脊柱侧弯治疗和监测技术的进步为患者提供了更多选择,并使儿童、青少年及其家庭更直接地参与到护理过程中。
本月,洛杉矶西达赛奈盖林儿童医院开始试点一种利用人工智能(AI)的新技术。临床医生正在测试Momentum Spine应用程序,该应用程序能够实现无辐射评估并提供患者的脊柱数字模型。
这种智能手机应用程序的技术从家长在家拍摄孩子的视频开始,家长需要绕孩子走三圈,耗时45秒。视频自动转换为三维(3D)模型,通过AI分析确定Cobb角或脊柱弯曲度测量值,并通过安全门户发送给护理团队。
“每次到洛杉矶就诊可能需要患者花费2-3小时,每4-6个月一次,”西达赛奈脊柱中心联合主任、骨科执行副主席兼西达赛奈盖林儿童医院小儿骨科主任David Skaggs博士告诉Medscape Medical News。“这可以减少旅行时间,并减少发育中儿童接受辐射的次数。”他补充说,对于从其他州或国家前来就诊的人来说,这款应用还具有巨大的时间和成本节省潜力。
结合3D全身拓扑技术和AI显示出高精度。去年发表在《脑与脊柱》杂志上的一项研究发现,这项技术“预测Cobb角的整体相关性为0.92,平均误差为6.4度,适用于低于50度的曲线。该应用程序对青少年特发性脊柱侧弯(AIS;10度水平)的筛查灵敏度为0.93,特异性为0.87,曲线下面积(AUC)为0.96。在40度时,灵敏度降至0.62,而特异性仍保持在1.0,AUC为0.96。”
其他无辐射监测工具包括脊柱侧弯仪、超声波和莫尔拓扑图,但它们的灵敏度和特异性较差。
Skaggs表示,这项新技术可以早期发现增加的曲率,并且还有助于监测夜间支具是否有效,或者是否需要白天支具。传感器还可以安装在背部支具中以跟踪佩戴支具的依从性。
每年新增病例300万
AIS是最常见的脊柱侧弯类型,占诊断病例的80%,主要发生在10至18岁的年轻人中。美国每年约有300万新病例被诊断出来,通常是在年度体检或学校筛查中发现。尽管超过一半的青少年报告背痛,但只有大约4%的青少年患有脊柱侧弯。
大约30%的AIS患者有家族病史,根据美国骨科医师学会的数据,特发性脊柱侧弯在10岁以上的女孩中发生的频率是男孩的10倍。
大多数儿童脊柱侧弯的原因尚不清楚,但它可能发生在患有脑瘫和肌营养不良症的人群中。大多数病例较轻,但在儿童成长过程中有些曲率会增加。
Skaggs表示,西达赛奈是第一个在其儿科诊所使用3D智能手机解决方案的医疗机构。
费城儿童医院的儿科骨科主治医师Jennifer Winell博士也专门从事脊柱侧弯的非手术治疗,她告诉Medscape Medical News,她也对在CHOP试点3D技术感兴趣。
她说,脊柱侧弯的治疗方法分为三类。对于Cobb角小于25度的大多数患者——这是最大的群体——观察通常是最佳治疗方案,当曲率达到45度以上时,手术通常是最佳选择。她说:“变化最大的是支具治疗情况。”
3D支具更轻便、更有效
经过几十年的传统支具使用后,现在广泛使用的3D支具不仅提供两侧支持,还能解决冠状面不平衡(从背后看)和矢状面平衡(从侧面看)的问题。Winell说:“我发现它们很有效,因为塑料材料更薄、更柔软。孩子们更愿意佩戴,因为它更舒适。”
她还表示,夜间支具用于轻度曲率的情况也有所回归。传统上认为,在曲率未达到25度之前不需要支具。“我们现在尝试的是针对年龄较小、曲率较小的孩子——比如9岁或10岁、曲率为15度或20度的孩子——并开始向家庭提供夜间支具试验,看看是否能防止他们需要全天候支具,”她说。
全天候支具佩戴18-20小时对孩子们来说情绪上非常痛苦,所以他们通常很乐意尝试夜间支具。她说:“这是一个新事物,我觉得非常令人兴奋。”她表示,从经验上看,她看到孩子们和家庭对此非常认可,但数据将决定它是否能减少以后的支具佩戴时间。
施罗特方法进行理疗
除了支具外,她还推荐了一种采用施罗特方法的物理疗法。“我在实践中使用这种方法来帮助孩子们适应3D支具,”她说。
虽然她说这些练习不能逆转脊柱的曲率,但“可以改善背部的外观”。
休斯顿纪念赫尔曼体育医学与康复中心的施罗特认证物理治疗师Lauren Ferrante, PT, DPT与她的患者讨论了这一目标。
这些练习根据每个患者的脊柱曲率严重程度进行定制。一个人的髋部或肩部可能在一侧较高,或者一侧的肋骨可能更向前突出。治疗师可能会使用杆、带子和楔形物来帮助拉长和加强脊柱周围的肌肉,以改善姿势和对称性,并减缓曲率的进展。施罗特方法也可以与其他物理疗法结合使用。
Ferrante说:“我们可能会使用镜子来帮助他们直观地看到背部,以及我们如何试图改善姿势。”这些练习还可能包括在身体凹陷侧进行深呼吸,以帮助恢复对称性。
她告诉她的患者,施罗特练习就像刷牙一样,需要成为一种终身习惯,每天至少10-15分钟,每周至少5天,偶尔去诊所检查以实现他们共同设定的目标。
她说,对于患有脊柱侧弯的儿童,练习的目标会有所不同。对一些人来说,首要任务是缓解疼痛,对另一些人来说,是改善姿势或提高体育活动或运动表现。
她还培训较年轻患者的父母,帮助他们的孩子完成这些练习。虽然施罗特方法在欧洲已经广泛应用,但她表示,在过去十年里,它在美国的使用量激增,越来越多关于其有效性的数据正在出现。
例如,2024年发表在《PLOS One》上的一项随机对照研究发现,施罗特练习与标准观察或支具结合使用可以减少AIS的不对称性。
一项包含10项随机对照试验的荟萃分析发现,施罗特方法在应用于特发性脊柱侧弯患者时,Cobb角、躯干旋转角度和生活质量的效果大小从接近中等到大都有所改善。
Ferrante说:“支具将是帮助他们将脊柱姿势推入中立位的最佳工具,而施罗特方法将帮助他们建立维持这种姿势的力量。”
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