手法治療腰椎間盤突出癥的基礎研究進展

劉禎，呂立江，黃華枝，張潮，朱永濤，黃玉波，吳虹嬌，史嬌

(浙江中醫藥大學第三臨床醫學院，浙江 杭州 310053)

研究表明，臨床上僅10%～20%的腰椎間盤突出癥(lumbar disc herniation，LDH)患者需要手術治療[1]。手法治療改善LDH腰腿痛癥狀的效果已被廣泛認可[2]，而且已被多項高質量的研究所證實[3-5]。為明確手法治療LDH的作用機制，臨床醫生和科研工作者開展了大量的基礎研究。這些研究通過有限元模型、動物模型、尸體標本及在體測試，從不同角度探討并解釋了手法治療LDH的作用機制。本文分別從基于有限元模型、動物模型、尸體標本及在體測試的LDH手法研究4個方面，綜述了手法治療LDH的基礎研究進展，以期為臨床和科研工作者提供參考。

1 基于有限元模型的LDH手法研究

基于有限元模型的LDH手法研究，需要通過CT掃描獲取目標腰椎的斷層圖像，并在此基礎上利用計算機輔助設計或逆向工程軟件建立腰椎三維力學模型[6]。有研究者通過對L4～L5節段有限元模型進行研究，發現提拉旋轉斜扳法的作用機制可能是恢復脊柱的順應性和糾正關節突關節紊亂，具體體現為手法作用時椎間盤內聚集于后外側纖維環的壓力及主要分布在椎體后側關節突關節的應力使得腰椎局部產生位移變化，達到骨正筋柔的目的[7]。Shu等[8]基于有限元模型，比較了斜扳手法與坐位直腰旋轉手法治療LDH的效果，發現斜扳手法在兩步加載后會產生向前的傳導力，并使目標椎體產生位移，能更好地緩解患者神經根的粘連和壓迫癥狀，減輕水腫。這些研究對脊柱手法力學研究的發展起到了一定促進作用，但有限元研究只是計算機的數值仿真手段，而且大都采集健康志愿者的腰椎數據進行建模，不能對腰椎的病理狀況進行實時動態模擬。更重要的是，目前缺乏規范統一的建模標準，模型中是否對肌肉進行實體建模會影響腰椎間盤內的力學傳導，導致模型中各部位的負荷分布產生差異[9]，而且不同個體腰椎周圍肌肉、神經、血管等組織的差異也可能會影響有限元研究的可重復性。

2 基于動物模型的LDH手法研究

基于動物模型的實驗具有差異小、易重復的優點，而且能夠獲得干預后的動物模型甚至組織標本，便于采集相關指標進行分析。目前用于腰椎研究的模型動物有犬、羊、豬、大鼠、小鼠、兔等[10]。兔和大鼠解剖結構與人體相似，是腰椎實驗的首選模型動物。大鼠常被用于制備腰痛模型，如慢性壓迫背根神經節(chronic compression of the dorsal rootganglion，CCD)模型、脊神經根結扎(spinal nerve ligation，SNL)模型以及慢性壓迫性損傷(chronic constriction injury，CCI)模型等[11]；兔則常被用于椎間盤退變模型的制備。CCD大鼠模型也稱為LDH大鼠模型，該模型使用鋼棒對大鼠背根神經節造成機械壓迫，導致背根神經節神經元胞體受直接持續壓迫并繼發炎癥，產生痛感，可較好地模擬人體LDH疼痛發作時的雙重刺激。既往相關研究表明，推拿手法可通過降低LDH大鼠背根神經節中P2X3受體水平起到鎮痛作用[12]。SNL模型可模擬腰椎神經根性疼痛癥狀，與LDH引發的神經根性疼痛類似，該模型通過5-0可吸收線縫合緊扎L5脊神經完成造模。研究表明，推拿手法可有效緩解SNL模型大鼠的神經根性疼痛，其機制可能與抑制Toll樣受體4信號通路的激活并減少下游炎癥因子的釋放有關[13]。CCI模型也可模擬LDH，制備時需要使用4-0鉻制羊腸線在保證坐骨神經血供的基礎上結扎坐骨神經。國內學者為了探究推拿治療LDH的可能作用機制，在CCI模型大鼠腓腸肌局部實施手法，認為手法可通過抑制大鼠神經激肽1受體表達，恢復脊髓背角場電位，從而發揮鎮痛作用[14]。LDH的誘發因素較多，腰椎間盤的退變是其中的主要因素之一。既往有研究采用穿刺纖維環法進行兔腰椎間盤退變造模，進行6周的推拿干預，結果表明推拿手法可通過抑制白細胞介素-6、腫瘤壞死因子等炎性因子的表達而緩解椎間盤退變[15]。基于動物模型的手法研究有其獨到之處，但在造模過程中出現關節損傷、神經損傷以及炎癥反應等情況不可避免。同時，LDH的發病機制遠比目前所了解的更為復雜，通過研究明確LDH的發病機制也是我們探尋更好的動物模型需要解決的重要問題。

