功能性康复训练改善青少年特发性脊柱侧弯的研究

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2017.28.006

摘要/Abstract

摘要：

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文题释义：
青少年特发性脊柱侧弯：是青少年在生长发育的快速期出现的脊柱病变，脊柱三维弯曲的同时往往伴有椎体和胸部变形、形体不对称、运动失衡等病理现象。但纵观青少年特发性脊柱侧弯的临床现状发现，无论是基础还是临床研究始终无法明确揭示青少年特发性脊柱侧弯的一元论致病因素，在以上诱发和加重脊柱侧弯的可能原因中，肌肉是较容易实施治疗和康复干预的作用点。
功能性康复训练：不管何种病因，脊柱侧弯一旦形成，机械力将起着重要作用，功能性训练与其他非手术治疗相比，其优越性在于这些训练内容结合与脊柱相符的解剖学和生理学特性，能最大限度地发挥脊柱椎旁肌肉的平衡。通过功能性康复训练调控脊柱侧弯椎体两侧的不对称应力，可以有效地控制脊柱侧弯的发展，是值得重视的脊柱侧弯康复方法。

摘要
背景：青少年特发性脊柱侧弯(AIS)的康复手段众多，功能性康复训练可为临床康复治疗提供支持和可操作性建议。
目的：分析运动对脊柱力学紊乱薄弱环节的积极作用，通过运动康复全面改善脊柱侧弯。
方法：将19例青少年特发性脊柱侧弯患者随机分成试验组10人，采用手法复位+功能性康复方案，对照组9人，采用手法复位+常规肌力训练。用X射线摄片，脊柱测量仪测量青少年特发性脊柱侧弯患者不同姿势下的脊柱形态，用Back-Check等长肌力测试仪测量躯干侧屈力，用关节角度尺测量腰部活动度，用SRS-22问卷测量患者的主观感觉，所得数据进行t 检验。
结果与结论：①通过32周的干预，干预后试验组与对照组相比在Cobb角，顶锥偏离骶骨中线距离差异有显著性意义(P < 0.05)；矢状面脊柱关节角度更接近于生理曲线；②在肌力方面，试验组和对照组在干预前后的差值有显著性意义(P < 0.05)；③试验组与对照组相比，在腰部活动度前屈有非常显著性意义(P < 0.01)，在后伸、右侧屈方面有显著性意义(P < 0.05)；④在主观感觉功能活动、疼痛、自我形象、心理健康和治疗满意程度5个维度的问卷上试验组分值均高于对照组(P < 0.05)；⑤结果说明，功能性康复运动提高了脊柱深层肌群对腰椎的控制能力和脊柱凸侧肌肉的力量和耐力，促进其健康成长。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程
ORCID: 0000-0002-7813-5840(傅涛)

关键词: 组织构建, 骨组织工程, 康复, 脊柱矫正, 运动疗法, 脊柱侧弯, 青少年, Cobb角, Spinal mouse脊柱测量仪, SRS-22, 腰部活动度

Abstract:

BACKGROUND: Various methods are involved in the treatment of adolescent idiopathic scoliosis (AIS), and functional rehabilitation training can provide support for clinical rehabilitation.
OBJECTIVE: To explore the positive effects of exercise on the weak links of spinal mechanical disturbance, and to fully improve AIS through sport rehabilitation.
METHODS: Nineteen AIS patients were randomly divided into experimental (n=10) and control (n=9) groups, followed by given manual reduction combined with functional rehabilitation training, or manual reduction combined with conventional strength training. The shape of the spine was acquired under different postures using X-ray and Spinalmouse. The spinal lateral flexion strength was assessed by Back-Check tester. The range of motion of the waist was measured by joint angle measurement apparatus. The patients’ subjective feeling was measured through Scoliosis Research Society-22 questionnaire. All data underwent t-test.
RESULTS AND CONCLUSION: After 32-week intervention, the Cobb angle and distance of top cone deviating from the midline of sacrum had significant difference between experimental and control groups (P < 0.05). The experimental group patients had the sagittal spinal joint angle that was closer to the physiological curve. There was a significant difference in the muscle strength between experimental and control groups (P < 0.05). The range of motion of the waist under anteflexion, as well as posterior extension and right lateroflexion showed significant difference between experimental and control groups (P < 0.01, P < 0.05). The Scoliosis Research Society-22 Questionnaire scores in the experimental group were significantly higher than those in the control group (P < 0.05). These results indicate that functional rehabilitation training can improve the control ability of deep muscle groups and muscle strength and endurance.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

