超聲成像技術(shù)在軀干核心穩(wěn)定性訓練中的應(yīng)用研究進展

王穎彥，史進軍，張熾敏

(東南大學附屬中大醫(yī)院超聲診斷科，江蘇南京 210009)

20世紀60年代，國外學者們將超聲成像技術(shù)應(yīng)用于骨骼肌的形態(tài)學觀察，如今超聲成像技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于幾乎所有的淺表關(guān)節(jié)、淺表肌肉及外周神經(jīng)系統(tǒng)。超聲主要通過觀察肩部關(guān)節(jié)、肘部關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)等大關(guān)節(jié)周圍的肌肉(包括肌腱和肌腹)情況，對肌腱炎、肌肉撕裂、肌肉腫瘤等作出明確的診斷;通過對關(guān)節(jié)周圍腔隙等觀察，判斷其內(nèi)是否存在積液、囊腫等病變;亦可通過改變受檢者體位使受檢肌肉或肌腱處于功能位，以達到更好的檢查目的。

超聲成像技術(shù)還能檢出各種原因所致的周圍神經(jīng)卡壓綜合征。對懷疑外周神經(jīng)來源的腫物，超聲成像可作為首選檢查方法。另外對關(guān)節(jié)的功能性改變，利用超聲動態(tài)觀察，實時評價，動靜結(jié)合，也能作出相應(yīng)診斷。

近年來，超聲成像技術(shù)在康復訓練領(lǐng)域中的應(yīng)用正愈來愈多地受到國內(nèi)外學者們的關(guān)注。2006年醫(yī)學界提出了康復超聲成像(rehabilitative ultrasound imaging，RUSI)［1］的概念，RUSI是指康復醫(yī)師在物理治療過程中通過超聲成像對患者的肌肉骨骼系統(tǒng)和相關(guān)的軟組織進行形態(tài)學及功能評估，并制定康復計劃，后期通過超聲動態(tài)觀察及時修訂康復計劃以達到康復訓練效果的一項專業(yè)技術(shù)。

1 核心穩(wěn)定性與多裂肌和腹橫肌

20世紀90年代初，一些歐美學者通過力學、神經(jīng)生理學和康復學等多個學科領(lǐng)域、不同角度對軀干力量在運動訓練中的作用進行了深入的研究，提出了“核心穩(wěn)定性(core stability)”的概念，它是指在綜合體育運動中，控制軀干在骨盆上的位置和運動，使上下肢力量和運動的產(chǎn)生、傳遞和控制達到最佳化的能力［2］。

2000 年，Cholewicki等［3-7］發(fā)現(xiàn)，軀干部位主動肌和拮抗肌的協(xié)調(diào)收縮能有效控制脊柱的穩(wěn)定性，并提出了“核心肌群”的概念。

Bergmark按照功能和屬性把核心肌群分為局部穩(wěn)定肌群(local stabilizing muscles)和整體穩(wěn)定肌群(global stabilizing muscles)。前者又稱為深層核心肌群，包括腹橫肌、多裂肌、腹內(nèi)斜肌等，主要保持脊柱的穩(wěn)定性，該肌群以低強度緩慢運動為基礎(chǔ)激活，屬于低強度的等長收縮;后者又稱為表淺核心肌群，包括腹直肌、腰大肌和豎棘肌等，主要功能為控制脊柱的大幅運動方向，對抗施加在軀干上的外來負荷。

很多學者研究認為多裂肌和腹橫肌是維持脊柱穩(wěn)定性的最重要肌肉［8-9］。多裂肌為位于脊柱后方深部的多條貼骨小肌肉，附著于棘突兩面的溝內(nèi)，分布于整個脊柱，其肌束起端在骶骨和L5～T12椎體的橫突部位，向上超過2個椎節(jié)，止于棘突。腰部多裂肌是附著面積最大的椎旁肌，由5組肌纖維束組成，其淺層表面直接覆蓋腰骶段深筋膜，其外側(cè)與腰最長肌和腰髂肋肌相鄰［10］。腹橫肌位于腹內(nèi)斜肌深面，于腹直肌外側(cè)緣處移行為腱膜。

2 腰部多裂肌和腹橫肌的超聲表現(xiàn)

