运动干预青少年脊柱侧弯Cobb角的变化

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.22.024

中国组织工程研究 ›› 2013, Vol. 17 ›› Issue (22): 4161-4168.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2013.22.024

• 骨与关节临床实践 clinical practice of the bone and joint • 上一篇下一篇

运动干预青少年脊柱侧弯Cobb角的变化

杨宁，徐盼

南京师范大学体育科学学院，江苏省南京市 210097

出版日期:2013-05-28 发布日期:2013-05-28
通讯作者: 杨宁★，女，1964年生，江苏省南京市人，2006年苏州大学体育学院毕业，硕士，副教授，主要从事运动技能的学习和控制，脑损伤运动疗法的研究。 yangning12148@ yahoo.cn
作者简介:杨宁★，女，1964年生，江苏省南京市人，2006年苏州大学体育学院毕业，硕士，副教授，主要从事运动技能的学习和控制，脑损伤运动疗法的研究。 yangning12148@ yahoo.cn
基金资助:
江苏省高校自然科学基金(06KJB320064)。

Movement intervention recovers the Cobb angle of adolescent idiopathic scoliosis

Yang Ning, Xu Pan

School of Physical Education and Sport Science, Nanjing Normal University, Nanjing 210097, Jiangsu Province, China

Online:2013-05-28 Published:2013-05-28
Contact: Yang Ning★, Master, Associate professor, School of Physical Education and Sport Science, Nanjing Normal University, Nanjing 210097, Jiangsu Province, China yangning12148@yahoo.cn
About author:Yang Ning★, Master, Associate professor, School of Physical Education and Sport Science, Nanjing Normal University, Nanjing 210097, Jiangsu Province, China yangning12148@yahoo.cn
Supported by:
the Natural Science Foundation of Jiangsu High Institutes, No. 06KJB320064*

摘要/Abstract

摘要：

背景：青少年脊柱侧弯康复目前有许多方法，但针对患者的病症，以功能能力为目标运动疗法报道不多。
目的：观察分析运动干预对青少年脊柱侧弯Cobb角恢复的疗效。
方法：对1例15岁青少年脊柱侧弯患者做干预前拍摄X射线片，测量Cobb角度，确定弯屈的位置，根据弯曲位置确定相关肌肉，设计出功能动作，进行针对练习和运动模式练习。运动干预包括：①左腿跨侧栏练习。②左腿侧够橡皮筋练习(左手拉下高于头的皮筋，在橡皮筋弹性回落时及时用脚踝勾住。要求左侧腰部肌肉要及时收缩)。③舞蹈的扒杆动作练习(左侧)：擦地练习、划圈练习、小踢腿练习和蹲练习。④左侧侧压腿练习(拉伸右侧肌肉)。⑤直臂侧下拉皮带(双侧的背阔肌)。⑥俯卧沙袋提拉。⑦左侧单臂悬垂练习。⑧垫上运动：前、后滚翻，肩肘倒立起。⑨腹肌练习(正、侧转)。⑩教了4套韵律体操组合。所有的练习都在音乐控制下完成。共干预约50次，1-1.5 h/次，时间为两个半月。再次拍摄X射线片观察Cobb角的改变，观察干预前后患侧神经肌肉功能的进步情况。
结果与结论：通过两个半月，约50次(每次1.0-1.5 h)训练，使患者的Cobb角34°回到28°，专科医生建议可不用戴支具。说明运动干预对青少年脊柱侧弯Cobb角恢复效果显著。

关键词: 骨关节植入物, 骨与关节临床实践, 运动干预, 青少年脊柱侧弯, 脊柱侧弯, Cobb角, 运动模式, 训练, 姿势控制, X射线, 康复, 支具, 省级基金

Abstract:

