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骨盆矫正手法干预特发性脊柱侧弯的下肢生物力学机制分析

2025-01-10 107 上传者：管理员

摘要：目的：观察骨盆矫正手法合并Schroth运动训练治疗特发性脊柱侧弯的疗效，并分析其生物力学机制。方法：将80例特发性脊柱侧弯患者随机分为试验组和对照组各40例，试验组采用骨盆矫正手法合并Schroth运动训练，对照组仅给予Schroth运动训练，干预前后测量Cobb角、步态时空参数、动力学参数、运动学参数以分析临床疗效和生物力学机制。结果：干预后，试验组脊柱Cobb角减小程度优于对照组（P<0.05）；干预前后，两组患者步态时空参数差异均无统计学意义（P>0.05）；干预后，试验组凹侧髋关节力矩最大值较干预前和对照组减小（P<0.05）、凸侧膝关节力矩最大值较干预前和对照组增大（P<0.05）；干预后，试验组膝关节凹侧的屈伸活动度显著减少，踝关节凹侧的背跖屈活动度显著增加（P<0.05）。结论：在Schroth运动训练基础上，骨盆矫正手法可显著改善特发性脊柱侧弯的脊柱畸形，其疗效机制可能是通过调整髋关节负荷，使受力平衡，进而间接改善脊柱侧弯角度，延缓侧弯进展。

关键词：
AIS
Schroth运动训练
特发性脊柱侧弯
青少年
骨盆矫正手法
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青少年特发性脊柱侧弯（Adolescent Idiopathic Scoliosis,AIS）是一种脊柱在三维结构上的畸形，多发生在11～20岁左右的早期，是严重影响青少年身心健康的躯体疾病之一[1]。研究表明，AIS在一般人群中的患病率为2%～3%[2-3]。目前AIS的治疗方式有保守治疗和手术治疗两种，但手术治疗风险较大，甚至较为严重的脊柱侧弯患者在面临手术时，可能会造成不同程度的残疾及后遗症[4]。因此，对于Cobb角<40°的轻、中度脊柱侧弯患者，保守治疗作为一种稳定侧弯进展及改善生活质量的方式被大众普遍接受。其中保守治疗的形式有：定期观察、支具治疗、运动疗法（如Schroth运动训练）、中医疗法等。脊柱侧凸特定运动疗法（physiotherapeutic scoliosis specific exercise,PSSE）是国际脊柱侧凸康复治疗学会2011年发布的指南中推荐的脊柱侧凸非手术治疗方案，其中Schroth运动训练是PSSE中最常见且应用最为广泛的干预措施之一[5]。有Meta分析将Schroth运动训练作为独立治疗方式进行分析后表明，该方法在患者的Cobb角、生活质量、躯干旋转角等方面均取得了积极的治疗效果[6]。

骨盆作为脊柱的地基和人体重要的受力部分，连接脊柱和下肢，维持人体在动态活动时的力学平衡。骨盆在三维平面上的变化，如倾斜和骨盆旋转，会影响整个身体的力学平衡。这种失衡也会加重脊柱侧弯主侧的身体不稳定性，导致侧弯加重[7-8]。多项研究表明，AIS患者骨盆的协调稳定性往往低于正常人，且其侧弯程度会导致步态失衡[9]。因此，国际脊柱侧弯协会推荐整脊手法作为矫正畸形的手段之一。研究表明，手法治疗可显著改善AIS患者的疼痛程度、生活质量及肺功能[10]，且有Meta分析证明手法治疗可作为AIS患者的有效治疗方式[11]，为本研究提供了可靠支持。骨盆作为脊柱-骨盆-下肢生物力学系统的枢纽，维持着身体的平衡，一旦骨盆失去稳定性将会向上引起脊柱侧弯；手法治疗不仅可以缓解疼痛、打破“疼痛-痉挛-疼痛”的恶性循环、改善其动力性平衡，还可以整复错位的关节[12]，且由于其无创、安全等优点，已被大众普遍接受。

因此，本研究旨在对比“骨盆矫正手法合并Schroth运动训练”和“Schroth运动训练”对于适合运用保守治疗的AIS患者的临床疗效，开展为期8周的干预试验，并进行对比分析，现报道如下。

