預康復在腰椎退行性疾病病人中的應用機制研究進展

楊 颯，張俊娟，賈 曼，李佳佳，于文靜，賈田田

人口健康戰略旨在滿足老齡化社會不斷變化的醫療保健需求，牢固樹立“大衛生、大健康”理念，堅持預防為主、防治結合的原則。全球每年有2.66億人(3.63%)患腰椎退行性疾病(degenerative lumbar diseases,DLDs)，隨著人口老齡化及生活工作方式的改變，其發病率呈逐年升高且年輕化趨勢[1-2]。目前，對非手術治療無效的病人，腰椎減壓椎間植骨融合內固定術是重要的治療手段。然而，多達40%的DLDs病人手術后存在持續疼痛、功能狀態差、生活質量差等問題，越來越多的康復需求隨之而來[3-4]。現階段，我國腰椎手術病人的康復主要集中在圍術期及出院后[5]。研究表明，院前預康復能夠幫助病人做好身心準備，更好地應對手術應激[6]。預康復能夠為病人提供生理和心理的支持，使其在術前做好充分準備，改善術前生理功能和心理水平，以期延緩疾病進展和促進術后恢復[7]。腰椎退行性疾病病人術前活動能力優化和功能狀態改善可能是對抗手術后功能下降的有效干預措施[8]。然而，目前國內外針對腰椎退行性疾病的預康復模式的時間、內容、效果和強度等方面尚缺乏相關指南和指導資料。因此，本研究綜述了預康復對改善腰椎退行性疾病病人術前功能狀態的作用機制，預康復的理論模型和研究模式，為進一步開展腰椎退行性疾病病人的預康復提供理論支持。

1 預康復概念及其臨床意義

預康復主要指從病人診斷成立到接受外科干預前，收集預手術病人的基線水平識別風險因素；針對性地給予病人一系列干預措施解決生理和心理問題，提高功能儲備從而延緩疾病進展或減少治療可能導致的損傷，使其能有效應對疾病狀態[9-10]。預康復的目的是為病人做好知識和技能的準備；延緩疾病進展和減少手術等治療因素導致的并發癥，以期縮短住院時間，加速病人康復，最終實現長期健康狀態的維持[11]。最初預康復訓練是為了改善新兵的營養和身體素質，結果顯示通過健康教育、功能鍛煉和營養干預計劃，最終在2個月內使不合格的新兵轉變為標準新兵，而后醫療保健系統迅速將該模式應用于臨床，以期減少病人住院時間和降低醫療保健費用[12-16]。

2 預康復在加速腰椎退行性病人康復中的研究機制

2.1 功能鍛煉對腰椎間盤突出癥病人的療效及其機制

2.1.1 功能鍛煉加快了炎性物質代謝，減輕腰背疼痛 腰椎間盤突出癥所引起的疼痛是由于腰椎間盤髓核突出，壓迫或刺激神經根、硬膜囊、血管及馬尾神經等，導致周圍組織炎癥、水腫、微循環障礙和纖維組織增生粘連，從而導致腰腿痛[17]。病人進行核心肌群的訓練能夠強化脊柱周圍肌肉力量，使局部的血液循環加快，帶走了大量的炎性介質和致痛物質，使局部的腫脹易于吸收，從而緩解椎間盤壓迫神經導致的疼痛，改善腰椎穩定性及活動度[18-19]。

2.1.2 避免神經根粘連，促進早期功能恢復 炎癥刺激使神經根和硬膜囊容易產生粘連，導致持續存在疼痛。進行功能鍛煉可以增加神經根、硬膜囊的相對空間，從而緩解或消除神經的受壓狀態，消除軟組織炎癥和粘連，疼痛得到緩解甚至消失[20]。有文獻表明，伸膝屈髖45°以上可牽拉神經移動[21]，如果病人術前早期積極進行核心肌群訓練，牽拉神經根使其上下移動而松弛，利于神經根炎性反應的早期消退，避免粘連，從而促進術后早期康復。

2.1.3 降低椎間盤壓力，減緩退變速度 通過腰背肌功能鍛煉可以使腰椎間隙增寬，從而減小椎間盤的壓力，使神經根的粘連癥狀得到緩解，有助于腰椎的微小關節功能的恢復[22]。通過腰背肌的鍛煉增強了腰背部的力量，使人體更具有協調性，同時使脊柱的內部平衡和外部平衡均得到相應的調整和鞏固，預防肌肉萎縮的發生。脊柱周圍肌肉和脊柱類似“弓弦”關系，弓所承受的壓力增加，通過弦的調整即通過功能鍛煉，降低椎旁肌張力，增強耐力強度，分散脊柱壓力，從而降低椎間盤內的張力[23]。同時有文獻提出功能鍛煉可降低血小板的活化，促進了局部的血液循環，增加局部氧供，改善椎間盤的缺血缺氧狀態，減緩椎間盤退變速度[24]。

