作者：河北省总工会北戴河工人疗养院健康管理中 曹蔼萱
脊柱侧凸(scoliosis)是指在脊柱冠状位、矢状位及横断面上发生的一种立体结构畸形，世界范围脊柱侧凸流行率为1%～3%，其中最常见的类型是青少年特发性脊柱侧凸(AIS)，约占90%。近年来，我国对青少年脊柱侧凸筛查非常重视。2019-2020年，广东省中山市筛查的6757名学生中有135名(2%)被确诊为脊柱侧凸；2021年北京市东城区整群随机抽样1539名中小学生，有71名(4.6%)发生不同程度的脊柱侧凸；2020-2022年对青岛市崂山区29所中小学校17520名学生的筛查中发现脊柱侧凸114例(0.65%)。
尽管各个地区AIS发病率存在差异，AIS导致的畸形、心理困扰以及疼痛、呼吸障碍等，是不容忽视的公共卫生问题。目前AIS治疗方式包括手术治疗和非手术治疗(支具、推拿、运动治疗等)，手术治疗风险高，术后并发症多。推拿、针灸、运动治疗等尚未被证明可有效控制脊柱侧凸，支具治疗经长期临床验证证实对脊柱侧凸治疗有效，是Cobb’s角在20°～40°的患儿的首选治疗方法。支具治疗是保守治疗的一个既定基石，其目的是在达到手术指征前阻止畸形进展。
支具治疗脊柱侧凸可追溯到古希腊时期，最早通过梯子和平板在骨骼后凸部位施压力并同时进行牵引来矫正畸形。在研制可摘式支具之前，脊柱侧凸的非手术治疗主要是通过延长矫正石膏的佩戴来实现的，随着人们认识到需要通过长期支具治疗直至骨骼成熟以防止侧凸进展，寻求了矫正石膏的替代品——支具。近年来，支具种类更加多样化，对不同支具治疗效果的评估研究也日益增多，但尚缺乏系统性的归纳梳理。笔者对AIS支具类型、原理、疗效进行全面综述，旨在梳理支具治疗的发展脉络，为诊疗过程中选择合理的支具种类提供决策参考。
支具原理
支具，又称矫形器，通过外固定的方式对脊柱起到支撑治疗作用，其原理来源于Hueter-Volkmann定律(骨骺压力法则)。Hueter-Volkmann定律是指骨骼生长的速度受到压力的影响，增加压力会抑制生长，减少压力会促进生长。矫正脊柱侧凸的主要机械力包括凹侧的牵
支具类型
支具可以根据佩戴时间、制作材料、解剖位置和工作原理进行分类。
1.根据支具佩戴时间：分为全时支具(需佩戴18～23h)和夜间支具(睡觉佩戴8～10h)。
2.根据支具材料：分为刚性和柔性支具，刚性支具通常由金属、塑料等具有强支撑力和稳定性的材料构成；柔性支具主要由弹性织物构成，提供较为温和的支撑力，同时保持较高的舒适度和活动自由度。
3.根据所需矫正脊柱节段解剖位置：分为颈椎(CO)、颈胸(CTO)、腰骶(LSO)、胸腰骶(TLSO)、颈胸腰骶(CTLSO)支具。
4.根据工作原理：可分为主动型支具和被动型支具。主动型支具，如Boston支具和Milwaukee支具，其内部留有额外活动空间，允许患者进行适当的主动脊柱运动；被动型支具是全接触式支具，不需患者主动的肌肉运动，所有的夜间支具都是被动支具。
常见支具及治疗效果
脊柱侧凸矫形与康复治疗学会(SOSORT)建议对以下三类患者采用支具治疗：(1)Cobb’s角为25°～40°者；Cobb’s角<25°且在6个月内有5°～10°进展者；Risser征(反映骨盆髂骨棘发育过程中钙化的程度，分为0～5级，级数越大骨骼成熟度越高)0级，且Cobb’s角在20°～25°者。在临床研究和疗效评估中，国际脊柱侧凸学会(SRS)建议最佳的受试者纳入标准包括：就诊前未接受支具治疗的AIS者；年龄>10岁者；支具治疗开始时Risser征0～2级者；初始Cobb’s角为20°～45°者；女性患者包括初潮前或初潮后1年以内者；支具治疗后随访至少6个月者。临床治疗中通过对患者长期随访，检测Cobb’s角变化程度，患者症状是否减轻，以及是否避免手术等多方面来评估支具治疗的有效性。其中Cobb’s角是评估脊柱侧凸严重程度和治疗效果的首要指标，治疗前与末次随访时主弯进展≤5°定义为治疗成功。
