探討應(yīng)用flexi-bar治療慢性非特異性腰痛的臨床研究

任 偉 李谷峰 李素華 李作翔 謝 瑛

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科,北京 100050)

慢性非特異性腰痛(chronic non-specific low back pain，CNLBP)，是指由于不明原因?qū)е碌南卤巢繀^(qū)域的緊張、疼痛和/或僵硬[1]，其病程大于12周。研究[2]顯示，高達(dá)85%的腰痛患者沒有得到精確的病理解剖學(xué)診斷來解釋他們的疼痛，CNLBP患者首要癥狀為疼痛，繼而出現(xiàn)功能下降，嚴(yán)重影響了患者的日常生活和工作，但由于其病因復(fù)雜，病理機(jī)制未完全清楚，目前尚無特效的治療。研究[3-4]顯示，誘發(fā)慢性腰痛的重要原因是神經(jīng)肌肉控制能力和脊柱深層肌肉組織肌力與協(xié)調(diào)性降低，所以通過訓(xùn)練軀干深層肌肉運(yùn)動控制為基礎(chǔ)的核心穩(wěn)定性訓(xùn)練已經(jīng)成為對CNLBP患者運(yùn)動治療的共識。研究[5]顯示，振動刺激可有效改善神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)機(jī)能，增加運(yùn)動單位的募集，增強(qiáng)肌力。Flexi-bar是一種提供振動刺激的訓(xùn)練器械，故本研究通過應(yīng)用flexi-bar治療CNLBP，探討其對CNLBP是否有更顯著的治療效果及其作用機(jī)制，為臨床康復(fù)及家庭治療CNLBP提供簡便、有效、可參考的運(yùn)動處方及依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取2019年1月-2019年12月于首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院就診的慢性非特異性腰痛患者60例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合慢性非特異性腰痛的診療標(biāo)準(zhǔn)[6]；②年齡18～65歲；③愿意接受相關(guān)治療及評估。排除標(biāo)準(zhǔn)：①不能忍受訓(xùn)練姿勢(站立、雙橋、卷腹、四點(diǎn)支撐)；②明顯的神經(jīng)系統(tǒng)受累(肌無力，感覺受損或反射減弱)；③腰椎、骨盆及下肢手術(shù)史；④任何可能影響訓(xùn)練的疾病(未控制的高血壓和心肌病) ⑤孕婦或哺乳期婦女；⑥近4周內(nèi)使用除非甾體類止痛藥外的其他治療者。本研究經(jīng)首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院倫理委員會審查通過倫理審批號：2020-P2-223-01，所有受試者均簽署知情同意書。

1.2 研究方法

采用數(shù)字表法將受試者隨機(jī)分為試驗(yàn)組和對照組，進(jìn)行腰椎穩(wěn)定性訓(xùn)練有或無flexi-bar。兩組都將接受為期4周的運(yùn)動干預(yù)，每周3次，每次40 min，包括5 min的熱身和5 min的放松。試驗(yàn)組訓(xùn)練過程中，一般核心穩(wěn)定訓(xùn)練和應(yīng)用flexi-bar的穩(wěn)定性訓(xùn)練各15 min。在這項(xiàng)研究中使用的flexi-bar(德國Flexi-bar公司)的長度為1 520 mm，厚度為9 mm，質(zhì)量為650 g，它是一根由玻璃纖維組成的，兩頭各有一個橡膠泡沫構(gòu)成的帶有一定重量的圓柱體，中間有一由橡膠泡沫構(gòu)成的把手，它用于引起270次/min(約5 Hz)的振動，試驗(yàn)者在訓(xùn)練中可以握住并搖動。測試前對受試者進(jìn)行介紹熟悉flexi-bar 的使用。在腰椎穩(wěn)定性運(yùn)動基礎(chǔ)上，試驗(yàn)組通過站立、雙橋、卷腹和四點(diǎn)支撐姿勢進(jìn)行flexi-bar訓(xùn)練[7]，運(yùn)動保持30 s，休息30 s，每個動作做3組。運(yùn)動過程中，始終努力保持flexi-bar于身體前方，前后規(guī)律振動。

1.3 評價指標(biāo)

收集受試者一般人口學(xué)信息，包括年齡、性別、身高、體質(zhì)量、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)、病程等資料，訓(xùn)練前后進(jìn)行疼痛、腰椎功能和核心穩(wěn)定能力的評估，分別應(yīng)用疼痛數(shù)值評定量表、Oswestry腰背功能障礙指數(shù)(Oswestry disability index，ODI)、壓力生物反饋儀 (pressure biofeedback unit，PBU) Chattanooga公司。

(1)疼痛數(shù)值評定量表 (Numerical Rating Scale, NRS)[8]：一種常用的自我疼痛評估量表，疼痛的程度用0～10表示，即無痛和不能忍受的劇烈疼痛。

