Lenke I型青少年特发性脊柱侧弯的女孩中,稳定性边际更大:一项病例对照研究

《Clinical Biomechanics》:The margin of stability is bigger in girls with Lenke I adolescent idiopathic scoliosis: A case-control study

【字体: 时间:2025年09月25日 来源:Clinical Biomechanics 1.4

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  脊柱侧弯患者步态稳定性与Cobb角相关性研究。该研究通过比较8名Lenke 1型脊柱侧弯女孩与7名正常发育女孩在三种行走速度下的步态稳定性,发现侧向稳定性与Cobb角呈负相关(p=0.002,0.04),而前后向稳定性在高速时更高(p=0.05,0.06)。研究证实步态稳定性指标可作为非辐射性脊柱侧弯进展监测工具。

  这项研究探讨了脊柱侧凸患者在行走时的稳定性,特别是针对Lenke 1型青少年特发性脊柱侧凸(Adolescent Idiopathic Scoliosis, AIS)的病例。通过分析行走时的前-后(anterior-posterior, AP)和侧-侧(mediolateral, ML)稳定性指标,研究人员希望了解这种疾病是否会影响行走的稳定性,以及速度和脊柱侧凸角度(Cobb angle)是否会对稳定性产生影响。研究结果表明,尽管在某些方面存在差异,但这些差异并不总是与Cobb角度直接相关,因此进一步研究是必要的。

青少年特发性脊柱侧凸是一种常见的脊柱畸形,其患病率在不同研究中有所差异,范围从0.47%到5.2%不等。近年来,随着研究的深入,这一疾病的患病率被进一步细化为1.7%,其中男性和女性分别为1.1%和4.5%。由于AIS的诊断和治疗通常需要长期的影像学检查,这可能会带来辐射暴露的风险,因此寻找一种非侵入性的监测方法变得尤为重要。现有的研究主要集中在站立时的平衡能力,而关于行走时稳定性的研究相对较少,因此这项研究具有一定的创新性和重要性。

在本研究中,研究人员使用了一种称为“稳定性边界”(Margin of Stability, MoS)的指标来评估行走稳定性。该指标衡量了在任何代偿机制发生后,中心压力(center of pressure, CoP)与外推的中心质量(center of mass, CoM)之间的距离。MoS已经被广泛应用于成人患者,特别是那些具有病理行走模式的患者,如脊柱滑脱、脊柱侧凸、脊柱后凸以及脊柱融合后的脊柱后凸等。然而,它在儿童群体中的应用尚未得到充分研究,尤其是在AIS患者中。因此,这项研究的目的是填补这一空白,评估MoS在AIS儿童中的表现。

研究采用了一种观察性病例对照设计,选择了8名患有Lenke 1型AIS的儿童和7名通常发育的对照组儿童。所有AIS病例均具有右胸段脊柱侧凸,平均Cobb角度为53.9° ±15.2°。对照组儿童的年龄、身高和体重均与AIS病例相似,但没有脊柱侧凸。所有参与者在仪器化的跑步机上行走,并佩戴全身插件步态标记系统以记录步态数据。研究者在30秒的行走过程中,计算了每次脚跟触地时的平均MoS值。

研究结果表明,在较高的行走速度下,AIS儿童在AP方向上的稳定性边界比对照组儿童更大,这可能意味着他们在行走时更稳定,或者采用了不同的运动策略。然而,这种稳定性并未与Cobb角度显著相关。在ML方向上,AIS儿童的稳定性边界与对照组儿童没有显著差异,但随着Cobb角度的增加,稳定性边界呈现出负相关关系。这表明,随着脊柱侧凸的严重程度增加,AIS儿童在行走时的侧向稳定性可能下降。

研究者认为,AIS儿童在较高的行走速度下表现出更大的AP稳定性边界,这可能是因为他们在面对行走挑战时需要采取额外的代偿机制来维持平衡。这种现象与站立平衡研究中的发现相似,即AIS儿童在站立时的平衡能力较差,通常表现为更大的中心压力摆动面积和更多的中心压力位移。然而,这些研究大多没有考虑脊柱侧凸的模式,而脊柱侧凸的模式可能会影响整体的姿势控制策略。因此,进一步研究AIS儿童在不同行走条件下的稳定性将有助于更全面地理解该疾病对运动能力的影响。

此外,研究者指出,由于招募目标未达成,这些结果的统计效力仅具有中等水平。因此,未来的研究需要在更大的样本量中进行,以提高结果的可靠性。同时,研究者建议未来的研究可以考虑更多的行走挑战,如不同速度或坡度,以及纵向研究设计,以更好地评估MoS在AIS患者中的应用潜力。尽管本研究选择了特定的脊柱侧凸类型,但这意味着研究结论仅适用于该类型,而无法推广到所有AIS患者。

总的来说,这项研究为MoS作为非侵入性工具在AIS儿童中的应用提供了初步证据。MoS不仅能够客观地评估行走稳定性,还可能在监测脊柱侧凸的发展过程中发挥重要作用。研究者认为,MoS在AIS儿童中的应用值得进一步研究,特别是在更大的群体和不同的行走条件下。同时,研究者也指出,由于样本量较小,这些结果的统计效力有限,因此需要更多的研究来验证MoS在AIS患者中的价值。

在实际应用中,MoS的测量方法可以借助实验室内的运动捕捉技术,但目前也有研究在探索使用可穿戴设备进行测量的可能性。这种方法不仅能够提高测量的便捷性,还能够减少对实验室环境的依赖,从而在临床环境中更广泛地应用。因此,未来的研究可以考虑将MoS与可穿戴设备结合,以实现对AIS儿童的非侵入性监测。

此外,研究者还提到,由于AIS的诊断和治疗需要长期的影像学检查,因此寻找一种非侵入性的监测方法对于减少患者的辐射暴露具有重要意义。MoS作为一种间接的测量工具,可能能够帮助实现这一目标。然而,目前的研究还处于初步阶段,需要更多的验证和优化。

研究者在讨论中也指出,尽管AIS儿童在AP方向上表现出更大的稳定性边界,但这并不一定意味着他们的整体稳定性更好。这种现象可能与他们采用的运动策略有关,而不是真正的稳定性提高。因此,未来的研究需要进一步探讨不同运动策略对稳定性的影响,以及这些策略如何与脊柱侧凸的模式相互作用。

在结论部分,研究者认为这项研究为MoS在AIS儿童中的应用提供了初步证据,并强调了进一步研究的必要性。他们建议未来的研究可以在更大的样本量中进行,以提高结果的可靠性,并考虑更多的行走挑战,如速度和坡度的变化,以更好地评估MoS在不同条件下的表现。同时,研究者也指出,由于样本量较小,这些结果的统计效力有限,因此需要更多的研究来验证MoS在AIS患者中的价值。

综上所述,这项研究为理解AIS对行走稳定性的影响提供了新的视角,并为MoS作为非侵入性监测工具在AIS儿童中的应用提供了初步证据。研究者希望未来的研究能够在更大的样本量和不同的行走条件下进一步验证这些发现,并探索MoS在临床实践中的应用潜力。
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