Milwaukee支具：现代第一个支具可以被认为是Milwaukee支具，在1946年美国由Blount等创建，取代了之前不成熟的石膏背心，它是一种基于骨盆与颈托之间轴向伸长的可拆卸的CTLSO支具，适用于T7以上的侧凸患者。Lonstein等1954-1979年的研究证明使用Milwaukee支具的患者中，791例患者在治疗结束有1°～4°的轻微改善，77%的患者没有出现曲线进展。Razeghinezhad等回顾性分析了1990-2017年AIS患者的临床记录，Milwaukee支具治疗初始Cobb’s角为40°～55°的脊柱侧凸患者的总体成功率为43%。
Wilmington支具：为了解决患者对Milwaukee支具依从性过低的问题，1969年，MacEwen等研究者发明了第一个TLSO支具，被称为Wilmington支具。Wilmington支具可根据患者实际情况进行修整，通过在曲线顶点、髂嵴、大转子和耻骨联合处成形来维持矫正。适用于T7及以下的脊柱侧凸患者。Bassett等报道了用Wilmington支具治疗71例AIS患者的结果，平均随访时间为2.5年。治疗前，所有患者的Cobb’s角都在20°～39°，Risser征为0或1，治疗后50例患者(70%)的弯曲程度得到改善。
Boston支具和OMC支具：Boston支具由Milwaukee支具和Wilmington支具发展而来，为了更好地使脊柱旋转，将Boston支具腰椎前凸角增加至15°。适用于T8～L2的脊柱侧凸患者，每天佩戴18～23h。20世纪70年代，在Boston支具的基础上，日本学者Onomura开发了OMC支具，其设计更加轻巧，减少了对胸壁运动的限制。适用于T7以下，Cobb’s角仍在25°～50°的AIS患者。Steen等对365例使用Boston支具治疗的患者进行观察，18%的患者治疗失败，82%的患者Cobb’s角进展<5°。2010-2020年，Tsirikos等对使用Boston支具治疗的480例患者(70%为女性)进行回顾分析，249例(52%)完成了支具治疗，其中118例(47.4%)不需要手术。1999-2010年，Kuroki等对31例符合SRS标准的AIS患者使用OMC支具进行5年的治疗，治疗成功率为67.7%(21/31)。
Lyon支具和ART(AsymmetryRigidTorsion)支具：1947年Stagnara等发明Lyon支具，配合Lyon支具管理体系一同治疗。Lyon支具可根据患者身高调整7cm，适用于Cobb’s角>20°的发育快速患者，以及Cobb’s角>30°的发育缓慢患者。deMauroy等在2013年通过OrtenShape软件进行计算机辅助设计，用一个新的ART支具代替石膏。分段成形是ART支具的创新之处，对患者分别在冠状面和矢状面进行精确的矫正。Aulisa等研究显示，102例符合SRS标准的女性患者中，85%的患者在Lyon支撑后获得了曲线矫正，13%的患者获得了曲线稳定。特别是当采用SOSORT指南和SRS标准时，Lyon支具在矫正胸弯成功率达到15%～60%，高于SpineCor、Providence、Milwaukee等支具。deMauroy等的前瞻性研究中，148例使用ART支具的患者Cobb’s角矫正率为70%，比传统的Lyon支具和文献中发表的Boston支具、Chêneau支具的矫正率高40%。