1、资料与方法

1.1一般资料

选取2018年11月～2020年1月在福州地区大学城通过问卷筛选的病史、症状、体征及影像检查确诊的AIS患者80例，采用随机数字表法分为试验组和对照组各40例，其具体资料见表1。两组患者性别、年龄、身高、体重、BMI等一般资料差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。本研究伦理审查经福建中医药大学附属第三人民医院伦理委员会予以通过（批准号：2019-kl-003），并于2019年11月19日完成中国临床试验注册中心（Chinese Clinical Trial Registry)的注册，注册号：ChiCTR1900027587。

表1 两组患者一般资料比较

1.2诊断标准

参考国际脊柱侧凸协会公布的诊断标准[1]：受试者站立位X光片（全脊柱正侧位），测量冠状位(1)Cobb角>10°；(2)受试者两侧肩膀及两侧髂嵴不对称、不等高，脊柱棘突定位连线后呈弯曲畸形；(3)行躯干前屈测试（Adam Forward Bend Test）：受试者站立位并双膝伸直，然后躯干缓缓向前弯曲，头部下垂，治疗师从脊柱中线从上到下依次观察脊柱双侧是否出现不等高、不对称现象，即出现剃刀背（Ribhump);(4)出现腰骶部疼痛（临床主要症状）。

1.3纳入与排除标准

1.3.1纳入标准

(1)年龄18～20岁，不限性别；(2)X光筛查Cobb角度在10°～30°以内（不包括10°和30°）；(3)签署知情同意书，自愿参加本试验。

1.3.2排除标准

(1)严重的脊柱畸形类侧弯，如先天性、神经肌肉型、神经纤维瘤、间质病变及创伤型等；(2)合并严重的骨质疏松症等不适合手法治疗的疾病；(3)疑似或已确诊为腰椎关节、软组织及椎管内肿瘤者；(4)脊柱部位皮肤损伤严重或有出血或皮肤病者；(5)每周锻炼3次以上，且每次锻炼时长达到30 min者；(6)双下肢真性腿长差超过2 cm者；(7)BMI>25者；(8)不能按照规定时间接受治疗、依从性差、治疗过程不配合者；(9)正在参入其他临床研究者。

1.4方法

1.4.1对照组

采用Schroth运动训练，整个训练包括5个部分：(1)脊柱延伸。患者端坐在凳子上，双手向上伸直置于对应高度的肋木上，将凹侧骨盆移至凳子外，使骨盆两侧等高，凸侧肩胛骨向后绕动并内收，同时深吸气，将气吸到凹侧并感受肌肉波动感；尽力呼气，利用呼气激活躯干肌肉，感受收缩发力。(2)侧移。患者凸侧靠近肋木架站立，凸侧脚搭在肋木下端合适位置，外旋凸侧髋部使抬高的凸侧骨盆沉降至平衡位置；身体以头部为延长线向凹侧倾斜，凹侧手放置在骨盆旁，凸侧手搭在同侧肩，进行深呼吸，引导胸廓的左后侧进气，慢慢将气体呼出，同时右肩部带动凸侧椎体向左侧方平移，呼气时紧绷肩背部肌肉群，保持矫正姿势，并进行重复练习。(3)呼吸训练。根据患者侧弯类型，通过手指轻触患者凹侧胸腔并加以“吸气”或“请将气往这边吸”等言语指导，引导患者呼吸将凹侧胸廓打开。(4)肩胛带反牵引。根据患者侧弯类型，引导患者将胸凸侧的肩胛带后旋及内收，同时有意识地将吸气导向凹侧，将胸、肋骨向凹侧方向引导，呼气时胸凸侧的肩胛带后旋及内收，以作矫正。(5)运动系统的改善（腹肌、腰方肌、臀肌进行稳定性训练），如平板、侧平板及臀桥等稳定性训练。治疗强度为每周3次，每次1 h，持续8周。

1.4.2试验组

采用骨盆矫正手法合并Schroth运动训练：(1)骨盆矫正手法。患者取侧卧位，以右侧为例，患者右腿在上，医者站立于背后，左手掌根推按患者右侧髋旁，右手拉在其踝部，医者在转腰拧髋同时双手合力，掌根有复位感，复位成功。患者取仰卧位，医者站于右侧床旁，令患者双手抱于腹前，屈右膝贴腹部，医者左肘臂压于患者膝下，右手扶按于踝部，在患者呼气的同时，向下垂直旋压，复位成功。此时量比双腿等长。治疗强度为每周1次，每次30 min，持续8周。(2)运动训练。行Schroth运动训练的全部5个部分，具体操作同对照组，治疗强度为每周3次，每次30 min，持续8周。

