基于可穿戴式慣性傳感器對中醫(yī)綜合療法治療氣滯血瘀型腰椎間盤突出癥的療效評價研究

【摘要】 背景 臨床中，中醫(yī)保守治療對腰椎間盤突出癥（LDH）患者有明確療效，其起效機制和生物力學(xué)效應(yīng)是目前研究的熱點。目的 應(yīng)用可穿戴式慣性傳感器對氣滯血瘀型LDH患者治療前后的步態(tài)進(jìn)行分析，通過生物力學(xué)的方法驗證中醫(yī)綜合療法的作用優(yōu)勢。方法 納入2020年6月—2021年12月在長春中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院推拿科住院治療且入院診斷為LDH的40例患者為研究對象，采用中醫(yī)綜合治療方法進(jìn)行治療。收集患者的年齡、性別、下肢疼痛側(cè)、基線BMI、住院時間、患者治療前后的腰痛相關(guān)量表評分，并于治療前后采用可穿戴式慣性傳感器收集步態(tài)分析相關(guān)參數(shù)。結(jié)果 40例患者中，男18例，女22例，18例下肢疼痛側(cè)在左側(cè)，8例下肢疼痛側(cè)在右側(cè)，14例下肢疼痛側(cè)為雙側(cè)?；颊咂骄挲g（52.3±15.2）歲，平均BMI（25.2±4.2）kg/m2，平均住院時間（17.5±6.2）d。治療后共35例有效或顯效，5例無效，總體有效率為87.5%。與治療前相比，患者治療后疼痛視覺模擬評分、腰椎Oswestry功能障礙指數(shù)降低，日本骨科協(xié)會評估治療分?jǐn)?shù)升高（Plt;0.05）；患者治療后步頻、步速、步幅、步行周期、擺動相占比、脛骨和足底沖擊力升高，支撐相占比降低（Plt;0.05）；患者治療后髖關(guān)節(jié)內(nèi)收外展、髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)、膝關(guān)節(jié)內(nèi)外翻、膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)、踝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)活動度下降（Plt;0.05）；患者治療后骨盆側(cè)傾指數(shù)、骨盆側(cè)斜指數(shù)、髖關(guān)節(jié)內(nèi)收外展指數(shù)、髖關(guān)節(jié)屈伸指數(shù)、髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)指數(shù)、膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)指數(shù)、踝關(guān)節(jié)內(nèi)外翻指數(shù)、踝關(guān)節(jié)屈伸指數(shù)、踝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)指數(shù)升高（Plt;0.05）。40例LDH患者經(jīng)中醫(yī)綜合治療后，未出現(xiàn)不良反應(yīng)及毒副作用，在隨訪過程中有5例患者癥狀反復(fù)或再次入院治療。結(jié)論 中醫(yī)綜合療法可明顯改善氣滯血瘀型LDH患者的疼痛、功能障礙，增加步行狀態(tài)中的動態(tài)穩(wěn)定性，是安全有效的保守治療方案。

【關(guān)鍵詞】 椎間盤移位；椎間盤突出；步態(tài)分析；中醫(yī)藥療法；推拿，脊柱；針灸療法；治療結(jié)果

【中圖分類號】 R 681.53 R 242 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A DOI：10.12114/j.issn.1007-9572.2022.0804

【引用本文】 姚俊杰，商強強，王宇峰，等. 基于可穿戴式慣性傳感器對中醫(yī)綜合療法治療氣滯血瘀型腰椎間盤突出癥的療效評價研究［J］. 中國全科醫(yī)學(xué)，2023，26（27）：3450-3455. DOI：10.12114/j.issn.1007-9572.2022.0804. ［www.chinagp.net］

