腰椎間盤突出癥病人經(jīng)椎間孔鏡手術(shù)前后步態(tài)與站立平衡穩(wěn)定性研究 *

柯鵬輝 韓劉虎 胡 軍 張榮宜 宋 陽 朱本藩 郭雨雨 王立奎

（安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院疼痛科，合肥 230022）

腰椎間盤突出癥(lumbar disc herniation, LDH)是臨床常見病，門診主訴腰腿痛的病人中，LDH 病人高達36%[1]。LDH 對神經(jīng)根的機械性壓迫和炎性刺激會導(dǎo)致放射痛和神經(jīng)功能障礙，從而引起步態(tài)的異常。目前經(jīng)皮椎間孔鏡腰椎間盤切除術(shù) (percutaneous transforaminal endoscopic discectomy, PTED)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于脊柱病變，其具有創(chuàng)傷小、恢復(fù)快、療效肯定等優(yōu)點[2]。對于脊柱手術(shù)效果的評價廣泛采用各種評分量表，如日本骨科協(xié)會 (Japanese Orthopaedic Association, JOA) 腰背痛評價問卷、疼痛視覺模擬評分法 (visual analogue scale, VAS) 評分等。但此類量表容易受到病人主觀意識、文化程度、心理狀態(tài)的影響。病人的行走步態(tài)和平衡穩(wěn)定性與病人的生活質(zhì)量息息相關(guān)，步態(tài)分析所提供的步態(tài)和穩(wěn)定性參數(shù)為LDH 病人的手術(shù)臨床效果評價提供了客觀依據(jù)。有文獻報道JOA 腰椎評分與步態(tài)之間存在顯著相關(guān)性[3]，肯定了步態(tài)在脊柱病變病人中的診療作用。平衡能力對于人體進行站立、行走和完成各種動作具有重要意義。脊柱在維持人體平衡方面起著重要作用，腰椎間盤突出導(dǎo)致的下肢疼痛和肌肉力量減弱會影響平衡。近年來足底壓力中心 (center of pressure, COP) 的運動已經(jīng)被廣泛用于評估人體的平衡穩(wěn)定性[4]，已有研究表明COP 可以用來預(yù)測跌倒風(fēng)險[5]。LDH 病人存在獨特的步態(tài)特征[1]和平衡能力減弱[6]，但目前尚無研究將步態(tài)分析和平衡穩(wěn)定性用于LDH 病人PTED 術(shù)后的評價。本研究擬應(yīng)用步態(tài)分析和平衡能力測試來評估椎間孔鏡的手術(shù)效果，并分析步態(tài)參數(shù)、穩(wěn)定性參數(shù)與JOA 腰椎評分和VAS 評分的相關(guān)性。

方 法

1.一般資料

本研究通過安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會審核（倫理批號PJ2022-12-38），選取安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院疼痛科2020 年8 月至2021 年8 月收治的符合納入標準的LDH 病人82 例；另外招募82 名無腰椎病變的健康人作為健康對照組。

納入標準：①符合腰椎間盤突出癥診斷；②保守治療3 個月以上無效；③腰痛伴下肢疼痛但仍可獨立行走；④簽署知情同意書。

排除標準：①患有嚴重心血管等內(nèi)科疾??；②有神經(jīng)性疾病或其他的嚴重下肢疾病；③患有前庭疾病或因視力原因等影響步行；④患有其他疾病影響認知功能或步行姿勢。

健康對照組納入標準：沒有影響平衡能力的神經(jīng)和運動系統(tǒng)疾病。

2.治療方法

（1）手術(shù)方法：病人取屈髖屈膝側(cè)臥位，腰下墊軟枕固定于手術(shù)床上。術(shù)野常規(guī)消毒鋪巾，0.5%利多卡因局部麻醉后由影像引導(dǎo)下循椎間孔入路將穿刺針進至椎間隙后緣，正位片上穿刺針尖位于上關(guān)節(jié)突尖，側(cè)位片穿刺針尖位于上關(guān)節(jié)突前下緣，予以注射1%利多卡因10 ml，置入導(dǎo)絲及導(dǎo)引桿，給予三級套管及環(huán)鋸行椎間孔成形至椎間孔，置入工作套管并放置內(nèi)鏡，內(nèi)鏡下應(yīng)用剪刀及抓鉗去除增生黃韌帶，暴露神經(jīng)根，摘除突出或脫出壓迫神經(jīng)根的髓核，使用射頻電極熱凝進行分離電凝，然后對纖維環(huán)進行熱凝成形，手術(shù)結(jié)束標準為神經(jīng)根血管充盈良好，搏動良好，直腿抬高試驗神經(jīng)根滑動距離2 mm 以上，鏡下觀察視野內(nèi)無出血，撤出工作套管，縫合切口。