BACKGROUND: Various methods are involved for the treatment of adolescent idiopathic scoliosis; however, reports concerning independent function-mediated training are rare.
OBJECTIVE: To explore the effect of movement intervention on the recovery of Cobb angle of patients with adolescent idiopathic scoliosis.
METHODS: One 15-year-old patient with adolescent idiopathic scoliosis was asked to take X-ray film before movement intervention to measure the Cobb angle and define the location. The related muscles were determined according to the bending position, and the functional motion was designed for the targeted exercises and movement pattern exercises. The movement intervention included: exercise for left leg to across the sidebar; exercise for left leg to side touch the rubber band (the rubber band that higher than the head was pulled down with the left hand, and then hooked the rubber band timely with ankle, and the left lumbar muscle should contracted); raking pole exercise (left): wiping exercises, circled exercises, small kicking practice and squatting exercises; left side stretching exercise (stretched the right side muscles); side pulled down the rubber band with arm (bilateral latissimus dorsi); prone sandbags pulling; left arm overhanging exercises; mat tumbling: forward roll, backward roll, and shoulder and elbow handstand; abdominal exercises (forward rotation and side rotation); four sets of rhythmic gymnastics portfolio. All the exercise were completed under the control of music, a total of 50 times intervention, 1-1.5 hours per time, and the course of the exercise was two and a half months. The X-ray films were re-taken to observe the changes of Cobb angle, and the improvement of the neuromuscular function on the affected side before and after intervention was observed.
RESULTS AND CONCLUSION: After the rehabilitative training for 50 times in two and a half months (1-1.5 hours per time), the Cobb angle of the patients was recovered from 28° to 34°. The specialists recommend that the brace should not be used. The results indicate that movement intervention has significant effects on the recovery of Cobb angle of the patients with adolescent idiopathic scoliosis

Key words: bone and joint implants, clinical practice of bone and joint, movement intervention, adolescent idiopathic scoliosis, scoliosis, Cobb angle, movement patterns, training, posture control, X-ray film, rehabilitation, brace, provincial grants-supported paper

中图分类号:

R318

杨宁，徐盼. 运动干预青少年脊柱侧弯Cobb角的变化[J]. 中国组织工程研究, 2013, 17(22): 4161-4168.

Yang Ning, Xu Pan. Movement intervention recovers the Cobb angle of adolescent idiopathic scoliosis[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2013, 17(22): 4161-4168.

图/表（结果） 2

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引言

在2009年第18届中国康协肢残康复学术年会上的报道指出，脊柱侧弯发病率较高，国内普查达到1.06%，中国15岁以内的儿童达3亿多^[1] 。临床上用Cobb角来确定侧弯的程度，从上位终椎椎体上缘、下位终椎椎体下缘各划一垂直线所形成的交角即为Cobb角，角度越大、侧弯越严重。曲度的进展一般被定义为Cobb角角度每年增加≥5°。一旦诊断为脊柱侧弯，脊柱侧弯角度增加的风险是临床上关注的重点^[2] 。所以Cobb角的角度矫正和曲线进展度应该是该病临床治疗的目标。不管何种方法，只要能矫正Cobb角的角度和控制曲线进展度，就是临床治疗所追求的目标。
现在，临床上的治疗分为保守治疗(或称非手术治疗)和手术治疗。手术治疗是国内外临床上经常采用的治疗方法，外科手术的作用是可以减少畸形，防止曲线进一步进展，因此可以减少将来心肺功能出问题的危险。如脊柱X射线平片上 Cobb角测量>45°通常需要手术治疗^[3] 。但是手术治疗的费用非常昂贵，并非所有的家庭都能承担得起。特别是对发育期间的儿童，其脊柱正在发育增长，而内固定器械并不能跟随着加长，使术后的矫正度数产生丢失现象^[4] 。所以有时一次手术不能解决问题。保守治疗分为支具治疗和物理治疗。支具治疗脊柱侧凸的历史已近400年，由于脊柱手术风险大，术后并发症较多，人们又重新重视支具治疗。
运动疗法是物理疗法的一种，是以徒手及应用器械进行运动训练来治疗伤、病、残患者，恢复和改善功能障碍的方法称为运动疗法。在临床治疗中属于保守治疗的一种。国内学者认为，多数保守治疗只能增加脊柱的柔韧性或在某种程度上改善患儿的体态姿势，却不能改变
侧弯的转归^[5] 。文章对1例15岁的脊柱侧弯患者实行单一的运动疗法治疗，观察Cobb角的变化及曲线进展度，从而探讨运动疗法的治疗青少年脊柱侧弯的效果及机制, 为青少年脊柱侧弯患者提供一种可能的康复方法。

