特发性脊柱侧弯的生物力学研究进展

青少年脊柱侧弯的研究进展

青少年脊柱侧弯的研究进展一、本文概述随着现代社会生活方式的改变，青少年脊柱侧弯问题日益受到关注。

青少年脊柱侧弯，也称青少年特发性脊柱侧弯（S），是一种复杂的脊柱三维畸形疾病，通常在青春发育前期发病，不仅影响患者的体型外貌，更可能导致心肺功能受损，严重影响其生活质量和身心健康。

近年来，随着医学研究的深入和诊疗技术的进步，青少年脊柱侧弯的研究取得了显著进展。

本文旨在综述青少年脊柱侧弯的流行病学特征、发病机制、诊断方法、治疗策略以及预防干预等方面的最新研究进展，以期为临床医生和相关研究人员提供有价值的参考信息，推动青少年脊柱侧弯诊疗技术的进一步发展和完善。

二、青少年脊柱侧弯的成因与发病机制青少年脊柱侧弯（S）是一种复杂的脊柱疾病，其成因和发病机制尚未完全明确。

然而，经过多年的研究和临床观察，科学家们已经提出了一些主要的理论和假说。

遗传因素在AIS的发生中起着重要作用。

研究发现，患有AIS的患者的家族史中，脊柱侧弯的发生率明显高于普通人群。

一些特定的基因变异已经被证实与AIS的风险增加有关，如HLBTB6和WNT等基因。

这些基因可能通过影响脊柱发育、骨代谢或神经肌肉功能等方式参与AIS的发病。

生长发育异常也是AIS的重要发病机制之一。

青少年时期是人体生长发育的关键阶段，脊柱在这个阶段也会发生一系列形态和结构的变化。

如果脊柱的生长板在生长过程中受到某些因素的影响，如机械应力、激素水平等，就可能导致脊柱侧弯的发生。

脊柱周围的肌肉和韧带等软组织也可能因为生长发育的异常而失去平衡，进而引发脊柱侧弯。

环境因素也对S的发病产生一定的影响。

生活习惯、运动方式、坐姿不良等都可能导致脊柱的力学平衡失调，从而增加患脊柱侧弯的风险。

一些疾病和药物也可能影响脊柱的发育和功能，如神经纤维瘤病、脊柱结核等，以及某些激素类药物和抗癌药物等。

青少年脊柱侧弯的成因与发病机制涉及多个方面，包括遗传、生长发育、环境等因素。

为了更深入地理解这一疾病的本质和制定更有效的治疗方法，我们需要进一步开展跨学科的研究和探索。

脊柱生物力学研究的回顾与展望

脊柱生物力学研究的回顾与展望本文刊登于《医用生物力学》2021年第36卷第2期，169-176页脊柱相关的临床疾病依然是当今社会影响人类健康和生活质量的主要问题，如腰痛、坐骨神经痛、成年或青少年脊柱畸形、脊柱肿瘤以及脊柱创伤等。

