脊柱核心穩(wěn)定性訓(xùn)練對單側(cè)慢性非特異性腰痛遠期治療效果的研究

李秀明 ，縱亞，謝青，，張偉明，計海彪，化龍昂

慢性非特異性腰痛(chronic non-specific low back pain，CLBP)是一種伴有明顯腰部、腰骶部、臀部疼痛及不適，而又缺乏明確臨床病因的疼痛綜合征，癥狀持續(xù)時間大于12周，疼痛常反復(fù)發(fā)作或進行性加重，是康復(fù)治療的難點[1]。 據(jù)近期的流行病學(xué)報道，大約有80%以上的人會發(fā)生腰痛，其中慢性腰痛的患病率約為23%，有11%～12%的人口因腰痛致殘誤工[2]，因此治療和預(yù)防此類疾病的發(fā)生發(fā)展尤為重要。CLBP患者，大約有30%～35%表現(xiàn)為腰椎節(jié)段性不穩(wěn)[3]，主要原因是腰腹部局部穩(wěn)定肌的功能異常和椎間盤的退變。核心穩(wěn)定性訓(xùn)練即針對脊柱核心穩(wěn)定肌群的訓(xùn)練。腰椎多裂肌是維持腰椎節(jié)段穩(wěn)定的重要肌肉。一般認為背部肌肉功能障礙會引發(fā)疼痛反應(yīng)，從而最終導(dǎo)致多裂肌脂肪浸潤[4-6]。本研究目的是觀察脊柱核心穩(wěn)定性訓(xùn)練對單側(cè)CLBP的遠期治療效果，基于多裂肌對脊柱運動和穩(wěn)定性的重要作用，我們假設(shè)多裂肌的脂肪浸潤可能與腰背痛有關(guān)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2016年1月～2018年12月在上海交通大學(xué)附屬瑞金醫(yī)院北院康復(fù)科門診治療的單側(cè)CLBP患者42例，納入標準：年齡20～59歲，經(jīng)臨床及影像學(xué)檢查證實為單側(cè)非特異性腰痛患者且發(fā)病時間大于12周，目測類比法(visual analogue scale，VAS)評分≤5分；經(jīng)腰椎CT或者腰椎MRI檢查證實無腰椎間盤突出、無脊柱側(cè)彎；體重指數(shù)<27 kg/m2[7]；久坐為主要工作方式(每天坐位時間不低于6h)。近3個月未進行物理因子治療和與腰背核心肌訓(xùn)練相關(guān)的運動。愿簽署知情同意書。 排除標準：生命體征不穩(wěn)定；存在心肺、肝、腎等嚴重系統(tǒng)性疾病，妊娠、腫瘤病史，有腰部手術(shù)病史；存在失語、認知及精神障礙無法遵囑完成動作指導(dǎo)；有腰椎間盤突出癥、腰椎滑脫、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、強直性脊柱炎、骨質(zhì)疏松、脊柱結(jié)核、脊柱骨折等病史。有MRI檢查禁忌癥的患者。脫落標準：因以下原因未完成臨床方案的入組病例應(yīng)視為脫落：患者自行退出(無法耐受，不良反應(yīng)等)；研究者令其退出(依從性差，不良反應(yīng)等)：對照組在觀察期間接受手法治療或核心穩(wěn)定性訓(xùn)練；訓(xùn)練組不能按要求完成核心穩(wěn)定性訓(xùn)練；連續(xù)3周無法獲取患者的反饋信息?；颊唠S機分為訓(xùn)練組和對照組各21例。2組一般資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。見表1。

表1 2組患者一般資料比較

1.2 方法 2組在初次就診期間均接受常規(guī)康復(fù)治療，每周3次，持續(xù)4周；訓(xùn)練組在此基礎(chǔ)上同時進行腰部核心穩(wěn)定性訓(xùn)練，并學(xué)習(xí)腰部核心肌的自我鍛煉方法。所有受試者觀察時間為1年。2組在今后隨訪的11個月中，均會接受每兩周一次的電話隨訪或門診指導(dǎo)，督促訓(xùn)練組每周至少進行1次的腰部核心穩(wěn)定性自我訓(xùn)練，必要時2組均可接受除核心穩(wěn)定性訓(xùn)練的常規(guī)治療(如非甾體抗炎藥、物理因子治療)。所有受試者會分別在康復(fù)治療前及一年后例行1次腰椎MRI檢查。本研究已通過瑞金北院倫理委員會的審查。