【Abstract】 Background Conservative traditional Chinese medicine（TCM） treatment has clinically proven to have a clear curative effect on lumbar disc herniation（LDH），and its mechanism of action and biomechanical effects are the hot spots in current research. Objective To perform a wearable inertial sensors-based gait analysis in LDH patients with qi-stagnation and blood-stasis before and after treatment，and to verify the advantages of comprehensive TCM therapy by biomechanical methods. Methods This study selected 40 inpatients with an admission diagnosis of LDH treated with comprehensive TCM therapy from Tuina Department，the Affiliated Hospital of Changchun University of Chinese Medicine from June 2020 to December 2021. The patients' age，gender，the lower limb with pain，baseline body mass index，hospitalization time and pre- and post-treatment scale scores for low back pain were collected. Gait parameters were collected by wearable inertial sensors at pre- and post-treatment." Results Among the 40 patients，18 were males and 22 were females. Eighteen patients had pain in the left lower limb，8 had pain in the right lower limb，and the other 14 had pain in both lower limbs. Patients had a mean age of（52.3±15.2） years，a mean body mass index of（25.2±4.2） kg/m2，and a mean length of hospitalization of（17.5±6.2） days. The treatment was effective or marketed effective in 35 cases，ineffective in 5 cases，achieving an overall response rate of 87.5%. The Visual Analogue Scale score and Oswestry Disability Index decreased，and the Japanese Orthopaedic Association Score increased after treatment compared with the baseline levels（Plt;0.05）. After treatment，the patient's cadence，speed，stride length，gait cycle，swing phase percentage，shank and foot shock impact increased，and the stance phase percentage decreased（Plt;0.05）. The range of motion of hip abduction and adduction，hip rotation，knee varus and valgus，knee rotation and ankle rotation decreased（Plt;0.05）. Increased pelvic obliquity index，pelvic tilt index，hip abduction and adduction degrees，hip flexion and extension degrees，hip rotation index，knee rotation index，ankle inversion and eversion degrees，ankle flexion and extension index，and ankle rotation index were also found after treatment（Plt;0.05）. No toxic or adverse events occurred during the treatment. Five cases had repeated symptoms or were rehospitalized during the follow-up. Conclusion Comprehensive TCM therapy can obviously relieve the pain，improve functional disorders and increase the gait dynamic stability in patients with LDH due to qi-stagnation and blood-stasis，which is a safe and effective conservative treatment option.

【Key words】 Intervertebral disc displacement；Intervertebral disk displacement；Gait analysis；Traditional Chinese medicine therapy；Manipulation，spinal；Acupuncture moxibustion therapy；Treatment outcome

腰椎間盤突出癥（LDH）是臨床常見病，主要表現(xiàn)為椎間盤病理性突出刺激或壓迫神經(jīng)而導(dǎo)致的腰痛、神經(jīng)根性疼痛、單側(cè)或雙側(cè)下肢麻痛，甚至大小便異常的臨床綜合征［1］。流行病學(xué)調(diào)查顯示，LDH的患病率約為2%～4%，隨著年齡的增長，女性發(fā)病率略高于男性［2-3］。目前LDH的主要治療方法有保守治療、藥物治療、微創(chuàng)治療、手術(shù)等，多數(shù)指南建議在發(fā)病前期以保守治療為主，并根據(jù)患者的臨床表現(xiàn)、椎間盤突出部位及神經(jīng)根受壓的程度采取個體化的治療方案。