3 基于尸體標本的LDH手法研究

基于尸體標本的LDH手法研究，是以觀測椎間盤髓核內壓變化為立足點，利用計算機以及壓力傳感器等測量分析手法的作用機制。畢勝等[16-17]基于腰椎標本的研究，解釋了腰部手法的治療機制可能是實施手法時椎間盤與相鄰神經根產生了相對位移；同時該研究也推翻了之前的“手法治療使髓核還納復位”的觀點。但尸體標本的研究有較大的局限性：首先，研究對象較為宏觀，對于手法治療機制的研究不夠深入，神經壓迫和炎癥反應等內環境改變以及脊柱生物力學改變等因素無法被觀測[18]；其次，尸體標本缺乏代表性，從不同尸體標本獲取的數據可能存在差異，而獲取身體解剖結構相似的標本難度極高；此外，標本的新鮮度同樣會對實驗結果產生影響。隨著醫學實驗的嚴謹性日益提升，以充滿不確定因素的尸體標本作為研究對象的實驗將不斷減少。

4 基于在體測試的LDH手法研究

在體手法研究能夠獲得較為直觀的人體腰椎數據，為LDH手法的定量評價及規范化、標準化提供了有力的證據。國內已有研究者使用多關節等速測試系統與表面肌電圖儀等，觀察手法干預下腰背肌群的肌電信號變化，結果表明手法能夠改善LDH患者的腰背肌群功能[19-20]。通過三維運動捕捉系統采集手法操作時的數據，也是現階段在體手法研究的有力手段。王瑋等[21]通過該系統采集受試者的運動數據，建立人體三維運動模型，得到了髖關節、膝關節和踝關節的運動角度和軌跡。呂立江等[22]應用三維運動解析系統和錄像解析系統采集手法數據，獲得了杠桿定位手法治療LDH時手法起效的角度、位移和角速度。近年來，功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging，fMRI)技術日趨成熟。已有研究者將該技術用于LDH患者手法治療前后腦功能活動的觀察，發現治療有效患者抑制區域存在于小腦以及額葉[23]。fMRI技術還可動態觀察手法推拿的腦響應機制，為手法治療LDH的中樞鎮痛機制研究提供新的思路與方向[24]。隨著相關技術的進步，在體測試將會成為今后LDH手法研究的重要方向。

5 小 結

基于目前的研究情況，筆者認為未來LDH手法的基礎研究可從腦功能機制研究與動物實驗模擬研究兩方面入手。LDH手法的腦功能機制研究需在規范掌握手法技巧的基礎上，應用fMRI技術觀測手法對疼痛刺激信號處理和認知能力的影響；LDH手法的動物實驗應主要探討手法的鎮痛作用機制以及對實驗動物情緒狀態的影響。最終通過這些研究，進一步明確手法治療LDH的作用機制，實現LDH手法的規范化、標準化，同時提高手法操作的安全性。