疼痛緩解對慢性非特異性腰痛患者步態(tài)特征的影響

黃武杰，劉紅，李雅萍，江征

福建中醫(yī)藥大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)院，中醫(yī)骨傷及運(yùn)動康復(fù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建福州市350000

慢性腰痛是十分常見的肌肉骨骼系統(tǒng)疾患，不僅造成患者日常生活受限，也對社會醫(yī)療資源造成巨大負(fù)擔(dān)[1]。大多數(shù)慢性腰痛未能確切地診斷出解剖結(jié)構(gòu)或生理組織病變，被稱為慢性非特異性腰痛(chronic nonspecific low back pain,CNLBP)。現(xiàn)有研究中，對于CNLBP 的病理機(jī)制有多種學(xué)術(shù)假設(shè)。運(yùn)動功能障礙學(xué)說[2]認(rèn)為，當(dāng)某一活動會反復(fù)引發(fā)疼痛時，中樞神經(jīng)系統(tǒng)會進(jìn)行調(diào)節(jié)，建立自我保護(hù)性的策略，以避免疼痛或使?jié)撛诘膫Υ碳ぷ钚』痆3-4]。運(yùn)動控制系統(tǒng)在這種適應(yīng)性策略的長期作用下會發(fā)展出異常的運(yùn)動習(xí)慣，這與疼痛的慢性化有關(guān)[5]。然而，疼痛導(dǎo)致運(yùn)動功能障礙的具體機(jī)制尚不明確，本研究探討通過治療而達(dá)到的疼痛緩解能否改善運(yùn)動功能。

步行作為最常見的功能性日常活動，對人體的神經(jīng)肌肉控制系統(tǒng)都有著較高的要求。相較于正常人，CNLBP 患者步行時步速較慢[6-7]，步長較短[8-9]，步行時地面反作用力(ground reaction force,GRF)較小[10]，這可能是運(yùn)動控制系統(tǒng)為了減輕GRF對于腰椎骨盆區(qū)域的沖擊而采取的適應(yīng)性策略。

針刺作為治療CNLBP 的常見方式，安全性較高，緩解疼痛的療效明顯且持久[11]。本研究對CNLBP 患者進(jìn)行針刺治療，探討疼痛對CNLBP 步行時運(yùn)動功能的影響，從而為CNLBP 患者的疼痛管理和康復(fù)訓(xùn)練提供理論指導(dǎo)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2019 年5 月至12 月，通過網(wǎng)絡(luò)平臺宣傳招募CNLBP患者28例。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①主訴肋緣以下、臀橫紋以上及兩側(cè)腋中線之間的區(qū)域內(nèi)有持續(xù)性疼痛與不適，伴或不伴下肢牽涉痛(不超過膝關(guān)節(jié))，無下肢肌力、感覺及反射異常[12]；②近1 周疼痛的視覺模擬評分(Visual Analogue Score,VAS)≥4 分；③年齡18～59 歲；④近1 個月未接受其他治療。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①影像學(xué)檢查提示存在引起腰痛的特殊病變，如脊柱結(jié)核、椎體骨折、感染、腫瘤等；②存在其他影響步行的疾病，如膝關(guān)節(jié)疼痛等；③嚴(yán)重心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等；④背部手術(shù)史；⑤對醫(yī)用膠布、電極貼片、酒精過敏，暈針。

將納入患者按順序編號1～28，使用Excel 產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字，將28個隨機(jī)數(shù)字代表的患者均分為等待治療組(n=14)和針刺治療組(n=14)。兩組一般資料比較無顯著性差異(P＞0.05)。見表1。

本研究經(jīng)福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬康復(fù)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)(No.2018KY-013-02)。患者在加入課題前了解研究的實(shí)驗(yàn)過程及潛在風(fēng)險，并自愿簽署知情同意書。

表1 兩組一般資料比較

1.2 方法

1.2.1針刺治療

針刺治療組接受為期1 個月的針刺治療，每周3次，隔天治療，共計(jì)12次。

根據(jù)《循證針灸臨床實(shí)踐指南·腰痛》選取腎俞、大腸俞、委中、第1腰椎～第5腰椎夾脊穴作為治療穴位[13-15]。患者俯臥位，根據(jù)患者的體格與肌肉本身深度、厚度選用不同規(guī)格的針具(直徑0.25 mm、長40 mm；直徑0.25 mm、長60 mm；直徑0.25 mm、長75 mm)進(jìn)行操作。針雙側(cè)腎俞、大腸俞、委中，稍向內(nèi)斜刺或直刺0.5～1 寸(15～25 mm)，行針至有麻脹感即停止進(jìn)針；針腰夾脊穴，進(jìn)針后捻、轉(zhuǎn)、提、插，以腰肌出現(xiàn)緊握針體感為度。留針30 min[16]。

