壓力生物反饋儀在慢性下背痛康復中的應用現狀①

李欣，王雪強，陳楠，陳炳霖，劉宇

壓力生物反饋儀在慢性下背痛康復中的應用現狀①

李欣1，2a，王雪強2a，2b，陳楠1，陳炳霖2a，劉宇2a

慢性下背痛是一種臨床常見疼痛，與腰腹肌功能紊亂密切相關。壓力生物反饋作為一種新興技術，近年來被廣泛應用于慢性下背痛的康復評估與治療中。本文綜述壓力生物反饋儀在腰腹部肌肉活動性評估中的信效度，并總結其在慢性下背痛康復中的應用，主要涉及腰腹肌活動特點及腰椎穩定性等方面的評估與治療。

慢性下背痛；壓力生物反饋；信度；效度；康復；綜述

［本文著錄格式］李欣，王雪強，陳楠，等.壓力生物反饋儀在慢性下背痛康復中的應用現狀［J］.中國康復理論與實踐，2016，22（10）：1183-1189.

CITED AS：LiX，Wang XQ，Chen N，etal.Application of pressure biofeedback in rehabilitation of chronic low back pain（review）［J］. Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian，2016，22（10）：1183-1189.

下背痛（low back pain）是指在胸廓下緣至臀皺襞之間的背部任何解剖部位出現的疼痛，可并發下肢疼痛，是一種以下背腰骶和臀部疼痛不適為主要癥狀的綜合征［1］。現有研究已表明，相對于無癥狀的個體，復發性下背痛患者的腹橫肌在活動時有延遲啟動的現象［2］。而腹橫肌的肌肉力量、激活時間以及腹背肌的協調作用等都是影響下背部脊柱穩定性的重要因素。

近年來，運動控制訓練（motor controlexercise）在臨床治療下背痛中的應用日益增多。從生物學的基本原理上來看，此方法實際上是通過改善下背痛患者脊柱的穩定性和控制能力，從而減輕疼痛癥狀。有學者認為，在人體活動過程中，腹橫肌的特定收縮模式可以預防和減輕下背痛的發生，但由于腹橫肌位于腹部肌群的最內層，其力量訓練或功能評估的難度較高［3-5］。壓力生物反饋儀（pressure biofeedback unit，PBU）作為一種新型的便攜式設備，對慢性下背痛評估的信效度及其應用于下背痛臨床康復訓練的效果受到許多研究者的關注。

1　壓力生物反饋概述

1.1生物反饋的概念

生物反饋技術（biofeedback therapy，BT）起源于60年代，是一種基于行為療法的治療技術［6］，主要借助精密儀器測量腦波、心臟功能、呼吸、肌肉活動、皮膚溫度等生理活動信號，并將信號快速、準確地反饋給患者，使患者對自身的生理功能形成直觀的了解并進行有針對性的控制［7］。與其他被動治療不同，該技術強調通過患者的主動學習和控制來調整自身軀體和內臟的反應［8］。在近年的研究中，生物反饋越來越多地被應用于神經康復及心血管康復等領域，同時在青少年近視的治療、大小便障礙的治療等各方面也進行了一些探索［9］。

2　PBU在腰腹部肌肉活動性評估中的信效度分析

2.1信度

任何一種臨床測量評估工具都應具有良好的測量信度和測試效度［15］。沒有良好的評估信度和效度，其結果也不具備臨床意義和價值［16］。目前來看，在PBU的信效度研究中，研究者選擇的指標主要包含測量信度（包括同一測試者信度及測試者間信度）、測量效度等（見表1）。

在信度方面，多個研究表明PBU在髖、膝關節運動［17］和脊柱運動［18］的測試中具有較高的測試者間信度。有研究指出，PBU在評價腹橫肌肌肉活動性時具有足夠高的信度［19］。除此之外，Storheim等認為PBU具有可觀測的同一測試者測量信度［18］，且重復測量信度較高［20］。

大多數研究已證實PBU具有較好的同一測試者信度，但涉及測試者間信度的研究則并不多見［12］。Lima等除進行PBU的同一測試者信度評價外，還對測試者之間的測試信度進行評價，結果表明這兩個指標均達到滿意到較高的范圍［21-22］。

綜上所述，PBU的測量信度較高，體現為較高的同一測試者信度和測試者間信度。

2.2效度

在效度評估方面，Hodges等使用PBU和肌電圖分別對上肢運動過程中腹橫肌穩定脊柱的能力進行實驗室評價和臨床評價，并對兩種評價結果的一致性和相關性進行分析；結果發現，兩種測量方法僅具有很高一致性，但腹橫肌延遲激活時間與壓力變化值之間無顯著相關，即PBU測試效度尚顯不足［23］。但從目前整體的檢索結果來看，關于PBU測量精度和效度分析的證據還十分有限，迫切需要更多的研究進行補充。

