胡鳶 唐金樹 秦江 石秀秀 朱加亮 侯樹勛

屈曲放松是軀干前屈時(shí)表面肌電圖記錄到的腰背部肌肉肌電活性變化的一種現(xiàn)象，在軀干前屈的最初階段，腰背部肌肉持續(xù)收縮，肌電信號(hào)顯著增大，隨著前屈角度的增大，肌肉會(huì)最終放松，肌電信號(hào)降低至靜息水平。屈曲放松現(xiàn)象在無(wú)腰痛的健康人中普遍存在，而在慢性腰痛患者，該現(xiàn)象通常缺失，即軀干處于最大前屈時(shí)，腰背部肌肉仍然持續(xù)收縮，無(wú)法放松[1]。大量文獻(xiàn)報(bào)道，豎脊肌屈曲放松 ( flexion-relaxation，F(xiàn)R ) 比值作為評(píng)價(jià)屈曲放松程度的客觀指標(biāo)，在慢性腰痛患者和無(wú)腰痛人群中存在顯著性差異，因而被廣泛用于慢性腰痛患者的篩查、以及腰痛治療效果的評(píng)價(jià)[1-2]。然而文獻(xiàn)也提及部分慢性腰痛患者 FR 比值和無(wú)腰痛人群接近[3]，筆者也觀察到，F(xiàn)R 比值在不同類型的慢性腰痛中存在顯著差異，因此本研究針對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行探討。

資料與方法

一、一般資料

2011 年至 2014 年，我院骨科門診就診的 97 例慢性腰痛患者，病程均＞6 個(gè)月，經(jīng)問(wèn)病史、查體，以及腰椎 X 線片、腰椎 MRI 檢查，除外腰椎骨折、峽部裂、椎體滑脫、椎間盤源性腰痛、明顯的椎間盤突出壓迫神經(jīng)以及腰椎腫瘤和炎癥等特異性病因，診斷為慢性非特異性腰痛。所有腰痛患者近3 個(gè)月來(lái)均未接受腰痛相關(guān)的藥物和物理治療。其中51 例為腰部前屈時(shí)疼痛，后伸時(shí)無(wú)痛，歸為前屈痛組；46 例為腰部前屈時(shí)無(wú)痛，后伸時(shí)疼痛，歸為后伸痛組；另有 35 名腰部無(wú)痛健康人，歸為對(duì)照組。

二、觀測(cè)方法

測(cè)試體位：讓受試者站立位進(jìn)行軀干前屈和再背伸動(dòng)作，整個(gè)過(guò)程分為 4 個(gè)時(shí)相：( 1 ) 站立相：受試者站立位，直視前方，雙足分開與肩同寬，雙上肢自然放松垂于軀干兩側(cè)，讓其腰背部自然放松；( 2 ) 前屈相：受試者用 4 s 向前勻速?gòu)澭阶畲?，過(guò)程中雙膝伸直，雙上肢自然下垂；( 3 ) 最大前屈相：軀干前屈到最大幅度后，讓其上肢和軀干“放松并自由的懸掛”，使背部“完全放松”4 s；( 4 ) 再背伸相：隨后用 4 s 讓其軀干再次背伸回到站立狀態(tài)。測(cè)試前先給患者演示正確的動(dòng)作和彎腰速度。測(cè)試過(guò)程由電腦語(yǔ)音引導(dǎo)，先反復(fù)做 5 次動(dòng)作作為熱身，以達(dá)到穩(wěn)定和流暢的狀態(tài)。測(cè)試時(shí)重復(fù)5 次，前 2 次作為熱身，后 3 次留作分析。

使用表面肌電圖方法采集三組人群豎脊肌表面肌電信號(hào)。具體方法為：電極位置在 L3椎體棘突水平，旁開中線 2 cm。細(xì)砂紙輕柔摩擦皮膚以去除皮膚角質(zhì)，75% 乙醇擦拭測(cè)試處皮膚，標(biāo)準(zhǔn)氯化銀電極，電極直徑 1 cm，間距 2 cm，平行于豎脊肌纖維方向粘貼表面肌電電極。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄均方根值( root mean square，RMS )，濾波為 20～500 Hz，使用Procomp Infiniti 表面肌電圖機(jī) ( Thought Technology，加拿大 ) 采集并編碼信號(hào)，BioGraph Infiniti 軟件( Thought Technology，加拿大 ) 存儲(chǔ)并分析數(shù)據(jù)。左右雙側(cè)信號(hào)取平均值，單位為 μV。

