探討應用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

(首都醫科大學附屬北京友誼醫院康復醫學科,北京 100050)

慢性非特異性腰痛(chronic non-specific low back pain，CNLBP)，是指由于不明原因導致的下背部區域的緊張、疼痛和/或僵硬[1]，其病程大于12周。研究[2]顯示，高達85%的腰痛患者沒有得到精確的病理解剖學診斷來解釋他們的疼痛，CNLBP患者首要癥狀為疼痛，繼而出現功能下降，嚴重影響了患者的日常生活和工作，但由于其病因復雜，病理機制未完全清楚，目前尚無特效的治療。研究[3-4]顯示，誘發慢性腰痛的重要原因是神經肌肉控制能力和脊柱深層肌肉組織肌力與協調性降低，所以通過訓練軀干深層肌肉運動控制為基礎的核心穩定性訓練已經成為對CNLBP患者運動治療的共識。研究[5]顯示，振動刺激可有效改善神經系統調節機能，增加運動單位的募集，增強肌力。Flexi-bar是一種提供振動刺激的訓練器械，故本研究通過應用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制，為臨床康復及家庭治療CNLBP提供簡便、有效、可參考的運動處方及依據。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取2019年1月-2019年12月于首都醫科大學附屬北京友誼醫院就診的慢性非特異性腰痛患者60例。納入標準：①符合慢性非特異性腰痛的診療標準[6]；②年齡18～65歲；③愿意接受相關治療及評估。排除標準：①不能忍受訓練姿勢(站立、雙橋、卷腹、四點支撐)；②明顯的神經系統受累(肌無力，感覺受損或反射減弱)；③腰椎、骨盆及下肢手術史；④任何可能影響訓練的疾病(未控制的高血壓和心肌病) ⑤孕婦或哺乳期婦女；⑥近4周內使用除非甾體類止痛藥外的其他治療者。本研究經首都醫科大學附屬北京友誼醫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

采用數字表法將受試者隨機分為試驗組和對照組，進行腰椎穩定性訓練有或無flexi-bar。兩組都將接受為期4周的運動干預，每周3次，每次40 min，包括5 min的熱身和5 min的放松。試驗組訓練過程中，一般核心穩定訓練和應用flexi-bar的穩定性訓練各15 min。在這項研究中使用的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成的帶有一定重量的圓柱體，中間有一由橡膠泡沫構成的把手，它用于引起270次/min(約5 Hz)的振動，試驗者在訓練中可以握住并搖動。測試前對受試者進行介紹熟悉flexi-bar 的使用。在腰椎穩定性運動基礎上，試驗組通過站立、雙橋、卷腹和四點支撐姿勢進行flexi-bar訓練[7]，運動保持30 s，休息30 s，每個動作做3組。運動過程中，始終努力保持flexi-bar于身體前方，前后規律振動。

1.3 評價指標

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

(1)疼痛數值評定量表 (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、無創且價格低廉的裝置，它可以在運動中記錄壓力變化，特別是脊柱運動。具體測試方法[11]：由同一位有經驗治療師測試，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，當壓強穩定在最小值時，保持10 s(用秒表測量)，記錄壓強的數值。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 統計學方法

2 結果

2.1 一般資料比較

兩組患者在年齡、性別、身高、體質量、BMI、病程等一般資料比較，差異無統計學意義 (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,差異無統計學意義(P>0.05)，經過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)，且試驗組患者NRS 、ODI評分及壓力值與對照組比較，差異有統計學意義(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疲倦，短暫頭暈，休息后自行緩解，無嚴重不良反應。

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的主要康復目標是緩解疼痛，改善患者的腰椎功能、恢復日常生活活動和工作，以及預防殘疾等。最近，腰椎節段性失穩和失控制被認為是CNLBP最重要的致病因素之一[12]。CNLBP患者表現出局部穩定肌神經肌肉控制障礙，導致腰椎穩定性下降。腹橫肌是最重要的穩定肌之一，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同收縮，增加腹內壓，使腹部轉變為機械剛性的圓柱體，提高旋轉和側向穩定性，將施加在腰椎上的剪切力和旋轉力轉移或分擔給胸腰筋膜，從而提供脊柱的穩定性，形成預防人體受傷的重要保護機制[1]。在健康人群中，腹橫肌在四肢運動前優先被激活以維持穩定，但CNLBP患者中，這種優先激活能力下降，損害了腰椎節段的運動控制，椎體不穩定增加，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，從而防治CNLBP。核心穩定性訓練更加強調將腰椎、骨盆以及雙側髖關節作為一個整體，訓練中注重提高深層肌群激活能力，提高機體的神經肌肉控制能力、抗干擾能力及其在各類環境下的穩定性，是目前治療CNLBP的首選方法。本研究結果表明，與僅進行核心穩定運動相比，使用flexi-bar進行核心穩定運動4周后，疼痛減輕，腰椎功能明顯提高，腹橫肌活動顯著增加，核心穩定能力增強。

這項研究的目的是確定flexi-bar鍛煉計劃產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。振動刺激會激發由A-β和大的有髓神經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類物質免疫反應的水平[14]。它還具有神經生理安慰劑作用，減少疼痛從外周轉移到大腦。據帶有振動刺激的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定，從而導致功能性問題[15-17]。

在本研究中，ODI評分在試驗組中顯著改善。當flexi-bar振動時,可以產生小幅度的振動運動。實驗表明機械性低強度(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]。振動可增強傳入纖維到運動神經元的傳輸敏感性，提高運動單位激活速率，從而短暫性地重建運動單位的放電頻率，重塑腰背肌本體感覺實現增強肌肉力量及神經肌肉協調性[16]。Flexi-bar刺激作用于α-運動神經元，引起腹部肌肉和肌腱收縮，從而引起強直性振動反射(tonic vibration reflex，TVR)[17]。當施加flexi-bar振動刺激時，會增強神經肌肉控制和增加本體感受感，α-運動神經元的動員會增加，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訓練可以幫助神經肌肉系統更快地做出反應。肌肉本體感受的增加被認為增加了肌肉活動，因為它使肌肉能夠承受更大的外部負荷。Flexi-bar運動引起的振動刺激腰椎關節囊的機械感受器，使姿勢和運動感覺得到更好的控制，并提高了脊柱節段之間的穩定性[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]認為，抵抗振動將有助于刺激更多的血液循環，以促進肌肉和神經細胞的營養。flexi-bar訓練刺激了更多的肌肉發力來抵抗振動，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]研究結果提示振動刺激可以為骨骼和肌腱系統提供合成代謝機械信號，可通過拉伸應力和壓縮應力的形式，轉變為骨形成或骨吸收的生物化學信號并傳遞給效應細胞，刺激骨祖細胞—成骨細胞活性，從而可能在預防骨質疏松性中起到作用，還可以改善骨強度、促進骨折愈合過程中的骨形成。此外，重復的訓練姿勢經常會在神經和肌肉之間建立聯系，以更好地協同工作。

綜上所述，flexi-bar訓練是一種增強核心力量和耐力以及關節穩定性的運動。這項研究表明flexi-bar振動鍛煉可促進本體感覺，并影響軀干的穩定性，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練周期短，下一步需要對更大的樣本進行長期的研究。Flexi-bar是安全的低振幅振動刺激，無需特殊技術即可輕松使用。其安全、簡便、無創、療效明確，且可輕松地在各個位置執行，在治療慢性非特異性腰背痛方面值得推廣。