脊柱侧弯矫形器的历史和分类|3D打印脊柱侧弯矫形器对于治疗特发性脊柱侧弯效果明显
1.使用目的
在脊柱Cobb角大于10且存在轴向旋转的时候可确诊为脊柱侧弯。特发性脊柱侧弯（idiopathic scoliosis, IS）常见于儿童和青少年生长发育快速的时期，即出生后6到24个月、5到8岁、11到14岁之间，因此青少年特发性脊柱侧弯( Adolescent idiopathic scoliosis, AIS) 成了脊柱侧弯疾病中极为多发的一类，大约占全部脊柱侧弯患者的8成以上。脊柱侧弯的主要治疗方法为手术治疗与保守治疗，保守治疗主要包括物理治疗、矫形器等，得到了广泛的研究与肯定。
2.发展历史
脊柱侧弯矫形器可追溯到公元前四百多年，古希腊医生Hippocrates发明了牵引结合加压以矫正脊柱畸形的强制复位器械，到了中世纪中世纪，金属背夹也被用来矫正脊柱畸形。17世纪末期，德国外科医生Lorenz Heister发明了世界上第一个具有医用目的的脊柱矫形器，就构造而言，与现代头环式颈胸矫形器已十分接近；E.Harrison(1766~1838年）描述佝偻病患儿的胸廓下缘下陷畸形，通过牵引下肢与肩部，并采用凸部加压、木板维持来治疗，并撰写《脊柱疾病的病理和临床观察》。19世纪，欧洲出现大量使用石膏、棉织物和金属等材料制作的矫形器，以应对战争、疾病带来的各种畸形。进入20世纪，基于脊柱外科手术治疗的发展，各类脊柱矫形器相继出现，如密尔沃基矫形器，是一款由美国W.Blount医生发明的全身型躯干矫形器；此后，色努矫形器、波士顿矫形器、斯塔格纳拉矫形器和大阪医大矫形器都成为脊柱畸形矫正的有效辅助器具。2000年以后 ，欧洲不 断 涌 现 新 的 支 具 ，包 括Sforzesco、TriaCTM、胸腰前凸干预矫形器等，同时以往发明的矫形器也在不断地在临床实践过程中推陈出新。
3.分类根据
矫正脊柱侧弯的所在位置可分为颈胸腰骶和胸腰骶矫形器，前者带有颈托，后者不带颈托且高度只达到腋下；根据矫形器的佩戴时间，可分为全天佩戴(20～24h/d)、部分时间佩戴(12～20h/d) 和夜间佩戴矫形器(8～12 h/d)。根据矫形器的软硬程度，可分为硬矫形器和软矫形器; 根据矫形器的对称性，可分为对称性和非对称性矫形器。
3.1里昂矫形器 (Lyon Orthosis）
里昂矫形器是一款可调节的硬型、对称的矫形器，是目前欧洲常用的脊柱侧弯矫形矫形器。传统里昂矫形器首先使用石膏塑形至少 4 周以牵伸凹侧组织，然后定制可调节的矫形器来维持形变。根据里昂矫形器矫正的位置不同，可以分为三类：胸弯、腰弯和胸腰弯矫形器，参考Lenke 脊柱侧弯分型，选择合适的矫形器进行治疗。里昂矫形器在冠状面施加三点力矫正二维的脊柱侧弯；在肋骨隆起内侧和肋软骨凹侧施力来获得胸椎的反旋；利用支撑棒在矢状面的屈曲来保持腰椎前凸和胸椎后凸。2013 年，采用 CAD/CAM 技术制作的新型里昂矫形器-ART orthosis（Asymmetrical Rigid Torsion Orthosis ），对矫形器的节段铸模进行革新，实现在骨盆、腰椎、胸椎的额状面、矢状面上精确的过度矫正，利用“松解耦合运动”获得全脊柱反旋转疗效。根据脊柱侧凸研究学会（Scoliosis Research Society，SRS）的指导原则，里昂矫形器的适用人群为：11~13 岁、Cobb 角20、快速生长发育时期的患者，以及青春期生长缓慢的、Cobb 角30的患者。