Key words: Scoliosis, Adolescent, Exercise Therapy, Tissue Engineering

中图分类号:

R318

傅涛，厉彦虎. 功能性康复训练改善青少年特发性脊柱侧弯的研究[J]. 中国组织工程研究, 2017, 21(28): 4462-4468.

Fu Tao, Li Yan-hu. Functional rehabilitation training improves adolescent idiopathic scoliosis[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2017, 21(28): 4462-4468.

图/表（结果） 6

2.1 参与者数量分析 纳入患者19例，试验过程中无脱失，全部进入结果分析。

2.2 两组基线资料分析 见表2。两组患者分组流程图见图1。

2.3 功能性康复干预方案对青少年特发性脊柱侧弯患者冠状面脊柱形态的变化 试验组干预后无论是从Cobb角还是从顶锥偏离骶骨中线距离来看，和干预前相比差异均有显著性意义(P < 0.01)，与对照组干预后相比差异也有显著性意义(P < 0.05)，对照组在干预后和干预前相比，虽然cobb角没有显著性差异，但从顶锥偏离骶骨中线距离这个指标差异有显著性意义(P < 0.05)如表3，图2。

2.4 功能性康复干预方案对青少年特发性脊柱侧弯患者矢状面脊柱形态的变化 在实施功能性康复干预方案后，采用配对t检验对试验组和对照组治疗后的矢状面脊柱关节角度进行统计学分析，如表4所示，在直立位时，试验组与对照组相比，在胸椎段Th_3/4、Th_4/5、Th_7/8、Th_8/9节段，腰椎段Th₁₂/L₁、L₄/L₅、L₅/S₁节段差异有显著性意义(P < 0.05)，特别是Th_5/6、 L₁/L₂、L₂/L₃差异呈现出非常显著性意义(P < 0.01)；骶骨倾角和全胸椎差异也呈非常显著性意义(P < 0.01)。

在前屈位时，试验组与对照组相比，胸椎段Th_10/11，腰椎段L₄/L₅差异有显著性意义(P < 0.05)，Th_5/6、骶骨倾角差异有非常显著性意义(P < 0.01)。

干预后，试验组和对照组青少年特发性脊柱侧弯患者在直立姿势下，试验组与对照组相比，更接近正常的生理曲线，如图3。在前屈姿势下，试验组与对照组相比差异不大，但可以看出试验组有更接近正常的生理曲线的趋势，如图4。

2.5 干预前后青少年特发性脊柱侧弯患者脊柱两侧躯干力量 让青少年特发性脊柱侧弯患者在干预前后沿额状轴，在0°(中位区域)时躯干做等长收缩时产生的力量，以及在30°(张力区域)时，躯干做静态侧屈动作来测量躯干侧屈肌在做等长收缩时产生的力量如表5。

从表5和图5可以看出，无论是中位区域还是张力区域，试验组干预后与干预前相比，青少年特发性脊柱侧弯主弯侧等张肌力差异存在显著性意义(P < 0.05)，对照组主弯侧在中立区域，干预后与干预前相比，主弯侧等张肌力也存在显著性差异(P < 0.05)，但在张力区域干预前后主弯侧等张肌力没有差异，说明即使是常规肌力训练依然可以改善患者的肌肉力量。干预后，试验组和对照组没有显著性差异，但试验组和对照组在干预前后的差值差异有显著性意义(P < 0.05)，作者认为，功能性康复干预方案对躯干肌肉力量的锻炼更具有针对性。

2.6 干预前后对青少年特发性脊柱侧弯患者腰部活动度的影响 在实施干预后，对试验组和对照组的腰部活动度进行分析，干预前，两组间腰部活动范围各项数据无显著性差异，干预后，对照组在前屈、后伸、左侧屈、右侧屈与干预前相比没有显著性差异。试验组的腰部活动度在前屈有了明显的改善，差异有非常显著性意义(P < 0.01)，在后伸、右侧屈方面有显著性改善(P < 0.05)，而在左侧屈差异无显著性意义(P > 0.05)。如表6。