（2）術(shù)后處理：術(shù)后予以脫水和鎮(zhèn)痛治療3 天，術(shù)后第1 天腰圍保護下下地活動，常規(guī)佩戴腰圍1個月，3 個月內(nèi)避免腰部扭轉(zhuǎn)及負重。

3.數(shù)據(jù)采集方法

采用意大利BTS P-WALK 三維運動捕捉系統(tǒng)（足壓版）評估和分析人體平衡及步態(tài)，BTS P-WALK由多個帶有壓力傳感器的測力板組成，可通過靜態(tài)和動態(tài)的方式評估和分析足底壓力和步態(tài)。測力板采集的數(shù)據(jù)由G-STUDIO (Version 2.0) 軟件進行處理，獲得步態(tài)和穩(wěn)定性參數(shù)。

（1）步態(tài)測量：將壓力平板平放在室內(nèi)，壓力平板頭尾均鋪上延長走道，受試者以自己選擇的正常速度走過測量走道。受試者習(xí)慣在走道上行走進行2 次試驗，只記錄第2 次試驗數(shù)據(jù)。

（2）靜態(tài)平衡測試：人體的平衡能力依靠平衡三聯(lián)及視覺、前庭覺和本體感覺[7]。為了消除視覺對平衡能力的影響，所有受試者在閉眼狀態(tài)下完成平衡能力測試。病人充分休息后站在測力板上，閉上眼睛，雙手自然下垂，雙腳平行放置，分開與髖部同寬。待受試者自覺穩(wěn)定后開始記錄穩(wěn)定性參數(shù)（見圖1），測試時間為30 s，所有測試均由同一名訓(xùn)練有素的人員進行，在試驗期間，病人均未服用鎮(zhèn)痛藥或鎮(zhèn)靜藥物。

圖1 閉眼雙足站立平衡試驗Fig.1 Postural balance test with eyes closed

4.觀察指標

記錄LDH 病人術(shù)前和術(shù)后1 年JOA 腰椎評分和VAS 評分，并記錄LDH 病人術(shù)前術(shù)后以及健康對照組的步態(tài)參數(shù)，包括步速、步長、步頻、單足支撐相。穩(wěn)定性參數(shù)包括受試者COP 路徑長度 (COP path length)、90% COP 包絡(luò)面積 (90% COP postural sway area)，見圖2。

圖2 COP 移動軌跡圖Fig.2 COP movement trajectory

COP 路徑長度是指在30 s 內(nèi)COP 擺動軌跡的長度，90% COP 包絡(luò)面積是指包含擺動軌跡上90%COP 的橢圓形面積。COP 路徑長度和90% COP 包絡(luò)面積升高代表著身體平衡控制能力降低，平衡穩(wěn)定性下降。

5.統(tǒng)計學(xué)分析

將所有數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS 22.0統(tǒng)計軟件進行分析，計量資料以均數(shù)±標準差(±SD)表示，采用Shapiro-Wilk 檢驗對數(shù)據(jù)進行正態(tài)性檢驗。LDH 病人手術(shù)前后比較采用配對t檢驗，兩組比較采用獨立樣本t檢驗。以 Pearson 相關(guān)性分析對步態(tài)參數(shù)、穩(wěn)定性參數(shù)與JOA 腰椎評分、VAS 評分進行相關(guān)性分析并進行線性擬合，P< 0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

1.一般資料

LDH組納入男47例，女35例，平均年齡 (56.2±13.4) 歲，平均體重指數(shù)(body mass index, BMI)(24.5±3.2) kg/m2。健康對照組納入男44 例，女38 例，平均年齡 (58.1±11.8) 歲，平均BMI (22.8±2.9) kg/m2。兩組年齡、性別比例、BMI 等一般資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（見表1），所有經(jīng)過PTED 治療LDH病人在隨訪期間均未發(fā)生再突出。