1.2.1 常規(guī)康復(fù)治療方案 ①中頻脈沖電刺激治療：采用ECM99-IB電腦中頻治療儀，將兩對20mm×40mm電極片置于腰部相應(yīng)位置，選擇處方1，電流強度以患者耐受為限；每次治療20min，每周3次。②低頻脈沖電刺激電治療：采用日本株式會社HOMER ION生產(chǎn)的神經(jīng)肌電促通儀器(TENS 21)，將硅膠極板置于腰部相應(yīng)位置，選擇治療頻率為7，電流強度以患者耐受為限；每次治療時間15 min，每周3次。

1.2.2 核心穩(wěn)定性訓(xùn)練治療 核心穩(wěn)定性訓(xùn)練由同一康復(fù)醫(yī)師及同一位專業(yè)治療師指導(dǎo)，按照循序漸進和個體化的原則進行訓(xùn)練，主要訓(xùn)練動作是橋氏運動和四點跪位練習(xí)，詳細方案如下： 共有8種不同的橋氏運動[8]，其中對稱的和非對稱的運動均要在穩(wěn)定和不穩(wěn)定的平面上進行。①仰臥位雙側(cè)搭橋：仰臥位，雙上肢伸直平放在軀干兩側(cè)，雙膝關(guān)節(jié)屈曲90°，雙足平放在地面，將骨盆抬起，保持骨盆、軀干和大腿在一條直線上；②仰臥位單側(cè)搭橋：在動作一骨盆抬離平面的基礎(chǔ)上，將一側(cè)膝關(guān)節(jié)全范圍伸直抬起，注意仍要保持軀干和大腿在一條直線上。③在動作二的基礎(chǔ)上，雙臂離地垂直伸展，指尖指向天花板，注意保持一側(cè)下肢膝關(guān)節(jié)完全伸展。④在雙足下各放置一厚約10cm的墊子，完成仰臥位雙側(cè)搭橋。⑤一側(cè)足放在墊子上，另一側(cè)膝關(guān)節(jié)全范圍抬起，完成仰臥位單側(cè)搭橋。⑥雙足放在體操球上，完成仰臥位雙側(cè)搭橋。⑦一側(cè)足放在體操球上，完成仰臥位單側(cè)搭橋。⑧在動作七的基礎(chǔ)上，雙臂離地垂直伸展，指尖指向天花板，注意保持一側(cè)膝關(guān)節(jié)完全伸展。

以上每組動作需維持10～15s，重復(fù)練習(xí)20次?！八狞c跪位”練習(xí)[9]：床上，手膝跪位。緩慢伸展一側(cè)下肢達到脊柱平行水平，停留10～15s，緩慢返回原位；再同時伸展下肢和對側(cè)上肢，停留10～15s，緩慢返回原位；重復(fù)第二個動作，同時髖關(guān)節(jié)屈曲增加30度。左右交替練習(xí)，每側(cè)重復(fù)20次。 上述核心穩(wěn)定性訓(xùn)練治療每日1次，每次訓(xùn)練約30min，每周3次。