FR 比值計(jì)算公式為：FR 比值＝前屈相最大RMS 值 / 最大前屈相平均 RMS 值。其中，前屈相最大 RMS 值測(cè)量方法為：前屈相區(qū)間起點(diǎn)為受試者開始前屈軀干時(shí)，區(qū)間終點(diǎn)為受試者前屈剛達(dá)到最大幅度時(shí)，選取該區(qū)間內(nèi)最大 RMS 值。最大前屈相時(shí)平均 RMS 值測(cè)量方法為：區(qū)間起點(diǎn)為受試者前屈剛達(dá)到最大角度時(shí)，終點(diǎn)為患者開始背伸軀干時(shí)，以該區(qū)間中點(diǎn)前后各 0.5 s ( 窗寬 1 s )，計(jì)算 1 s 內(nèi)平均RMS 值[4]。將 3 次重復(fù)測(cè)試的左右兩側(cè)數(shù)值平均后計(jì)算 FR 比值。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用 SPSS 13.0 對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，數(shù)值均以表示。采 用方差分析比較三組患者在年齡、身高、體重、FR 比值方面的組間差異。兩組腰痛患者 ( visual analogue scale，VAS ) 分值比較采用t檢驗(yàn)。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

受試者一般特征的比較結(jié)果 (表1)，三組在年齡、身高、體重方面差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。兩組腰痛患者在 VAS 分值方面差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

三組 FR 比值分別為：前屈痛組 4.97±1.03、后伸痛組 21.8±4.75、對(duì)照組 22.85±3.64。前屈痛組FR 值明顯小于后伸痛組 (P＜0.01 ) 和對(duì)照組 (P＜0.01 )。后伸痛組和對(duì)照組相比，F(xiàn)R 比值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＝0.27 )。

表1 三組受試者一般特征的比較 (±s)Tab.1 Comparison of demographic data of the 3 groups (±s)

表1 三組受試者一般特征的比較 (±s)Tab.1 Comparison of demographic data of the 3 groups (±s)

組別n 年齡 ( 歲 ) 身高 ( cm ) 體重 ( kg ) VAS ( 分 )前屈痛組 51 34.3±5.9 169.13±6.15 68.04±6.01 4.39±1.23后伸痛組 46 33.9±5.8 170.44±6.07 68.70±7.25 4.41±1.17對(duì)照組 35 35.3±6.2 168.89±6.15 67.51±7.34 NA P 值 0.56 0.45 0.74 0.93

討 論

軀干前屈過(guò)程包括腰部的前屈和骨盆的向前旋轉(zhuǎn)。軀干前屈的動(dòng)力來(lái)自于軀干自身體重的重力，在前屈的初始階段，豎脊肌作為運(yùn)動(dòng)的拮抗肌會(huì)進(jìn)行離心收縮以控制軀干前屈的速度和幅度，隨著前屈幅度的增大，非收縮性的軟組織結(jié)構(gòu)如韌帶和筋膜等逐漸提供了脊柱絕大部分的穩(wěn)定性，因此不再需要豎脊肌收縮來(lái)維持脊柱的姿勢(shì)[5]，此時(shí)后方椎間盤韌帶組織內(nèi)的牽張感受器受到刺激，反射性的抑制了豎脊肌的活性，使豎脊肌放松[6]。而在慢性腰痛患者，由于其通常在軀干前屈時(shí)出現(xiàn)疼痛，患者害怕彎腰時(shí)受傷或疼痛加重，因而不自主的使腰背肌處于持續(xù)收縮的“肌衛(wèi)”狀態(tài)，導(dǎo)致其屈曲放松現(xiàn)象缺失[3,7]。

以往評(píng)價(jià)屈曲放松現(xiàn)象多根據(jù)最大前屈相時(shí)肌電信號(hào)的絕對(duì)值來(lái)判斷，然而該絕對(duì)值受肌肉和電極之間阻抗的影響很大，特別是在皮下脂肪厚的受試者，數(shù)值會(huì)明顯偏低[8]。近來(lái)文獻(xiàn)中多采用計(jì)算FR 比值的方法，通過(guò)類似于標(biāo)準(zhǔn)化的比值計(jì)算，可以排除皮下脂肪厚度等個(gè)體差異對(duì)于肌電信號(hào)的影響，而最常用的計(jì)算公式就是 FR 比值＝前屈相最大RMS 值 / 最大前屈相平均 RMS 值[2]。研究發(fā)現(xiàn)在無(wú)痛人群中該值顯著大于腰痛患者，表明無(wú)痛人群前屈過(guò)程中肌電信號(hào)明顯大于最大前屈時(shí)，而在慢性腰痛患者，由于豎脊肌最終不能放松，因此最大前屈相時(shí) RMS 值明顯增高，導(dǎo)致 FR 比值減小[8-9]。