脊柱是人体的重要力学支撑与运动结构，而与这些疾病相关的生物力学问题在很大程度并没有被认识清楚。

因此，脊柱生物力学研究越来越受到关注。

在PubMed检索“spine”和“biomechanics”两个关键词，结果显示，近10年来的相关文献基本每年都呈稳步增长的趋势。

而在中国知网检索“脊柱”和“生物力学”两个关键词，则显示近10年来的文献量有逐年下降的趋势。

《医学生物力学》杂志在本期推出“脊柱生物力学专栏”，希望对国内脊柱生物力学的发展起到积极的推动作用。

脊柱相关基本解剖结构是认识脊柱整体生物力学性质的重要基础。

椎骨由前方椎体、后方椎弓板及一系列突起构成，是韧带和椎旁肌的附着点。

研究各部分结构的解剖学描述和生物力学性质，对于认识脊柱整体功能具有重要的意义。

1 椎骨的解剖与生物力学早在20世纪90年代，脊柱各部位椎骨的解剖学定量研究已经开始被报道[1]。

在随后的20多年间，对于颈椎、胸椎和腰椎的定量解剖学研究有更充分的阐述[2]，对于人种间椎骨差异的研究自2004年也引起关注[3-4]。

中国学者在上述领域的研究还应当继续开展，这对于内固定器械的研发具有非常重要的参考价值。

从颈椎至骶骨，椎骨的横截面积逐渐增加，生物力学强度也逐渐增强。

早期大量的生物力学研究证实，除椎体的横截面积外，骨密度（bone mineral density, BMD）是与椎体力学强度相关的重要因素之一[5]。

此外，加载速度也是影响椎体力学强度的因素，例如以2.5 m/s 速度加载所获得的椎体强度是以10 mm/s准静态速度加载所获得的椎体强度的2倍[6]。

椎体内松质骨的空间架构对椎骨的力学强度也有影响，BMD相同的椎骨因骨小梁结构的差异而表现出不同的力学强度[7]。

脊柱生物力学之研究进展

ｓｄｎｂｏｅｈｎｃｈｒｃｅｉｔｆｅｈｍａｉｅｄｓｕｓｄｔｅｅｉｔｇｐｏｌｍ，ｄｍａｅｕｔｙｏｉｍｃａｉｓｃａａｔｒｓｉｏｕｎｓｎ，ｉｃｓｅｘｓｉｒｂｅａｄｃｔｈｐｈｎｎｐｏｐｃｎｆｔｒｅｅｃ．Ｓｄｅａｅｓｏ：Ｄｉｅｔｎｉｓａｆｅｔｔｎｔｔｃｒｆｒｓｅｔｕｅｒｓａｈｏｕｒｕｔｉｓｈｖｈｗｎｓｃｉｔｄｏｅｒｇｈｓｕｔｅｏｓｏｎｅｍｓｅｒｕ
维普资讯
第５卷第１期
２００６年３月
南京体育学院学报（自然科学版）
ＪｕｎｌｆａｊＩｓｔｔｏＰｙｉａＥｕａｏＮｔａＳｉｃ）ｏｒａｏＮｎｍｇｎｔｕｅｆｈｓｃｌｄｃｔｎ（ａｒｌｃｅｅｉｉｕｎ
ＡｂＷｃ：ｏｔｇｔｅｌｗｆｏｕｅｔｎａｅｉｌ，ｉｐｐｒｅｉｗｅｅｃｒｅｔｉａｉｎｏｓａｔＡｄｐｉｎｈａｏｃｍｎｓａｄｍｔｒｓｔｓａｅｖｅｄｔｕｒｎｔｔｆｄａｈｒｈｓｕｏ
ＫｅｒｓＳｉｅＩｔｒｅｔｂａｓ；ｏｄＢｉｍｅｈｉｓｙｗｏｄ：ｐｎ；ｅｖｒｅｒ１ｃＬａ；ｏｃａｃｎＤｉｎ
对神经系统伤害，牵连其他部分肢体产生功能在人体的解剖结构及运动、训练中，脊柱均占有非能障碍，
给患者的日常生活、工作、学习和运动训练带来常重要的地位。脊柱不但是人体结构的中轴，而且在运障碍，动中是主要承受力的部位，因此，脊柱的损伤对人体的诸多不便，并产生巨大痛苦。影响很大。在日常生活和工作中，人们每天都要坐，尤临床医学对脊柱病进行了大量研究，主要是针对

支具治疗特发性脊柱侧凸_生物力学的实践与论证

。根据生物力学理
论，支具治疗能使侧凸顶椎区椎体凹侧生长终板负载减小，侧凸凹侧区的生长刺激使椎体结构重建似乎可以解释经治疗后侧凸的改善或停止进展 ! "- # 。如果这样，那么只要严格掌握适应证并佩戴正确，行支具治疗的患者都应该取得良好效果，然而事实并非如此，亦为数不少的患者在接受支具治疗后侧凸仍继续进展，最终接受手术治疗。儿童或青少年患者的脊柱在发生侧凸后，影响其进展的因素主要由生物力学机制介导，但具体哪些因素参与其中，为何部分患者侧凸进展而部分停止进展，目前知之甚
中图分类号： ’()!* + 文献标识码： , 文章编号： %(-% . &/!( 0 !""# 1 +! . -!#( . "! 收稿日期： !""# . "( . %# 修回日期： !""# . "- . %" 0 !( 2 34 1
摘要：特发性脊柱侧凸是不明原因引起的脊柱在冠状面上的弯曲，常合并脊柱矢状面的异常及椎体的旋转，是最常见的脊柱畸形。近 %# 年来，随着脊柱三维矫形理论的提出与推广，各种新型内固定器械的出现，使得脊柱手术成功率大大提高，然而手术治疗毕竟创伤巨大，花费高且有一定的风险和并发症。因而，对于没有手术指征的轻度脊柱侧凸，如何进行有效的非手术治疗，避免手术或推迟手术治疗的年龄，一直以来是学者们努力的方向。非手术治疗包括锻炼、脊柱按摩、电刺激及支具治疗，经过漫长的实践和研究发现，对于早期发现的轻中度青少年特发性脊柱侧凸，支具治疗是惟一有效的非手术疗法。由于对特发性脊柱侧凸自然病程的研究并不十分清楚，支具能否影响其自然病程，经历了数 &# 年曲折而又漫长的实践和论证，近 &# 余年的生物力学研究证明支具治疗是有效的。主题词：脊柱侧凸；生物力学；综述文献

脊柱侧弯生物力学

03
脊柱侧弯的预防与治疗
预防措施
保持正确的姿势
在日常生活和工作中，保持正确的坐姿、站姿和睡姿，避免长时间维
持同一姿势。
定期检查
定期进行脊柱侧弯筛查，以便早期发现和干预。
增加体育锻炼
进行适当的体育锻炼，如瑜伽、普拉提等，有助于增强脊柱肌肉力量
和稳定性。
合理饮食与营养
保持均衡的饮食，摄取足够的钙、维生素D等营养素，有助于骨骼健
在动态情况下，脊柱侧弯会导致脊柱的振动和扭曲，使得脊柱的受力更加复杂。
脊柱侧弯的生物力学模型
生物力学模型是用来模拟和研究生物体结构和功能的工具。在脊柱侧弯的研究中，生物力学模型可以帮助我们更好地理解脊柱侧弯的发生和发展机制。
常见的脊柱侧弯生物力学模型包括有限元模型、离散元模型和多体动力学模型等。这些模型可以模拟脊柱在不同情况下的受力情况和运动状态，从而为治疗和预防脊柱侧弯提供理论支持和实践指导。
手术方法
手术方法包括脊柱融合、矫形器械植入等，具体方法应根据患者具体情况制定。
术后护理
手术后需进行严格的康复训练和定期复查，以确保治疗效果和患者的康复。
04
脊柱侧弯的康复训练
康复训练的重要性
01
02
03
04
改善姿势
通过康复训练，可以纠正不良姿势，减少脊柱侧弯引起的疼
痛和不适。
增强肌肉力量
康复训练可以强化脊柱周围的肌肉，提高肌肉力量和稳定性
注意姿势正确
在日常生活中，应注意保持良好的姿势，避免长时间保持同一姿势或过度劳累。
定期复查
在康复训练过程中，应定期进行复查，以便及时了解病情变化和调整康复计划。

