硬性脊柱矫形器(rigid spinal orthosis)
亦称为躯干矫形器,传统硬性脊柱矫形器多为金属条、皮革制成,现代硬性脊柱矫形器多用塑料板制成。常用的品种包括:
1.屈伸控制腰骶矫形器(LSO flexion-extension)可简写成LSO(F-E),亦称为椅背式支具(Chair back brace)。这种矫形器由骨盆带、胸带、两条后背直条和腹托构成。
(1)生物力学作用:这种矫形器有两个三点力系统(图2-4-2),Ⅰ为第一个三点力系统,可以限制脊柱后伸,减少腰前突,增加腹压,减少脊柱负荷;Ⅱ为第二个三点力系统,主要作用是限制腰椎前屈。

图2-4-2 屈伸控制式LSO
(2)适应证:这种矫形器多用于需要暗示性限制腰部运动的腰部疾病。有时也用于治疗下腰疼和腰椎间盘突出。可以用于治疗中部腰椎稳定性骨折,但由于不能提供足够长的杠杆力量,因此使用非常有限。
(3)禁忌证:不适合用于控制胸腰骨折部位的运动,也不适合用于控制腰骶骨折部位的运动。
(4)适合检查要点:胸带位置应尽量高,但应位于肩胛骨以下,不妨碍肩胛骨的运动,不妨碍呼吸运动;金属骨盆带的前端应达到腋中线与大转子的连线,置于髂前上棘的下方,但不妨碍坐下,应能抱住骨盆的侧方;后背条位于脊柱两侧肌肉的丰满部位,站立位时后背条与腰部应保持足够的间隙,以便拉紧腹带时可以适当地减少腰前突,另外坐下时也舒服些;腹带拉紧后能提供合适的腹部压力;对某些驼背畸形、乳房下垂或剑突突起的患者,胸带可以低于肩胛下角,使腹带上缘、胸带上缘位于剑突以下。
2.屈伸侧屈控制LSO(LSO flexion-extension-lateral)可缩写成LSO(F-E-L),亦称为奈特式腰骶椎矫形器(Knight LSO)。这种矫形器的材料、结构、作用与LSO(F-E)相近,由于增加了侧方的金属支持条,因此限制侧方活动的功能更好一些。(图2-4-3)

图2-4-3 屈伸、侧屈控制式LSO
(1)生物力学作用:与前面介绍的屈伸控制式LSO相似,具有两个三点力系统,可以控制腰椎的屈、伸运动,不同的是比前者具有较好的侧屈控制功能。
(2)适应证和禁忌证:1884年James Knight 报告了这种矫形器的使用情况,当时主要用于治疗腰椎结核病。目前主要适用于治疗下腰痛和腰椎间盘突出。由于限制脊柱运动的杠杆力臂短,因此一般不适合用于治疗腰椎骨折,仅用于中部腰椎稳定非压缩性骨折。胸腰椎损伤需要使用TLSO固定病变部位。腰骶部损伤需要在屈伸侧屈LSO的基础上附加髋关节铰链和大腿部件,用以更好地控制骨盆运动。
(3)适合检查要点:参见屈伸控制式LSO适合性检查。另外应该注意的是矫形器的侧方金属条越过髂嵴的部位应保持足够的间隙,以免压伤皮肤。
3.后伸侧屈控制LSO(LSO extension-lateral)可缩写为LSO(E-L)。1937年Paul Williams在骨与关节杂志上首次报告了这种矫形器应用于治疗腰骶损伤,因此亦称为威廉斯型腰骶矫形器(Williams LSO)。由骨盆带、胸带、侧方直条和腹带构成。这种矫形器的特点是没有后背直条。(图2-4-4)