中醫(yī)藥治療針對早中期LDH有多種治療方法，在臨床實踐中顯示了良好的療效。喻加?xùn)|等［4］的研究證明，中醫(yī)綜合療法可以降低LDH患者體內(nèi)炎性因子表達(dá)，提高血清超氧化物歧化酶水平，對椎間盤損傷產(chǎn)生修復(fù)作用；且多項臨床研究結(jié)果表明，中醫(yī)藥保守治療對LDH患者的疼痛和功能障礙有明顯的療效［5-6］。由于工作生活方式的改變，該病的發(fā)病率逐年上升，研究方向逐漸從發(fā)病機制研究轉(zhuǎn)變?yōu)閷θ梭w生物力學(xué)的探索，其中步態(tài)分析對該病的干預(yù)、康復(fù)和運動訓(xùn)練有巨大的應(yīng)用潛力［7-8］。步行是人體日常生活中涉及關(guān)節(jié)活動最多且重復(fù)次數(shù)最多的活動，步態(tài)的生物力學(xué)分析對深入了解本病的發(fā)生發(fā)展及預(yù)后有重要提示作用。而在中醫(yī)藥治療LDH領(lǐng)域中，目前關(guān)于步態(tài)的生物力學(xué)研究較少。當(dāng)前步態(tài)分析技術(shù)包括紅外線攝影機和測力臺技術(shù)、無標(biāo)記運動捕捉系統(tǒng)、可穿戴式慣性傳感器系統(tǒng)等，國內(nèi)使用紅外線攝影機技術(shù)較多，但該技術(shù)對實驗人員和場地要求嚴(yán)格，不利于臨床操作和大樣本試驗的開展，可穿戴式慣性傳感器系統(tǒng)相較于前者有操作簡單、對場地要求較低、數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確且豐富的優(yōu)點。因此，本研究通過應(yīng)用可穿戴式慣性傳感器系統(tǒng)對40例經(jīng)中醫(yī)綜合療法治療的LDH患者的療效進(jìn)行分析，以期探究治療過程中LDH患者的生物力學(xué)變化，并對LDH的保守治療方案的優(yōu)化提出建議。

1 對象與方法

1.1 研究對象 納入2020年6月—2021年12月在長春中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院推拿科住院治療且入院診斷為LDH的患者為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）西醫(yī)診斷標(biāo)準(zhǔn)參照《腰椎間盤突出癥診療指南》［1］，患者具有腰椎間盤突出癥相應(yīng)的病史、癥狀、體征及影像學(xué)表現(xiàn)，且影像學(xué)與神經(jīng)定位相符。中醫(yī)辨證標(biāo)準(zhǔn)參照《中醫(yī)病證診斷療效標(biāo)準(zhǔn)》［9］，辨證為氣滯血瘀證，癥見腰部疼痛難忍且向下肢放射，日輕夜重，腰部板硬，仰俯旋轉(zhuǎn)受限，痛處拒按或固定不移，舌質(zhì)暗紫，或有瘀斑，脈弦緊或澀；（2）序貫接受中醫(yī)綜合療法治療且治療時間不少于1周；（3）疼痛視覺模擬評分（VAS）≥4分；（4）年齡≥18歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）認(rèn)知、溝通嚴(yán)重障礙，量表完成度差的患者；（2）有嚴(yán)重骨質(zhì)疏松者，腫瘤骨轉(zhuǎn)移者或椎管內(nèi)占位性病變、骨質(zhì)損傷、隱性脊柱裂、椎弓根崩裂者；（3）缺少關(guān)鍵臨床信息或步態(tài)分析數(shù)據(jù)者；（4）服用過抗抑郁藥物或鎮(zhèn)痛藥物者。依據(jù)納入、排除標(biāo)準(zhǔn)，最終40例患者納入研究。本研究通過長春中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)（CCZYFYLL-SQ-2020審字-0171），所有患者已簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 中醫(yī)綜合治療方法 治療原則：急性期以解痙止痛為原則，推拿操作應(yīng)輕柔和緩，以逐漸減輕患者的疼痛癥狀，禁用或慎用扳法；緩解期和恢復(fù)期以除痹通經(jīng)止痛為原則，應(yīng)用中醫(yī)綜合療法，進(jìn)一步緩解疼痛并改善功能障礙。（1）推拿治療：參照長春中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院推拿科腰痛診療方案中關(guān)于LDH的推拿治療方法操作。治療部位以腰骶部、臀部為主，以腹部、下肢為輔，重點治療足太陽膀胱經(jīng)循行部位。推拿手法采用按揉法、?法、拇指點按法、腰椎斜扳法等。推拿治療30 min/次，1次/d；手法治療結(jié)束后行腰椎斜扳法，3次/周。（2）針刺治療：參照上述腰痛診療方案中關(guān)于LDH的針灸治療方法操作。選穴原則以局部為主，循督脈、腰夾脊、足太陽膀胱經(jīng)、足陽明胃經(jīng)、足少陽膽經(jīng)辨證取穴，并選取下肢坐骨神經(jīng)循行部位進(jìn)行神經(jīng)干刺激。針法以毫針刺入，平補平瀉為主，留針30 min，治療1次/d。（3）口服中成藥治療：腰腿痛寧膠囊（長春中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院院內(nèi)制劑，批準(zhǔn)文號：吉藥制字Z20170064，主要成分熟地黃、燙骨碎補、燙狗脊、雞血藤、煅龍骨、煅牡蠣、醋乳香、薏苡仁、伸筋草、牛膝、醋延胡索）口服，6粒/次，3次/d。（4）中醫(yī)定向透藥：采用院內(nèi)提純制劑（長春中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院院內(nèi)制劑，主要成分骨碎補、狗脊、透骨草、蒲黃、急性子、乳香、沒藥、葛根）涂抹于患處局部，予以醫(yī)用紗布包裹，然后予以微波治療儀照射，15 min/次，1次/d。