Chêneau支具及其衍生支具：Chêneau支具发明于20世纪60年代，其衍生支具最多，包括RSC支具、Chêneaulight支具、GBW支具等。适用于T5以下、Cobb’s角25°～45°的患者，每天佩戴20～23h。Chêneau支具通过多点压力和伸展空间对脊柱侧凸进行矫正，为满足不同人群需求，1990年ManuelRigo设计了RSC支具。为提高患者在支具治疗期的生存质量，2005年Hans-RudolfWeiss设计了Chêneaulight支具。由于Chêneaulight支具模型过于轻巧，因此过于瘦小的患者难以佩戴。为改善上述问题，Hans-RudolfWeiss于2009年通过结合计算机辅助设计制作(CAD/CAM)发明了GBW支具，3天左右制作完成，而且疗效明显，穿戴舒适。Pepke等对78例患者进行单中心回顾研究，Chêneau支具治疗的成功率为81%。Wanke-Jellinek等的回顾队列研究显示，符合SRS标准的45例患者使用Chêneau支具治疗，31例(69%)曲线没有进一步发展。Fan等对82例患者使用的GBW支具进行治疗，Cobb’s角由治疗前(32.7±9.7)°降至(14.5±11.7)°。2014-2018年，Nan等回顾分析使用GBW支具治疗的33例患者，所有患者均未出现曲线进展，26例(78.8%)实现曲线改善，Cobb’s角的平均改善为-26.1°。Ovadia等对符合SRS标准使用RSC支具的93例患者进行3年的回顾性队列研究，79例(83.8%)治疗成功。
SpineCor支具：1998年Charles Rivard和Christine发明了SpineCor支具。SpineCor支具在运动时通过弹力带诱导动态矫正，在矫正运动中实现神经肌肉的整合学习。适用于Cobb’s角<15°的患者，需要每天佩戴20h，至少佩戴18个月。2000-2012年，Gutman等纳入符合SRS标准使用SpineCor支具治疗的患者97例，治疗结束后Cobb’s角进展≥6°的患者比例为76%，治疗有效患者为24%。Coillard等1993-2006年对符合SRS标准的170例女性患者使用SpineCor支具治疗，其中101例(59.4%)治疗成功。
夜间支具：1979年Frederick Reed和RalphHooper Charleston设计了Charleston支具，利用不对称的椎体负荷来影响骨骼生长发育，对单腰弯的疗效最佳。适用于Cobb’s角25°～35°的患者，需要夜间穿戴8～10h。1992年，Charlesd‘Amato和BarryMcCoy研制了Providence支具。Providence支具是一个完全被动支具，穿戴后站立困难且伴有肩胸部的旋转及位移，仅适合于夜间佩戴。Providence支具通过直接施加侧向和去旋转力进行矫正，适用胸腰段、腰段脊柱侧Cobb’s角25°～35°的患者。Lee等共纳入95例符合SRS标准的患者，使用Charleston支具治疗，总体成功率为77.9%。Capek等对62例≥10岁，主弯Cobb’s角20°～40°的青少年女性患者使用Providence支具治疗，71%的患者治疗成功。后续的单中心回顾研究显示，符合SRS标准使用Providence支具治疗的249例患者中，总体成功率为46%(表1)。
影响支具治疗效果的因素
尽管支具治疗已经被证实有效，但临床上仍存在支具治疗效果不理想甚至无效的情况。影响支具治疗效果的因素有多种，包括支具即刻矫正率(IBC)、支具类型、患者依从性、初始Cobb’s角、Risser征等。IBC是患者佩戴支具后Cobb’s角较未佩戴支具时减少的度数与未佩戴支具时Cobb’s角的比值，主要取决于脊柱的柔韧性。边臻等的研究显示IBC(69.5±23.2)%的患者经治疗后曲线弯曲程度得到改善，IBC在(42.5±10.0)%的患者出现了曲线弯曲加剧的情况。Capek等的研究显示，Boston支具组治疗成功率59%，Providence支具组成功率46%。Weiss等的研究显示，Chêneau支具组患者曲线进展率为20%，SpineCor支具组患者曲线进展率为92%。Lee等的研究发现使用欧洲支具(Lyon支具、Chêneau支具及其衍生支具等)的患者避免手术的比例为88%～100%，Boston支具患者避免手术的比例为70%～94%。