等待治療組在入組后僅進(jìn)行健康宣教，1 個月內(nèi)不進(jìn)行治療，待第二次步行測試結(jié)束后再進(jìn)行相同的治療。

1.2.2步態(tài)測試方案

患者在納入實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行第1 次步態(tài)測試，1 個月后進(jìn)行第2次步態(tài)測試。

患者在記錄基本資料后，進(jìn)行熒光標(biāo)記點(diǎn)的粘貼，標(biāo)記點(diǎn)粘貼位置參照CAST 下肢模型及相關(guān)文獻(xiàn)[17-18]，具體位置為雙側(cè)髂前上棘、雙側(cè)髂后上棘、雙側(cè)髂嵴最高點(diǎn)、雙側(cè)股骨大轉(zhuǎn)子、雙側(cè)股骨內(nèi)外上髁、雙側(cè)內(nèi)外踝最高點(diǎn)、雙側(cè)第5 趾骨頭背側(cè)緣、雙側(cè)第2 趾骨底背側(cè)緣、雙側(cè)第1 趾骨頭背側(cè)緣、雙側(cè)足跟，用彈力繃帶固定大腿、小腿部位的熒光標(biāo)記架于雙下肢外側(cè)。使用Qualisys三維運(yùn)動捕捉系統(tǒng)(瑞典哥德堡，采樣頻率100 Hz)進(jìn)行標(biāo)記點(diǎn)數(shù)據(jù)采集，步行中的GRF 數(shù)據(jù)通過兩塊測力臺(AMTI 400600，美國，采樣頻率1000 Hz)測量并記錄。

患者在步態(tài)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行平地步行測試。在正式開始前，熱身5 min，休息1 min，囑患者以自覺舒適的速度開始行走。測力臺安置在步行走道(共10 m)中間位置，以患者足部不觸及測力臺邊緣為合格測試，采集至少6次。

1.3 評價指標(biāo)

1.3.1VAS

通過讓患者在一條10 cm 長的線上標(biāo)記自身疼痛的位置，線起始端代表“不痛”，終末端代表“極度疼痛”。

1.3.2步態(tài)參數(shù)

將記錄的三維運(yùn)動數(shù)據(jù)導(dǎo)入運(yùn)動分析軟件(Visual 3D Professional V6，美國C-motion公司)進(jìn)行人體運(yùn)動仿真建模，計(jì)算得出患者的步速和跨步長。

GRF 數(shù)值根據(jù)患者體質(zhì)量作標(biāo)準(zhǔn)化處理，提取站立期的三個GRF 特征值，分別是足跟著地期(heel strike,HS)的第一個峰值(FHS)、足蹬地期(push off,PO)的第二個峰值(FPO)和站立中期(midstance,MS)的GRF值(FMS)。見圖1。同時計(jì)算對應(yīng)的時間特征值，即其相對于站立期總時間的比例(time to peak,TTP)，包括TTPHS、TTPMS、TTPPO。GRF特征值通過MATLAB R2018b編寫定制程序進(jìn)行處理。

圖1 步行過程中GRF的變化

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 20.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)；計(jì)量資料以(±s)表示，根據(jù)是否符合正態(tài)分布，選用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或非參數(shù)檢驗(yàn)進(jìn)行比較。兩組組內(nèi)前后比較采用配對t檢驗(yàn)。若組內(nèi)治療前后發(fā)現(xiàn)顯著性差異，且對應(yīng)的基線指標(biāo)均衡性相當(dāng)，則使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較。顯著性水平α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 VAS

治療后，兩組VAS均降低(P＜0.05)，針刺治療組VAS明顯低于等待治療組(P＜0.01)。見表2。

表2 兩組干預(yù)前后VAS比較

2.2 步態(tài)特征

兩組干預(yù)前后步速和跨步長均無顯著性差異(P＞0.05)。見表3和表4。

干預(yù)前，兩組間GRF特征值比較均無顯著性差異(P＞0.05)；干預(yù)前后比較，兩組內(nèi)GRF特征值均無顯著性差異(P＞0.05)。見表5。

表3 兩組干預(yù)前后步速比較(m/s)

表4 兩組干預(yù)前后跨步長比較(m)

3 討論

在探討CNLBP 與運(yùn)動功能障礙的相互關(guān)系時常用兩種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停湟皇峭ㄟ^肌肉注射，誘發(fā)無痛人群疼痛癥狀的實(shí)驗(yàn)性疼痛模型[19]。有研究觀察患者在無痛、誘發(fā)性單側(cè)疼痛和雙側(cè)疼痛三種情況下的運(yùn)動表現(xiàn)[20]，結(jié)果表明誘發(fā)性疼痛使患者的肌肉活動程度、動作執(zhí)行時間發(fā)生變化。然而這種實(shí)驗(yàn)誘發(fā)的疼痛，并無法模擬CNLBP 患者臨床表現(xiàn)的疼痛情況[21]，而且誘發(fā)性疼痛的來源多數(shù)是被注射肌肉局部的疼痛感受器受到化學(xué)性刺激導(dǎo)致的疼痛[21]，與CNLBP 患者非特異性的疼痛起因不同。疼痛緩解模型的應(yīng)用克服了誘發(fā)性疼痛的不足，通過納入CNLBP 患者，觀察其在接受干預(yù)疼痛緩解后與疼痛時運(yùn)動表現(xiàn)的差異，可以為研究疼痛與運(yùn)動功能障礙的關(guān)系提供新思路。