3.2色努矫形器 (Chneau Orthosis）
色努矫形器是一种不对称的矫形器，用于上端椎在T5以下、Cobb 角度在 25~45的脊柱侧弯，佩戴时间为20~23h/d，是目前欧洲使用最为广泛的TLSO硬矫形器，在Cobb 角、顶椎旋转角度（AVR）等方面均有良好效果。主要包括：Rigo 色努矫形器、Chneau light矫形器、Gensingen矫形器三种类型。Weiss结合 CAD / CAM 系统开发出的 GensingenBrace Weiss矫形器（GBW），进一步完善色努矫形器，而且制作用时短、易穿戴、舒适度高，在色努矫形器中使用较为广泛。GBW 目前有超过 35 种不同类型的矫形器，涵盖了运动员以及小年龄儿童的躯干模型，不同的患者都可以在这些模型的基础上进行微调后获得合适的矫形器。
3.3波士顿矫形器 (Boston Orthosis）
波士顿矫形器是目前北美最为广泛使用的对称性胸腰骶矫形矫形器，要求每天佩戴 18h以上，衬垫放置于侧弯的顶椎和侧弯下方，对侧开窗释放压力，其对侧弯顶椎位于 T8~L2矫正效果较好。3.4密尔沃基矫形器（Milwaukee Orthosis）密尔沃基矫形器最初用于治疗脊髓灰质炎患者，随后用于脊柱融合术后患者，通过控制颈椎来矫正上胸段侧弯，但会影响身体外形美观，给患者带来不适感，因此患者的依从性十分不高，目前已被TLSO矫形器取代，仅用于治疗少年性椎体骨软骨病。密尔沃基矫形器对Cobb角25-40、青春期前、上胸段（顶椎位于T8以及T8以上）脊柱侧弯患者的矫正效果较为理想，要求每天佩戴23h，只有在游泳和运动的时候才可以脱下矫形器。
3.5 赛纳数字医疗3D打印脊柱侧弯矫形器
赛纳数字医疗3D 打印矫形器使用3D扫描代替石膏绷带取模；之后软件进行计算机辅助设计，这相对于传统制作方式是一大进步， 3D 打印技术运用在脊柱侧弯矫形器制作领域具有广阔前景。赛纳数字医疗3D打印脊柱侧弯矫形器重量轻、样式美观，已广泛应用于临床，并取得一定的成果。3D 打印将高矫正率与佩戴舒适性和提高患者依从性联系起来，是开发新一代矫形器的关键。有研究表示，传统方法制作的波士顿和色努式的矫形器，矫正率在 70%~80%之间，而使用标准化3D打印技术制作的类似支具的矫正率在 90%左右，并在几何精度和穿戴舒适性上表现良好。
4.处方建议
脊柱侧弯矫形器的种类繁多，都有各自的优缺点，治疗团队通过提供合适的矫形器来提高患者的舒适度和矫正效果。通常不使用矫形器来治疗Cobb角低于155的患者，对于超过205、仍在生长、且显示有畸形进展或恶化风险升高的患者，矫形器的使用则是非常必要的。对于Cobb角在45-60之间的患者，矫形器的材料刚度要足够大。用于治疗脊柱侧弯的矫形器应尽可能考虑矢状面，同时注意矫形器给心肺功能带来的压迫，患者须在专业门诊适配，需要定期进行X光检查，以检查矫形器治疗的有效性。
5.注意事项
负责治疗的医生（MD）、假肢矫形技师（CPO）、物理治疗师（PT）必须具有足够的经验，以避免出现适配问题，并以团队的协作方式提供帮助。矫形器制作的所有阶段都必须遵循矫正处方,由经验丰富的医生和技师进行检验，并可能根据医生指示结合物理治疗进行矫正，以最大限度地提高矫形器的耐受性。医生至少每3到6个月定期随访矫形器患者。根据个人需要调整随访间隔，当身体发育过快或矫形器失去功效，就必须将矫形器更换为新矫形器，因此必须定期检查。"