在支具治疗过程中，患者依从性高低和支具佩戴时间长短与临床结果直接相关。Wiley等的研究显示平均每天佩戴支具时间为0～6h患者成功率为41%，平均每天至少佩戴支具12.9h的患者成功率为90%～93%。Kuroki等发现，依从性≥50%的患者治疗成功率为88.2%，依从性<50%的患者治疗成功率只有42.8%；对于曲线进展<6°的患者，平均支具佩戴时间为14.4h。为了有效地控制病情进展，需要每天坚持佩戴支具直到患者停止生长，这意味着治疗可能持续4～6年。由于支具佩戴过程中会给患者带来疼痛以及负面的心理影响，支具佩戴的依从性随着时间的推移有减弱的趋势。
Pepke等的研究显示，AIS患者脊柱弯曲程度改善的初始Cobb’s角为(29.3±6.1)°，未改善组患者初始Cobb’s角为(35.6±10.6)°。对于Risser征评分低的患者而言，其骨骼生长潜力较大，脊柱的可塑性较强，在接受支具治疗时，更容易实现脊柱侧凸的矫正，治疗效果更为显著。Risser征评分较高的患者骨骼成熟度更高，脊柱的可矫正性更低，支具治疗难度显著增大。支具治疗效果由多因素协同影响，当患者IBC越高，年龄越小，骨骼可塑性更强，更容易对治疗结果有信心，依从性随之更高，治疗效果更明显，形成良性循环；当患者IBC越低，年龄越大，矫正难度越高，较低的依从性会导致治疗效果不明显，需要更高的依从性，才有可能实现充分的矫正。支具治疗配合运动疗法、心理支持等，可提升舒适度与接受度，间接提高依从性，对青少年心理适应至关重要。
讨论
AIS的发病机制仍未明确，治疗方案暂未统一。每例患者都是从较小的曲线逐渐发展，通过早发现、早治疗，大多数患者最终都可以避免手术治疗。因此在疾病早期，保守治疗方案更加值得被重视。总体来说，支具治疗有较为良好的治疗效果。研究发现支具革新趋势在监测治疗方面趋向于可视化，在设计方面趋向于数字化、智能化，在制作材料方面趋向于轻便、灵活、易于调整。如今，CAD/CAM经常被用来代替传统的石膏铸造制作方法，它在不影响支具可靠性和曲线矫正的情况下，减少了设计时间、材料使用和患者不适感。医护人员可以交互式地模拟任何支具设计，并在支具制造之前计算支具即刻矫正率、产生的压力等。使用CAD/CAM和有限元建模设计的支具更轻薄、覆盖躯干表面积减少20%，具有更好的即刻矫正效果。
智能支具的出现，也影响着临床选择，必须在矫正效果、患者依从性与经济成本之间进行权衡。AI技术的加入进一步深化了这种变革，其通过算法模拟可以优化支具结构设计，实现快速的个性化定制，并能分析智能支具收集的连续生物力学数据(如界面压力、躯干位移)，为评估疗效和动态调整方案提供依据。同时，AI技术的应用也应当关注其现实挑战：先进组件的集成导致成本飙升，可能限制临床应用的推广。因此，智能支具并未简单地取代传统支具，而是极大地丰富了治疗选择，最终策略取决于患者病情及特定需求——对于追求正常生活外观、脊柱相对柔韧的青少年，柔性智能支具可能成为优选；对于病情复杂且脊柱僵硬畸形的患者，AI技术辅助进一步优化了支具；而在资源有限或优先考虑成本的情况下，传统支具依然占据核心地位。总体来说，具有较高的IBC、较小的初始Cobb’s角、较低评分的Risser征以及较高依从性的患者治疗成功率更高；使用刚性支具、全时支具的患者治疗效果优于柔性支具和夜间支具。当采用多种治疗方式(针灸、理疗和运动治疗等)与支具治疗同时进行时，不仅能缓解患者佩戴支具带来的疼痛，而且对于单一支具治疗效果不明显的患者，多种方法综合治疗的临床效果或许更理想。AIS支具治疗的未来考虑包括支具制造技术和材料的改进，来提高支具疗效和舒适度，医护人员根据患者情况确定使用单一支具治疗或选择性地使用支具和其它方法联合治疗来控制病情进展，制订个性化的治疗方案。
来源：中国骨与关节杂志2026年7月第15卷第7期
我要投稿
