三維打印脊柱矯形器聯(lián)合施羅斯矯形體操在青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者中的應(yīng)用

梁俊豪, 張 鑫, 劉 輝, 劉付龍, 陳羅西

(四川省骨科醫(yī)院 康復科, 四川 成都, 610041)

青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸是一種發(fā)生于青春期前后的病因不明的脊柱和軀干發(fā)育異常,是最常見的脊柱側(cè)凸類型[1]?；颊呒怪鶑澢嵌?Cobb角)大于40°時,通常首選矯正手術(shù)進行治療,以免脊柱過度彎曲導致生理結(jié)構(gòu)變化,Cobb角小于40°時,大多選用脊柱矯形器、理療和健康鍛煉等保守方法治療即可[2]。然而,長時間佩戴矯形器可能會引起背痛,甚至導致脊柱正常生理曲線喪失,即平背現(xiàn)象[3]。因此,如何有效延緩脊柱側(cè)凸的進展和提高患者生活質(zhì)量,一直是臨床治療中的重點與難點。相關(guān)研究[4]發(fā)現(xiàn),矯形器結(jié)合康復治療的效果優(yōu)于單一矯形器治療。施羅斯矯形體操有著悠久歷史和廣泛應(yīng)用范圍,可通過肌肉圓柱運動、三維(3D)運動等康復矯正措施增強患者的肌肉力量,對改善患者體態(tài)和生活質(zhì)量具有重要意義[5]。本研究將3D打印脊柱矯形器與施羅斯矯形體操聯(lián)合應(yīng)用于青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者的康復治療中,觀察其療效及對生活質(zhì)量的影響,現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取本院2019年3月—2022年3月收治的110例青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者作為研究對象。納入標準: ① 符合青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸診斷標準[6]者; ② 年齡10～18歲者; ③ Cobb角為20～45°者; ④ risser征0～4級者; ⑤ 能配合研究且臨床資料齊全者; ⑥ 知曉本研究并同意參加研究者。排除標準: ① 存在生長發(fā)育障礙者; ② 存在四肢畸形者; ③ 心、肺功能不全者; ④ 脊髓損傷者。將110例患者按照隨機數(shù)字表法分為對照組(3D打印脊柱矯形器聯(lián)合常規(guī)康復模式)和觀察組(在對照組基礎(chǔ)上聯(lián)合施羅斯矯形體操),每組55例。2組患者性別、年齡、病程、Cobb角和脊柱側(cè)凸類型等一般資料比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05), 具有可比性,見表1。

表1 2組患者一般資料比較

1.2 方法

對照組: 采用3D打印脊柱矯形器聯(lián)合常規(guī)康復模式進行治療,持續(xù)6個月。根據(jù)患者柔韌性、脊柱X線片、脊柱側(cè)凸程度等綜合情況,設(shè)計適合各患者的3D打印脊柱矯形器。囑患者佩戴矯形器后的前2周內(nèi)除洗澡、運動和睡覺外,每天選取合適時間段佩戴3～4次,每次佩戴結(jié)束后休息30～60 min可重新佩戴。第1～2天,每次佩戴1 h; 第3～4天,每次佩戴2 h,夜間入睡前佩戴1 h; 第5～14天,每次佩戴4 h; 第3周起,每天佩戴18 h以上,直至研究結(jié)束。常規(guī)康復模式包括健康宣教,每日300次深呼吸心肺功能訓練以及平衡功能訓練等。

觀察組: 在對照組的基礎(chǔ)上聯(lián)合應(yīng)用施羅斯矯形體操(在康復治療師指導下進行)進行治療,持續(xù)6個月。整體評估每例患者的身體柔韌性和脊柱側(cè)凸情況,制訂科學合理且具有針對性的行為標準以及姿態(tài)教育策略等。根據(jù)不同分型開展有針對性的訓練和糾正措施,包括糾正患者的坐姿、站姿和臥姿,配合螺旋角腹式呼吸法,進行臥位肌肉圓柱運動、池塘上的青蛙運動、日?；顒幼藙菁m正、門柄運動、提起骨盆訓練、俯臥位腰大肌協(xié)同訓練、懸掛練習等,每次90 min, 每周3次。見圖1。