干预后，试验组与对照组相比，在前屈差异有非常显著性意义(P < 0.01)，在后伸、右侧屈方面差异有显著性意义(P < 0.05)，而在左侧屈差异无显著性意义(P > 0.05)。

2.7 干预前后对青少年特发性脊柱侧弯患者主观感觉的影响 干预前，试验组和对照组主观感觉相比没有显著性差异，但干预后，和对照组相比，试验组在问卷的5个维度上均有显著性差异(P < 0.05)，见图6。

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引言

材料方法

1.1 设计 对比观察。

1.2 时间及地点 试验于2015年3月至2015年11月完成。2015年3月在北京XXX小学完成受试者的初筛，脊柱X射线正侧位片和Spinal mouse脊柱测量仪在北京体育医院完成，2015年4月至2015年11月开始为期32周的康复干预，在北京XXX小学和体育医院完成。

1.3 对象

1.3.1 诊断标准 ①站立位拍摄过胸腰椎正侧位X射线片显示有脊柱侧弯；②诊断参照国际脊柱外科学会特发性脊柱侧弯的诊断标准。

1.3.2 纳入标准 ①符合国际脊柱外科学会的特发性脊柱侧弯诊断标准；②年龄范围在9-11岁；③未接受过手术治疗；④试验研究过程中没有佩戴过矫形支具。

1.3.3 排除标准 以往临床检查中发现有任何神经系统疾病。

从北京某小学筛选出的青少年特发性脊柱侧弯受试者19例(男孩11例，女孩8例)，年龄范围在9-11岁。采用随机数字表法将19例随机分为2组，试验组10例，男生6例，女生4例，平均年龄10.01岁，cobb角12°-24°，平均(16.18± 3.15) °，做手法复位+功能性康复方案；对照组9例，男生5例，女生4例，平均年龄9.94岁，cobb角11°-22º，平均(15.71±3.37)°，做手法复位+常规肌力训练。

所有受试者脊柱侧弯均在部位主要为胸腰段，大部分为C型，Cobb角10°-24°，均采用脊柱测量仪进行脊柱节段角度测量。

1.4 方法

1.4.1 脊柱侧凸的X射线片和特殊测量 站立位脊柱X射线正侧位片，侧凸角度测量最常采用的是Cobb角测量法，确定侧凸范围的上端椎体及下端椎体，测量上端椎体上终板平行线及下端椎体下终板平行线之间的夹角；顶锥偏离骶骨中线距离，侧凸主弯顶椎偏移身体中垂线(耻骨联合上缘中点与C₇椎体中心点的连线)的水平距离。

1.4.2 用Spinal mouse脊柱测量仪测量 测量时，受测者自然直立，双手放在身体两侧，双目平视前方并且脱掉上衣，暴露出从C₇到S₃的整个身体背部。用眉笔标记从C₇到S₃的每一个棘突，测试者需完成站立和前屈两个动作，在这两个姿势下，用脊柱电子测量仪进行测量患者在直立和前屈姿势下脊柱关节角度。

1.4.3 腰部活动度测试 受试者取站立位时将量角器的轴心固定在L₅处，移动臂放在L₅棘突与T₁₂棘突连线上，而固定臂对准L₅棘突的垂线。通过腰部活动时指针对应值的变化得知前屈、后伸的范围，再测试冠状面的侧屈，每个平面活动度测4次取平均值。

1.4.4 腰部侧屈力测量 受试着沿额状轴，用Back-Check等长肌力测试仪分别测试中位区域(0°)和张力区域(30°)时躯干等长收缩时产生的力量等长肌力。

1.4.5 功能性康复干预方案 根据受试者的腰椎弱链测试参考其他研究^[7]，为干预组设计了如下的功能性康复干预方案，如表1，3次/周，从30 min开始，逐渐延长到45 min左右，干预32周。其目的是纠正脊柱的力学改变，提高脊柱3个子系统的协调稳定性。脊柱的手法复位由专业的医生每周进行2次，4周后改为每周1次，共施治8周，共计16次。

