一种创新的多维牵引疗法在中度青少年特发性脊柱侧弯中的临床疗效

摘要

本方案报告了一项随机临床试验，采用主弯Cobb角作为主要结构性结局指标，以评估多维牵引联合支具治疗和镜像矫正训练在中度青少年特发性脊柱侧弯中的疗效。

摘要

本方案旨在确定一种针对患者个体化的多维牵引（MDT方案），在与标准支具治疗和镜像矫正训练联合使用时，是否能够改善中度青少年特发性脊柱侧凸（AIS）的结构性矫正效果。本研究是一项初步随机对照临床试验（RCT），纳入骨骼尚未发育成熟的青少年（Cobb角20–45°），并以1:1的比例随机分配至以下两组：（i）支具联合镜像矫正训练，或（ii）在相同方案基础上增加MDT治疗。牵引方向向量根据患者的脊柱侧弯形态和柔韧性进行个体化设定。干预周期持续3个月。MDT组每周接受2次监督下的治疗 session，所有受试者均需每日完成标准化训练，并根据指南推荐的处方佩戴支具。主要结局指标为治疗前后主要弯曲Cobb角的变化值，通过标准化站立位X线片测量，采用一致的端椎定义，并由两名评估者在盲法状态下独立读片。研究全程监测安全性、依从性及不良事件。结果表明，在支具治疗和训练基础上加用MDT可使主要弯曲的Cobb角获得更大的减小幅度。本方案建立了一套可重复、适用于临床实践的参数化多向牵引操作流程，作为传统非手术治疗的辅助手段，为最大化支具内即时矫正效果并促进后续侧弯角度退变提供了可行框架。本试验提供了方法学依据及初步证据，可为后续开展更大规模、随访至骨骼成熟期的长期研究奠定基础。

引言

青少年特发性脊柱侧凸（AIS）是一种病因未明的脊柱三维结构畸形，其特征为轴向旋转、冠状面弯曲以及矢状面失衡（通常表现为胸椎后凸减少或腰椎前凸增加）¹。AIS 主要发生于骨骼尚未发育成熟的健康儿童和青少年，最常见于青春期生长突增阶段。在严重情况下，可导致慢性背痛、心肺功能受限以及显著的心理负担，从而影响生长发育和生活质量²。

目前，脊柱侧弯的诊断主要依赖于站立位脊柱X线片；其核心标准是Cobb角，即侧弯上下端椎终板连线之间的夹角。Cobb角≥10°即可定义为脊柱侧弯；根据国际分级标准，约20°–45°的侧弯被归类为中度青少年特发性脊柱侧弯（AIS）³。在中国青少年中，流行病学数据估计显示，约19.5%的确诊病例属于中度，凸显了该人群的临床重要性⁴。中度AIS的治疗以非手术为主，重点在于防止病情进展为严重畸形（以及随之而来的手术可能性），同时力求实现最大程度的三维矫正，并维持整体脊柱力线的平衡⁵。

支具治疗是中度青少年特发性脊柱侧弯（AIS）的标准非侵入性治疗方法。然而，从矫正和稳定性的角度评估，长期随访结果显示，其主要作用是防止侧弯进展，仅有少数患者能够实现显著且持续的 Cobb 角度减小^6,7,8。此外，在停止使用支具后可能出现延迟性进展⁹。因此，在标准化支具处方和良好依从性的基础上，必须整合新型的、基于证据的非手术策略，以严格控制病情发展，并最大程度地改善脊柱侧弯的即期和长期效果^8,10。

牵引治疗旨在改善脊柱及其周围软组织的延展性。目前，头环-骨盆牵引常在严重脊柱侧弯患者术前应用，以减轻脊柱畸形、改善肺功能并降低手术风险^11,12。一项纳入24项研究共694例患者的2022年系统综述报道，与牵引前数值相比，牵引后平均冠状面Cobb角减少27.66°，术后减少47.43°；矢状面Cobb角牵引后减少27.23°，术后减少36.77°；用力肺活量（FVC）增加8.44%¹³。此外，一项2023年纳入8项研究共210例严重脊柱侧弯患者的系统综述表明，术前头环-骨盆牵引可显著减小冠状面和矢状面Cobb角，并改善FVC和1秒用力呼气容积（FEV₁）¹²。