表5 兩組干預(yù)前后GRF特征值比較(m)

與口服止痛藥相比[22-23]，針刺治療更加符合腰痛治療指南的推薦[12]。本研究顯示，兩組在第二次步行測試時VAS評分均下降，與干預(yù)前相比，針刺治療組疼痛緩解超過30%，有一定臨床意義[24]。這意味著通過針刺建立的疼痛緩解模型可以較好地解釋干預(yù)前后步行特征變化與疼痛的關(guān)系。

本研究還發(fā)現(xiàn)，針刺治療后1 個月對長期疼痛所造成的運(yùn)動功能障礙影響有限。現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)[25]，步行過程中的步速、跨步長與GRF 相互聯(lián)系。CNLBP患者出于疼痛恐懼心理，會傾向減慢步速，縮短跨步長，從而使得在足跟觸地(FHS)時GRF峰值減小，達(dá)到峰值的時間(TTPHS)延遲[7]，通過這種適應(yīng)性策略減少地面沖擊來達(dá)到保護(hù)腰椎骨盆區(qū)域的目的。本研究觀察到的步行特征無前后差異可能意味著長期疼痛造成的運(yùn)動策略調(diào)整不只與即刻疼痛情況有關(guān)，還與慢性疼痛所造成的中樞神經(jīng)系統(tǒng)改變和錯誤的疼痛認(rèn)知有關(guān)[26-27]。以往研究觀察疼痛對于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響，發(fā)現(xiàn)CNLBP 患者下行傷害性抑制功能障礙與大腦灰質(zhì)形態(tài)學(xué)改變有關(guān)[28]，具體表現(xiàn)為特定腦區(qū)中負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)疼痛、疼痛的情緒反應(yīng)、疼痛的感覺辨別的灰質(zhì)體積減少[29]，這導(dǎo)致患者對于疼痛的敏感程度增加以及對疼痛的災(zāi)難化認(rèn)知。而目前腰痛治療的推薦療法如針刺、整脊療法、非甾體抗炎藥等，在改善灰質(zhì)形態(tài)學(xué)與疼痛災(zāi)難化認(rèn)知方面療效并不明顯[30]。

Williams 等[22]通過讓患者在進(jìn)行正式測試前口服本人常用的止痛藥，待自覺疼痛減輕后開始進(jìn)行動作測試，結(jié)果顯示腰部屈伸、側(cè)彎、旋轉(zhuǎn)的活動度與角速度均沒有明顯差異。Davis 等[31]也發(fā)現(xiàn)，腰部活動度在疼痛緩解前后無明顯改變，這與本研究結(jié)果類似。而另一方面，Madadi-Shad 等[32]通過設(shè)計(jì)的糾正性訓(xùn)練使得CNLBP 并發(fā)足旋前的患者在干預(yù)后疼痛減輕并表現(xiàn)出更快的步速；Mohammadi 等[33]發(fā)現(xiàn)，CNLBP 患者在經(jīng)過運(yùn)動控制訓(xùn)練后功能評分及運(yùn)動控制能力均得到改善。上述研究結(jié)果提示與核心、下肢肌群控制相關(guān)的運(yùn)動干預(yù)可能與步行功能的改善有關(guān)。本研究中的針刺療法與其他疼痛緩解模型的局限性在于，研究中給予患者的均為減輕疼痛的被動治療，但運(yùn)動功能障礙的改善可能需要相應(yīng)的運(yùn)動控制訓(xùn)練加以輔助。

綜上所述，針刺治療能夠明顯減輕CNLBP 的疼痛，但并未發(fā)現(xiàn)該疼痛緩解效應(yīng)對步行時的步速、跨步長、GRF 特征值有直接影響。在CNLBP 患者的康復(fù)治療中，除了需要依靠針刺、理療等被動療法及時地緩解疼痛，還需要對患者災(zāi)難性的疼痛認(rèn)知心理進(jìn)行引導(dǎo)干預(yù)，同時運(yùn)動控制療法等主動訓(xùn)練的介入在疼痛慢性期具有重要作用。今后的相關(guān)研究可以結(jié)合疼痛認(rèn)知與運(yùn)動控制，探討其對CNLBP 患者疼痛、運(yùn)動功能及大腦特定腦區(qū)形態(tài)學(xué)的影響。

利益沖突聲明：所有作者聲明不存在利益沖突。