人体脊柱生物力学特性的研究方法及进展

中国组织工程研究
ｖｅｍｂｅｒ２５，２０１６Ｖｏ１．２０，Ｎｏ４８ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｎａｒｌｏｆＴｉｓｓｕｅＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＮｏ
第２０眷第４８
关键词：
骨科植入物：脊拄植入物：生物力学特性：置换：合：脊柱力学：脊柱运动学：拥载装置：溺量方法：
脊拄强瘦脊拄稳定性：组织疲劳：组织Ｉ程
基金资助：
国家科技支撑诗竟ｊｆ｛２ｏ１２ＢＡ｜１８Ｂ０５）《新型入Ｉ推闯盘》
张恩泽，男，１９９１牟生，
河北省人，汉族，２０１６
ｆ在对生物力学研究进行在体和体外分类的基础
年清华大学毕业，硕士，
主要从事脊柱生物力学
方面的研究。
■ｌ
二次
通讯作者：刘伟强，教授，
对各种生物力学研究方法的优势与不足进行了
目的：综述国内外相关文献，从测量主体和测量内容角度总结脊柱生物力学研究方法的优势与不足。
方法：以 “ ｂｉｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄ（ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｒｓｔｕｄｙｏｒｅｖａｌｕａｔｉｏｎ），ｓｐｉｎａｌｂｉｏｍｅｃｈａｎｉｃｓ，ｓｐｉｎｅ
５１８０５７）
９
囊张愚泽寥振华．文ｆｊ伟强人体脊柱生物力学特性的研究方法及进展【Ｊ１．中国组织Ｉ程磺究．２０１６，２０（４８）：７２７３ＤＯｈ１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．２０９５．４３４４．２０１６．４８．０１９文章快速阅读

特发性脊柱侧弯的生物力学进展

脊柱侧弯是脊柱的一个或多个节段在冠状面上偏离中线的侧弯、矢状面上的前弯或脊椎体在纵轴上的旋转，是最常见的脊柱三维畸形[1]。

脊柱侧弯是躯干的畸形，以脊柱的侧向偏移和轴位旋转为特征。

许多特发性脊柱侧弯患者存在肋骨的变形以及矢状面上胸椎生理后弯的减少。

少数特发性脊柱侧弯患者表现为主弯与次弯交界区的后弯畸形。

由于其病理解剖特点复杂，导致脊柱在出现侧弯后和矫正手术后的生物力学变化较正常生理曲度的脊柱复杂得多，本文就目前国内外在脊柱侧弯生物力学方面的研究综述如下。

1脊柱侧弯生物力学机制的研究脊柱侧弯是复杂、常见的脊柱畸形，其中最为常见的类型是特发性脊柱侧弯，国内外数十年来的研究发现特发性侧弯的病因与遗传、生长发育、神经肌肉因素、内分泌系统等有关，但目前还无明确证据表明其存在单一的致病因素。

由于对脊柱侧弯的病因尚不明了，以及对于脊柱侧弯进展、转归以及术后的预后等亦不清楚。

目前文献报道对脊柱发生侧弯以后的生物力学改变亦不多，但学者普遍认为，在快速生长期脊椎不对称生长的自身生物力学调节加重了特发性脊柱侧弯的进展[2]。

对于影响脊柱侧弯的进展，目前国内外学者普遍认为占主导作用的是生物力学机制，占重要因素的是脊柱负载及椎体生长的不平衡。

Villemure 等[3]通过三维有限元模型对脊柱侧弯进展的情况进行了模拟，为进一步研究脊柱侧弯创造了条件。

Aronsson 等[4]利用小牛脊柱进行生物力学实验，证明通过不同方向对脊柱进行特发性脊柱侧弯的生物力学研究进展侯翰涛综述，王文军审校（南华大学附属第一医院脊柱外科，湖南衡阳421001）【关键词】脊柱侧凸；生物力学；矫形外科手术文章编号：1009-5519（2012）09-1364-03中图法分类号：R5文献标识码：A牵拉或压缩会影响椎体正常生长，这暗示了椎体的正常生长是影响侧弯进展的因素。

Roaf[5]早在50年代利用正常的婴儿脊柱成功构建侧弯模型，并通过生物力学实验发现造成脊柱侧弯进展的主要因素是椎体旋转力。

生物力学原理在青少年特发性脊柱侧弯中的研究进展

生物力学原理在青少年特发性脊柱侧弯中的研究进展青少年特发性脊柱侧弯病因一直是不明确的，但生物力学原理一直是许多学者不断探索的途径，而且在治疗方面也主要针对生物力学方面研究治疗方案，本文主要对生物力学对青少年特发性脊柱侧弯原理的研究进行了总结分析。