1.3 評定標準 分別于治療前及治療1年后，由同一位康復(fù)醫(yī)師盲法對所有患者進行VAS評分、簡明健康狀況調(diào)查問卷(The Mos 36-item Short Form Health Survey，SF-36)評分。 ①VAS評分：在紙上面劃一條10cm的橫線，橫線的一端為0(表示無痛)，另一端為10(表示劇痛)，中間部分按數(shù)字從小到大依次表示疼痛程度遞增，將有刻度的一面背向患者，患者根據(jù)其所感受的疼痛程度在橫線上劃記號，然后記錄作為疼痛的評分，每次評定均進行3次，取3次的平均值記錄。 ②簡明健康狀況調(diào)查問卷(SF-36)評分：從生理機能、生理職能、軀體疼痛、一般健康狀況、精力、社會功能、情感職能以、精神健康、健康變化9個方面全面概括了被調(diào)查者的生存質(zhì)量，共36個條目，可歸納為9個分量表。評分原則是分量表及各條目積分越高，則表示健康狀況越佳。評分的標準化：有些條目的原始積分越高，反而健康狀況越差，需做正向化，如條目1：原始積分1分表示總體健康狀況非常好，5分表示總體健康狀況非常差，則在評分時，轉(zhuǎn)化后原始積分應(yīng)為“6-轉(zhuǎn)化前原始積分”。原始積分需轉(zhuǎn)化成標準積分(百分制)，轉(zhuǎn)化公式為：標準積分=(原始積分-該條目最低分值)×100/(該條目最高分值-該條目最低分值)。③腰椎MRI檢查方法：對所有受試者進行腰椎MRI檢查，機型HDXT 3.0T QE，掃描層厚4mm。 T1W1掃描參數(shù)： TR 560ms,TE 11.45ms；T2W1掃描參數(shù)： TR 2500ms,TE 120.18ms；T2W1橫斷面掃描參數(shù)： TR 2720ms,TE 119.14ms。圖片處理：在橫斷面運用Image J測量軟件對L3/L4及L5/S1節(jié)段水平面測量出多裂肌的總橫截面積(total cross-sectional area，tCSA)，單純肌肉橫截面積(muscle cross-sectional area，mCSA)，脂肪浸潤橫截面積(fat cross-sectional area，fCSA)，計算出脂肪浸潤率(fat signal fraction，F(xiàn)SF)= fCSA / tCSA[10]。(基于筋膜平面分離多裂肌和豎脊肌，以關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)為界確定多裂肌總面積，設(shè)定圖片為8bit，調(diào)整灰度域值為69，選擇Over/Under模式，通過摩棒工具自動識別脂肪面積)。

2 結(jié)果

治療前，2組VAS、SF-36評分比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05 )。治療1年后，較治療前及對照組治療后，訓(xùn)練組VAS評分明顯降低，SF-36評分均明顯提高(P<0.05)，而對照組治療前后評分對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義。見表2。

表2 2組患者治療前后VAS、SF-36評分比較 分，

L3/L4及L5/S1節(jié)段MRI檢查結(jié)果顯示，訓(xùn)練組治療后FSF均明顯低于治療前(P<0.01)；對照組治療前后FSF比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。治療前2組FSF比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，治療后訓(xùn)練組L3/L4、L5/S1節(jié)段雙側(cè)FSF明顯低于對照組(P<0.05)。治療前，2組L3/L4、L5/S1節(jié)段患側(cè)FSF明顯高于健側(cè)(P<0.05)。治療1年后，訓(xùn)練組L3/L4、L5/S1節(jié)段患側(cè)FSF與健側(cè)FSF對比均無統(tǒng)計學(xué)差異，對照組L3/L4、L5/S1節(jié)段患側(cè)FSF明顯高于健側(cè)(P<0.05)。見表3。

表3 2組患者治療前后L3/L4及L5/S1節(jié)段FSF的比較

3 討論

腰痛是最常見的健康問題之一，通常導(dǎo)致患者脊柱功能和社會參與能力的喪失，影響日常活動和生活質(zhì)量。美國醫(yī)學(xué)研究所(Institute of Medicine)最近估計，慢性疼痛影響著美國約1億成年人，估計每年的成本為6350億美元，其中包括直接醫(yī)療支出和工作效率的損失，特別是限制活動的腰痛，其全球終生患病率約為39%，年患病率為38%[11]。美國國立衛(wèi)生研究院(the National Institutes of Health，NIH)慢性腰痛研究標準工作組建議將慢性腰痛定義為疼痛持續(xù)至少3個月或在過去6個月中至少有一半時間存在腰背疼痛[12]。由于慢性腰背痛僅有約15%的個體被診斷出有特定的病因，因此大多數(shù)慢性腰痛患者屬于非特異性腰痛。大量研究表明，絕對臥床休息對慢性非特異性腰痛的治療效果不佳，而藥物、經(jīng)皮神經(jīng)電刺激或間流熱療、電療等其他治療只能獲得短期的療效，缺少中期和長期獲益的證據(jù)[13]。大多數(shù)LBP患者都有反復(fù)發(fā)作的經(jīng)歷[2]，因此本研究選擇1年為觀察節(jié)點，初步探討核心穩(wěn)定性訓(xùn)練對CLBP的長期療效。