1.4.6 主观感觉评价 在功能性康复方案干预前后，采用脊柱侧弯研究会制定的问卷(SRS-22)分别对试验组和对照组从5个维度，功能活动、疼痛、自我形象、心理健康和治疗满意程度来进行主观感觉的评价。

1.5 主要观察指标 ①冠状面、矢状面脊柱形态的变化；②脊柱两侧躯干力量；③腰部活动度；④主观感觉。

1.6 统计学分析 实验数据均用x(_)±s表示，通过SPSS 17.0统计软件和EXCEL进行处理，通过独立样本t 检验和配对t检验，显著性差异标准为P < 0.05。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

讨论

青少年特发性脊柱侧弯是一种复杂的畸形，侧弯影响着每节脊椎的屈曲、伸展、侧屈和旋转。由于在基础或是临床研究始终无法明确揭示青少年特发性脊柱侧弯的发病机制^[8]，因此，青少年特发性脊柱侧弯的治疗上也缺乏针对性^[9]。目前青少年特发性脊柱侧弯的治疗方法大体上可以分为非手术治疗和手术治疗两大类^[10]，由于脊柱手术风险大，操作难度高，术后并发症较多，所以早期病例多采用非手术治疗，如果患者仍在生长期，在北美一般的治疗方法是观察，曲线大于25°应用支具治疗^[11]，尽管有些人对支具治疗的有效性持怀疑态度，但支具治疗作为非手术治疗的主要手段已得到广泛共识^[12]。但由于支具佩戴时间长，导致肌肉主动运动减少，研究已经证明长时间的废用有促使脊柱稳定肌“关闭”的倾向^[13]，从而导致运动质量、肌力及神经肌肉系统控制能力的降低，进而降低生活质量，并可能导致再次损伤，这种恶性循环正是由于缺乏主动治疗的介入，最终还可引发新的脊柱问题和新的神经系统症状。因此，对处于生长发育的青少年来说，作者采用了运动疗法来康复治疗青少年特发性脊柱侧弯，其目的就是要改变脊柱两侧的不对称应力，来达到控制脊柱侧弯的发展。运动可增加患者的协调性、脊柱的本体感觉和运动控制^[14]，且不会增加曲线的进展，是早期青少年特发性脊柱侧弯治疗的最佳方法^[15]。

3.1 青少年特发性脊柱侧弯患者冠状面脊柱形态的变化从脊柱的冠状面上来看，从中线到侧弯上任何一点的距离随着侧弯矫正，Cobb角减小，而且顶锥偏离骶骨的距离缩短，试验组在干预后无论是从Cobb角还是从顶锥偏离骶骨中线距离来看，和干预前相比均有显著性差异，干预后，试验组与对照组相比也具有显著性差异，对照组在干预后和干预前相比，顶锥偏离骶骨中线距离这个指标存在显著性差异。作者认为可能是由于对照组采用同样的手法复位带来的令人满意的效果，当然也不排除常规肌力练习对脊柱形态的变化也存在着积极的意义，但干预后的实验结果显示：功能性康复干预方案较常规肌力练习有更强的针对性。这与其他研究者用运动疗法的来减少的脊柱侧弯Cobb角的结果相似^[16]，除了运动疗法，有研究发现常规的体育活动(诸如游泳)对青少儿纠正脊柱侧弯也是大有益处的^[17]。当然，功能性康复训练对青少年特发性脊柱侧弯患者脊柱椎旁肌肉的募集和激活模式的神经肌肉控制机制作者正在进一步的研究中。