(2)ODI[9]：是用于量化患者腰椎功能障礙的問卷調(diào)查表，該表主要由10個問題組成，每個問題包含6個小問題，功能障礙程度逐漸加重，評分依次為0～5，總分最高為50，得分越高代表功能障礙程度越重。

(3)通過PBU評估腰痛患者的腹橫肌激活能力[10]：PBU是由壓力表和3個充氣氣囊連接到一起組成的，儀表量程為0～200 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，精度為2 mmHg。這是一個簡單、無創(chuàng)且價格低廉的裝置，它可以在運(yùn)動中記錄壓力變化，特別是脊柱運(yùn)動。具體測試方法[11]：由同一位有經(jīng)驗(yàn)治療師測試，受試者俯臥于剛性表面上，雙下肢自然伸直，充氣氣囊置于其腹部(腹橫肌)，氣囊下緣平髂前上棘連線；受試者身體放松，自然呼吸，將氣囊充氣加壓至 70 mmHg；要求受試者在不移動脊柱和骨盆的情況下，輕輕收縮下腹部肌肉，壓力通常會下降4～10 mmHg，當(dāng)壓強(qiáng)穩(wěn)定在最小值時，保持10 s(用秒表測量)，記錄壓強(qiáng)的數(shù)值。指令為“在不移動脊柱、肋骨和骨盆的情況下，將下腹部輕輕地從壓力傳感器上拉開，并保持該位置10 s”。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 一般資料比較

兩組患者在年齡、性別、身高、體質(zhì)量、BMI、病程等一般資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義 (P>0.05)，兩組具有可比性，詳見表1。

表1 兩組患者一般資料比較Tab.1 General characteristics of the participants n=30)

2.2 臨床評價指標(biāo)比較

兩組患者治療前、后疼痛、腰椎功能及腹橫肌激活能力比較。治療前兩組患者NRS評分、ODI評分及腹橫肌激活壓力值比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，經(jīng)過4周的治療，兩組NRS、ODI評分及腹橫肌激活能力壓力值均較治療前明顯改善(均P<0.01)，且試驗(yàn)組患者NRS 、ODI評分及壓力值與對照組比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05)。詳見表2～4。

表2 兩組患者治療前后NRS評分比較

2.3 安全性比較

個別患者在治療期間出現(xiàn)疲倦，短暫頭暈，休息后自行緩解，無嚴(yán)重不良反應(yīng)。

表3 兩組患者治療前后ODI評分比較

表4 兩組患者治療前后腹橫肌激活能力比較

3 討論

CNLBP的主要康復(fù)目標(biāo)是緩解疼痛，改善患者的腰椎功能、恢復(fù)日常生活活動和工作，以及預(yù)防殘疾等。最近，腰椎節(jié)段性失穩(wěn)和失控制被認(rèn)為是CNLBP最重要的致病因素之一[12]。CNLBP患者表現(xiàn)出局部穩(wěn)定肌神經(jīng)肌肉控制障礙，導(dǎo)致腰椎穩(wěn)定性下降。腹橫肌是最重要的穩(wěn)定肌之一，它與多裂肌通過筋膜相連，腹橫肌收縮時帶動背部的多裂肌協(xié)同收縮，增加腹內(nèi)壓，使腹部轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械剛性的圓柱體，提高旋轉(zhuǎn)和側(cè)向穩(wěn)定性，將施加在腰椎上的剪切力和旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)移或分擔(dān)給胸腰筋膜，從而提供脊柱的穩(wěn)定性，形成預(yù)防人體受傷的重要保護(hù)機(jī)制[1]。在健康人群中，腹橫肌在四肢運(yùn)動前優(yōu)先被激活以維持穩(wěn)定，但CNLBP患者中，這種優(yōu)先激活能力下降，損害了腰椎節(jié)段的運(yùn)動控制，椎體不穩(wěn)定增加，可能引起脊柱損傷。增加腹橫肌肌力和動員速度能減少腰部不穩(wěn)，從而防治CNLBP。核心穩(wěn)定性訓(xùn)練更加強(qiáng)調(diào)將腰椎、骨盆以及雙側(cè)髖關(guān)節(jié)作為一個整體，訓(xùn)練中注重提高深層肌群激活能力，提高機(jī)體的神經(jīng)肌肉控制能力、抗干擾能力及其在各類環(huán)境下的穩(wěn)定性，是目前治療CNLBP的首選方法。本研究結(jié)果表明，與僅進(jìn)行核心穩(wěn)定運(yùn)動相比，使用flexi-bar進(jìn)行核心穩(wěn)定運(yùn)動4周后，疼痛減輕，腰椎功能明顯提高，腹橫肌活動顯著增加，核心穩(wěn)定能力增強(qiáng)。