劳顿和迪克森[1]说他们用兔子的实验支持Roaf的假设。

研究人员在一组兔子中形成了纯冠状面畸形，在第二组兔子中发生了纯矢状面畸形，在第三组中发生了矢状面和额状面畸形。

他们的研究结果表明，渐进性实验性脊柱侧凸仅在那些同时具有矢状（脊柱前凸）和冠状面畸形的动物中发展。

没有纯粹单平面畸形的兔子发展为进行性脊柱侧凸。

他们还指出，当患有双平面畸形的兔子在成熟前释放畸形时，畸形会自发消退。

研究者支持这样的观点，即脊柱的前部结构比后部结构生长得更快，导致正常脊柱后凸的丧失和椎体（前部元件）向外侧向屈曲。

作者还指出，在许多外科手术过程中单独校正冠状面畸形并不能纠正正常脊柱后凸的丧失。

Ohlen的人类受试者的工作支持Lawton和Dickson的工作，当时证明了脊柱侧凸的胸椎后凸畸形比正常情况少。

通过使用向前弯曲测试并从侧面观察受试者，Weiss和Lauf 研究了2岁，4岁和5岁儿童受损前屈（IFF）的患病率。

他们将IFF描述为下胸段的一个区域，其中胸椎的脊柱被短的椎骨段中断，该椎骨段看起来是直的并且不能主动或被动地向前弯曲。

1).Weiss和Lauf发现IFF在2中不太常见年龄（7.9％）比4岁和5岁（分别为78.9％和70.8％），并假设其原因是从爬行到直立姿势的过渡。

在686名健康的9-10岁儿童中研究了IFF，27％在随访一年内继续发展为特发性脊柱侧凸。

对于大多数儿童来说，受屈的前屈可能会解决，因为他们适应直立行走。

然而，对于那些IFF无法解决的人，或那些发展多个IFF片段的人来说，它可能是造成脊柱不稳定的一个因素导致生长期间的旋转和侧向偏离。

萨默维尔首先将胸椎特发性脊柱侧凸描述为脊柱前凸，轴向旋转和侧屈的组合，并且提示脊柱前凸是由于脊柱节段的后部元件的生长失败引起的。

脊柱生物力学研究进展

脊柱生物力学研究进展庞清江; 施泽文【期刊名称】《《现代实用医学》》【年(卷),期】2019(031)010【总页数】3页(P1289-1291)【作者】庞清江; 施泽文【作者单位】315010宁波中国科学院大学宁波华美医院; 宁波大学医学院【正文语种】中文【中图分类】R318.01近年来，脊柱急慢性损伤逐年增加，并呈现明显的年轻化趋势。

而脊柱相关疾病非手术治疗一般只能缓解症状，不能解决根本问题，但病程后期大多需要手术治疗。

无论是微创还是传统开放手术，都会损伤相关组织，而这些损伤会改变正常结构的生物力学性能，最常见的是应力遮挡导致相邻节段负荷增加，加速了邻近节段的退变，最终引发一系列临床症状。

脊柱生物力学涉及范围非常广泛，了解其特性有助于理解相关疾病的病理机制。

本文结合国内外最新研究进展，对脊柱结构、内植物及微创手术等方面的生物力学特性及相关研究热点进行探讨。

1 脊柱解剖相关生物力学脊柱结构复杂，其主要力学功能是承担并传递压缩、弯曲和扭转的综合载荷。

轴向应力方面，中立站立位时前柱和中后柱分别承担 80%和20%的载荷，且在前屈时前柱应力增加，后伸时中后柱应力增加。

而正常行走时，前柱承受载荷将增大到体质量的1～1.5倍。

椎体的强度随着年龄的增长而下降，尤其是女性，绝经后激素改变导致骨小梁连接不良。

同时椎体皮质小梁间室的强度下降女性大于男性，导致女性的椎体强度下降速度是男性的两倍，且女性脊柱承受的应力和载荷均高于男性，这也解释了为何女性更容易发生椎体骨折。

至于老年性骨折也是由于椎体皮质中骨小梁发生吸收、间隙增大，最终导致骨质疏松继而引发骨折。

椎间盘主要承受拉伸、压缩及剪切的联合载荷。

正常站立情况下椎间盘前部承受的载荷较后部高，前部的纤维环承受载荷高于处于椎间盘中部的髓核，从而在力学结构上形成前部纤维环对髓核和后部纤维环的挤压作用，这与椎间盘的退行性变密切相关。

另一方面，随着年龄增长，椎间盘水分含量降低导致作用于椎间盘对载荷缓冲、分散和转移能力降低，必然加速其退变。

青少年特发性脊柱侧弯的研究进展

青少年特发性脊柱侧弯的研究进展梁颖】，许开英2,冯珍1(1.南昌大学第一附属医院康复医学科；2.江西省人民医院康复医学科，南昌330006)摘要：青少年特发性脊柱侧弯(AIS)是一种复杂的三维脊椎畸形，虽然致病因素多种多样，但其发病机制尚不明确。

脊柱侧弯不仅降低了青少年儿童的生活质量，并严重威胁其身心健康，已然成为继肥胖症、近视之后我国青少年儿童的第三大“杀手”。

早发现、早预防、早治疗脊柱侧弯是临床及科研工作的最终目的。

文章通过对国内外脊柱病因学分析、筛查方法、干预治疗三方面的统计，分析不同方法间的优缺点，为今后的脊柱侧弯筛查及治疗工作提供理论依据。

关键词：脊柱侧弯，特发性，青少年；发病机制；筛查；治疗中图分类号：R681.5文献标志码：A文章编号：10098194(2021)02—0101—06DOI：10.13764/ki.lcsy.2021.02.028脊柱侧弯是一种复杂的三维脊柱畸形，以Cobb 角＞10。