3　PBU在慢性下背痛康復評定中的應用

慢性下背痛的發生與腹橫肌的活動性異常密切相關。早在1996年，Hodges等便提出，PBU在評價健康人腹橫肌活動性時的平均變化量為-5.82mmHg［12］。Cairns等也曾使用PBU對不同人群的腹橫肌功能進行定量分析，研究納入健康人、下背痛患者及有下背痛病史現已治愈的受試者共45例，發現PBU能準確反映下背痛患者的腹橫肌功能紊亂現象，這也說明PBU可能是一種可用于評價腹橫肌肌肉活動性的簡便測量工具［24］。隨著研究的深入，近年來，許多研究者使用PBU對腹橫肌活動特點、腰椎靜動態穩定性［25-29］、腰骶穩定性進行評價（見表2），涉及受試者人群包括健康人［30］、無癥狀人群［31］、下背痛人群［32-34］、腰椎間盤突出人群［35］。例如Franca等在比較肌肉拉伸和局部穩定訓練對慢性下背痛患者疼痛減輕和功能障礙的效果時，使用PBU對受試者腹橫肌活動能力進行評價［25-26］，此研究以開始時刻與再次穩定時刻的PBU儀表讀數的數值差值表示腰骶區肌肉活動情況，進而反映局部肌肉的收縮能力［33］。另一方面，對于不同測試指標所涉及到的測試體位也存在差別，如靜態腰椎穩定性測試采用受試者俯臥位，而動態穩定性則采用受試者仰臥位配合髖膝關節活動來進行等。

4　PBU在慢性下背痛康復治療中的應用

Hides等對下背痛患者受累脊柱節段的多裂肌（及協同收縮的腹橫肌）的等長收縮能力進行特定的訓練，發現將這種特定訓練方法與常規藥物及物理療法相結合，能更有效地降低下背痛的復發率［2］。Tsao等的研究也表明，特定腹橫肌肌肉練習可以有效降低下背痛的復發率［36］。隨著PBT相關研究的逐步開展，Park等將20名健康受試者隨機分為4組，以0、2、4、6 mmHg壓力增加設為目標增加壓力，分別觀察達到目標壓力時受試者仰臥位腹部肌肉厚度和內收情況并進行比較，結果發現以40mmHg為基值，0～2mmHg的壓力增加時腹部內縮較強［37］；說明此壓力增加值可能對應著較高的訓練強度。因此，在訓練時可以通過設定不同的目標增加值調整局部肌肉力量訓練的強度。目前，這種將PBU的壓力增加值作為視覺反饋輔助監控肌肉收縮程度的方法，也被逐漸應用于局部肌群的力量訓練中（見表3）。

另外，一些研究者使用重復測量方法，比較有壓力生物反饋和無壓力生物反饋下進行訓練時腰腹部肌肉時腹橫肌［12］、豎脊肌［38］等的活動特點。也有研究者使用隨機對照方法比較壓力生物反饋練習與其他訓練方法的療效差異，如Shabnam等發現，與核心穩定性訓練相比，壓力生物反饋治療改善下背痛患者的效果更明顯，這表明應用PBU是一種有效的康復治療方法［］。

5　總結及展望

PBT是一種新興的生物反饋技術。現有研究表明，將PBT應用于腰腹部肌肉活動性的評估時，其測試結果的一致性、可靠性及信度較高。與傳統治療相比，它具有非侵入性、易忍受、治療費用低等優點，但目前其效度的研究尚不充足。在治療方面，PBT可單獨作為提高腰腹肌肌肉力量的有效方法，也可結合傳統訓練方法在提高難度的前提下，提高治療效率。從長期效果來看，使用PBT進行訓練后1年的隨訪結果明顯優于常規醫療管理組（包括減少工作、藥物治療、臥床等）［2］。

慢性下背痛的病因復雜，癥狀頑固，是臨床醫生面對的一個難題，而傳統的評定與訓練方法仍存在一定的局限性［9，18，23］。將PBT應用于臨床慢性下背痛的治療與評定，是一種提高診療效率、簡化評定方法的有效途徑。

從可查閱的資料來看，PBT的測量信度較高，但目前國內鮮有關于其效度分析的研究。此外，PBT常用于輔助評價腹部深層肌肉的活動性和功能狀態，但在訓練方法上仍舊沒有精確規范的規定。截止到目前，還沒有一篇關于PBT相對系統的評價。相對于臨床常用傳統評價和測量方法，PBT還有進一步發展的空間。