多項研究［11-15］表明，超聲成像對腰部多裂肌和腹橫肌的觀察有著較高的信度和效度。Wallwork等［16］研究證明，慢性下腰痛患者組L5水平的多裂肌橫截面積較健康對照組明顯減少，同時腰部多裂肌的厚度變化率也顯著減少，而在其他脊椎水平的多裂肌卻不存在這種現(xiàn)象。腰部多裂肌的聲像圖在棘突兩側(cè)獲得，表現(xiàn)為斜行的條狀肌紋理回聲，內(nèi)部回聲均勻，橫切面顯示為類圓形的低回聲團。腰多裂肌厚度測量為:自L4、L5關(guān)節(jié)突強回聲表面至皮下脂肪層與肌肉所形成的界面之間的距離［17］。

腹橫肌的聲像圖在腹壁即可探查到，位于腹外斜肌和腹內(nèi)斜肌的深層，緊貼腹內(nèi)斜肌，表現(xiàn)為條狀肌紋理回聲，前后筋膜表現(xiàn)為線狀強回聲。腹橫肌厚度測量為:自腋中線與髂嵴交界處測量，其厚度為兩層線狀強回聲筋膜之間的距離［18］。

3 超聲成像在核心穩(wěn)定性訓練中的意義

3.1 核心穩(wěn)定性訓練的方法

核心穩(wěn)定性訓練主要是指通過對核心穩(wěn)定肌群(主要包括背部、下腹部、骨盆肌群)進行相對應(yīng)的、有計劃的訓練，使核心肌群的整體原動性和局部穩(wěn)定性得到有效協(xié)調(diào)和提高［19］。簡言之，就是穩(wěn)定脊柱、骨盆，提高機體的平衡力與控制力。

在訓練方法上，國內(nèi)外研究人員不斷開發(fā)新的鍛煉方法和手段，主要有不借助任何器械的徒手練習，也有借助各種輔助器械的懸吊訓練和健身球等。其中不借助任何器械的單人鍛煉，對訓練環(huán)境要求不高，便于患者自己執(zhí)行，有利于康復訓練的推廣。這些簡單的單人康復訓練就是所有復雜訓練的有效基本單元，包括簡單的手腿上抬、深吸氣、呼氣等。

3.2 超聲成像在核心穩(wěn)定性訓練前的觀察

在核心穩(wěn)定肌群形態(tài)學發(fā)生改變時，其功能性也將發(fā)生改變。在康復訓練前，超聲成像通過觀察雙側(cè)腰多裂肌和腹橫肌的形態(tài)學改變，包括肌肉厚度、橫截面積、內(nèi)部回聲以及厚度變化率等情況，來制定相應(yīng)的康復訓練方案。

當涉及核心穩(wěn)定的肌肉群或者某塊肌肉受到損傷時，病人多會出現(xiàn)下腰痛、行動不穩(wěn)等癥狀。就腰多裂肌而言，研究［20］發(fā)現(xiàn)單側(cè)下腰痛患者的同側(cè)腰多裂肌顯著萎縮，而無下腰痛的對照組受試者的兩側(cè)腰多裂肌較為對稱。腰多裂肌伴有脂肪變性時，其回聲表現(xiàn)為不均勻的增強。根據(jù)超聲表現(xiàn)可以對相應(yīng)肌肉受損程度作出評估。

椎間盤突出與多裂肌也有著重要的關(guān)系。Wilke等［21］研究指出，當椎體中心區(qū)間發(fā)生相對運動時，超過2/3的脊柱剛度是由多裂肌活動提供的。腰多裂肌一方面起到維持脊柱穩(wěn)定性的作用，另一方面起到緩解椎間盤壓力的作用［22］。椎間盤突出在不同時期多裂肌的聲像圖有著不同的表現(xiàn)。早期椎間盤突出時，表現(xiàn)為多裂肌回聲減低、厚度增加。當以腰痛表現(xiàn)為主要癥狀時，這一點更加明顯。以腿痛為主要癥狀時，多裂肌的厚度一般無明顯改變。椎間盤突出有3個月以上病史時，多裂肌的厚度表現(xiàn)為變薄，內(nèi)部回聲常表現(xiàn)為不均勻的增強，這一點多與脂肪變性有關(guān)。