和椎体旋转为主要特征。

特发性脊柱侧弯(IS)是最常见的一种，约占脊柱侧弯的85%左右［］. IS发病机制尚不明确，将其按照年龄阶段可以划分为三种类型：婴儿型、少儿型、青少年型；其中，青少年型特发性脊柱侧弯(AIS)是最常见的一种，全世界青少年患病率为0.47%〜5.20%⑵。

按年龄和性别进行患病分析，10〜12岁女孩脊柱侧弯患病率最高(5.57%),其次是13~14岁女孩(3.90%)、10〜12岁男孩(2.37%)和13〜14岁男孩(1.42%).AIS通常在青春期发育之前出现恶化，可以导致骨骼、肌肉、内脏系统等发育的畸形，还可能造成不同程度的并发症：腰背部慢性疼痛、心肺功能下降、心理疾病(自卑、焦虑等)、日常生活能力下降等,严重者可能导致瘫痪、心肺功能衰竭，过早猝死⑷。

本文针对目前AIS的发病机制及病因学探究、筛查方法及建议、治疗方法等问题进行综述。

1AIS发病机制及病因学人类特发性脊椎侧弯的病因仍不明确，可能是由多种因素共同作用的结果。

脊柱侧弯摘要

特发性脊柱侧弯的生物力学研究进展脊柱侧弯是脊柱的一个或多个节段在冠状面上偏离中线的侧弯、矢状面上的前弯或脊椎体在纵轴上的旋转，是最常见的脊柱三维畸形[1]。

脊柱侧弯是躯干的畸形，以脊柱的侧向偏移和轴位旋转为特征。

许多特发性脊柱侧弯患者存在肋骨的变形以及矢状面上胸椎生理后弯的减少。

少数特发性脊柱侧弯患者表现为主弯与次弯交界区的后弯畸形。

由于其病理解剖特点复杂，导致脊柱在出现侧弯后和矫正手术后的生物力学变化较正常生理曲度的脊柱复杂得多，本文就目前国内外在脊柱侧弯生物力学方面的研究综述如下。

小儿先天性脊柱侧弯合并椎管内神经畸形的临床研究摘要［目的］探讨小儿先天性脊柱侧弯合并椎管内神经畸形的发病情况和临床特征及其神经畸形与临床表现的相关性。

［方法］回顾性研究122例先天性脊柱侧弯患儿，对患者的体格检查情况以及全脊柱CT、全脊髓MRI、双下肢肌电图等相关辅助检查结果进行整理分析。

［结果］122例先天性脊柱侧弯有63例(51.6%)合并脊髓畸形，其中脊髓栓系(TCS)69.8%(44/63);脊髓纵裂(SCM)占60.3%(38/63)，包括Ⅰ型脊髓纵裂占68.4%(26/38)，Ⅱ型纵裂占31.6%(12/38);脊髓空洞27%(17/63);脊膜膨出占20.6%(13/63);椎管内囊肿占17.5%(11/63);Chiari畸形4.8%(3/63)。

［结论］小儿先天性脊柱侧弯合并椎管内神经畸形的发生率高，并且常表现为多种脊髓畸形同时存在。

合并神经畸形的患儿常表现为腰背部中线处皮肤异常，足畸形和双下肢不对称，但对于不同神经畸形其与常见的临床表现具有不同的相关性。

关键词:先天性脊柱侧弯，脊髓栓系，脊髓纵裂SOX9和VEGF在小儿先天性脊柱侧弯顶椎生长板软骨的表达研究先天性脊柱侧弯(C o n g e ni t al S C ol io s i s,C S)是临床上较常见的一种小儿先天性脊柱畸形,其发生发展主要归因于先天存在的异常脊椎导致脊柱纵向不平衡生长。

脊柱侧弯的生物力学基础

第十三章脊柱侧弯的生物力学基础香港大学骨科学系吕维加第一节脊柱生物力学中的解剖因素一、正常生理弯曲从正面看，正常脊柱的形态大体是直而且对称的，除了由于主动脉位置因素导致的胸段轻微的右弯，右利手也被认为是这种现象的原因之一；从侧面看，脊柱则是具有４个生理弯曲的曲线，即脊柱的生理性弯曲，分别是颈椎生理性前凸、胸椎生理性后凸、腰椎生理性前凸以及骶尾段的生理性后凸。