2.1.4 增強肌肉力量，提高腰椎穩定性 脊柱的穩定性主要依靠“筋和骨”，即脊柱椎體、附著的肌肉、韌帶等，其功能依靠肌力、脊柱的內外平衡、脊柱活動度等共同實現[25]。研究表明，腰椎退行性疾病病人的淺表核心肌群和深層核心肌群功能受到抑制，腰椎的穩定性受到破壞，導致病人動作控制異常[26]。同時，術前病人因疼痛的刺激導致腰背肌的緊張堅硬，時間累積就引起腰背肌的萎縮。術前早期功能鍛煉的目的是保護脊柱穩定性的同時避免對脊柱關節、肌肉再次造成的損傷。腰部核心肌力包括腹橫肌、多裂肌和豎脊肌等，對腰椎穩定起關鍵的支撐作用。腰椎多裂肌功能的恢復直接影響腰椎術后的預后情況，腰椎的穩定性有70%的力量來自多裂肌，多裂肌起著維持脊柱穩定性和緩解腰椎間盤壓力的作用[27]。因此，早期開展術前的功能鍛煉能夠增強椎旁肌的力量，穩定脊柱，改善腰椎功能，加速病人術后早期康復。

2.2 營養干預對腰椎間盤突出癥病人的療效及其機制

2.2.1 調節術后神經細胞因子分泌水平，降低術后炎癥水平 營養不良與手術并發癥的風險較高、住院時間較長、對輔助治療的耐受性低、死亡率較高有關。研究表明，手術會引起全身炎癥反應，從而改變胰島素和合成代謝抵抗、能量消耗率、激素分泌模式和脂肪分解/蛋白水解途徑[28]。營養干預為病人康復期神經系統、肌肉修復及身體功能康復等保證了充足的維生素、蛋白質、微量元素及能量供應，提高了病人術后神經功能及免疫系統恢復效果[29]。術前給予免疫營養、氨基酸(例如谷氨酰胺和精氨酸)、omega-3脂肪酸和核苷酸的攝入可以抵消手術應激反應引起的過度炎癥和免疫損傷，促進傷口愈合，降低感染率，并縮短住院時間[13]。

2.2.2 降低胰島素抵抗并促進合成代謝狀態 有文獻表明，營養不良與術后預后不量有關[30]，使住院時間、感染并發癥、再入院率和死亡率都受到影響。預先存在的營養狀況、手術損傷的嚴重程度和手術的性質都會增加營養風險。任何大手術前都應進行正式的營養風險篩查，營養不良的病人應在術前接受7～10 d的理想腸內營養支持[13]。最有可能從術前營養治療中獲益的病人是營養不良的病人，干預措施包括術前糖類負荷，能夠降低胰島素抵抗并促進合成代謝狀態，最大限度地減少蛋白質、瘦體重和肌肉功能的損失。

2.3 心理干預對腰椎間盤突出癥病人的療效及其機制 與急性創傷和危重疾病不同，擇期手術是一種“預定壓力”。加速康復外科提出圍術期處理的一系列優化措施，其目的是減少手術病人的生理及心理創傷應激，盡可能減少手術病人的機能損傷和促進機能恢復，達到快速康復[31]。研究表明，心理指導和行為訓練程序能夠調節手術病人的心理壓力，增強應對能力，促進心理和行為適應。術前心理狀態，如災難化和恐懼回避信念，是腰椎手術后疼痛和功能不良的重要預測因素[32]。相關研究表明與接受傳統護理的病人相比，接受基于認知行為恐懼回避模型(見圖1)主動干預的病人，在手術后的自我效能感較高，病人疼痛強度、疼痛災難信念、與疼痛相關的恐懼和抑郁癥狀有更大程度改善，手術后病人的身體活動水平和自理能力均較高[33]。