3.2 青少年特发性脊柱侧弯患者矢状面脊柱形态的变化在本研究中，作者采用了脊柱测量仪作为研究手段之一，除了提供脊柱矢状面的数据以外，Spinal mouse测量相对于X射线检查还有一些优势^[18]，有研究认为将脊柱测量仪置于脊柱最突出的部位，将0标度正对脊柱中点，读出脊柱旋转的度数< 5°为阴性^[19]， 5°-7°为阳性，> 7°为明显阳性。脊柱形态测量仪能够轻松、准确的测量出T₁-S₁的各个椎体之间的椎间角，能够对胸腰椎前屈、后伸、直立位的功能进行对比，在没有辐射的情况下，可以进行反复测量，适用于大规模的脊柱侧弯的普查。本研究中，干预后试验组和对照组青少年特发性脊柱侧弯患者无论是直立姿势还是前屈姿势，在胸椎段和腰椎段多个节段都具有显著性差异，有研究认为在颈椎与胸椎共存的后凸的特发性脊柱畸形中，如果过分强调孤立的节段(诸如单纯的考虑Cobb角的测量，颈胸后凸成曲线倾斜)的改变都会忽视全脊椎的生理曲线，从局部畸形变成连续畸形，随后由腰椎过度前凸来保持平衡，故此，有学者提出用骨盆的参数来考量对脊柱侧弯的治疗效果^[20-21]。因此，脊柱测量仪可以比较好地展示脊柱相邻节段和全长的改变，便于更好地观察治疗效果，干预后，试验组在直立姿势和前屈姿势下都更加接近正常的生理曲线，也提示本次设计的功能性康复训练对青少年脊柱侧弯是有效的。

3.3 躯干肌力和腰部活动度 青少年脊柱侧弯预示着脊柱存在不稳定性，因此要求对涉及脊柱屈曲的训练加以注意^[22]。外层肌肉(动力肌)、深层肌肉(稳定肌)在神经系统的控制下，特别是稳定肌主动收缩以保持脊柱的稳定。本次针对青少年特发性脊柱侧弯患者所设计的功能性康复干预方案，着重于对受试者的上、下腹和腰背肌的肌力进行强化训练，使其在脊柱周围能够形成一道强而有力的“胸腰围^[23]”，可以增强维持脊柱正常姿势的肌肉，调整脊柱两侧的肌肉力量的平衡，牵引凹侧挛缩的肌肉、韧带，从而达到了增强脊柱正常生理曲线维持和矫形的目的，所以，试验组和对照组相比，在干预后脊柱畸形在冠状面和矢状面都有令人满意的结果。

脊柱侧弯时，形成一根弯曲的“梁”结构^[24]，在力学理论上其凹凸侧受到不同的压应力和拉应力，既受肌肉的影响，也影响着肌肉的力量。侧弯脊柱邻近节段的运动能力会明显下降了，引起局部肌肉紧张，保护性的使下腰段脊柱僵硬，造成主弯侧和主弯对侧肌肉的失衡加剧。进而会影响脊柱的活动度和椎旁肌肉的力量。

本研究设计的功能性康复干预方案，伴随青少年特发性脊柱侧弯患者腰背部力量的增加，脊柱两侧的肌肉平衡有了一定改善，腰部的疼痛也有了较好的缓解^[25]，腰部活动度有了显著的增加，特别是在前屈、后伸及右侧屈方面有了极大的提高^[26]；但为什么在左侧屈没有改善，是与侧弯的类型、主弯的方向抑或是锻炼方案有关，作者仍在探讨过程中，有待进一步的实验验证，同时也说明了功能性康复干预方案对青少年特发性脊柱侧弯患者腰部活动范围的改善是具有一定疗效的。

3.4 青少年特发性脊柱侧弯患者主观感觉的影响 除了客观指标，患者的主观指标也是十分重要的，把主观评定和客观测试有机地结合在一起，可以更全面地反映患者的康复效果，因此，作者采用脊柱侧弯研究会制定的问卷SRS-22从功能活动、疼痛、自我形象、心理健康和治疗满意程度来进行主观感觉的评价^[27]。结果显示：试验组在5个维度的得分上均有大幅度的提高，尽管也有研究采用BSSQ问卷来评价患者的主观感觉，但是研究显示SRS-22与BSSQ在信度和效度上等同的^[28]。本研究受试者对康复治疗后的效果表现出满意。虽然本研究样本量略小，但是对于探讨功能性锻炼是康复青少年特发性脊柱侧弯有益的方法仍有一定的积极作用，功能性康复其主要目的是增强躯干肌的肌力，增强脊柱稳定性。综合力量训练和易化核心肌群被认为是保护和恢复脊柱及肌肉群平衡并促进完成运动的有效方法。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程