1.2.2 資料收集 （1）基線資料采集：收集患者的年齡、性別、下肢疼痛側(cè)、基線BMI、住院時間。（2）治療前、后采集步態(tài)分析相關(guān)參數(shù)：采用Movit G1可穿戴式慣性傳感器（Captiks Srl，意大利）與MotionStudio運動控制器調(diào)試軟件采集步態(tài)分析相關(guān)參數(shù)，由2名醫(yī)師共同采集并分析。要求患者穿緊身衣褲，將7個慣性傳感器通過魔術(shù)貼放置于骨盆第5腰椎水平、雙側(cè)股骨中部外側(cè)、雙側(cè)脛骨外側(cè)（踝部稍上方）、雙側(cè)足背部（圖1）。在患者充分適應(yīng)場地和設(shè)備之后，以自然的行走姿勢直線行走10 m，并重復(fù)3次，以完整記錄步態(tài)數(shù)據(jù)（圖2）。步態(tài)分析相關(guān)參數(shù)采集包括①時空參數(shù)；②關(guān)節(jié)活動度；③關(guān)節(jié)活動度對稱指數(shù)。（3）腰痛相關(guān)量表評分：①采用VAS，并參照《臨床疾病診斷依據(jù)治愈好轉(zhuǎn)標(biāo)準(zhǔn)》［10］，根據(jù)治療前后患者的VAS評分改善度，將患者分為治愈（評分變化≥90%）、顯效（90%gt;評分變化≥75%）、有效（75%gt;評分變化≥50%）、無效（評分變化lt;50%）4級，總有效率（%）=（治愈例數(shù)+顯效例數(shù)+有效例數(shù)）/總例數(shù)×100%；②日本骨科協(xié)會評估治療分?jǐn)?shù)（JOA）；③腰椎Oswestry功能障礙指數(shù)（ODI）。

1.2.3 隨訪情況 患者出院后3個月時，通過電話隨訪對患者的臨床預(yù)后進(jìn)行評估，末次隨訪日期2022-04-01。本研究定義LDH癥狀反復(fù)或再次入院治療為預(yù)后不良。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 26.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，符合正態(tài)分布的計量資料以（x-±s）表示，采用配對t檢驗對中醫(yī)綜合治療前后的各項指標(biāo)進(jìn)行分析，以Plt;0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 患者基線資料 40例患者中男性18例，女性22例，18例下肢疼痛側(cè)在左側(cè)，8例下肢疼痛側(cè)在右側(cè)，14例下肢疼痛側(cè)為雙側(cè)?；颊咂骄挲g（52.3±15.2）歲，平均BMI（25.2±4.2）kg/m2，平均住院時間（17.5±6.2）d。