然而，此类牵引技术主要作为术前辅助手段使用，尚未被有效应用于中度脊柱侧弯患者的保守治疗。此外，这些方法通常缺乏根据患者个体化弯曲特征定制牵引策略的能力¹¹。基于上述理念，提出一种根据患者脊柱弯曲模式和柔韧性指导的多维度牵引范式。牵引方向并非沿垂直轴施加纵向牵拉力，而是依据弯曲形态进行定向，结合特定的冠状面移位和横向抗旋转力矩^14,15。

MDT适用于轻度至中度青少年特发性脊柱侧凸（Cobb角10°-45°）且Risser征<5的青少年患者，作为支具治疗和脊柱侧凸特异性矫正训练的辅助手段，旨在非手术治疗框架内实现最大程度的曲度矫正¹⁶。该操作需要专用的牵引设备和经过培训的治疗师，每次治疗前需通过镜像矫正训练评估个体化的牵引模式，并根据需要进行调整。该方法不适用于存在严重肺功能损害、既往脊柱手术史或继发性脊柱侧凸（包括神经肌肉性脊柱侧凸）的患者；在牵引过程中必须持续监测患者的耐受情况，若出现呼吸困难或头晕等症状，应立即减小牵引力或终止操作¹⁶。

本文介绍了一项初步研究，旨在为中度青少年特发性脊柱侧凸（AIS）提供一种系统化且标准化的多维牵引治疗方案的系统性描述。该研究采用小样本探索性设计，初步评估了该方案的可行性、安全性和潜在治疗效果，从而为未来大规模、系统性的队列研究设计提供依据。该方案涵盖了患者筛选与管理、设备与材料准备、牵引装置参数调节以及矫正操作的顺序。

采用了一种三层方法学框架，包括随机分配、临床医生角色分离和盲法结局评估。随机化采用按顺序编号的不透明密封信封（SNOSE）方法进行，以平衡基线混杂因素，包括年龄和骨骼成熟度。此外，治疗医师与影像学评估者之间严格的职能分离最大限度地减少了主观偏倚，并确保了主要结局指标——Cobb角的可靠性。

方案

本方案概述了一项临床试验，采用多维牵引结合支具和镜像矫正练习来矫正中度脊柱侧凸。该研究方案已获得苏州大学附属无锡第九人民医院人体研究伦理委员会的批准（批准号 KS2025036）。在试验开始前，已从每位参与者处获得书面知情同意。2025年2月至5月期间，无锡第九人民医院康复科招募了24名符合纳入标准的青少年特发性脊柱侧凸（AIS）患者。

1. 实验设置

1. 将符合条件的受试者随机分为两个平行组：对照组（支具联合镜像矫正训练）和治疗组（支具联合镜像矫正训练及多维牵引疗法）。每组分配12名患者¹⁷。
   1. 制作20张相同的卡片（5 cm × 5 cm），分别标注“Brace”或“MDT”（每种10张），将每张卡片单独密封于按顺序编号、带有黑色边框的不透明信封中，并将所有信封放入容器内摇晃1分钟，以打乱顺序实现随机化。
   2. 将信封存放在上锁的柜子中，仅当受试者签署知情同意书并完成所有基线评估后，方可按编号顺序取出下一个信封。在私密环境中打开信封，将分配的组别记录在主记录表中，并在整个研究期间对结局评估人员设盲。
2. 确保所有实施治疗的康复科医师均熟悉脊柱解剖结构以及本研究中所采用的特发性脊柱侧弯牵引矫正技术。
3. 为每位患者（包括支具组和MDT组）由资深矫形师根据个体参数定制支具。要求患者每日佩戴支具至少8小时⁸，符合临床指南建议⁵。确保整个治疗周期持续3个月。
4. 向患者家长提供系统化的培训与指导。指导患者在家中由家长监督或在镜子前进行镜像矫正训练，在整个3个月治疗期间每日完成约100次重复动作，分2–3组完成。每周由治疗师重新评估并调整训练方案。
5. 每周实施牵引治疗2次，并根据治疗师评估结果每周调整牵引配置。
6. 两组患者均接受定制设计的高矫正性波士顿脊柱侧弯夜间支具（Camp Scandinavia AB）⁵。

2. 患者的招募

1. 确认符合以下纳入标准：通过Risser征0至4级确认骨骼未成熟，年龄在10至18岁之间³，确诊为特发性脊柱侧凸，且存在结构性胸段或胸腰段侧弯，其顶椎位于T3至L3之间。通过站立位X线片测定Cobb角，应在20°至45°之间，并评估认知功能正常，能够理解指令并配合矫正训练。
2. 排除符合以下任一标准的受试者：存在严重心肺疾病、肋骨畸形或既往脊柱手术史的患者。此外，排除诊断为神经肌肉性脊柱侧凸及其他任何形式的继发性脊柱侧凸的患者。

