早期的脊柱形态可能预示着青少年的脊柱侧弯
一位儿科研究人员已经确定了年幼儿童可能会发展成脊柱侧弯的脊柱弯曲模式。准确预测脊柱侧弯是常见的脊柱弯曲异常,这可能是有史以来第一种预防潜在的致残状态的方法。
骨科工程与医学研究所所长Saba Pasha博士说:“这是第一份定量解释脊柱形态变化如何导致脊柱侧弯所见的脊柱畸形的研究,最终可能会指导我们对有风险的儿童进行早期干预。”费城儿童医院的3D骨骼肌肉成像。她的研究于11月11日在线发表在《自然科学报告》上。
小儿脊柱侧弯是世界上最常见的脊柱畸形,在严重程度范围内,多达4%的儿童会发生。尽管可能是由特定疾病引起的,但大多数青少年脊柱侧弯是特发性的-原因仍然未知。研究人员发现了遗传影响的证据,但是对脊柱侧弯脊柱不稳的潜在机制了解甚少。
在当前的研究中,Pasha使用计算机模拟来研究弹性杆(模拟儿童的脊椎)如何响应机械载荷而改变形状。她从其他研究人员那里借用了这个概念,这些研究人员模拟了DNA分子和蛋白质如何响应各种因素而改变其结构。
在当前的研究中,帕夏利用了129例有或没有脊柱侧弯的青少年的X线胸片。计算机分析将这些图像转换为二维(2-D)模式,称为矢状脊柱轮廓。她使用这些模式在计算机仿真中创建S形弹性杆,并应用模拟的机械力观察这些杆如何以3维(3-D)形状变形。结果很有趣。
在这种模拟的机械力作用下,模型中的S形2-D模式会变形为在具有相同矢状曲线的脊柱侧弯患者中看到的3-D模式。但是,模型中代表无脊柱侧弯患者矢状曲线的棒并未扭曲成3D脊柱侧弯样变形。帕夏说,这种模型提供了有力的证据,即人的矢状外形可能是脊柱侧弯的主要原因。
Pasha说,要确定是否可以将年轻患者的图像中看到的脊柱形状发展为风险评估工具,以预测10岁的青少年在青少年时期是否会发展为脊柱侧弯,还有很多工作要做。
但是,如果后续研究证实影像学检查可以识别出以后发生脊柱侧弯的风险患者,则这些研究可以使临床医生制定策略来预防目前尚无预防措施的疾病。对于严重脊柱侧弯的患者,当前的治疗方法是定制设计刚性的脊柱支架,而手术是年轻时的另一种选择。帕夏说,有可能在年轻时戴护具可以防止脊柱侧弯的发展。