FR 比值常被用來(lái)篩查慢性腰痛患者和無(wú)痛健康人，Neblett 等通過(guò)比較 218 例慢性腰痛患者和無(wú)痛對(duì)照的 FR 比值，報(bào)道該方法的敏感度為 83%，特異性為 80%[8]；Schinkel-Ivy 的研究也認(rèn)為該方法可以較好的篩查腰痛和無(wú)痛人群[1]。然而也有文獻(xiàn)報(bào)道，30% 的慢性腰痛患者存在正常的屈曲放松現(xiàn)象。由于導(dǎo)致慢性腰痛的原因復(fù)雜，不同類型腰痛其病理生理改變并不相同，因而其豎脊肌的肌電信號(hào)也相應(yīng)存在差異。有鑒于此，需要對(duì)慢性腰痛患者的類型進(jìn)行細(xì)分，研究其不同類型腰痛 FR 比值的特點(diǎn)，以便于臨床篩查、診斷和評(píng)價(jià)療效。本研究發(fā)現(xiàn)，雖然同為慢性腰痛，且兩組患者疼痛程度無(wú)顯著差異，但前屈痛組患者 FR 比值顯著小于正常對(duì)照，表明其在最大前屈相時(shí)豎脊肌沒有放松；而后伸痛組 FR 比值和對(duì)照組無(wú)顯著性差異，表明其豎脊肌在最大前屈相時(shí)實(shí)現(xiàn)了放松。推測(cè)其原因，可能在于前屈痛患者，由于其軀干在前屈時(shí)疼痛明顯，因此會(huì)不自主的收縮豎脊肌以避免受傷，長(zhǎng)時(shí)間的這種不正常的神經(jīng)肌肉功能模式會(huì)導(dǎo)致其難以完全放松豎脊肌[7]。而后伸痛患者由于不存在前屈疼痛，因而沒有恐懼性逃避所引發(fā)的“肌衛(wèi)”現(xiàn)象，因此容易實(shí)現(xiàn)屈曲放松。

本研究顯示，慢性非特異性腰痛患者中，腰部前屈痛患者和無(wú)痛人群相比，F(xiàn)R 比值明顯減小，此差異可為區(qū)分此類腰痛患者提供參考。而對(duì)于后伸痛患者，由于其 FR 比值和無(wú)痛人群無(wú)明顯差異，因此 FR 比值不能作為篩查和診斷依據(jù)。

[1] Schinkel-Ivy A, Nairn BC, Drake JD. Evaluation of methods for the quantification of the flexion-relaxation phenomenon in the lumbar erector spinae muscles. J Manipulative Physiol Ther, 2013, 36(6):349-358.

[2] Neblett R, Mayer TG, Brede E, et al. The effect of prior lumbar surgeries on the fl exion relaxation phenomenon and its responsiveness to rehabilitative treatment. Spine J, 2014, 14(6):892-902.

[3] Neblett R, Mayer TG, Gatchel RJ, et al. Quantifying the lumbar flexion-relaxation phenomenon: theory, normative data, and clinical applications. Spine, 2003, 28(13):1435-1446.

[4] McGorry RW, Lin JH. Flexion relaxation and its relation to pain and function over the duration of a back pain episode. PLoS One, 2012, 7(6):e39207.

[5] Mayer TG, Neblett R, Brede E, et al. The quantified lumbar flexion-relaxation phenomenon is a useful measurement of improvement in a functional restoration program. Spine, 2009,34(22):2458-2465.

[6] Solomonow M, Baratta RV, Banks A, et al. Flexion-relaxation response to static lumbar flexion in males and females. Clin Biomech, 2003, 18(4):273-279.

[7] Geisser ME, Haig AJ, Wallbom AS, et al. Pain-related fear,lumbar fl exion, and dynamic EMG among persons with chronic musculoskeletal low back pain. Clin J Pain, 2004, 20(2):61-69.

[8] Neblett R, Brede E, Mayer TG, et al. What is the best surface EMG measure of lumbar fl exion-relaxation for distinguishing chronic low back pain patients from pain-free controls? Clin J Pain, 2013, 29(4):334-340.

[9] Geisser ME, Ranavaya M, Haig AJ, et al. A meta-analytic review of surface electromyography among persons with low back pain and normal, healthy controls. J Pain, 2005,6(11):711-726.