩戴15 个月，每天22～23 h，发现腰凸Cobb 角矫正41%，胸凸Cobb 角矫正10%，并没有发现随着时间的延长矫正率增加的现象。其中有5 个患者平均进展12°。所以该作者不推荐Triac支具应用于胸凸或者双凸的AIS 患者。

5 SpineCor 支具

20 世纪90 年代软支具治疗再次发展［9］。加拿大学者Coillard 等［10］于2000 年提出另一种软支具SpineCor，但未进行详细描述，直到2003 年才首次报告［11］。SpineCor 支具包含1 个骨盆腰带基座，绕过大腿及胯部，1 件棉质的短上衣，4 条矫形的弹力带(见图3)。对于1 个右胸凸的患者，相对于双肩逆时针方向旋转胸椎，顺时针方向旋转双肩，下压右肩，减少T1椎体偏移。该研究入选195 例6～14 岁的患者，Cobb 角15°～50°，Risser 征0～3 度，2 年随访，55%的患者矫正度数＞5°，38%的患者侧凸无进展，仅有7%的患者侧凸加重＞5°。

该作者于2007 年［12］再次报告了一组前瞻性观察研究，入选了170 例AIS 患者，10～15 岁，Risser征0～2 度，女性月经初潮＜1 年，Cobb 角25°～40°，结果发现101 例患者获得良好矫正或静止;18例患者侧凸进展＞6°;39 例接受手术，手术患者中3例Risser 征0 度，33 例Cobb 角为30°～40°。因此，作者认为对于处于风险中(第一性征，月经初潮)的患者其治疗效果一般。

图3 SpineCor 支具Fig.3 SpineCor brace

2009 年，波兰学者Szwed 等［13］报告了50 例患者佩戴SpineCor 支具后24 例矫正良好，14 例静止，7 例进展，5 例需要手术。

意大利学者Zaina 等［14］发现SpineCor 支具的疗效介于硬支具与普通锻炼之间。Coillard 等［15］进行了一项前瞻性随机对照研究，发现SpineCor 软支具较自然进展疗效肯定，尤其是长期随访效果更佳。除此之外，还有更多成功案例被报道［16-17］。

然而，另2 个独立的前瞻性对照研究［18-19］显示Coillard 等［9-12］提出的软支具不如硬支具有效。Weiss 等［18］选择12 例患者佩戴SpineCor 支具，配对年龄相仿、参数差异无统计学意义的15 例患者佩戴Cheneau 硬支具，所有女性都未初潮。随访18 个月，结果发现11 例佩戴SpineCor 支具的患者进展＞5°，不得不更换Cheneau 硬支具，而另一组无进展。

研究［19］中，32 例患者佩戴SpineCor 支具，35例患者佩戴TLSO 支具，入选标准为:Risser 征≤2度，Cobb 角为25°～40°，＞10 岁。治疗前2 组患者参数差异无统计学意义，结果发现TLSO 组和SpineCor组无明显差别。

另外，SpineCor 软支具［10-12］在矢状面上效果不令人满意。Coillard 等提出的该软支具对腰椎前凸没有矫正作用。2008 年van Loon 等［20］指出常规支具应用中会产生压缩力使腰椎不稳，矢状面参数可影响脊柱侧凸冠状面矫正效果。其他调查、实验性研究或一系列病例均支持这些发现［21-22］。一如所见，若要提高软支具在青春期急遽生长的高风险时期中的效果，关注矢状面似乎相当重要，这同样适用于有进展风险的人群。

6 USO 支具

如同Fischer［1］和Coillard［10-12］所描述的，冠状面的矫正、腰椎前凸的增大可以通过设计一种新的软支具来实现。在这种理念指导下，2007 年有学者报告了“通用脊柱侧凸矫正器(universal spine orthosis，USO)”TM软支具(见图4)，但当时并未被广泛采用。

图4 USO 支具Fig.4 USO brace

该新型软支具使用了小块板状塑料固定元件取代了SpineCor 支具后方的矫正带，这个固定元件适用于增大腰椎前凸，然后通过改变肩部和骨盆带的张力，彼此对抗矫形的同时恢复矢状面的平衡。这项改进是为了改善冠状面的矫形，并为被弹力带压迫的脊柱在矢状面增加更大的矫正，以稳定脊柱。

USO 支具可以为各种不同目的多途径调整矫正带，因此它在脊柱侧凸治疗外也可有其他用途。

然而，如同其他的在使用的软支具，这个USO支具并不易调整，并且患者在日常的使用中也会感到困扰。因此软支具进一步发展而使其更易于调整和使用及实现3D 矫形十分必要。

7 SpinealiteTM支具

该软支具由Weiss 等［23］设计(见图5)，与SpineCor 支具有几点不同:①矫正带材料比SpineCor支具材料弹性差很多，短暂戴几周后并不会失去张力，矫形力度保持较稳定，而不像SpineCor 有不受限制的自由的移动。②戴起来不如SpineCor 支具舒适，但考虑到矫形能力在支具治疗结果中的关键性，舒适度的减少会带来更加的矫形效果。③Fischer支具和SpineCor 支具采用了腹部和背部压缩力，Spinealite 支具仅使用了1 个背部压缩力使连接性区域(肩和大腿)的躯干中间(即胸腰连接处或上腰部)能维持腰椎前凸。这个在矢状面上的矫正行为对于弯曲的矫正是很有益处［20］，因此该支具被誉为3D 脊柱侧凸矫正的新支具。

图5 Spinealite 支具Fig.5 Spinealite brace

Spinealite 支具根据脊柱侧凸不同的分型进行调整。对于包括单胸弯在内的所有弯曲模式，肩带在胸弯凸侧上收缩转换至胸弯凹侧。对无明显腰弯的模式，支具骨盆部分的附件必须尽可能居中，而对于腰弯明显的模式，支具骨盆部分应偏向一侧以抬高腰弯凸侧的半骨盆。

虽然作者报告了一些成功的病例，但目前尚无没有证据表明Spinealite 支具可以改善软支具的治疗效果，建议每12 h 轮换应用新的软支具和高矫正性硬支具，定期调控。同时建议广泛实施如Borysov等［24］所述的锻炼项目。

Fischer 支具，SpineCor 支具和Spinealite 支具的作用原理主要是物理治疗途径的矫正行为，而TriaC软支具则使用标准的3 点压力矫形系统，但只适用于一定的单弯曲。综上所述，尽管部分文献报道了关于软支具治疗AIS 的成功案例，但医师仍旧不能让患者承受单独使用软支具治疗的风险，因为另外一些文献也报道了相反的结果和依据侧凸模式使用限定型号的限制。希望在不远的将来，在加强骨科学、力学、材料学、生物学等多学科交叉融合的基础上，更深刻的认识AIS 进展的力学因素，进一步改进软体支具设计理念，尤其是新型的复合材料及3D打印技术的应用，能够快速模拟制作出真正的个体化的、更符合侧凸生物力学的软体矫正支具，使其成为治疗进展中AIS 的重要手段。

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