1.5观察指标

1.5.1脊柱Cobb角

患者站立正位X线片评估脊柱冠状面畸形程度，确定侧弯节段的上下两端椎体，头端椎体上缘的垂线与尾端椎体下缘的垂线的交角即为Cobb角。若椎体的上下缘不清楚，可取椎弓根上下缘的连线，然后取其垂线的交角。

1.5.2时空参数

采用步态分析方法：根据CAST下肢模型说明在受试者身上放置好马克点（marker，荧光标记物，直径10 mm），通过美国三维运动分析系统（MotionAnalysis Corporation,Eagle-4）进行校准后，利用软件Cortex 2.1.0采集数据（采样频率100 Hz）。采集数据后先通过低通滤波（Butterworth Filter,6 Hz）处理，再计算协同系数，然后应用于分析。先让患者熟悉走道及台阶后再开始记录数据，要求以自觉舒适的步行速度在平地行走约4 m的距离，采集的数据通过分析软件Visual 3D(C-Motion，美国）计算时空参数。

1.5.3动力学参数

观察值为髋关节力矩最大值、膝关节力矩最大值、踝关节力矩最大值和垂直方向的地反力峰值时刻。受试者以正常步行速度走过平地测力台，采用Visual 3D软件分析膝关节、髋关节、踝关节在平地行走机体为平衡地面反应力作用在关节上外力矩而产生的内源性力矩，与外力矩的方向相反；观察时刻为峰值对应时刻，此为最大关节力矩。

1.5.4运动学参数

运动学指标选取髋关节的屈曲、内收外展、内旋外旋，膝关节的屈伸和踝关节的背屈跖屈，根据反光Marker球建立人体环节多刚体模型，计算下肢各关节角度。转动围绕X轴，获得屈伸角（正为屈曲，负为伸展），其中踝关节以静态站立时的踝关节角度为0°，跖屈为负，背屈为正。

1.6统计方法

采用SPSS 26.0软件进行数据分析。计量资料符合正态分布以均值加减标准差（xˉ±s）表示，两组间均值比较采用两独立样本t/t′检验，治疗前后比较采用配对t检验；不符合正态分布以中位数（四分位数间距）即MD(P25,P75）表示，两组间比较采用Mann-Whitney U检验，治疗前后比较采用Wilcoxon秩和检验。无序计数资料以频数（f）、构成比（P）表示，采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1脊柱Cobb角

干预前，两组患者脊柱Cobb角差异无统计学意义（P>0.05）。干预后，两组患者脊柱Cobb角均较干预前减小（P<0.05），且试验组小于对照组（P<0.05），见表2。

表2 两组患者干预前后脊柱Cobb角比较

2.2时空参数

干预前，两组患者步速、步幅、步宽差异均无统计学意义（P>0.05）。干预后，两组患者步速、步幅、步宽与干预前相比差异均无统计学意义（P>0.05），且组间差异亦无统计学意义（P>0.05），见表3。

表3 两组患者干预前后时空参数比较（xˉ±s)

2.3动力学参数

干预前，两组患者凹侧、凸侧髋关节力矩最大值、膝关节力矩最大值、踝关节力矩最大值、垂直方向的地反力峰值时刻差异均无统计学意义（P>0.05）。干预后，试验组凹侧髋关节力矩最大值较干预前降低（P<0.05），且低于对照组（P<0.05）；干预后，试验组凸侧膝关节力矩最大值较干预前增高（P<0.05）；其余参数组内、组间比较差异均无统计学意义（P>0.05），见表4。

2.4运动学参数

干预前，除髋关节凹侧内外旋角度和踝关节凸侧背跖屈角度外，两组运动学指标差异均无统计学意义（P>0.05）。分析两组干预前后差值，可见试验组膝关节凹侧的屈伸活动度显著减少，以及踝关节凹侧的背跖屈活动度显著增加（P<0.05），见表5。

表4 两组患者干预前后动力学参数比较（xˉ±s)

表5 两组患者干预前后运动学参数比较（xˉ±s)