图2-4-4 后伸侧屈控制LSO
(1)生物力学作用:这是一种特殊的动态性矫形器。首先是依靠骨盆带、胸带、腹带、侧方直条,利用三点力系统限制腰部的后伸、侧屈活动,但允许腰部的自由活动,让病人坐、站立、步行中保持腰骶段脊柱处于屈曲位。对于脊椎前移的患者,保持腰骶椎的屈曲位,可以减少骨折部位的剪切位移,保持骨折部位的稳定,防止脊椎滑脱症;其次是利用腹带不但减少了腰前突,而且增加了腹压,减少了腰椎、腰骶关节的承重。
(2)适应证、禁忌证:适用于治疗腰椎的峡部裂、脊椎滑脱。禁忌用于任何病理上不允许处理成屈曲位的疾病、损伤,如压缩性骨折等。
(3)适合检查要点:①限制腰椎的后伸、侧屈运动,不限制腰椎的屈曲运动;②胸带铝条前端与侧方铝直条上端呈铰链连接,侧方铝直条下端与骨盆铝直条不连接,而通过皮带与骨盆皮带连接,腹带是有弹性的。矫形器的这一切要求都是为了能限制腰椎的后伸、侧屈运动,但能适应腰椎的屈曲活动。
4.屈伸控制TLSO(TLSO flexion-extension)可简写为TLSO(F-E),亦称为泰勒支具(Taylor brace)。这种矫形器的结构与LSO(F-E)相似,不同的是后上缘位置高,设有肩带。(图2-4-5)

图2-4-5 屈伸控制式TLSO
(1)生物力学作用:这种矫形器在矢状面提供了两个三点力系统,可以比较好地控制胸椎和上腰椎的活动,但值得注意的是胸椎、上腰椎脊柱活动受限以后,颈椎、下腰椎和腰骶关节活动会有代偿性的增加。
(2)适应证:这种矫形器主要适用于辅助治疗脊柱结核病,将脊柱控制在伸直位,预防脊柱的畸形。目前多用于辅助治疗老年人脊柱骨质疏松症,预防驼背畸形。由于穿戴矫形器限制了活动,让老年人长期坚持使用是有困难的。
(3)禁忌证:由于这种矫形器不能很好地控制骨盆的运动,难以限制下腰椎和腰骶关节的运动,因此不适合用于治疗青年性驼背,如休门氏病(Scheuermann′s disease)。(https://www.daowen.com)
(4)适合检查要点:固定脊柱于伸直位;腹带或腹托有合适的压力,以保证对骨盆有良好的固定性能;肩带不过多地妨碍上肢活动,腋窝无明显的不适感。
5.屈曲控制TLSO 可缩写为TLSO(F),亦称过伸式TLSO,或称为Jewett矫形器。这是一种预制品矫形器,可以根据患者身体的测量尺寸快速组装。按其结构的不同,可分为两种类型:一种称为前十字脊柱过伸型TLSO(cruciform anterior spinal hyperextension thoraco-lumbo-sacral orthosis,缩写为CASH TLSO);另一种称为朱厄特型TLSO(Jewett type thoraco-lumbo-sacral orthosis,缩写为Jewett TLSO)。(图2-4-6)