本研究是一項初步研究，主要評估了單側(cè)CLBP患者對核心肌訓(xùn)練的反應(yīng)及多裂肌FSF的變化。由于年齡、疼痛的基線水平、一般生活狀況等與患者的預(yù)后有關(guān)[14]，因此我們還觀察了疼痛及生活質(zhì)量改善的情況。研究數(shù)據(jù)表明，治療結(jié)束一年后，核心訓(xùn)練組患者不僅疼痛及生活質(zhì)量均有明顯的改善，L3/L4及L5/S1節(jié)段MRI檢查結(jié)果也顯示了治療前后FSF有顯著性差異。多裂肌是腰椎節(jié)段穩(wěn)定的重要肌肉，是腰椎的動力穩(wěn)定器，在旋轉(zhuǎn)時強化腰椎前突，拮抗腰椎屈曲。Falla等[15]研究發(fā)現(xiàn)疼痛可以通過損害肌肉功能來影響肌肉結(jié)構(gòu)。CLBP患者中多裂肌的變化非常明顯。Fortin等[4]研究發(fā)現(xiàn)許多在CLBP患者在新的背痛發(fā)生后幾天內(nèi)多裂肌就會發(fā)生萎縮，這種萎縮在MRI上很容易發(fā)現(xiàn)且結(jié)果可靠，單側(cè)或雙側(cè)均可見萎縮。肌肉萎縮可能是疼痛導(dǎo)致的直接后果，因為與疼痛相關(guān)的神經(jīng)抑制可減少腰肌活動，從而防止組織損傷[16]。本研究發(fā)現(xiàn)，單側(cè)CLBP患者疼痛側(cè)較非疼痛側(cè)的多裂肌萎縮明顯，脂肪浸潤程度不一致，呈單側(cè)疼痛分布，L3/L4及 L5/S1水平均可見這種變化。Hildebrandt等[6]在一項橫斷面研究中，招募了42名急性或慢性腰痛患者,觀察測量了腰椎矢狀面運動范圍、動態(tài)直立和坐姿控制、矢狀面運動控制等指標，并對多裂肌的脂肪浸潤程度進行分級，發(fā)現(xiàn)腰椎多裂肌中脂肪浸潤程度的加重與腰椎屈曲活動度的降低顯著相關(guān)，脂肪浸潤的程度可能是持續(xù)非特異性腰痛的預(yù)測因素。由此我們推論有效改善CLBP患者多裂肌的脂肪浸潤程度是康復(fù)治療的重點。

