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为探究特发性脊柱侧凸(IS)可控危险因素及身体力学失衡问题,研究人员对苏北 7-14 岁中小学生开展 IS 患病率、危险因素及足部生物力学相关性研究。发现检测率较高,且 IS 与多因素相关,足部生物力学分析或可辅助评估风险。
青少年脊柱健康一直是全球关注的公共卫生问题,特发性脊柱侧凸(Idiopathic Scoliosis, IS)作为最常见的脊柱三维结构畸形,其病因不明且在中小学生中高发。目前,关于 IS 的可控危险因素及下肢生物力学影响的研究仍不充分,尤其在经济社会发展水平相对较低的地区,流行病学数据匮乏。此外,足部结构与功能异常是否通过影响下肢力学轴线进而干扰脊柱稳定性,尚需更多证据支持。因此,开展针对 IS 危险因素与足部生物力学特征的研究,对早期预防和干预具有重要意义。
为填补这一研究空白,南京大学医学院附属鼓楼医院(南京中医药大学附属医院)的研究团队以苏北地区 5 市 24 县的 7-14 岁中小学生为对象,开展了一项大规模横断面研究。该研究通过分层整群抽样,对 4387 名学生进行 IS 筛查和问卷调查,并利用步态分析系统采集足部生物力学参数,旨在揭示 IS 的流行特征、危险因素及足部力学异常与脊柱畸形的关联。研究成果发表在《Scientific Reports》上,为 IS 的早期识别和精准干预提供了新视角。
研究采用的关键技术方法包括:①脊柱侧凸筛查:依据《儿童青少年脊柱弯曲异常筛查》(GB/T 16133-2014)标准,通过 Adam 前屈试验(FBT)、躯干旋转测量(ATR)及全脊柱 X 线检查,以 Cobb 角≥10° 确诊 IS;②问卷调查:基于《2021 年全国学生常见病监测与干预项目方案》设计问卷,涵盖生活习惯、桌椅高度、书包重量等暴露因素;③足底压力与步态分析:使用德国 Cordewener 步态分析系统(Force Distribution Measurement, FDM)采集足底压力分布、身体重心偏移距离、压力中心(COP)轨迹等参数,并依据足弓指数(AI)划分正常足、平足(AI>30%)和高弓足(AI<18%)。
研究结果
1. IS 患病率及人群特征
共确诊 165 例 IS 患者,总检测率为 3.76%,女性(4.98%)显著高于男性(2.69%)。11-14 岁年龄组检测率(6.21%)是 7-10 岁组(2.04%)的 2.39 倍,提示青春期为高发阶段。
2. 危险因素分析
多因素 Logistic 回归显示,11-14 岁(OR=2.392)、女性(OR=2.008)、消瘦(OR=1.762)、桌椅高度不适(OR=1.491)、单肩背书包(OR=1.657)、每日久坐≥10 小时(OR=2.147)、电子产品使用≥2 小时(OR=1.505)、单侧肢体运动(OR=1.582)、腰背部疲劳(OR=2.147)、双足足底磨损不均(OR=2.696)和平足(OR=1.515)为独立危险因素。
3. 足部生物力学特征
与健康组相比,IS 患者双足负重呈对角线分布,主弯凹侧足底压力及冲量(Plantar Impulse)显著升高,身体重心偏移距离增加(P<0.001)。平足患者 Cobb 角(19.95±2.45°)显著大于正常足(15.27±1.18°),且在步态推进期(FFCP、FFPOP)的 COP 位移更大,提示平足可能加剧脊柱畸形和步行不稳。
4. 足型与脊柱畸形的关联
平足组的身体重心偏移距离(12.45±2.92 mm)和凹侧 COP 位移均显著高于正常足组(P<0.05),表明异常足型通过破坏下肢力学平衡,促进 IS 进展。
结论与讨论
本研究首次系统揭示了苏北地区中小学生 IS 的高检测率(3.76%)及多维度危险因素,强调女性、青春期、久坐行为、单侧运动和平足等需重点干预。足部生物力学异常,如负重不对称、重心偏移及平足相关的平衡功能障碍,与 IS 发生发展密切相关。足底压力分析可作为 IS 风险评估的辅助工具,为早期筛查提供无创、客观的检测手段。
研究建议针对女性青少年加强脊柱健康筛查,推广符合人体工学的课桌椅配置,倡导双肩背书包、控制电子产品使用时间,并鼓励均衡运动以增强核心肌群。对于平足等足部异常者,可通过矫形鞋垫或物理治疗改善下肢力学,降低 IS 发生风险。该研究为区域性 IS 防控策略提供了数据支撑,未来需扩大样本量并开展纵向随访,进一步验证足部力学干预对 IS 进展的影响。