圖1 認知行為恐懼回避模型

3 預康復在腰椎退行性疾病病人中的模式研究

3.1 預康復的概念模型 手術對病人來說是一個壓力源，進行重大外科手術后病人的生理儲備和功能能力會急劇下降，手術初期下丘腦-垂體軸和先天免疫系統的激活促進了能量底物的快速可用性，最大限度地減少炎癥反應，并保持了血管張力；而晚期不受控制的分解代謝和對合成代謝信號的抵抗，導致組織氧化損傷、衰弱和肌少癥的發展以及對感染的易感性增加，最終會引起全身炎癥反應；臨床表現為厭食、食欲缺乏、體重減輕和肌肉萎縮，并可能導致惡病質或肌肉減少癥等病癥[34]，增加了圍術期并發癥的風險，減慢了病人的康復速度。預康復的概念模型顯示如果對病人實施預康復干預，使其在手術前具備較高的生理儲備和功能能力，應對圍術期應激反應，改善圍術期護理質量和安全，加強病人康復，使術前預康復成為圍術期ERAS路徑管理中的重要組成部分，使病人在術后早期達到基線功能水平(見圖2)[35]。

圖2 預康復的概念模型

3.2 預康復的干預模式 將預康復納入圍術期管理和ERAS途徑，通過加速康復來提高圍術期護理質量，代表其臨床和科學發展。現階段預康復干預流程主要為病人的篩查、評估和干預[36]，見表1。腰椎退行性疾病病人的預康復的篩查和評估的目的相似，主要是識別病人的風險因素，對風險因素進行干預，最終實現病人的加速康復。篩選的主要目的是采用篩查工具預測結果不佳的可能性，以及具體的干預措施是否可以改變這種風險。評估是由專業的臨床醫生、營養師、運動學家、物理治療師或護士對相應變量進行詳細檢查，主要對象為通過篩查確定的高風險人群。強制性要素是綜合病史、運動和飲食習慣、體征/癥狀形式的功能評估以及實驗室或臨床測試結果。研究表明，預康復在癌癥[37]、胃腸道[38]、胸外科[39]等病人中已廣泛應用，對改善病人圍術期的功能狀態有顯著的改善作用，但在骨科的應用還比較少見。骨科預康復的研究主要集中在關節置換病人[7,40-41]和脊柱手術[33,42]病人，干預方式以運動鍛煉為主。研究者發現，將健康教育、戒煙限酒、營養補充和心理支持聯合運動療法的多維度預康復干預方案比單一運動干預方案更有效，可使病人以更好的營養狀態和心理水平提高自身生理儲備，延緩疾病進展和應對手術應激，幫助其在術后更快地恢復到術前基線水平甚至高于基線水平，從而改善預后[33,43]。現階段腰椎退行性疾病病人的預康復的內容主要集中在醫療優化、康復功能鍛煉、營養干預計劃、心理支持和健康教育[44-46]，但是干預措施需要根據具體評估進行個性化干預，以確保高質量的臨床標準和病人的安全。

表1 預康復干預流程

3.3 腰椎退行性疾病病人的預康復干預團隊及場所 由于現階段病人病情的復雜性，往往是多病共存，為保證病人安全，預康復干預措施需要由多學科團隊協作完成，團隊成員主要包括外科醫生、護理人員、麻醉師、內科醫生、老年病學家、康復治療師、營養師和心理學醫生組成[40-42]。康復的場所主要以脊柱診所、社區以及住院康復中心為主[40-42,44]。不同研究顯示預康復結局也不統一[7,43,45,47-49]，研究顯示，以家庭預康復為基礎結合移動平臺指導監督的自主運動模式，能夠有效提高病人的依從性。

3.4 腰椎退行性疾病病人的預康復干預時限 目前，國內預康復的開展集中于腫瘤病人、肺切除病人、腹部大手術病人等[50]，而且預康復時機主要局限于院內康復，院內預康復雖然依從性強，與常模相比，康復的時間過短，對病人預后的影響比較弱。現階段預康復的干預時限在2～8周，有學者對癌癥病人的預康復結果表明，預康復的時間如果超過3個月，病人依從性降低，而6～8周的預康復中病人維持良好的依從性[8]。研究發現，對于計劃接受手術的病人進行8周的術前功能鍛煉是具有成本效益的[6]。干預時長還需根據病人具體情況及我國國情作出相應調整。理想情況下，應該在外科手術路徑中盡早開始康復行動，并且至少需要進行4周的運動訓練，才能實現有意義的改善。

綜上所述，預康復模式在相關研究中已驗證了其有效性，但是國內在腰椎退行性疾病病人中還未開展，為應對老齡化制定適合我國腰椎退行性疾病病人的預康復模式，對病人實施更加科學、規范的預康復方案，有效改善病人術前基線健康水平、預防和減少術后并發癥、改善術后結局是十分必要和迫切的。