材料方法

讨论

近年国内逐渐有相关报道^[6-8] ，已有较多作者比较支具治疗青少年脊柱侧弯与自然病程的结果，肯定了支具的作用，它可有效地控制早期脊柱侧凸的发展，特别是对轻型特发性侧凸，可以避免手术或减轻手术患者侧凸的严重程度，目前, 支具在非手术治疗脊柱侧凸中占有重要地位^[9-16] 。在人们普遍认为矫形支具能够改变青少年脊柱侧弯的自然病程，有效控制轻、中度青少年脊柱侧弯的进展^[17-20] 。所以支具治疗已成为国内外常用的保守治疗方法。

采用支具治疗时，要求患者每天戴23 h，也有很多负面的影响。Matsunaga等^[21]首先对特发性脊柱侧弯患儿支具治疗前后的心理变化进行了比较研究，通过分析患儿的心理测验结果、佩戴支具的依从性及侧弯矫正情况,来评价对特发性脊柱侧弯患儿进行心理干预后的支具治疗效果。结果发现支具治疗前认为人格正常的134例患儿中，有108例在支具治疗后1个月测得人格异常。同时Freidel等^[22-24]报道，长期、每天长时间佩戴支具，虽然将有利于保证治疗效果，然而会给患儿的生活质量和心理健康带来较大的影响，诸如导致患儿心理、社交障碍，引起背痛、压疮、胸廓畸形、肺功能下降等并发症。在国内的保守治疗中还有电刺激、推拿和按摩。有研究说明，当今临床治疗中不再认为电刺激是治疗特发性脊柱侧弯的有效方法，也无明显证据说明理疗能控制弧度并改善侧弯畸形。同样，推拿手法和生物反馈都被发现不能改变脊柱侧弯的转归^[25] 。

运动疗法的理论基础应该是依赖于神经系统功能异常学说和生物力学异常学说。可训练的依据是人脑的可塑性理论。康复训练是通过训练运动控制系统的肌肉系统来修正脑干、脊髓的异常，改变中枢指令、运动程序的输出模式，并与环境结合，从而改变运动行为，达到矫正的目的。

国外运动疗法(运动干预)也有介绍。Shands等^[26]调查美国诊所，发现185例被用锻炼方法治疗的患者弯曲范围在0°-40°，病变稳定的占35%，加重的占61%，改善的占4%，详细的步骤、方法及监督和比较没有报道。Stone等^[27]给41例弯曲度5°-20°的小孩定了一个短的和每天的家庭练习方法，并且与匹配没有锻炼的小组进行比较。不幸的是90%的给与治疗的孩子没能进行规定的锻炼，所以作者不能总结关于锻炼的影响。作者认为这两个实验说明：①在美国采用运动疗法时练习的具体方法、强度和量没有报道，可能是造成效果不明显的原因。②训练的过程如果没有人充当治疗师或教师的角色，训练效果不佳。