表1　PBU的測試信效度分析文章詳情

表2　PBU在評定中應用的文章詳情

表3　壓力生物反饋在康復治療中應用的文章詳情

續表3　壓力生物反饋在康復治療中應用的文章詳情

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Application of Pressure Biofeedback in Rehabilitation of Chronic Low Back Pain（review）

LIXin1，2a，WANG Xue-qiɑng2a，2b，CHENNɑn1，CHEN Bing-lin2a，LIU Yu2a
1.Department of Rehabilitation Medicine，Xinhua Hospital A ffiliated to Shanghai Jiaotong University School of Medicine，Shanghai200092，China；2.a.Schoolof Kinesiology，b.SportsMedicine and Rehabilitation Center，Shanghai University of Sport，Shanghai200438，China
Correspondence to LIU Yu.E-mail：yuliu@sus.edu.cn

Chronic low back pain isa common type of pain which is related to the dysfunction of low backmuscles.In recentyears，the pressure biofeedback has been w idely used for the assessment and treatment of chronic low back pain.This paper reviewed the reliability and validity of pressure biofeedback unit in the evaluation of lumbarand abdom inalmusclesactivity，aswellas itsapplication on the rehabilitation of chronic low back pain，whichmainly related to theassessmentand treatmentof lumbarmuscleactivity and lumbar spine stability.

chronic low back pain；pressurebiofeedback；reliability；validity；rehabilitation；review

10.3969/j.issn.1006-9771.2016.10.016

R681

A

1006-9771（2016）10-1183-07

1.上海體育學院研究生創新計劃項目（No.yjscx2014029）；2.上海市衛生和計生委員會重要薄弱學科（康復醫學）建設項目（No.2015ZB0406）；3.國家自然科學基金青年項目（No.81501956）；4.上海市科委青年科技英才揚帆計劃項目（No.15YF14114000）；5.上海市教委科研創新項目（No.15ZZ084）；6.國家體育總局項目（No.2014B141）。

1.上海交通大學醫學院附屬新華醫院康復醫學科，上海市200092；2.上海體育學院，a.運動科學學院；b.運動醫學康復中心，上海市200438。作者簡介：李欣（1992-），女，漢族，安徽金寨縣人，碩士研究生，初級康復治療師，主要研究方向：兒童疾病康復、運動生物力學。通訊作者：劉宇（1959-），男，漢族，河北張家口市人，博士，博士生導師，主要研究方向：運動控制與協調的生物力學、神經肌肉系統動力學與運動器材研發、體育工程學。E-mail：yuliu@sus.edu.cn。

1.2PBU的組成及特點

近年，壓力生物反饋技術（pressure biofeedback therapy，PBT）在局部力量評估及力量訓練中的應用逐漸增多。腰椎的穩定性，是指腰椎在負重條件下維持自身結構保持在正常形變范圍內的能力，而軀干肌群的協調平衡被認為是維持脊柱外源性穩定的重要因素［10］。其中，淺層核心肌群，如腹內、外斜肌，豎脊肌等，既能旋轉軀干也有輔助穩定軀干的作用。有研究已發現，軀干旋轉時的核心肌群肌力與局部穩定性呈正相關［11］。此外，健康人在進行軀干的任一方向運動時均會率先激活腹橫肌［12］，但復發性下背痛患者中腹橫肌卻存在明顯的延遲激活現象［3］；多裂肌與腹橫肌有協同收縮的機制，前者作為脊柱的局部穩定肌群，在軀干旋轉動作中也起著突出的維持腰椎穩定性的作用［13］。因此，在下背痛的診療中，腹橫肌、多裂肌等小肌肉群的功能狀況評定與訓練尤為重要。

目前，臨床和實驗室研究使用細絲肌電圖作為測量腹壁深層肌肉活動性的常用方法，但這種方法操作較為繁雜且具有侵入性。相比之下，PBU是一種操作簡單、針對性強、對測試主體無創傷的測量工具，且與肌肉骨骼超聲相比，操作更簡便且成本低廉。PBU（The STABILIZERTM，Chattanooga Group，Inc.，USA）主要由三個密閉充氣氣囊、一根導管和測量儀表組成。充氣氣囊由無彈性材料制成，其大小為16.7×24 cm，內含的壓力感應器與導管的一頭連接；導管的另一頭連有可讀數的測量儀表，儀表量程為0～200mmHg，最小刻度為2mmHg。在身體進行局部運動（尤其是脊柱運動）時，測試者可以根據充氣氣囊壓力變化引起的儀表變化值的大小，判斷腹內壓的變化情況，從而監測局部肌肉的收縮能力［14］。

（2016-04-22

2016-05-23）