Ferreira等［23］通過超聲觀察在下肢等長收縮狀態(tài)下腹橫肌厚度的變化來反映腹橫肌激活的程度，結(jié)果顯示，正常人在下肢相對的兩個運動方向都表現(xiàn)出腹橫肌的激活，腰痛患者則表現(xiàn)出激活水平的降低，尤其只在一個方向表現(xiàn)出腹橫肌激活。

3.3 超聲成像對核心穩(wěn)定性訓練效果的評估

Hides等［24］通過超聲檢查腰多裂肌，對首次發(fā)生下腰痛的患者進行了隨機臨床試驗，結(jié)果顯示經(jīng)過核心穩(wěn)定性訓練的患者再發(fā)率明顯低于對照組。治療1年后隨訪，核心穩(wěn)定性訓練組再發(fā)率為30%，而對照組的再發(fā)率為84%(P＜0.001)。治療2～3年后隨訪，核心穩(wěn)定性訓練組再發(fā)率為35%，而對照組為75%(P ＜0.01)。

Richardson等［25］通過核心穩(wěn)定性訓練腹橫肌來治療下腰痛的臨床試驗研究表明，核心穩(wěn)定性訓練組的下腰痛3年復發(fā)率由原來的75%降低到35%。

3.4 超聲成像技術(shù)在康復訓練中的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景

Ghamkhar等［26］研究發(fā)現(xiàn)，超聲成像技術(shù)作為一種可靠且有效的檢查手段，不僅可以從正常受試者中區(qū)分出下腰痛患者，還可以評價康復過程中的療效。超聲成像技術(shù)具有操作簡便、廉價、實時、可移動、無放射性等優(yōu)點。對于康復訓練而言，超聲成像不僅縮短了臨床診斷時間，更為臨床康復療效判斷提供了較直觀的證據(jù)，達到了反饋性治療的目的。

雖然核心穩(wěn)定性訓練的理論已經(jīng)非常成熟，但是超聲成像技術(shù)在核心穩(wěn)定性訓練中作用的相關(guān)臨床試驗研究均為小樣本量的研究。而且，超聲成像技術(shù)依賴于超聲醫(yī)師個人的水平，如操作者在檢查過程中對探頭所施加的壓力、探頭角度及個人手法等，都將影響治療效果的判斷及治療方案的制定。

盡管超聲成像技術(shù)在康復訓練中有著重要的作用，但是國內(nèi)的康復及骨科醫(yī)生甚至大部分超聲醫(yī)生對康復超聲成像技術(shù)的應(yīng)用仍然相對陌生。因此，康復超聲在國內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀并不十分理想。

隨著近年來運動醫(yī)學的高速發(fā)展、康復超聲成像經(jīng)驗的不斷積累，超聲成像技術(shù)在核心穩(wěn)定性訓練中的應(yīng)用不斷成熟，使其在臨床康復醫(yī)學上的應(yīng)用成為一種必然的發(fā)展趨勢。目前，我們?nèi)匀恍枰ㄟ^超聲成像技術(shù)做大量的臨床康復試驗研究，來制定統(tǒng)一的診斷標準和規(guī)范的操作準則，以提高核心穩(wěn)定性訓練的效果。

［1］KOPPENHAVER SL，HEBERT J J，PARENT E C，et al.Rehabilitative ultrasound imaging is a valid measure of trunk muscle size and activation during most isometric sub maximal contractions:a system atic review［J］.Aust J Physiother，2009，55(3):153-169.

［2］KIBLER W B，PRESSJ，SCIASCIA A.The role of core stability in athletic function［J］.Sports Medicine，2006，26(3):189-198.

［3］CHOLEWICKI J，SIMONSA P，RADEBOLD A.Effects of external trunk loads on lumbar spine stability［J］.J Biomech，2000，33(11):1377-1377.

［4］馬仲柏，韓斌，杜若晨.強化腹內(nèi)外斜肌訓練對腦卒中偏癱患者坐位平衡的影響［J］.中國康復理論與實踐，2010，16(11):1042-1042.

［5］楊宇，馬繼政，馬仁祥，等.關(guān)于體育運動中核心穩(wěn)定性訓練之研究［J］.南京體育學院學報:自然科學版，2008(2):25-25.