這項(xiàng)研究的目的是確定flexi-bar鍛煉計劃產(chǎn)生的振動刺激對慢性非特異性腰痛患者的疼痛和功能障礙的影響。在組間比較中，試驗(yàn)組的NRS評分、ODI評分及腹橫肌力量比對照組顯示出更大的差異。振動是一個方便、安全、廉價的治療方法用于控制疼痛。振動刺激會激發(fā)由A-β和大的有髓神經(jīng)纖維控制的感知振動和傳遞疼痛的受體[13]。振動會降低腦脊液中P類物質(zhì)免疫反應(yīng)的水平[14]。它還具有神經(jīng)生理安慰劑作用，減少疼痛從外周轉(zhuǎn)移到大腦。據(jù)帶有振動刺激的flexi-bar鍛煉有助于緩解腰部疼痛。疼痛還會引起姿勢異常和軀干不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致功能性問題[15-17]。

在本研究中，ODI評分在試驗(yàn)組中顯著改善。當(dāng)flexi-bar振動時,可以產(chǎn)生小幅度的振動運(yùn)動。實(shí)驗(yàn)表明機(jī)械性低強(qiáng)度(低于0.4 g)和低頻率的振動(低于50 Hz)可以有效地通過人體傳輸[15]。振動可增強(qiáng)傳入纖維到運(yùn)動神經(jīng)元的傳輸敏感性，提高運(yùn)動單位激活速率，從而短暫性地重建運(yùn)動單位的放電頻率，重塑腰背肌本體感覺實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)肌肉力量及神經(jīng)肌肉協(xié)調(diào)性[16]。Flexi-bar刺激作用于α-運(yùn)動神經(jīng)元，引起腹部肌肉和肌腱收縮，從而引起強(qiáng)直性振動反射(tonic vibration reflex，TVR)[17]。當(dāng)施加flexi-bar振動刺激時，會增強(qiáng)神經(jīng)肌肉控制和增加本體感受感，α-運(yùn)動神經(jīng)元的動員會增加，軀干的核心肌肉也會被激活。對于人體的核心肌肉來說，用flexi-bar訓(xùn)練可以幫助神經(jīng)肌肉系統(tǒng)更快地做出反應(yīng)。肌肉本體感受的增加被認(rèn)為增加了肌肉活動，因?yàn)樗辜∪饽軌虺惺芨蟮耐獠控?fù)荷。Flexi-bar運(yùn)動引起的振動刺激腰椎關(guān)節(jié)囊的機(jī)械感受器，使姿勢和運(yùn)動感覺得到更好的控制，并提高了脊柱節(jié)段之間的穩(wěn)定性[18]。使用flexi-bar鍛煉可以激活核心肌肉并增加腹橫肌的厚度。Gerhardt等[19]認(rèn)為，抵抗振動將有助于刺激更多的血液循環(huán)，以促進(jìn)肌肉和神經(jīng)細(xì)胞的營養(yǎng)。flexi-bar訓(xùn)練刺激了更多的肌肉發(fā)力來抵抗振動，同時增加了肌肉酶的利用，從而肌纖維變肥大肌肉力量的增加。Cerciello等[20]研究結(jié)果提示振動刺激可以為骨骼和肌腱系統(tǒng)提供合成代謝機(jī)械信號，可通過拉伸應(yīng)力和壓縮應(yīng)力的形式，轉(zhuǎn)變?yōu)楣切纬苫蚬俏盏纳锘瘜W(xué)信號并傳遞給效應(yīng)細(xì)胞，刺激骨祖細(xì)胞—成骨細(xì)胞活性，從而可能在預(yù)防骨質(zhì)疏松性中起到作用，還可以改善骨強(qiáng)度、促進(jìn)骨折愈合過程中的骨形成。此外，重復(fù)的訓(xùn)練姿勢經(jīng)常會在神經(jīng)和肌肉之間建立聯(lián)系，以更好地協(xié)同工作。

綜上所述，flexi-bar訓(xùn)練是一種增強(qiáng)核心力量和耐力以及關(guān)節(jié)穩(wěn)定性的運(yùn)動。這項(xiàng)研究表明flexi-bar振動鍛煉可促進(jìn)本體感覺，并影響軀干的穩(wěn)定性，并且對減輕CNLBP患者疼痛和改善其功能障礙具有積極的影響。

本研究的局限性在于樣本量較小訓(xùn)練周期短，下一步需要對更大的樣本進(jìn)行長期的研究。Flexi-bar是安全的低振幅振動刺激，無需特殊技術(shù)即可輕松使用。其安全、簡便、無創(chuàng)、療效明確，且可輕松地在各個位置執(zhí)行，在治療慢性非特異性腰背痛方面值得推廣。