二、小关节研究发现脊柱的活动可能在很大程度上取决于双侧小关节的关节突的形态和位置。

关节突的方向和位置将会影响到脊柱的运动学特征。

在胸段脊椎，上关节面几乎是平的，向后上而且偏外一些，而下关节面向前内下方。

胸段脊椎关节面的方向可能和这一区域的无规律的复合运动有关。

后面我们将继续讨论这个问题。

三、韧带我们目前对于韧带在脊柱侧弯的物理性质和作用仍然知之甚少。

Walters和Morris曾经做过一个体外实验来比较脊间韧带在原发性脊柱侧弯和继发性脊柱侧弯中力学性质的作用，结果显示二者之间无显著性差异。

Nordwall比较了脊间韧带和竖脊肌肌腱在原发性脊柱侧弯、继发性脊柱侧弯以及单纯脊柱滑脱的病人体内的力学性质，结果同样是无显著性差异。

目前已经有很多研究黄韧带力学性质的文章，一致认为黄韧带在脊柱正常的运动过程中起到重要的作用。

黄韧带在脊柱侧弯中的作用已经由实验证实。

黄韧带和小关节限制正常脊柱胸段轴向旋转运动的范围；如果实施半椎板切除后，即去除了黄韧带缰绳”作用，可以形成实验性脊柱侧弯模型。

近来，关于在脊柱侧弯中椎间盘的生物力学作用的研究也相继出现。

Brickley-Parsons和Glimcher观察了在脊柱侧弯病人中凸侧和凹侧的椎间盘性型胶原和型胶原的分布。

他们发现型胶原和型胶原的分布存在显著性差异，研究者认为可能为凸侧和凹侧的压力不同所致，这也许就是Wolf力学定律在胶原的生物化学上的体现。

第二节运动学概念早在1905年，Lovett曾经在《脊柱侧弯相关的机械力学》一文中提到，研究脊柱侧弯就像调查火车事故的原因，不仅需要了解撞毁的车厢破坏力的作用及方向，还需要知道将来如何更好地预防下一次事故的发生，比如通过对信号灯系统的调查来研究常规的预防措施。

国内外脊柱推拿手法的生物力学研究

国内外脊柱推拿手法的生物力学研究国内外脊柱推拿手法的生物力学研究摘要: 脊柱病是医学界现在普遍认为脊柱病乃是当今人类发病率最高、最为棘手的常见病、多发病、疑难病症之一，推拿手法非常有效的康复手段之一。

本文对国内外脊柱推拿手法的生物力学研究进展进行了综述。

关键词：脊柱推拿手法生物力学脊柱病是指人体因脊柱的畸形、运动障碍、疼痛、椎体滑脱、错位、椎间盘突出、椎管狭窄、脊柱炎、骨质增生、脊韧带损伤、钙化、滑膜嵌顿、肌肉劳损、痉挛性疼痛、麻木及其病变后压迫相应的神经、血管、脊髓而产生一系列症状的疾患。

据初步统计，因脊柱病变引发的病症约有200种之多，且具有发病率高、病程长、综合征多、致残率高、功能障碍突出、易反复发作、难以根治的特点，给患者带来了极大的痛苦。

因此，医学界现在普遍认为脊柱病乃是当今人类发病率最高、最为棘手的常见病、多发病、疑难病症之一。

临床上对脊柱病的治疗主要采用两种方法即手术治疗和非手术治疗。

手术治疗主要是对症状较严重的，经严格的非手术治疗无效，身体尚能耐受手术的病人，非手术治疗临床方法的比较多，而推拿手法作为非手术治疗的一种由于其治疗效果好而在临床上得到广泛应用。

手法推拿是通过特种手法将椎体、小关节恢复到正常生理位置及正常生理曲线从而达到康复的目的。

在脊柱推拿研究中，如何对推拿手法进行很好的改进和设计，避免手法的不良反应和对推拿的临床作用机制进行研究都和推拿手法的生物力学密不可分。

因此，对脊柱推拿手法的生物力学进行研究是十分重要的。

下面分别腰椎、颈椎和胸椎的推拿手法生物力学的研究进展进行综述。

1、国内脊柱推拿手法的生物力学研究1.1腰椎手法1.1.1腰椎旋转手法“髓核和神经根相对位移”学说认为在旋转推拿的过程中会使得髓核的内压发生变化，正式这种正负压的的多次反复变化，可以使突出的髓核变位或变形，从而使受压的神经根减张。

章莹[1]和马达[2] 通过在在尸体上模拟腰椎旋转复位手法，动态测量了手法过程中髓核内压的变化都发现了单纯旋转复位手法，会使髓核内压增高，而且在手法成功时髓核内压最高。

青少年特发性脊柱侧弯影响因素的研究进展

青少年特发性脊柱侧弯影响因素的研究进展发表时间：2019-08-23T09:50:11.410Z 来源：《基础教育课程》2019年7月13期作者：李飞[导读] 在这篇综述中，我们将研究脊柱侧凸病因学的当前和过去的理论。

在这里，我们回顾了最常见的脊柱侧凸病因学理论和最近的研究趋势。

李飞（天津体育学院天津 300381）摘要：脊柱侧凸是脊柱和躯干的三维畸形，影响全世界数百万人。

虽然20％的脊柱侧凸病例可归因于神经肌肉，综合征或先天性疾病，但多达80％的脊柱侧凸被称为“特发性”或病因不明。

关于病因学理论的临床和实验文献支持特发性脊柱侧凸的多种可能原因。

在这篇综述中，我们将研究脊柱侧凸病因学的当前和过去的理论。

在这里，我们回顾了最常见的脊柱侧凸病因学理论和最近的研究趋势。

关键词：青少年特发性脊柱侧弯（AIS）影响因素中图分类号：G626.5 文献标识码：A 文章编号：ISSN1672-6715 （2019）07-165-01根据目前的文献，AIS的患病率在0.47-5.2％之间，但它通常被接受为一般人口的2-3％。