在德国，SIR(Scoliosis Inpatient Rehabilitation)被运用于对脊柱侧弯的治疗。SIR采用的是独立锻炼程序并且结合用理疗的方法来矫正行为模式[28] ，使用Lehnert-Schroth所描述的原则。三维空间脊柱侧弯治疗基于运动感觉和肌肉感觉的原则，SIR治疗的3个步骤：①当被介绍到项目中的第1周，患者被分配到练习组，组内的人有相同的侧弯曲线模式。他们去学习怎样去提高他们的姿势感觉和怎样管理他们的日常行为。②在进行训练的这段时间，镜子的监控和治疗师的触觉刺激对提高练习中的姿势感觉是非常重要的，一般在家是就由自己监控。③在SIR中脊柱侧弯患者坐着锻炼。左边：象平常一样坐；右边：放松但伸直的状态以防止弯曲凹侧被挤压。SIR治疗研验证这样一个假设：以物理治疗为基础的干预能够降低脊柱侧弯孩子曲度增长率。作者认为这一实验说明：①运动疗法对脊柱侧弯的治疗是有效的。②它是为了矫正行为模式，但巩固和强化矫正了的行为模式(或称运动模式)手段不够多，强化新的运动技能的方法不够多。如果讲运动疗法对疾病的治疗有效，那么所采用的运动形式、运动强度、运动量和运动时间就好比药物治疗中的每一味药剂一样，治疗的效果直接与此有关，在此研究中提的不够具体。

中国目前采用运动疗法治疗脊柱侧弯的报道没有。本实验所设计的练习方法就是要改变问题肌肉的肌力和协调性，进行全身协调模式训练。进行多种运动模式的输入和强化，在训练中运用音乐节奏，严格的控制动作的幅度和强度，教师对患者进行一对一的训练。

2.1 相关肌肉的确定 X射线的结果显示，侧凸的部位是T₁₁到L₃。可能的问题是：凸侧(左侧)的骶棘肌、腹肌、腹内外斜肌、腰大肌、腰方肌、背阔肌和前锯肌无力，凹侧(右侧)的骶棘肌、腹肌、腰大肌、腰方肌的伸展性不够。

2.2 相关肌肉至针对性的练习 ①左侧腰大肌、髂腰肌、腹内外斜肌采取左腿跨侧栏练习，左腿侧够橡皮筋练习。②背阔肌采取直臂侧下拉皮带，俯卧俯卧沙袋提拉练习。③斜方肌下束采取左侧单臂悬垂练习。④竖棘肌、腹肌采取腹肌练习(正、侧转)、前后滚翻、肩肘倒立练习。⑤修正强化运动模式的练习采取舞蹈的扒杆动作练习(左侧)：擦地练习、划圈练习、小踢腿练习和蹲练习，律体操组合。

2.3 脊柱两侧应力的改变 青春期脊柱侧弯大多数都会发展或加重，这是由于脊柱侧弯椎体两侧存在着不对
称应力导致脊柱两侧不对称生长造成的，Aronsson研究证明存在着 30°的脊柱侧弯中，脊柱凸侧的椎体生长可比凹侧的多10%，Hueter-Volkmann定律，压应力可以抑制骨骺的生长，而张应力可以促进骨骺的生长，因此如何调控侧弯脊柱两侧的不对称应力才是治疗脊柱侧弯的关键[1]。提示在康复训练中的目标是增加凸侧的肌力、凹侧的肌肉伸展性，不断的调节使两侧的应力均衡，从而达到矫正侧弯的目的。除脊柱两侧的肌肉活动外，还可通过上下肢的活动来改变应力，因此，所有的练习要在姿势正确的情况下才是有效的。实验就是通过动力性和静力性力量练习来增加凸侧肌肉收缩力量，通过拉伸练习来增加凹侧的肌肉伸展性，来调节两侧不对称应力达到矫正角度的目的。