2.2 患者治療前后腰痛相關(guān)量表評分變化與治療效果分析 治療后無患者治愈，35例有效或顯效，5例無效，總體有效率為87.5%?；颊咧委熀笈c治療前相比，VAS、ODI降低，JOA升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05），見表1。

2.3 患者治療前后時空參數(shù)比較 相較治療前，患者治療后步頻、步速、步幅、步行周期、擺動相占比、脛骨和足底沖擊力升高，支撐相占比降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05），見表2。

2.4 患者治療前后關(guān)節(jié)活動度比較 相較治療前，患者治療后髖關(guān)節(jié)內(nèi)收外展、髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)、膝關(guān)節(jié)內(nèi)外翻、膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)、踝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)活動度下降，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05），見表3。

2.5 患者治療前后關(guān)節(jié)活動度對稱指數(shù)比較 相較治療前，患者治療后骨盆側(cè)傾指數(shù)、骨盆側(cè)斜指數(shù)、髖關(guān)節(jié)內(nèi)收外展指數(shù)、髖關(guān)節(jié)屈伸指數(shù)、髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)指數(shù)、膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)指數(shù)、踝關(guān)節(jié)內(nèi)外翻指數(shù)、踝關(guān)節(jié)屈伸指數(shù)、踝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)指數(shù)升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05），見表4。

2.6 不良反應(yīng)及隨訪情況 40例LDH患者經(jīng)中醫(yī)綜合治療后，未出現(xiàn)不良反應(yīng)及毒副作用，治療依從性好，配合度高。在隨訪過程中有5例患者預(yù)后不良。

3 討論

LDH不僅由椎間盤退變、創(chuàng)傷、先天畸形導(dǎo)致，也與職業(yè)傾向、力學(xué)和遺傳、妊娠、肥胖、高血脂等因素相關(guān)［11-13］?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)對于LDH的治療主要為非甾體抗炎藥、阿片類止痛藥與手術(shù)治療，藥物雖可緩解腰痛癥狀并改善部分功能狀態(tài)，但對神經(jīng)疼痛的效果并不明顯，且不良反應(yīng)和藥物依賴的問題已經(jīng)明顯加劇了全球疾病負(fù)擔(dān)［14-15］。保守治療無效、癥狀反復(fù)加重、神經(jīng)壓迫癥狀明顯的患者，手術(shù)治療是首選，微創(chuàng)下腰椎間盤切除術(shù)是目前安全性、有效性與預(yù)后較好的手術(shù)方案，但仍有術(shù)后翻修、硬腦膜撕裂、神經(jīng)根損傷等問題［16］。保守治療是神經(jīng)癥狀不明顯或拒絕手術(shù)治療的LDH患者的首選方法。中醫(yī)學(xué)稱本病為“腰腿痛”，多由跌撲損傷、氣滯血瘀或肝腎虧虛導(dǎo)致，治以活血化瘀、舒筋通絡(luò)。中醫(yī)綜合療法是在中醫(yī)理論指導(dǎo)下，綜合使用中藥內(nèi)治，針灸、推拿等技術(shù)外治的個體化、分階段的保守治療方案，針對氣滯血瘀證，針灸、推拿外治以腰腿部足太陽膀胱經(jīng)穴為主穴，配以腰夾脊穴、足陽明經(jīng)穴、足少陽經(jīng)穴，以奏舒筋通絡(luò)之功，中藥內(nèi)服外敷以骨碎補、狗脊、牛膝、雞血藤、乳香、沒藥等為君，共起祛瘀行氣止痛之效。雖有許多臨床實踐和專家共識證實了中醫(yī)療法的有效性，但對起效機制僅解釋為促進(jìn)炎癥消退與突出物的回納等有關(guān)［17-19］，相關(guān)的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)仍不充分，且在生物力學(xué)方面的研究仍處于劣勢階段。