慢性腰痛首選綜合性的康復(fù)治療方案，包括腰痛的科普教育，保持積極的心態(tài)，短期應(yīng)用非甾體類抗炎藥或者弱阿片類藥物、運動療法和脊柱推拿治療[2]，由于CLBP患者中大約有30～35%表現(xiàn)為腰椎節(jié)段性不穩(wěn)，加強腰腹部局部穩(wěn)定肌的功能越來越受到人們的普遍關(guān)注。根據(jù)歐洲慢性腰背痛管理指南，運動療法有強有力的證據(jù)表明可以減少疼痛和殘疾的發(fā)生，有助于腰痛患者恢復(fù)工作[17]。我們采用穩(wěn)定平面和不穩(wěn)定平面對CLBP患者進行核心穩(wěn)定性訓(xùn)練，綜合運用“橋氏練習(xí)”和“四點跪位練習(xí)”，增加本體感受器的牽張性[18]；其中四點跪姿提供了一個相對低負荷、非抗重力的姿勢，當(dāng)脊柱保持中立位置時，身體可以很容易地獲得良好的平衡。Cosio-Lima等[19]研究發(fā)現(xiàn)人體本體感覺的神經(jīng)適應(yīng)性反應(yīng)最早發(fā)生在4周，神經(jīng)適應(yīng)性反應(yīng)是軀干力量和平衡反應(yīng)生在核心肌訓(xùn)練計劃早期階段的生理機制，該反應(yīng)有助于產(chǎn)生更有效的神經(jīng)招募模式，促進運動協(xié)調(diào)和降低神經(jīng)抑制反射?？紤]到患者長期康復(fù)治療的依從性，本研究選擇了4周做為患者門診康復(fù)時間的節(jié)點，后續(xù)的訓(xùn)練主要在家庭和社區(qū)完成，鼓勵患者接受自我保健的挑戰(zhàn)，我們非常嚴格的跟蹤患者，并通過電話激勵或門診隨訪協(xié)助他們完成訓(xùn)練。有效的核心穩(wěn)定性訓(xùn)練可改變椎旁肌的募集模式，椎旁肌組織會發(fā)生組織形態(tài)學(xué)的變化，常表現(xiàn)為選擇性的肌纖維萎縮和脂肪組織增多，從而使肌肉呈現(xiàn)出易疲勞、協(xié)調(diào)性差的特點，同時肌痙攣和軀干肌肉的反射性抑制也與該特點有關(guān)[20]。核心肌訓(xùn)練有助于加強脊柱的穩(wěn)定性，改變椎旁肌的募集模式，也更有利于改善腰椎沿身體縱軸旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性[21]。Akhtar等[22]在為期6周的時間內(nèi)對CLBP患者進行核心穩(wěn)定性訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)核心穩(wěn)定性訓(xùn)練比常規(guī)物理治療更有效。Majeed等[23]前瞻性研究了73例CLBP患者，發(fā)現(xiàn)在社區(qū)完成為期6周的核心穩(wěn)定性訓(xùn)練，能有效改善患者的癥狀。朱雯麗等[24]選取了60例非特異性腰痛患者，發(fā)現(xiàn)電針聯(lián)合核心肌訓(xùn)練的臨床臨床療效優(yōu)于單純電針治療，且不易復(fù)發(fā)。以上研究均肯定了核心穩(wěn)定性訓(xùn)練對CLBP的療效。

本項研究有幾個缺陷，首先我們的樣本量較少，且為了確保研究結(jié)果的一致性，僅入組了工作方式為久坐的成年人。其次只有患者愿意接受MRI檢查才能開展此項研究，在訓(xùn)練4周結(jié)束后，2組患者的疼痛情況均有了明顯的改善，大多數(shù)患者均不愿意在1個月內(nèi)行2次MRI檢查，故缺少短期療效與長期療效的相關(guān)比較。目前針對核心穩(wěn)定性訓(xùn)練的療效，人們還是存在爭議的。Smith等[25]認為CLBP患者進行核心穩(wěn)定性訓(xùn)練的短期、中期療效是確定的， 但是從長遠看并不能降低腰痛的發(fā)生頻率。Stevens等[9，18]對健康受試者進行“橋氏練習(xí)”和“四點跪位練習(xí)”，并觀察受試者的表面肌電信號，發(fā)現(xiàn)其腹肌的肌電信號活性增加，而多裂肌的相對肌電信號卻沒有明顯變化。這是因為以往的研究更傾向依靠表面肌電圖檢查，通過分析中位頻率(median frequency, MF)、平均功率頻率(mean power frequency，MPF)、平均振幅值(average electromyography, AEMG)或均值方根(root mean square)等指標來檢測肌肉的功能，而由于運動干預(yù)并不能同時訓(xùn)練多裂肌的深層、表層纖維，表面電極記錄多裂肌的深層肌電信號可能比較困難，故研究結(jié)果的一致性有待進一步論證。擴散張量成像(Diffusion Tensor Imaging, DTI)在肌肉微結(jié)構(gòu)方面可以提供更高的靈敏度，下一步的研究可能會考慮結(jié)合DTI，以更好的評估CLBP患者進行核心穩(wěn)定性訓(xùn)練的相關(guān)肌群的微結(jié)構(gòu)變化。

對慢性非特異性腰痛患者行核心穩(wěn)定性訓(xùn)練，減輕患者的疼痛，從而改善生活質(zhì)量，可能與降低多裂肌的脂肪浸潤程度有關(guān)，單側(cè)慢性腰痛患者可出現(xiàn)兩側(cè)多裂肌脂肪浸潤分布不對稱，呈現(xiàn)出單側(cè)疼痛分布。