3. 放射学评估

1. 使用数字X射线系统获取放射影像，管电压通常为80-100 kV，并采用自动曝光控制，遵循常规全脊柱成像方案¹⁸。在所有检查中标准化源-像距离及患者体位。
2. 将主要结构结局定义为治疗前后主弯Cobb角的变化差值（ΔCobb）。在标准化的站立位后前位（PA）X线片上测量ΔCobb，其中ΔCobb等于基线Cobb角减去治疗后Cobb角，确保正值表示更大的矫正效果。所有治疗后测量应使用基线时确定的相同上下端椎，并记录两名盲法评估者测量结果的平均值。
3. 采用站立位后前位（PA）X线片作为主要评估工具。使用配备PACS软件的数字X射线系统测量X线片上的Cobb角。
4. 指导患者赤脚直立于X射线平台上，双足与肩同宽，双臂自然下垂于身体两侧。让患者穿戴合适尺寸的铅围裙以减少辐射暴露，同时确保防护装置不改变体位或遮挡解剖标志。确保患者保持自然站立姿势，不进行主动姿势矫正。
5. 获取包含整个脊柱的站立位PA X线片。将X线影像导入PACS软件。确定主弯的上下端椎。沿上端椎的上终板和下端椎的下终板各画一条直线，再从这两条参考线分别画出垂线。测量两垂线之间的夹角（Cobb角）。
6. 重复测量，并采用两位独立评估者所得结果的平均值。根据治疗前后主弯Cobb角的变化评估治疗效果。

4. 实验步骤

1. 根据每位患者的脊柱侧弯类型和柔韧性，遵循镜像矫正原则，个性化制定运动处方⁸指导每位患者每天完成约100次标准化重复训练，可分2-3组进行。每周重新评估，并逐步调整锻炼模式和训练剂量，以平衡安全性与依从性。¹⁵.
2. 首先拍摄站立位脊柱X线片并进行体表检查，以确定侧弯模式（单节段或多节段）、顶椎位置及代偿性特征。在充分暴露背部并标记关键解剖标志后，根据主要畸形成分选择矫正训练序列。若以椎体旋转为主，则先进行去旋转操作，随后进行冠状面平移和侧屈；若以冠状面平移为主，则先进行平移和侧屈，再增加去旋转动作。每次训练均应在监督下按规定的顺序完成。
   注意：可通过暴露患者的脊柱，直观比较矫正前后脊柱轮廓的形态，以评估镜像矫正姿势的准确性，判断脊柱弯曲是否趋于直线。还可进一步采用影像学方法进行验证，若镜像矫正姿势下Cobb角减小≥50%，则认为适合后续应用。
3. 采用受控术语记录运动模式，以确保准确记录和标准化操作，具体如下：移动对象—胸段（T）或腰段（L）；运动类型—旋转（R）或平移（Tr）；运动轴—x（内外侧）、y（头尾向）、z（前后向） 图1A）；方向 + 表示左侧/头侧/前侧，− 表示右侧/尾侧/后侧。符号表示形式为[符号][运动][轴][区域]；例如，矫正练习 胸部左移 使用缩写 +TxT 进行记录，以促进标准化数据管理（表1).
4. 让患者将双臂交叉抱于胸前，并握住对侧肩膀。在开始锻炼前，确保肋间区和肩胛间区充分展开，并稳定运动模式。
5. 在冠状面内使用肋骨驱动的胸椎运动模式将肋骨向左和向右移动。避免旋转和侧屈。全程保持自然呼吸，并在末端位置停留3秒。图1B，C).
   注意：通过激活肋廓来驱动胸椎运动，避免在运动过程中调动其他身体部位。
6. 使用肋-胸耦合激活模式在冠状面内完成左右侧屈动作。避免轴向旋转，并保持自然呼吸。在终点位置保持3秒。图1D，E).
7. 通过肋骨的参与，驱动胸椎在水平面内旋转。避免任何侧向平移或侧屈动作。运动过程中保持自然呼吸，并在达到最大活动范围后维持3秒。图1F，G).
8. 请患者通过主动收缩腹部肌肉来激活核心，以启动腰椎运动。在冠状面内将躯干向左和向右平移，过程中避免任何旋转或侧屈动作。任务期间保持自然呼吸，并在末端位置保持3秒。图2A，B).
   1. 在患者站立或坐位时施加轻柔的手动扰动，并指导患者保持姿势不发生位移，以促进核心肌群激活的感知与参与。
9. 让患者通过主动收缩腹部肌肉来激活核心，以启动腰椎主导的运动。在冠状面内向两侧侧弯。禁止躯干旋转；保持骨盆中立位，并维持自然呼吸。在每一侧的最大活动范围处保持3秒。图2C，D).
10. 请患者通过收缩腹部激活核心肌群，然后利用腰椎运动在水平面（横断面）内向左和向右旋转。避免冠状面的平移和侧屈动作。保持自然呼吸，并在旋转至终末位置时停留3秒。图2E，F)