2.4 脊柱侧弯的神经系统异常学说 Yamada等^[29]对150例脊柱侧弯患者检查发现，79%的患者至少有1项检查存在明显功能障碍，认为侧弯的发生是脑干功能性或器质性改变造成的。研究还发现，脊柱侧弯患者与正常人之间位置觉、震动觉和前庭功能有显著差异，而先天性脊柱侧弯患者未发现类似异常，提示脊柱侧弯患者本体感觉通道功能障碍可能为原发病变，且患者对振颤刺激的反应明显下降，侧弯左右两侧与对照组相比也不对称。这些结果都支持脊髓和脑干部位的异常导致姿势控制障碍以及本体感受异常，提示可能是脊柱侧弯的病因之一。Keessen等^[30]的研究结果都支持脊髓和脑干部位的异常导致姿势控制障碍以及本体感受异常，提示可能是脊柱侧弯的病因之一。在康复训练中，把脊柱两侧的肌肉作为训练目标，对其进行多通道的感觉训练、肌肉的协调性训练、姿势控制训练和多种运动模式的训练。根据这一学说对病因的描述，应该重视样本的姿势控制训练和问题肌的本体感觉训练。在训练中，每个动作都让患者在辅助下感觉动作，在睁眼和闭眼下完成，提高其肌肉的本体感觉能力。

许多研究表明，神经系统的功能异常可能是其发病的原因之一。脊髓运动神经的功能异常，是导致人体姿势异常。躯干失平衡，从而产生脊柱侧凸。无论何种类型的神经系统功能异常，均是通过作用于人体躯干姿势反射弧来诱导姿势侧凸的。所以对于康复训练来说，对问题肌肉的本体感觉训练显得很重要。

2.4.1 肌肉本体感觉训练在动作技能的学习中，本体感觉影响动作的准确性；本体感觉反馈影响动作开始的时间^[31] 。训练中具体做法：①关节挤压，关节的挤压技术可兴奋关节感受器^[32] 。在训练时，用沙袋或教师徒手对左侧进行挤压；或每一动作在关节活动的全范围内停留几次，以起到刺激本体感觉兴奋的作用。②在开始练习设计动作时，一般患者不能正确的完成动作，即关节活动度不到位，教师要辅助完成，让其感觉正确动作时的肌肉用力，反复从辅助到自主练习，直到能够独立的正确完成动作。③用音乐节奏控制，要求患者先慢，后快完成动作；并能在不同的节奏下完成动作。在做所有动作时都给予触觉和语言提示，提高肌肉本体感觉的灵敏性从而提高动作的精确度。

2.4.2 姿势控制训练姿势控制指的是控制身体在空间的位置以达到稳定性和方向性的目的。姿势方向性指保持身体阶段和身体与任务环境间适当关系的能力。对姿势控制起作用的脑干核是通过控制姿势的张力、整合姿势和平衡的感觉信息，以及与自主运动相结合的预先的姿势控制起作用而产生活动的[33]。姿势控制建立在肌张力分布假说上，通过肌张力的改变来改善姿势。在所有的练习中必须对身体姿势有要求；同时通过练习中改变任务和环境来提高姿势控制的适应。在给患者选择的练习中，舞蹈的几个扒杆练习就是对健康人进行姿势控制训练的，同样对脊柱侧弯患者有治疗意义。

2.5 肌肉协调性的训练 调性是人体自我调节，完成平滑准确有控制的随意运动的一种能力；协调运动包括多个关节和肌肉在适当时间并正确地运用，从而产生顺畅、有效及精确的动作；因此，协调的要素是多组肌肉群活动的顺序性、时间性和等级性^[34] 。重复性运动及指定的功能任务性运动是肌肉协调性训练的好方法。

2.5.1 肌肉活动活动的顺序性患者在完成功能性活动时使肌肉激活及顺序性方面出现问题，这将引起关节和肌肉不是直接去进行这项功能活动。具体表现在与右侧相比，左侧躯干弯曲和左侧下肢动作不到位。在训练时首先要求患者把每个动作做到位，只有在动作到位(即相关的肌肉能够按顺序激活)的基础上，练习数量才有意义。

2.5.2 肌肉活动的时间性不协调也可以表现为肌肉没有在适当的时间产生运动的能力。患者在完成动作时看上去很笨。患者在完成左腿侧够橡皮筋练习时，开始她不能独自完成弹动皮筋和抬腿动作，说明其左侧腰部肌肉的响应时(包括反应时和动作时)滞后，不能在较短时间内调用肌肉。如以上描述的任务导向性动作，可采用把完成动作的时间作为训练目标，逐步提高要求，直至两侧相同；针对肌肉训练的动作，练习时全部用音乐节律来控制，要求患者具有用不同的节律来完成动作的能力。

