青少年脊柱側凸的生物力學因素相關性研究

田 飛，楊一帆，丁 桃

昆明醫科大學第一附屬醫院康復醫學科，云南昆明市650032

脊柱側凸(scoliosis)是指站立位時應用Cobb法測量X線平片上脊柱側方彎曲的角度，若角度≥10°則定義為脊柱側凸[1]。國外脊柱側凸研究學會(Scoliosis Research Society,SRS)報道，結構性脊柱側凸患病率為0.3%～2%，占80%～90%[2]。SRS根據脊柱側凸病理結局的不同，將脊柱側凸分為結構性脊柱側凸和非結構性脊柱側凸[3]。脊柱側凸輕者會導致患者的情感心理異常、脊柱持續疼痛、脊柱活動度下降等問題，重者將會影響心肺功能，導致日常活動能力受限，甚至危及患者生命。臨床上多根據側彎角度的不同采取不同的治療方式，Cobb角10°～＜25°的患者建議進行醫療體操、物理因子的治療并定期觀察，Cobb角25°～＜40°的患者建議佩戴矯形支具治療，Cobb角≥40°的患者建議手術矯正治療[2]，但是具體的治療方案應根據患者的實際情況靈活選擇。

脊柱側凸的患者存在嚴重的脊柱不對稱現象，這種現象可能是由脊柱最初的不對稱現象發展而來。如果能對最初的脊柱不對稱現象進行干預，就有可能阻止或減緩脊柱不對稱的進一步發展。本研究旨在尋找脊柱側凸的可能力學致病因素，探究早期脊柱不對稱現象與后期各種脊柱側凸之間的聯系，為下一步大范圍姿勢評估提供理論及臨床依據，為以后預防及治療青少年脊柱側凸提供新的思路。

1 資料與方法

1.1 基本資料收集

2016年12月，將昭通市昭陽區沙壩小學的4～6年級學生總計637例納入調查。在進行脊柱篩查及評估的同時，由評估小組成員對所有受檢者的年齡、性別、身高、體質量等資料進行收集。

由富有經驗的康復醫師、康復治療師組成“脊柱評估小組”，安排每位小組成員對同一批被檢者同一個數據重復測量3次，計算每一個需要測量數據的組內相關系數(intra-class correlation coefficient,ICC)，發現各測量數據的ICC均大于0.8，提示測量結果的可重復性好。脊柱篩查內容：①軀干對稱性檢查；②Adam前屈試驗和側方彎曲試驗；③Cobb角測量。共篩查出脊柱側凸患者19例。

對照組匹配標準：①居住在同一縣區，生活環境相似，家庭經濟收入相同；②性別、年齡、身高、體質量指數、民族相同；③書包類型、距離學校距離、每周參加體育活動時間、每周使用電腦時間相同；④無明確的神經、肌肉、骨骼系統疾病。對照組納入42例。

兩組性別、年齡、身高和體質量均無顯著性差異(P＞0.05)。見表1。

本研究已經本院倫理委員會審批通過。

1.2 方法

對兩組進行姿勢評估。評估內容為依據查閱文獻[4-8]所得的可能導致青少年脊柱側凸的生物力學因素，分別為高低肩、頸側屈、頸旋轉、胸側屈、胸旋轉、腰側屈、腰旋轉、骨盆側傾、骨盆前后傾、長短腿和足弓類型。脊柱評估使用無線雙路傾角器(美國JTECH公司)分別對頸椎、胸椎、腰椎4個方向的活動度進行測量，評估脊柱左右兩側的活動度是否對稱。

1.3 統計學分析

采用統計軟件SPSS 22.0對數據進行處理，計量資料進行t檢驗，計數資料進行χ2檢驗，相關性分析進行二分類Logistic回歸分析。顯著性水平α=0.05。

2 結果

兩組間高低肩、骨盆側傾、胸側屈、胸旋轉、腰側屈、腰旋轉、長短腿和足弓類型均有顯著性差異(P＜0.05)，頸側屈、頸旋轉和骨盆前后傾無顯著性差異(P＞0.05)。見表2。

對表2中有差異的8個生物力學因素進行二分類Logistic回歸分析，發現高低肩、胸旋轉不對稱、骨盆側傾、長短腿和扁平足是脊柱側凸的危險因素。見表3。

表1 兩組基本資料比較

表2 脊柱側凸相關情況比較

表3 影響脊柱側凸相關因素的二分類Logistic回歸分析

3 討論

影響脊柱平衡的因素大致可分為內在和外在影響因素。內在影響因素是指由于各種疾病所致的人體骨性、彈性、肌性結構和神經系統自身結構受損引起的脊柱畸形。外在影響因素指由于機械外力所致的人體骨性、彈性、肌性合體受損引起的脊柱畸形。這些外在的生物力學因素大致可分為兩類，一類是骨骼因素所致的脊柱異常，包括足弓異常、長短腿、骨盆異常、骨盆以上結構異常等；另一類是軟組織因素所致的脊柱異常，包括肌肉、筋膜等組織結構異常。當脊柱受不平衡的機械外力影響時，人體首先通過改變筋膜等結締組織的形態以協調軀干各部分的平衡[9]；當機械外力超過結締組織的代償能力時，人體則產生骨骼代償性改變。本研究是針對骨骼因素所致的脊柱異常進行研究。

本研究表明，高低肩、胸椎旋轉不對稱、骨盆側傾、長短腿和扁平足是導致脊柱側凸的生物力學因素。雖然以往研究報道了一些生物力學因素導致脊柱側凸的可能機制，但都缺乏科學的實驗設計來驗證這些機制。長短腿、骨盆側傾、高低肩所致的脊柱側凸可能跟軀干的失代償有關，其他生物力學因素所致的脊柱側凸的機制有待進一步研究[10-11]。雖然有些生物力學因素導致脊柱側凸的具體機制還不是很明確，但是至少可以通過這些危險因素初步篩查出那些由于機械因素導致的脊柱側凸患者，從而進行更有針對性的醫療干預。

本研究結果進一步說明對脊柱側凸患者開展細致的姿勢評估的必要性。在臨床中會遇到許多脊柱不對稱，但對應部位還未出現明顯癥狀的情況，通常我們都視為正常現象而不會對其進行姿勢評估或醫療健康教育。但是這些患者在以后的日子里很有可能出現慢性頸肩腰背痛、顳頜關節紊亂、骨性關節炎等疾病[12]，而這些疾病都與脊柱不對稱導致正常關節活動的終末端負荷過度有關[13]。因此，如果能對早期脊柱不對稱患者進行詳細的姿勢評估，就能在脊柱相關癥狀明顯出現前，盡可能早地發現患者，從而更早地明確診斷和進行必要的早期干預。

此外，本研究存在一定的局限性。對于篩查出來的由生物力學因素異常所致的脊柱側凸者，由于時間和場地限制，未能進行有針對性的診斷性康復治療，缺乏臨床療效對脊柱側凸與各種生物力學因素之間相關性的確切驗證，這將在我們下一步研究中逐步完善。今后我們將對實驗方法的設計與實施進行改良，以期探究篩選出的生物力學因素引發脊柱側凸的發病機制，為預防及治療青少年脊柱側凸提供更科學的理論依據。

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