［6］FREDERICSON M，MOORE T.Core stabilization training for middle and long distance runners［J］.New Stud Athl，2005，20(1):25-37.

［7］BERGMARK A.Stability of the lumbar spine.A study in mechanical engineering［J］.Acta Orthop Scand Suppl，1989，60(230):1-54.

［8］WAGNER H，ANDERSC H，et al.Musculoskeletal support of lumbar spine stability［J］.Pathophysiology，2005，12(4):257-265.

［9］HAMMILL R R，BEAZELL J R，HART J M.Neuromuscular consequences of low back pain and core disfunction［J］.Clin Sports Med，2008，27(3):449-462.

［10］邵詩哲，張恩忠，付松，等.腰骶段多裂肌的形態(tài)特點及功能意義［J］.中國臨床解剖學雜志，2010，28(1):17-19.

［11］王衛(wèi)星，廖小軍.核心力量訓練的作用及方法［J］.中國體育教練員，2008，12(2):12-15.

［12］TEYHEN D.Rehabilitative ultrasound imaging symposium San Antonio，TX，May 8-10，2006［J］.J Orthop Sports Phys Ther，2006，36(8):A1-A3.

［13］TEYHEN D S.Rehabilitative ultrasound imaging:the roadmap ahead［J］.J Orthop Sports Phys Ther，2007，37(8):431-433.

［14］HIDESJ，WILSON S，STANTON W，et al.An MRI investigation into the function of the transversus abdominis muscle during“drawing-in”of the abdominal wall［J］.Spine，2006，31(6):E175-E178.

［15］HIDESJA，RICHARDSON C A，JULL G A.Magnetic resonance imaging and ultrasonography of the lumbar multifidus muscle:comparison of two different modalities［J］.Spine，1995，20(1):54-58.

［16］WALLWORK T，STANTON W，MATT F，et al.The effect of chronic low back pain on size and contraction of the lumbar multifidus muscle［J］.Man Ther，2009，14(5):496-500.

［17］HODGESPW，PENGEL L H，HERBERT R D，et al.Measurement of muscle contraction with ultrasound imaging［J］.Muscle Nerve，2003，27(6):682-692.

［18］KIESEL K B，UHL T L，UNDERWOOD D W，et al.Measurement of lumbar multifidus muscle contraction with rehabilita-tive ultrasound imaging［J］.Man Ther，2007，12(2):161-166.

［19］TEYHEN D S，MILTENBERGER C E，DEITERSH M，et al.The use of ultrasound imaging of the abdominal drawing-in maneuver in subjects with low back pain［J］.JOrthop Sports Phys Ther，2005，35(6):346-355.

［20］CAIRNSM C，F(xiàn)OSTER N E，WRIGHT C.Randomized controlled trial of specific spinal stabilization exercises and conventional physiotherapy for recurrent low back pain［J］.Spine，2006，31(19):670-681.

［21］WILKE H，WOLF S，CLAESL，et al.Stability of the lumbar spine with different muscle groups［J］.Spine，1995，20:192-198.

［22］WARD SR，KIM CW，ENG CM，et al.Architectural anlysis and intraoperative measurements demonstrate the unique design of the multifidus muscle for lumbar spine stability［J］.J Bone Joint Surg Am，2009，91(1):176-185.

［23］FERREIRA P，F(xiàn)ERREIRA M L，HODGESP.Changes in recruitment of the Abdominal muscles in people with low back pain:ultrasound measurement of muscle activity［J］.Spine，2004，29(22):2560-2566.

［24］HIDESJ A，JULL J A，RICHARDSON C A，et al.Long-term effects of specific stabilizing exercises for first-episode low back pain ［J］.Spine，2001，26(11):E243-248.

［25］RICHARDSON C A，SNIJDERS C J，HIDES J A，et al.The relation between the transverses abdominis musles，sacroiliac joint mechanics，and low back pain［J］.Spine，2002，27(4):399-405.

［26］GHAMKHAR L，EMAMI M，MOHSENI M A，et al.Application of rehabilitative ultrasound in the assessment of low back pain:a literature review［J］.JBodw Mov Ther，2011，15(4):465-477.