3D打印脊柱侧弯矫形器与案例分享

  从2019年开始，国家卫健委在全国学生常见病和健康影响因素监测中，已将脊柱弯曲异常作为一个检测指标，覆盖全国地级市400多个，覆盖学生人群200多万人。我国脊柱侧弯发病率2%~3%，多在进入青春期后出现，脊柱侧弯已成为继肥胖、近视后，我国儿童青少年健康面临的第三大“杀手”。

  脊柱侧弯对儿童青少年的危害体现在精神和身体两个方面：一方面严重影响外观，患儿会出现心理和精神方面的问题；另一方面会对患儿神经系统造成损害，甚至可压迫脊髓造成无法行走，还能造成心肺功能异常进而影响寿命。

早发现早治疗

  预防和矫正脊柱侧弯最关键的是早发现、早诊断、早治疗，学龄儿童应注意保持良好的坐姿和站姿，加强肌肉锻炼，并在学校内推广脊柱侧凸防治知识，定期进行脊柱侧凸的筛查。

  早发现、早治疗是关键，可以防止畸形进一步发展严重。脊柱侧弯早期表现有：双肩高低不平，脊柱偏离中线，肩胛骨一高一低，一侧胸部出现皱褶皮纹，前屈时双侧背部不对称。早期发现主要靠父母、学校老师和校医，简单的检查是前屈试验：让患儿脱上衣，双足立于平地上，立正位。双手掌对合，置双手到双膝之间，逐渐弯腰，检查者坐于小孩前或后方，双目平视，观察患儿双侧背部是否等高，如果发现一侧高，表明可能存在侧弯伴有椎体旋转所致的隆凸。如果前屈试验阳性，应到医院及时就诊。

脊柱侧弯进展与年龄生长

01：10-12岁

发现脊柱侧弯的患者，角度小于19°的进展可能性为25%；角度在20°-29°之间的进展可能性为60%；30°-59°之间的进展可能性为90%；而大于60°的进展可能性接近100%；

02：13-15岁

发现脊柱侧弯的患者，角度小于19°的进展可能性为10%；20°-29°的进展可能性为40%；30°-59°的进展可能性为70%；大于60°的进展可能性为90%；

03：16岁：

发现脊柱侧弯的患者，角度小于19°的基本不会再进展；20°-29°的进展可能性为10%；30°-59°的进展可能性为30%；大于60°的进展可能性为70%。

患者年龄越大，侧弯的角度越小，脊柱侧弯进展的可能性就越小，大部分患者的脊柱侧弯可以通过保守治疗进行矫正，重度脊柱侧弯患者可考虑手术

脊柱侧弯手术治疗

  重度脊柱侧弯患者一般存在胸廓畸形，易对心肺产生压迫，导致心肺功能差，常需手术治疗。脊柱侧弯手术通过椎弓根螺钉和钛棒实施矫形，严重的脊柱侧弯患者，其椎弓根形态发生变异，对手术医生的植钉技术要求较高。重度僵硬性脊柱侧凸，需要做脊柱截骨手术才能获得比较理想的矫形效果。部分患者术前需通过吹气球等方式改善心肺功能，才能实施手术。

  脊柱的侧弯如果不治疗会影响孩子的心肺功能，脊柱脊髓功能会受影响，将来可能会造成残疾，甚至会影响寿命，所以要进行及时有效的治疗。严重的脊柱侧弯仍建议通过手术治疗，手术是用一定的创伤去换取疾病的治疗，利大于弊。

3D打印脊柱侧弯矫形器数字化设计与制作流程

  上海交通大学医学院附属第九人民医院3D打印中心王金武教授团队研发3D打印脊柱侧弯矫形器，通过三维扫描仪获取体表数据、患者影像资料，结合孩子的实际情况和生物力学分析，经过计算机设计制定出个体化、舒适且适宜患者的侧弯矫形器。

  并通过3D打印制作出的脊柱侧弯矫形器，相对比传统制作方法，3D打印脊柱侧弯矫形器采用多孔设计可以增加透气性，有利于减少患者皮

肤软组织相关并发症，整个制作过程更加简单、快速、干净、卫生，更符合人体特点和疾病治疗需求，患者的配合好，依从性高，矫正效果明显。

脊柱侧弯康复锻炼

呼吸运动是由整个胸廓及周围的肌肉运动来实现的，侧弯患者要通过有意识的控制每一部分的肌肉在呼吸过程中的参与度。我们可以把胸廓想象成一个大气球，脊柱侧弯后，有的地方瘪了，有的地方鼓了，我们可以通过调整气球内部的压力分布来实现胸廓和脊柱的矫形。训练方法如下：

1.腹式深呼吸

背部挺直，肩部放松，一手放于腹部，先用口呼吸，然后用鼻吸气，腹部应同时胀起，维持5s，放松再口呼气。

2.改善呼气方式

呼气量的增加表示吸气量也增加，血液中的氧含量增加。在呼气时，用掌心轻轻拍胸以震动和激活不活跃的肺泡，有意识的增加呼气时间。患者也可有意识地将呼吸导向胸廓的凹位，以松解活动受限的肋骨。

病例介绍

患者，女12岁，学校体检发现脊柱侧弯，遂至医院拍摄脊柱全长x片检查，，胸弯37度，体表剃刀背明显，scoliometer测量9度；脊柱的冠状面有明显的失衡，脊柱顶椎处偏离中心线3.58cm。

经设计制作，患者穿戴矫形器后拍片，效果明显。侧弯角度降低至11度，且无明显不适感。我们接下来会进行长期随访，时刻关注患者情况。