A: 呼吸訓練; B: 日常生活指導(站姿、坐姿); C: 門柄運動; D: 3D打印脊柱矯形器穿戴; E: 提起骨盆訓練;F: 池塘上的青蛙運動; G: 臥位肌肉圓柱運動。

1.3 觀察指標

① 療效[7]: 顯效,側(cè)凸改善, Cobb角改善5 °及以上或Cobb角<10 °; 有效, Cobb角改善5 °以下,側(cè)凸稍有改善; 無效,側(cè)凸無明顯變化, Cobb角變大或無任何變化。總有效率=顯效率+有效率。② 脊柱活動度: 治療前后,由同一位康復治療師和骨科醫(yī)生對患者脊柱正位片進行Cobb角測量; 患者雙腿間距與肩同寬站立,雙手掌心相對,手肘伸直,腰部慢慢向前彎曲,康復技師將脊柱側(cè)凸水平角度尺垂直于第7頸椎棘突處,勻速移動至骶椎處,測量患者軀干旋轉(zhuǎn)角度(ATR)。③ 腹背肌耐力: 分別于治療前后囑患者取仰臥位,雙腿伸直并攏,抬高30 °, 保持姿勢并記錄能保持的最長時間,以此測得腹肌耐力值; 囑患者取俯臥位,雙手抱頭,固定雙腿,向后挺直脊柱,保持頭部不動并將上身抬高至最大可承受高度,記錄可以維持的最長時間, 60 s為正常記為0分,每縮短1～5 s則增加1分,總分11分,得分越低表示耐力越好。④ 腰背痛癥狀和Oswestry功能障礙指數(shù)(ODI): 治療前后,采用McGill疼痛問卷(SF-MPQ)[8]評估患者腰背痛癥狀,包括神經(jīng)病理性疼痛、陣發(fā)性疼痛、持續(xù)性疼痛和情緒4個維度,共22個條目,每個條目0～10分,得分越高表示患者腰背痛癥狀越嚴重; 治療前后,采用ODI對患者生活自理能力、坐位、睡眠、步行、站立、性生活、提物、社會生活等多方面情況進行評估[9],每個條目0～5分,滿分50分,評分越高表示患者癥狀越嚴重。⑤ 生活質(zhì)量: 治療前后,采用脊柱側(cè)凸22項問卷[10](SRS-22)評估患者的生活質(zhì)量,包括精神健康、自我形象、功能、疼痛和治療滿意度5個維度,共22個條目,每個條目1～5分,得分越高表示生活質(zhì)量越好。

1.4 統(tǒng)計學分析

2 結(jié) 果

2.1 療效比較

觀察組顯效率高于對照組,有效率低于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05); 2組總有效率比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2。

表2 2組患者臨床療效比較[n(%)]

2.2 脊柱活動度比較

治療后, 2組Cobb角和ATR均小于治療前,且觀察組Cobb角和ATR小于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05), 見表3。

表3 2組患者脊柱活動度比較 °

2.3 腹背肌耐力比較

治療后, 2組腹肌、背肌耐力評分均低于治療前,且觀察組腹肌、背肌耐力評分低于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05), 見表4。

表4 2組患者腹肌、背肌耐力評分比較 分

2.4 SF-MPQ評分和ODI比較

表5 2組患者SF-MPQ評分和ODI評分比較 分

治療后, 2組SF-MPQ評分和ODI評分均低于治療前,且觀察組評分低于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05), 見表5。

2.5 生活質(zhì)量評分比較

治療后, 2組患者精神健康、自我形象、功能、疼痛、治療滿意度評分均高于治療前,且觀察組各維度評分高于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05), 見表6。