3、讨论

目前针对脊柱侧弯的发病因素研究广泛，但尚未达成统一认识，以往研究表明其可能与遗传因素、神经系统因素及生物力学因素有关。Villemure I等[13]研究发现，脊柱旁三维空间内承载脊柱负荷的各项因素在脊柱侧弯进展过程中起着关键作用，包括椎旁肌的力量失衡、结缔组织中弹性纤维和胶原组织不均等因素，提示肌力失衡是诱导AIS发生的重要原因。而当骨盆向一侧倾斜时，同侧腰方肌、竖脊肌和椎旁胸腰筋膜收缩，使得骨盆对侧的多裂肌等深部肌肉被动拉长并变紧，脊柱两侧肌肉力量失衡，加重脊柱侧弯[8]。此外，AIS随着年龄增长，侧弯程度进行性进展，畸形加重，不仅影响美观，还会导致生活质量下降、疼痛及姿势异常，甚至压迫肺部导致换气功能障碍，危及生命。因此，AIS患者及家属应引起对疾病的重视，及时就医和治疗。

目前，在国际脊柱侧弯协会提出的保守治疗建议中，Schroth运动训练证据等级较高，其原理是通过纠正动作、姿势及肌肉的耐力训练最终使患者在日常生活活动中自觉地保持正确的姿势，从而改善侧弯程度、提升个人形象并减轻疼痛[14]。但其缺点是无法直接改善骨盆失衡的情况，且在临床上实施时需要经过正规培训，入门要求高，难以普及。骨盆矫正手法属于中医正骨范畴，用以矫正骨盆脊柱椎体错动，打通任督两脉，从而改善侧弯程度，延缓疾病进展。本研究认为，脊柱侧弯发生后，患者会代偿性向凹侧用力以维持平衡，同侧髋关节受力因此增加。而关节的不对称会导致关节受力的不对称，两侧受到的负荷不同，增加高负荷一侧关节磨损风险。Kotwicki T等[15]研究发现，AIS患者的髋关节往往是不对称的，其可能是肌肉失衡（原发性或继发性）或骨盆形态不对称的结果。脊柱失去平衡后，骨盆会对其产生代偿机制，这就有可能导致髋关节发生退行性改变并失去活动范围[16]，而有研究表明关节力矩可以在一定程度上代表关节所承受的负荷[17]。本研究结果表明，治疗前后髋关节力矩有明显变化，治疗前AIS患者凹侧力矩显著大于凸侧，而治疗后凹侧力矩显著下降，凸侧也呈现增高趋势，两侧力矩趋于平衡，证明骨盆矫正手法合并Schroth运动训练的治疗方式有效地维持了髋关节平衡，改变了骨盆两侧受力不平衡的情况，从而向上保持脊柱的平衡，间接改善侧弯程度。此外，Schroth运动训练能有效改善脊柱两侧肌肉力量的失衡，维持正确的姿势，更加促进了髋关节的平衡，弥补了骨盆矫正手法无法改善肌力的不足。

在关节活动度方面，凹侧的膝关节和踝关节有较明显的改变，猜测可能为髋关节负荷变化所带来的良性改变。Haghighat F等[18]研究表明，当骨盆稳定性发生异常时，膝关节将通过减少活动度从而产生保护机制，以避免髌股关节反作用力，这与本研究观察结果一致。由此认为，骨盆矫正手法不仅可以通过稳定髋关节改善AIS患者整体稳定性，对一些由于脊柱侧弯而产生腰腿痛及下肢功能障碍的患者同样有十分重要的意义。

本研究结果提示，骨盆矫正手法合并Schroth运动训练可有效矫正AIS患者Cobb角，与Schroth运动训练等效，但在改善关节负荷和受力平衡方面优于Schroth运动训练，建议在临床中推广使用，从而为患者和医生提供更加多样化的治疗方案。但由于本研究样本量较小，且未进行单独骨盆矫正手法与Schroth运动训练的对比试验，仍有较多局限性，建议在今后的研究中进行完善，对该治疗方案作出更准确和全面的评价。

参考文献:

[12]陈孝和.推拿治疗骶髂关节错缝症(后错位型)的骨盆角度及临床疗效观察[D].福建中医药大学,2023.

基金资助:国家自然科学基金青年项目(82205306);福建省财政专项(X20210003);

文章来源:孙漪凡,陈少清,王宇,等.骨盆矫正手法干预特发性脊柱侧弯的下肢生物力学机制分析[J].中医康复,2025,2(02):46-50.