5. 牵引操作步骤

1. 准备以下牵引设备：牵引架（图3A）、泡沫滚筒（图3B）、固定带（图3C）、牵引带（图3D）。
2. 对治疗组实施综合性干预措施，包括支具治疗、镜像矫正训练和多向牵引。治疗组患者每周接受两次牵引治疗，每次间隔至少2天，持续3个月。
   1. 在首次牵引治疗过程中持续监测患者的主观反应。若患者除牵引拉伸感外出现明显疼痛或不适，应降低牵引力，直至仅感到可耐受的张力感为止。
3. 让患者舒适地坐在牵引椅上，保持躯干直立。在脊柱侧弯凹侧的髂前上棘和髂嵴边缘下方各放置泡沫垫，以缓冲绑带压力，减轻局部不适。
   1. 根据患者的身高和腿长，在其足下放置泡沫滚筒或垫子，以增强足底支撑，维持骨盆中立位，防止过度前倾或坐姿不稳。
4. 将固定带环绕于侧弯凹侧的髂前上棘和髂嵴处，带下放置泡沫垫。将固定带两侧的斜扣与凸侧牵引架底部的扣环连接，然后收紧骨盆固定带，使骨盆保持中立位，并检查绑带张力与对称性（图4A）。
5. 将腰椎侧弯凹侧的滚轮移动至牵引柱上与腰椎顶椎平齐的对应孔位。通过体表解剖标志确定顶椎水平，并在整个调节过程中保持患者处于定制的镜像矫正姿势（图4A）。
   1. 利用一致的体表标志定位腰椎节段。具体而言，脐部通常对应于L3-L4椎体水平。
6. 将牵引带的宽大中央部分置于腰椎侧弯的顶椎区域，将两侧扣具固定于牵引杆对应的锁孔中，然后顺时针旋转凹侧牵引柱上的调节轮，施加足够的牵引张力，但不得引起患者明显不适（图4A）。
   1. 根据患者自我报告的张力程度（采用1-10分评分，10分为生理耐受极限）确定牵引张力。首次治疗时维持张力水平约为6分，后续治疗中可逐步增加至8-9分，前提是患者无不适且未出现不良反应。
7. 将胸椎侧弯凹侧的滚轮移动至牵引柱上比胸椎顶椎高一个节段的对应孔位。通过体表解剖标志确定顶椎水平，并在整个调节过程中保持患者处于定制的镜像矫正姿势（图4A）。
   1. 识别用于肋骨定位的关键解剖标志，以辅助评估。注意：肩峰大致与第二肋平齐，肩胛冈对应第三肋，肩胛下角大致与第七肋平齐。
8. 将牵引带的宽大中央部分置于胸椎侧弯顶椎下方相邻的两根肋骨水平，将两侧扣具固定于牵引杆对应的锁孔中，然后顺时针旋转凹侧牵引柱上的调节轮，施加足够的牵引张力，但不得引起患者明显不适（图4B）。
   1. 确保牵引力有效传递至目标胸椎节段，并使牵引方向沿肋骨的斜向走行，而非严格沿脊柱轴线。在相应肋骨弧度区域实施节段特异性接触，通过肋椎关节将牵引力直接传导至目标胸椎节段。
9. 在胸椎侧弯凹侧的腋部与肋间隙区域放置泡沫垫。将固定带穿过腋窝，沿肋间隙走行，并将两侧扣具斜向固定于凸侧牵引柱的固定扣环上。调节绑带张力至适当水平，使患者在牵引下能维持规定的镜像矫正姿势，且绑带作用力不会破坏该姿势。
10. 对于多节段脊柱侧弯患者，设置牵引系统时应遵循自下而上的顺序，先从腰椎开始，再过渡至胸椎。固定所有固定带和牵引带后，进行最终牵引调整，确保张力适中，不引起患者不适。
11. 首次治疗持续5-8分钟。后续治疗每次增加3-5分钟，目标治疗时间为15-20分钟。单次治疗不得超过20分钟。
12. 在整个牵引过程中，治疗师应始终在场，并指导受试者一旦感到不适立即报告。在首次治疗后的后续疗程中，开始5分钟后评估受试者对牵引张力的适应情况。根据受试者的主观反馈，使用调节轮调整张力。目标为在10分制评分中达到8-9分的紧绷感，以实现最佳治疗效果。
13. 逆时针旋转调节轮，逐步减小牵引力。将牵引带从牵引杆上松开，固定带从扣环中释放。完全拆除牵引装置后，指导受试者继续静坐并平静呼吸1分钟，然后缓慢站立并进行轻柔活动。对于多节段脊柱侧弯患者，应按自上而下的顺序解除牵引。