表6 2組患者生活質(zhì)量評分比較 分

3 討 論

青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸是一種脊柱畸形,不僅會影響患者骨盆、脊柱、胸廓等多種組織,而且可能對脊髓功能造成嚴重影響,因此早期矯正及控制畸形非常重要[11]。目前,特發(fā)性脊柱側(cè)凸的確切發(fā)病機制尚不清楚,但可能與遺傳、生長激素、結(jié)締組織發(fā)育不良、神經(jīng)-平衡系統(tǒng)功能障礙等因素密切相關(guān)[12]。研究[13]表明,矯正器具有矯形輕中度脊柱側(cè)凸并防止脊柱側(cè)凸進一步發(fā)展的作用。傳統(tǒng)矯形器的生產(chǎn)需要花費大量時間和材料,且石膏加工過程中的較高膨脹系數(shù)和材料冷卻引起的回彈會在一定程度上降低矯形器的精度[14]。近年來,3D打印技術(shù)逐漸受到康復醫(yī)學專家的關(guān)注,且因具有個性化生產(chǎn)和高效率等優(yōu)勢已被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。3D打印方法通過分析有限元對矯形效果進行預(yù)測并對矯形器結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,可以很好地消除誤差,提高矯正器精確度,使生產(chǎn)結(jié)構(gòu)更適應(yīng)人體力學,增強定制矯形器的實用性和美觀性,并提高患者佩戴舒適度和匹配性[15]。然而,長時間佩戴矯形器容易引起腰背肌力下降、腰部疼痛、胸廓繼發(fā)畸形、皮膚潰瘍和肺功能下降等并發(fā)癥,大多數(shù)患者由于并發(fā)癥難以堅持佩戴矯形器,造成畸形不可避免地復發(fā)甚至加重[16-17]。鑒于此,本研究將3D打印脊柱矯形器和物理治療施羅斯矯形體操有機結(jié)合,以期起到更為有效的矯正效果。

本研究結(jié)果顯示,觀察組治療顯效率顯著高于對照組, Cobb角、ATR顯著小于對照組,腹背肌耐力評分、SF-MPQ評分和ODI評分顯著低于對照組,表明3D打印脊柱矯形器聯(lián)合施羅斯矯形體操治療能有效提升矯正效果,改善患者Cobb角和ATR, 增強腹背肌耐力,緩解腰背痛癥狀。分析原因為:施羅斯矯形體操治療的作用機制主要是針對脊柱側(cè)凸的凹凸兩側(cè)進行針對性矯正訓練,患者根據(jù)康復師指導調(diào)整呼吸和矯正姿勢,通過不同的坐姿、躺姿、臥姿等擺位向脊柱側(cè)凸相反方向調(diào)整身體,打開凹側(cè)側(cè)凸,盡可能延展脊柱,使其回到中線,然后配合螺旋角呼吸調(diào)節(jié)并矯正脊柱水平面旋轉(zhuǎn),吸氣時將更多的空氣吸入背部左側(cè)和右前方的胸部,呼氣時收緊軀干并保持旋轉(zhuǎn)直立,這種呼吸技術(shù)有助于打開脊柱凹側(cè),增加肺活量,有助于脊柱恢復正常位置,確保脊柱兩側(cè)平衡,亦在一定程度上改善“剃刀背”畸形[18-19]。本研究結(jié)果還顯示,觀察組患者生活質(zhì)量(精神健康、自我形象、功能、疼痛和治療滿意度)評分顯著高于對照組,表明3D打印脊柱矯形器聯(lián)合施羅斯矯形體操治療能有效提高患者生活質(zhì)量。腰部疼痛減輕,腰背肌力提高,側(cè)凸曲線進展得到控制,體態(tài)得以改善,對患者生活質(zhì)量的提升均具有積極影響。然而,施羅斯矯形體操治療亦存在不足之處,例如該方法需要患者長期堅持和有效訓練,對患者依從性的要求較高,此外為了達到目標肌群訓練的目的,康復師必須對患者的每個動作進行指導和監(jiān)督。

綜上所述, 3D打印脊柱矯形器聯(lián)合施羅斯矯形體操對青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸具有較好的矯正效果,能夠緩解患者腰背痛癥狀,改善Cobb角和ATR, 增強腹背肌耐力,提高患者生活質(zhì)量。