女孩患脊柱侧凸的患病率和严重程度高于男孩，女性与男性之比在轻度侧弯（10°至20°）中从1.4：1上升至更严重曲线中的7.2：1（> 40°）。

一些假设试图解释性别分布的这种差异。

舒尔茨[1]提出的最合理的提案之一描述了一种机械模型，其中建议如果横向侧弯的进展被认为是脊柱的屈曲，则发生进展的可能性与柱的高度成比例并且与其厚度成反比。

简而言之，高大的细长刺比较短的刺更容易弯曲。

舒尔茨通过实验证实了这一理论，并证明女孩的脊椎确实比男孩更狭窄，椎体更窄。

然而，这是否是女孩脊柱侧凸发病率增加的实际原因是一个值得商榷的问题。

研究发现，参加某些体育活动的青少年脊柱侧凸的患病率也较高，如舞蹈，芭蕾舞，游泳，网球，乒乓球，投掷，标枪，排球，体操和艺术体操[2].尽管有这些发现，但没有证据表明脊柱侧凸与任何体育活动之间存在因果关系。

青少年特发性脊柱侧弯发病机制及运动干预研究进展

参考内容
内容摘要
青少年特发性脊柱侧弯是骨科领域研究的热点之一，其发病机理仍不完全清楚。近年来，随着分子生物学和遗传学的研究进展，越来越多的研究表明，基因突变和炎症反应等在青少年特发性脊柱侧弯发病过程中发挥重要作用。
内容摘要
青少年特发性脊柱侧弯的主要症状是脊柱弯曲畸形，同时可能伴有胸腹腔器官功能异常。全球范围内，特发性脊柱侧弯的发病率为1-3/1000，好发于青春期女性，以胸椎左侧弯曲多见。目前，针对青少年特发性脊柱侧弯的发病机理研究主要集中在基因突变、炎症反应、骨骼发育异常等方面。
一、青少年特发性脊柱侧弯的发病机制
然而，并非所有具有遗传风险的人都会发病，这提示环境因素在AIS发病中的重要作用。例如，长期姿势不良、神经肌肉功能失衡、骨质疏松等都被认为与 AIS的发病有一定关系。另外，生物因素如脊柱神经中枢的发育异常，也可能导致脊柱侧弯。
二、青少年特发性脊柱侧弯的运动干预研究
一、青少年特发性脊柱侧弯的发病机制
一、青少年特发性脊柱侧弯的发病机制
尽管特发性脊柱侧弯的确切病因尚不清楚，但大量的研究认为其发病与遗传、环境和生物因素等多个因素密切相关。从遗传学角度看，AIS具有家族聚集性，一级亲属中的患病率明显高于普通人群。基因研究也发现了一些与AIS发病相关的基因突变，如NOTCH1、Jagged1、PAP1等。这些基因的功能多与脊椎生长发育有关，可能参与了脊椎分化和形态发育的调控。
内容摘要
基因突变是青少年特发性脊柱侧弯发生的一个重要原因。研究证实，一些基因的突变与脊柱侧弯的发病有关，如：ISSC1、ISSC2、FBN1、MKI67等基因的突变可能会导致脊柱侧弯的发生。此外，炎症反应也在青少年特发性脊柱侧弯的发病过程中发挥重要作用。研究发现，一些细胞因子和生长因子的表达上调与脊柱侧弯的发病有关，如：TNF-α、IL-1β、BMP-2等。

不同运动疗法在青少年特发性脊柱侧弯中的研究进展

不同运动疗法在青少年特发性脊柱侧弯中的研究进展【摘要】本文综述了不同运动疗法在治疗青少年特发性脊柱侧弯中的研究进展。

在引言部分中，介绍了背景知识和研究意义。

在正文部分中，分析了常见的运动疗法及其作用机制，探讨了运动疗法在青少年特发性脊柱侧弯中的应用，并对不同运动疗法进行了比较研究。

也指出了运动疗法存在的局限性。

在展望了运动疗法在治疗青少年特发性脊柱侧弯中的前景，并提出了未来研究的展望。

综合各种观点和实验结果，本文为青少年特发性脊柱侧弯的治疗提供了可靠的参考依据。

【关键词】青少年特发性脊柱侧弯、运动疗法、研究进展、作用机制、比较研究、局限性、治疗前景、未来展望1. 引言1.1 背景介绍青少年特发性脊柱侧弯是青少年发育期最常见的脊柱侧弯畸形之一，多见于女性。