表1 兩組受試者一般資料Table 1 General condition of patients in two groups

2.VAS 評分、JOA 腰椎評分、步態(tài)和穩(wěn)定性參數(shù)

LDH組術(shù)后與術(shù)前的VAS評分、JOA腰椎評分、步速、步長、步頻、單足支撐相比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P< 0.05)，LDH 組術(shù)前與健康對照組的步速、步長、步頻、單足支撐相比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P< 0.05)，LDH 病人PTED 術(shù)后步頻、單足支撐相與健康對照組差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P< 0.05)，但步速、步長差異無統(tǒng)計學(xué)意義（見表2）。LDH 組術(shù)前術(shù)后和健康對照組間COP 路徑長度、90% COP 包絡(luò)面積比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P< 0.05，見表3）。

表2 兩組受試者VAS 評分、JOA 腰椎評分及步態(tài)運動學(xué)參數(shù)比較Table 2 Comparison of VAS scores and JOA scores and gait of patients in two groups

表3 兩組受試者平衡穩(wěn)定性比較Table 3 Comparison of postural balance in two groups

3.JOA 腰椎評分、VAS 評分與步態(tài)參數(shù)、穩(wěn)定性參數(shù)的相關(guān)性分析

JOA 腰椎評分與步速 (R2= 0.513,P< 0.05) 和步長 (R2= 0.602,P< 0.05) 顯著相關(guān)，還與步頻、單足支撐相、90% COP 包絡(luò)面積相關(guān) (P< 0.05)，與COP 路徑長度不相關(guān)（見表4）。

表4 步態(tài)及平衡穩(wěn)定性各參數(shù)和JOA 腰椎評分、VAS 評分的相關(guān)性Table 4 Correlation of gait and postural balance parameters with JOA scores and VAS scores

VAS 評分與步長 (R2= 0.602,P< 0.05) 顯著相關(guān)，還與步速、單足支撐相、90% COP 包絡(luò)面積相關(guān)(P< 0.05)，與步頻、COP 路徑長度不相關(guān)（見表4）。

討 論

LDH 病人經(jīng)過PTED 手術(shù)后VAS 評分和JOA腰椎評分較術(shù)前有所改善，這與既往研究結(jié)果一致[8]，證實了椎間孔鏡技術(shù)的療效。LDH 病人步速、步頻、步長均較正常人降低，這與Aurora 等[9]和鄭陳帆等[10]的研究一致。Smith 等[11]的薈萃研究也提示了腰痛病人步態(tài)特征是步速慢、步長短。本研究中LDH 病人單足支撐相較正常人降低。Elbaz 等[12]對膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎的研究表明，單足支撐相與下肢疼痛相關(guān)，病人會避免使用疼痛側(cè)下肢著力，減少單足支撐時間，猜測本研究中LDH 病人由于下肢疼痛減少了單足支撐相。

本研究LDH 病人PTED 術(shù)后1 年步態(tài)參數(shù)較術(shù)前有明顯改善，但步頻與單足支撐相較正常人依舊有差異。我們認為手術(shù)解除神經(jīng)根壓迫后，病人神經(jīng)功能逐步恢復(fù)，疼痛逐步緩解，所以行走步態(tài)有了明顯改善，但仍未恢復(fù)至正常水平。Girardi 等[13]對55 例LDH 導(dǎo)致足下垂的病人進行回顧性分析，平均隨訪時間36 個月，發(fā)現(xiàn)98%病人術(shù)后踝關(guān)節(jié)背伸功能改善，但只有71%的病人肌力完全恢復(fù)。表明腰椎減壓術(shù)后不是所有病人的肌力都能夠完全恢復(fù)。Choi 等[14]對52 例行經(jīng)皮內(nèi)鏡椎板間入路腰椎間盤切除術(shù)的病人進行1.5 年的隨訪，發(fā)現(xiàn)其術(shù)后1.5 年的VAS 評分為1.58，說明術(shù)后仍有一定程度疼痛殘留。術(shù)后肌力的恢復(fù)不全和疼痛的殘留可能是導(dǎo)致部分病人步態(tài)與正常人依舊存在差距的原因。