2.5.3 肌肉活动的等级性低对于力量大小不能恰当的分级被认为是在协调性靶目标实验中过或过高地偏离目标。快速的功能运动比慢速的需要较少的精确力量控制。在康复训练中一方面多采用缓慢速度的练习；另一方面可用徒手、负荷及增加负荷的方法。

2.6 协调结构建立的训练 协调结构是指肌肉和关节特定的功能性组合，在神经系统控制下协调的产生动作。根据运动控制的理论，一个人熟练动作的产生，是神经系统对特定的功能性肌肉和关节配合的控制，以使动作协调；这样，个体才能根据环境指令完成动作。协调结构可以是固有的或通过练习来完成^[31] 。在对脊柱侧弯患者的训练中，除了针对问题肌肉的专门训练外，作者认为一定要进行多模式的协调训练，目的是帮助患者重新建立协调结构，让患侧与健侧同时完成各个空间位置的动作。所以，教了4套韵律体操组合，并要求所有的动作都在音乐控制下正确、优美的完成。

2.7 练习量的控制 练习时间：5次/周，约1.5 h/次，共约50次；练习量：每节课肌肉针对性练习和模式化练习各占一半。增加肌肉力量的方法采用RM法，负荷指标同普通人健身指标，即负荷从8，训练到12。患者每分钟腹肌练习从开始的10次增加到40次。

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陈东等^[1]研究了扩大色努矫形器凹侧的释放空间,引导生长、呼吸、运动对治疗青少年脊柱侧凸的意义。对168例Risser征0度一Ⅲ度特发性脊柱侧凸患儿、通过设置扩大色努矫形器凹侧的释放空间,引导生长,呼吸,运动进行治疗随访,观察并比较患儿治疗前后Cobb角、顶椎偏离中线距离(AVT)、顶椎旋转度(AVR)、躯干位移(TS)并分别计算矫正率.同时检测肺活量(VC)、第1秒钟用力呼气容积(FEVI)、用力肺活量(FVC)、第一秒用力呼气容积占用力肺活量的百分比(FEVI/FVC)、残气量(RV )、肺总量(TLC)等指标并分别分析计算正常率.从而分析并评价扩大色努矫形器凹侧释放空间的疗效.结果显示:治疗前,脊柱侧凸的Cobb角为(36.7±11.3)°,经扩大凹侧释放空间的色努矫形器治疗并配合运动、呼吸疗法,连续平均随访2年后Cobb角为(20.4±8.3)°,脊柱侧凸的Cobb角减少了16.-35.,治疗前、后比较差异具有显著意义(P＜0.01),矫正率为44.4％.治疗后,顶椎偏离中线距离、顶椎旋转度、躯干位移与治疗前比较,均有显著改善(P＜0.01)；患者使用扩大释放空间矫形器前、6个月、1年、2年后肺功能各项指标(包括VC、FEVI、FVC、FEV1/FVC、RV、TLC)的正常率与使用未扩大释放空间的侧弯矫形器前、6个月、1年、2年后相比,差异均有显著意义(P＜0.05).除3例患者加重、7例患者改行手术治疗外,其他158例患者侧弯畸形均有显著改善,肺功能各项指标也有一定改善。结果表明，通过设置压力垫、扩大凹侧释放空间,矫形器完全可以降低凸起,使凸起部位向释放空间转移,释放空间位置必须与压力垫相对应,释放空间的面积必须10倍于压力垫面积使压力垫发挥矫正作用。
[1] 陈东，武继祥，刘宏亮，等.扩大色努矫形器释放空间在脊柱侧凸矫形治疗中的意义[J]. 中国康复医学杂志，2012，27（6）：554-556.

运动干预青少年脊柱侧弯Cobb角的变化

Movement intervention recovers the Cobb angle of adolescent idiopathic scoliosis

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