盛然，蒋国璋，刘融

1.武汉科技大学机械自动化学院，湖北武汉430081；2.武汉市普仁医院骨科，湖北武汉430081

前言

脊柱侧弯是一种严重影响患者身体正常发育的疾病，通常会随着患者的生长发育而持续加重，并且生长发育速度越快加重的速度越快。据统计，目前我国脊柱侧弯患者超过300 万人，并以每年30 万人的速度递增，其中超过半数为青少年［1］。中轻度的脊柱侧弯多带来身体形态与外观异样，重度则会影响患者的心肺功能，压迫器官，对青少年身心带来巨大的压力与负担，不利于他们的正常生活与学习。因此，关于脊柱侧弯的康复治疗越来越受到家长、医生以及全社会的关注［2］。目前，国际上公认的脊柱侧弯治疗手法主要有两种，手术治疗与保守治疗。手术治疗创伤大、风险高、治疗费用高，一般来说Cobb 角大于40°时建议进行手术，大多数青少年达不到手术指征，也不愿意采用手术治疗。因此保守治疗就成为了患者首选，保守治疗包括脊柱侧弯矫形器和其他辅助运动锻炼［3-6］。然而当前脊柱侧弯的矫形方案中，仅依据三点力矫形原理与临床治疗经验对患者进行矫形治疗［7］。对矫形力大小、施力点、施力方向等并没有明确其具体数值，在矫形器的制备与使用中，往往会因此导致矫形过度或不足，影响患者治疗进展［8］。为保证患者安全高效地完成矫形治疗，提出一种更加科学合理的系统化矫形方案迫在眉睫。

1 数字化矫形方案分析

1.1 脊柱侧弯数字化信息提取

为了实现患者矫形信息数字化，利用Matlab 软件进行编程计算，自动获得患者Cobb 角与最大偏移量数值，并且通过数学建模计算对应的矫形力与位置。……