LDH 病人閉眼站立平衡穩(wěn)定性較正常人差。這與既往的研究結(jié)果一致。李金萍等[15]對LDH 病人進行了斜面站立平衡穩(wěn)定性測試，發(fā)現(xiàn)LDH 病人COP 面積增大，健肢體重比例增加，平衡穩(wěn)定性減弱，跌倒風(fēng)險增加。不僅在LDH 病人，脊柱疾患病人均會存在平衡能力的下降。Sasaki 等[16]的研究表明腰椎椎管狹窄病人在發(fā)生間歇性跛行后平衡穩(wěn)定能力下降，病人容易向癥狀側(cè)跌倒。Laird 等[17]薈萃分析提示腰痛病人本體感覺減弱。閉眼時站立平衡的維持需要中樞系統(tǒng)整合來自前庭系統(tǒng)和本體感覺的信號，并根據(jù)這些信息來及時調(diào)整肌肉活動來維持平衡[15]。突出的髓核壓迫神經(jīng)引起下肢感覺障礙，影響了本體感覺的傳導(dǎo)，同時神經(jīng)受壓引起的肌力下降，使得人體不能對中樞的位置調(diào)整信息做出及時的反饋。腰椎間盤突出使人體平衡維持這一閉環(huán)控制系統(tǒng)的反饋過程和執(zhí)行過程均受到影響，導(dǎo)致人體平衡控制能力的下降。

本研究中PTED 術(shù)后1 年病人平衡能力較術(shù)前有了明顯的改善，但依舊未恢復(fù)到正常人水平。Sipko 等[18]的研究也提示了腰椎術(shù)后平衡穩(wěn)定性的改善，并且在閉眼狀態(tài)下的平衡穩(wěn)定性改善大于睜眼狀態(tài)，將這一改變歸因于腰椎術(shù)后本體感覺的改善。我們考慮解除髓核對神經(jīng)的壓迫后本體感覺和肌力得到部分恢復(fù)，改善了病人的平衡能力。

本研究發(fā)現(xiàn)JOA 腰椎評分與步速、步長相關(guān)性顯著，與單足支撐相也有相關(guān)性，但沒有步速步長那么顯著，這與既往結(jié)論一致[1～3]，說明JOA 腰椎評分能較為客觀的反映病人的步行能力。在JOA腰椎評分表的14 個項目中，有6 個項目（腿痛兼/或麻刺痛、步態(tài)、運動障礙、直腿抬高試驗、站立、行走）與下肢功能相關(guān)，占據(jù)了29 分中的14 分，因此JOA 腰椎評分對步行能力的評估較為充分。VAS 評分與步長、步速、單足支撐相相關(guān)，但相關(guān)程度較JOA 與步態(tài)參數(shù)間的相關(guān)性弱。Igawa 等[19]的研究表明疼痛會影響LDH 病人行走功能，證明兩者之間存在相關(guān)性，但是LDH 病人其步態(tài)特征不僅僅受到疼痛的影響，肌力、本體感覺等因素也參與其中。本研究發(fā)現(xiàn)JOA 腰椎評分、VAS 評分與穩(wěn)定性參數(shù)相關(guān)性不強，這與既往研究結(jié)果一致[15]。JOA 腰椎評分表中沒有評估LDH 病人平衡能力的條目，這可能導(dǎo)致JOA 腰椎評分表無法很好的評價病人的穩(wěn)定性。因此，我們認為JOA 腰椎評分系統(tǒng)應(yīng)增加更多關(guān)于平衡功能的問題，以便JOA 腰椎評分系統(tǒng)能夠更有效地評估病人的姿勢穩(wěn)定性。

但本研究只關(guān)注了PTED 術(shù)后LDH 病人步態(tài)和平衡能力的變化，未對這種變化的影響因素進行詳細分析，有待今后進一步研究。本研究僅分析了JOA 腰椎評分和VAS 評分與步態(tài)和平衡能力之間的相關(guān)性。未來，可能需要考慮不同的評分系統(tǒng)（如SF-36 和ODI 評分等），以確定分數(shù)和步態(tài)參數(shù)之間的相關(guān)性。

利益沖突聲明：作者聲明本文無利益沖突。