國內(nèi)外已有較多研究通過可穿戴式慣性傳感器或其他技術(shù)進(jìn)行人體運動與生物力學(xué)的分析［20-22］，為臨床試驗的客觀數(shù)據(jù)評估提供幫助。本研究結(jié)合了較新的步態(tài)分析方法，即可穿戴式慣性傳感器系統(tǒng)，該方法設(shè)備軟件運行要求低，操作簡便，患者易于接受，且結(jié)果可靠［23-25］，既從生物力學(xué)的角度證明了中醫(yī)療法的有效性，又為該病保守治療的力學(xué)研究提供了新的可能性和思路。本研究結(jié)果顯示，LDH患者經(jīng)中醫(yī)綜合療法治療后，疼痛和功能障礙程度均有明顯降低；對比步態(tài)分析結(jié)果，顯示該療法對患者的步態(tài)與關(guān)節(jié)活動的改善有積極影響，促進(jìn)了軀體運動的穩(wěn)定性與對稱性，尤其在髖、膝、踝關(guān)節(jié)運動穩(wěn)定性方面的改善明顯，這可能與該療法減輕肌肉張力及抑制根性疼痛、增強腰椎節(jié)段肌肉的動態(tài)穩(wěn)定性、促進(jìn)神經(jīng)調(diào)節(jié)、糾正運動力線等因素相關(guān)［26-28］，而且在低不良反應(yīng)和高生活質(zhì)量方面體現(xiàn)出優(yōu)勢，可為中醫(yī)藥治療LDH提供循證依據(jù)。根據(jù)既往研究結(jié)果顯示，LDH保守治療的復(fù)發(fā)率在15%～25%［29-30］，而本研究統(tǒng)計的復(fù)發(fā)率在10%左右，低于其他治療方法的復(fù)發(fā)率。

本研究應(yīng)用可穿戴式慣性傳感器系統(tǒng)分析中醫(yī)綜合療法對LDH患者的治療效果，存在一定的局限性。第一，由于研究方法的限制，缺乏對照組，暫無中醫(yī)綜合療法與其他保守療法或健康對照組的對比；疾病的步態(tài)分析研究仍是不斷更新和探索的領(lǐng)域，目前的研究顯示，可穿戴式慣性傳感器在時空參數(shù)方面提供了良好的有效性和可靠性，但在時空變異性、關(guān)節(jié)運動學(xué)等方面仍需改進(jìn)研究設(shè)計以提供標(biāo)準(zhǔn)化方案和應(yīng)用技術(shù)。雖有分析健康人步態(tài)參數(shù)的相關(guān)研究，但由于缺乏嚴(yán)格的研究方案和不同的處理技術(shù)，以及研究對象的較大差異，無法形成統(tǒng)一的分析標(biāo)準(zhǔn)［25，31］；第二，因為收集到的病例時間跨度較大，隨訪結(jié)果可能含有較大的混雜因素，本研究的預(yù)后結(jié)果僅作為參考；第三，本研究一定程度上證明了中醫(yī)藥在LDH治療中的有效性與作用優(yōu)勢，但中醫(yī)綜合治療方案較為復(fù)雜，質(zhì)量控制難度較大，步態(tài)分析數(shù)據(jù)的詳細(xì)釋義不足，臨床指導(dǎo)作用不完善，所以未來設(shè)計課題不僅要提高循證醫(yī)學(xué)等級，而且要細(xì)化、優(yōu)化中醫(yī)干預(yù)方案，豐富中醫(yī)藥治療LDH的循證證據(jù)。

作者貢獻(xiàn)：姚俊杰提出研究思路，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)整理、論文撰寫；王宇峰負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)整理、提供統(tǒng)計學(xué)設(shè)計思路、協(xié)助編輯與修改；栗嘉徽、劉暢負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集；龐婷婷進(jìn)行統(tǒng)計分析；商強強進(jìn)行項目管理、思路指導(dǎo)并對文章監(jiān)督管理和審查，對文章負(fù)責(zé)。

本文無利益沖突。

參考文獻(xiàn)

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（收稿日期：2022-07-28 ；修回日期：2023-01-15）

（本文編輯：鄒琳）