图2-4-6 朱厄特型屈曲控制式TLSO
(1)生物力学作用:上述两种类型屈曲控制TLSO都是具有典型的脊柱矫形器三点力控制系统。前面胸骨托垫、耻骨上托垫,两个向后的力,后面胸腰垫,一个向前的力,限制了胸腰段脊柱前屈,但允许自由地后伸。
(2)适应证:最初的设计就是为了代替石膏背心治疗脊柱骨折。目前一般适用于治疗胸腰椎的创伤性压缩性骨折。有时也用于治疗休门氏病(Scheuermann′s disease)和胸椎骨质疏松症引起的后突畸形。值得注意的是这种矫形器由于胸腰垫向前的力位于胸腰椎部位,胸骨托垫向后的力大约位于胸骨或T5水平,因此这种矫形器对于中胸椎屈曲畸形的控制缺乏足够的杠杆力臂,控制效果不好。
(3)禁忌证:由于不能限制脊柱的旋转和后伸运动,因此不适合用于不稳定的骨折和某些病理性骨折,如脊椎滑脱。
(4)适合检查要点:胸骨垫位于胸骨部位,上缘不超过胸骨切迹;耻骨垫位于耻骨联合的部位;胸腰垫位于胸腰部位。各个垫子的面积合适,患者没有明显的不舒适;控制脊柱于合适的伸直位。
6.屈曲侧屈旋转控制TLSO(TLSO flexion-lateral-rotary)可缩写为TLSO(F-L-R)。传统的斯坦德勒型TLSO(Steindler type thoraco-lumbo-sacral orthosis)、牛角型TLSO以及我国1964年脊柱矫形器统一设计的TLSO(见图2-4-7)都属于这类矫形器。这类矫形器传统的多为按石膏型制作的金属框架结构,包括:骨盆条、后背条、胸条、侧条、前直条、两个胸托垫和一个耻骨联合托垫。金属条外面包复一层塑料防护层,两个胸垫分别位于胸骨柄的两侧,锁骨的下方,耻骨垫位于耻骨联合部位。现代的这类矫形器选用塑料板模塑成型。
(1)生物力学作用:在矢状面、冠状面具有较好的屈伸、侧屈运动限制功能。在水平面上,由于骨盆部位的固定功能较好,两个胸托垫分别位于锁骨下,胸廓的两侧,因此对胸椎、胸腰椎的旋转运动具有较好的限制功能。
(2)适应证:多用于辅助治疗胸椎、腰椎骨折、结核。
(3)禁忌证:禁忌用于高位胸椎损伤。
(4)适合检查要点:胸托、耻骨托位置正确,局部无明显压痛;固定脊柱于伸直位,矫形器的后上缘位于病变锥体棘突之上两个棘突的位置(病变锥体位于T8以下的矫形器后上缘应位于肩胛下角之下约2cm处。
7.模塑型躯干矫形器 也称为躯干背架(body jacket),由于固定范围不同,结构的区别,有多种品种供选择。其共同特点都是用塑料板材按患者躯干部位的石膏模型模塑成型的,都能与身体做到全面接触。这类矫形器的特点是保持躯干对线,控制运动的功能最好,重量轻、便于清洁,缺点是散热排汗性能较差。
常用的模塑型躯干矫形器品种相当多,包括CTLSO、TLSO、LSO,其中大多数是模塑制品,也有少量是预制品。为了穿戴舒适一些,这类矫形器可以内加一层衬里,加了衬里以后矫形器的体积会有所增加。这类矫形器可分成前开口、后开口和两侧开口。前或后开口的,整体性好,生物力学性能好,但是卧位穿戴不方便,两侧开口的,穿戴比较方便。(图2-4-8)

图2-4-7 屈曲侧屈旋转控制TLSO

图2-4-8 模塑型TLSO
(1)生物力学作用:具有在矢状面、冠状面、水平面上,三维地保持对线、控制运动的功能。因此这是一种屈伸侧屈旋转控制TLSO,可以缩写为TLSO(F-E-L-R)。
(2)适应证:适用于创伤性脊柱骨折治疗和骨折手术后的治疗,也可以用于治疗下腰痛、腰椎间盘突出、间盘突出术后和脊柱融合术后。
(3)禁忌证:不适合用于皮肤不能忍受压力和对热敏感的患者。
(4)选用中的考虑:①选用CTLSO,还是TLSO,还是LSO,取决于创伤脊椎的部位,是单发的还是多发的。②对于创伤脊椎位于从中胸椎到中腰椎的患者应选用TLSO,躯干背夹的前上缘应承双峰突起状,向上延至锁骨下方,以尽量减少生活中上肢运动时胸椎脊柱的前屈运动。这种运动可能会影响压缩性骨折的愈合。③对于高位的压缩性骨折,应选用CTLSO型的或CTO型的。颈椎稳定性的骨折可以选用CTO型的。对于包括下胸椎或腰椎的多发性骨折,适合使用CTLSO。如果颈胸椎水平骨折合并严重的胸椎后突畸形,为了改进姿势适合选用CTLSO型的躯干背夹;LSO型的,由于比较短,不可能具有足够长的控制脊柱运动的杠杆,因此只适用于治疗中腰椎的损伤。④LSO型的,用于治疗腰骶关节损伤时需要增加髋关节铰链与大腿部件。这是由于髋关节后伸时必然会引起腰骶关节后伸,不控制髋关节的后伸则会影响腰骶关节损伤的愈合。
(5)适合检查要点:矫形器的各个部位都能与躯干的皮肤全面接触,能将脊柱固定在合适的位置;髂前上棘、髂嵴、胸托部位、耻骨托部位没有局部压痛;不妨碍呼吸;不明显地妨碍上肢运动。