这种脊柱侧弯是一种三维立体畸形，不仅影响外形美观，还可能引起胸椎结构和功能的改变，造成心、肺功能异常。

目前，青少年特发性脊柱侧弯的病因尚未完全明确，可能与遗传、环境等多种因素有关。

传统治疗方法主要包括矫形治疗和手术治疗，但这些治疗方法存在一定的局限性和风险。

近年来，越来越多的研究聚焦于非手术治疗方法，如运动疗法。

运动疗法通过特定的体育锻炼和运动训练，调整脊柱和肌肉的功能，改善脊柱畸形，达到纠正和预防脊柱侧弯的目的。

了解和探究不同运动疗法在青少年特发性脊柱侧弯中的研究进展，对于提高治疗效果、减少并发症、改善患者生活质量具有重要意义。

本文将就不同运动疗法在青少年特发性脊柱侧弯治疗中的应用、作用机制、比较研究等方面展开讨论，并对运动疗法在这一领域中的前景和未来研究进行展望。

1.2 研究意义比较不同运动疗法的治疗效果，可以为临床医生选择最适合患者的运动方案提供参考。

探讨运动疗法的局限性，可以帮助医生更加全面地了解运动疗法在治疗青少年特发性脊柱侧弯中的适用范围。

研究不同运动疗法在青少年特发性脊柱侧弯中的应用及作用机制具有重要的临床意义和理论意义，可以为改善患者的生活质量和减轻疾病带来的负面影响提供有力支持。

青少年特发性脊柱侧弯非手术治疗研究进展

青少年特发性脊柱侧弯非手术治疗研究进展特发性脊柱侧弯是一类常见的脊柱三维畸形，在青少年中发病率最高，由于病因尚未明确，故称其为特发性。

该病一旦被确诊，首先要考虑的是手术或非手术治疗的选择。

手术治疗虽然在短期内效果明显，但存在费用高、风险大、并发症多等缺点，在疾病早期不宜作为首选，因此早期的非手术治疗被广泛讨论。

本文通过对国内外相关文献的研究，将青少年特发性脊柱侧弯非手术治疗的进展作一简单阐述。

Abstract：Idiopathic scoliosis is a common three dimensional deformity of the spine.It has the highest incidence in adolescents. Because the etiology is not yet clear，it is called idiopathic.Once the disease is diagnosed，the first consideration is the choice of surgical or non operative treatment.Although the operation is effective in the short term，it has high cost，high risk，and many complications.The early nonsurgical treatment is widely discussed in the early stage of the disease.This paper makes a brief introduction to the progress of the non operative treatment of adolescent idiopathic scoliosis through the study of relevant literature at home and abroad.Key words：Adolescent idiopathic scoliosis；Non-surgical treatment；Surgical treatment青少年特發性脊柱侧弯（adolescent idiopathic scoliosis，AIS）是最常见的特发性脊柱三维畸形，约占脊柱侧弯的80%，发病率为2%～3%，好发于10～16岁的女孩，Cobb角≥10°即可诊断[1]。

特发性脊柱侧凸有限元研究进展

１２３（４）：２５５—２６０．
［９］Ｐ６ｒｉ６Ｄ，ＡｕｂｉｎｃＥ，Ｌ扯ｒｏｉｘＭ，ｅｔａ１．
Ｂｉｏ眦ｃｈ肌ｉｃａｌｍｏｄｅＵ吨０ｆｏｎｈｏｔｉｃ
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ｉｎｔｅ如ｅ［Ｊ］．ＭｅｄＢｉｏｌＥＩｌｇｃｏｍｐｕｔ，
２００４，４２（３）：３３９—３４４．［１０］Ｐ６ｒｉ６Ｄ，ＡｕｂｊｎｃＥ，ＰｂｔｉｌＹ，ｅｔａ１．
Ｂ０８ｔｏｎｂｒａｃｅｃｏｒｒｅｃ“仰ｉｎｉｄｉｏｐａｔｈｉｃｓｃｏｌｉ∞ｉｓ：ａｂｉｏｆｎｅｃｈｎｉｃａｌｓｔｕｄｙ［Ｊ］．
国外特发性脊柱侧凸的有限元分析进展非常迅速．从脊柱侧凸的病理发生机制到临床治疗．有大量的文章报道。已经成功地建立特发性脊柱侧凸的有限元模型，并应用于手术效果预测和评估、矫形支具的制备和医疗器械的开发应用。ｖｉｖｉａｎｉ等【５】于１９８６年最早将有限元方法应用在脊柱侧凸领域，用于指导手术矫正，并对矫正方案进行了优化。Ａｚｅｇａｍｉ等川用有限元法按压缩屈曲学说模拟Ｔ４一ＴｌＯ青少年特发性脊柱侧凸畸形．模拟的脊柱侧凸形成过程与临床观察完全一致。ｃｌｊｎ等和Ｐ“６等详尽的报道特发性侧凸的矫形外支具治疗ｉ７。“。ＲｏｈＩｍａｎｎ等ｆ１２］通过对比不融合弹性双棒内同定和无弹性硬棒侧凸矫形过程的生物力学有限元分析，认为不融合可延长弹性同定虽然对于椎体旋转矫正效果不如无弹性硬棒矫正效果好，ｆＥｉ是也可以获得良好的侧弯矫形并且不影响脊柱的正常生长。ｖａｎｄｅｒＰｌａｔｓ等¨３Ｊ用有限元分析的方法研究了脊柱侧凸生长过程中凸侧和凹侧的非对称性。Ａｚｌａｎ等１ｔ］利用有限元的方法研究了ＨｕＫＭ脊柱矫形系统对特发性脊柱侧凸的矫形效果。Ｄｕｋｅ等［ｊ５］对脊柱俯卧位全麻状态下脊柱侧凸的矫正进行了有限元模型的建立和力学分析，对比侧卧位、仰卧位和俯卧位脊柱侧凸的改善程度，认为脊柱侧凸的纠正程度和手术中的体位有关系，强调手术中要使用合适的体位垫子。ＩＪａｆａｇｅ等旧”］对ＣＤ系统脊柱侧凸矫形进行了有限元分析和模拟，Ｃａｍｅｒ、Ｋｒｉ６和Ａｕｂｉｎ等［墙也】多年从事对脊柱侧凸的有限元模型的分析研究，做出了包括特发性脊柱侧凸的发病机制、支具治疗、侧凸患者椎体的材质变化、矫形中肋骨的影响等多方面的有限元分析研究。Ｇｏｔｏ等㈣重建了Ｃ２一ｋ整个脊柱连同肋骨的整个胸廓脊柱模型，研究脊柱侧凸得发生机制．证实脊柱侧凸的形成与应力引起椎体的骨吸收和骨重建失