6. 统计学分析

1. 以均值 ± 标准差（SD）表示连续变量。采用独立样本 t 检验比较两组之间的差异。所有统计检验均为双侧检验，当 p < 0.05 时认为差异具有统计学意义。所有统计分析和数据可视化均使用 GraphPad Prism 8.0 完成。
2. 预先指定末次观测值结转法（Last Observation Carried Forward, LOCF）作为处理任何缺失随访数据的备用方法。

结果

对照组和治疗组各有12例患者被纳入最终的统计分析。患者人口统计学信息见表2。

在治疗组中，一名参与者在牵引治疗后报告了轻度下背部酸痛，但此后未再出现酸痛，且经医师指导调整运动模式后，对日常活动或随访依从性均无影响。对照组未发生任何显著的不良事件，且两组中均无参与者因不良反应而退出研究。

治疗组主弯的Cobb角（18.42° ± 3.4°）显著低于对照组（27.92° ± 3.06°；p < 0.001；表3）。本项初步研究表明，在干预期间，MDT联合支具治疗及特异性脊柱侧凸矫正训练对中度青少年特发性脊柱侧凸患者产生了可测量的矫正效果，其疗效优于仅采用支具治疗和矫正训练的方案。

代表性病例
患者1（12岁）被分配至对照组，接受支具治疗联合镜像矫正疗法；而患者2（同样12岁）被分配至治疗组，接受支具治疗、镜像矫正疗法以及MDT。基线时，患者1主弯Cobb角为25...

讨论

在这项随机对照试验中，24名青少年（男性和女性，均符合纳入标准）按1:1的比例被随机分配到两组：（1）支具联合矫正性锻炼；（2）支具联合矫正性锻炼加个体化多维牵引。主要结局指标是在标准化放射影像条件下测量的Cobb角变化（从基线至终点），并由盲法评估者进行评价。结果显示，在支具抑制脊柱侧弯进展的基础上，增加多维牵引较对照组产生了更显著的曲度改善趋势，提示牵引可能具有潜在的辅助矫正作用。

该技术中最关键且决定成败的步骤之一是确定最佳镜像矫正姿势，这需要结合平移和旋转矫正动作来实现。此过程要求综合解读患者的放射影像曲线模式，与患者进行积极沟通，并直接目视评估患者自然坐位时暴露的背部脊柱轮廓。通过比较矫正前与镜像矫正姿势下的脊柱力线，治疗师可判断脊柱在冠状面上是否显得更趋直线化且更加平衡。对于初次采用该技术的操作者，建议通过放射影像验证镜像矫正姿势，以确认矫正的准确性。在本方案中，若镜像矫正姿势在影像学评估中使Cobb角减小至少50%，则认为适合进行后续牵引治疗。此外，照护者教育是成功实施该技术的重要组成部分，理解矫正原理有助于家长监督家庭训练，并确保 prescribed 动作的一致执...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
数字放射成像（DR）系统	飞利浦医疗（苏州）有限公司	DigitalDiagnostC50	影像学检查
固定带	Aspine	牵引装置	牵引装置用于脊柱侧弯的矫正及生理性脊柱曲度的恢复。
泡沫轴	Aspine	泡沫轴	牵引装置用于脊柱侧弯的矫正及生理性脊柱曲度的恢复。
拉力带	Aspine	牵引装置	牵引装置用于脊柱侧弯的矫正及生理性脊柱曲度的恢复。
牵引装置	Aspine	牵引装置	牵引装置用于脊柱侧弯的矫正及生理性脊柱曲度的恢复。