睡眠時間和睡眠質量對我國中老年人腰背痛發生風險的影響研究

李巧梅，王一卉，余莉，王鵬舉，高銀燕，趙虹琳，丁國武

本研究價值：

目前睡眠時間和腰背痛發生風險的劑量反應關系尚不明確，且國內缺乏此方面的研究。因此，本研究基于中國健康與養老追蹤調查（China Health and Retirement Longitudinal Study，CHARLS）數據，采用前瞻性隊列研究方法分析睡眠時間、睡眠質量以及二者聯合對我國中老年人腰背痛發生風險的影響，并得出睡眠時間不足、睡眠質量受損與中老年人腰背痛發生密切相關，而且睡眠時間不足和睡眠質量受損同時存在時中老年人腰背痛發生風險明顯增加，值得注意。

腰背痛是指病程持續12周以上，病因不明的、除脊柱特異性疾病及神經根性疼痛以外原因所引起的肋緣以下、臀橫紋以上及兩側腋中線之間區域內的疼痛[1]，其作為具有致殘性的疼痛之一，嚴重影響患者生活質量，且會造成巨大的經濟負擔[2]。中國健康與養老追蹤調查（China Health and Retirement Longitudinal Study，CHARLS）2011年數據顯示，我國45歲以上人群腰背痛患病率為18.6%，農村地區腰背痛患病率高于城市[3]。隨著年齡的增長，人體生理、心理等狀態均發生改變，加上社會生活節奏的不斷加快，越來越多的中老年人面臨著睡眠障礙等問題。研究表明，我國60歲以上老年人睡眠障礙患病率為47.2%[4]。有研究顯示，睡眠時間和睡眠質量與腰背痛的發生有關聯[5-6]。VINSTRUP等[5]基于1 955名醫護人員進行的前瞻性隊列研究發現較差的睡眠影響腰背痛的發生。AUVINEN等[6]基于1 773名青少年進行的研究發現睡眠時間或質量不足是腰背痛的獨立危險因素。但目前睡眠時間和腰背痛發生風險的劑量反應關系尚不明確，且國內缺乏此方面的研究。因此，本研究基于CHARLS數據，采用前瞻性隊列研究方法分析睡眠時間、睡眠質量以及二者聯合對我國中老年人腰背痛發生風險的影響。

1 對象與方法

1.1 數據來源 本研究所用數據來自CHARLS，該項目于2011年開展全國基線調查，并于2011、2013、2015、2018年分別在全國28個省級行政區域進行調查訪問，至2018年全國追訪完成時，項目樣本已覆蓋總計1.24萬戶家庭中的1.9萬名受訪者[7]。

1.2 研究對象 本研究選取CHARLS 2011、2013、2015年3次調查中基線年齡＞45歲的中老年人為研究對象。截至2015年12月底，共有21 095人參與項目。排除以下受訪者：一般人口學、健康、行為和睡眠相關信息缺失，基線確診為腰背痛、癌癥、重大意外傷害、髖骨骨折等重大特異性疾病或創傷史。最終共納入4 459名調查對象。

1.3 指標選擇 一般人口學信息包括性別、年齡、居住地、受教育程度、婚姻狀況、工作類型等，健康相關信息包括慢性病患病情況、體質指數（body mass index，BMI）等，行為相關信息包括吸煙、飲酒、睡眠時間、睡眠質量等。

1.4 相關定義

1.4.1 睡眠時間和睡眠質量 根據馬冠生等[8]研究，將睡眠時間＜7 h/d定義為睡眠時間不足，將睡眠時間≥9 h/d定義為睡眠時間過長。睡眠質量依據問卷中“我的睡眠不好”這一問題進行評估，將“很少或者根本沒有（＜1 d）”定義為睡眠質量好，將“不太多（1～2 d）”“有時或者說有一半的時間（3～4 d）”及“大多數的時間（5～7 d）”定義為睡眠質量受損。

1.4.2 腰背痛 本研究將最常見的慢性非特異性腰背痛定義為腰背痛，以腰背部、腰骶部疼痛為主要癥狀[2]。

1.4.3 吸煙和飲酒 以現在或者過去有吸香煙、旱煙或咀嚼煙草的行為定義為吸煙，否則為不吸煙；以每月1次或1次以上飲用啤酒、葡萄酒或白酒的行為定義為飲酒，否則為不飲酒。

1.5 隨訪及結局事件 隨訪截止時間為2015-12-31，以研究對象自報的腰部和背部疼痛為主要結局事件，無次要結局事件，出現結局事件即終止隨訪。

1.6 統計學方法 采用Stata 15.0軟件進行統計學分析。符合正態分布的連續性變量以（±s）表示；計數資料以相對數表示，組間比較采用χ2檢驗。采用多元Cox比例風險回歸分析探究睡眠時間、睡眠質量對中老年人腰背痛發生風險的影響，計算其風險比（hazard ratio，HR）及其95%可信區間（95%CI）。采用限制性立方樣條模型，選擇4個節點，分析睡眠時間和腰背痛之間的劑量反應關系，若總趨勢P＜0.05且非線性P＞0.05則表明睡眠時間與腰背痛之間存在線性劑量反應關系。雙側檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1 基本情況 納入的4 459名調查對象中男2 188人，女2 271人；平均年齡（57.9±9.6）歲；平均隨訪（3.6±0.8）年；平均睡眠時間（7.13±2.03）h/d；睡眠時間：＜7 h/d 1 549 人（34.74%），7～8 h/d 1 843人（41.33%），≥9 h/d 1 067人（23.93%）；睡眠質量好2 700人（60.55%），睡眠質量受損1 759人（39.45%）。共643人發生腰背痛，發生率為14.42%（643/4 459）。

不同睡眠時間人群性別、年齡、居住地、受教育程度、婚姻狀況、工作類型、慢性病患病情況、BMI比較，差異有統計學意義（P＜0.05）；不同睡眠時間人群吸煙、飲酒情況比較，差異無統計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 不同睡眠時間人群基線特征比較Table 1 Comparison of baseline characteristics of people with different sleep time

不同睡眠質量人群性別、受教育程度、婚姻狀況、慢性病患病情況、BMI、吸煙情況、飲酒情況比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。不同睡眠質量人群年齡、居住地、工作類型比較，差異無統計學意義（P＞0.05），見表2。

表2 不同睡眠質量人群基線特征比較Table 2 Comparison of baseline characteristics of people with different sleep quality

2.2 睡眠時間、睡眠質量與腰背痛的關系 睡眠時間＜7 h/d、7～8 h/d及≥9 h/d的中老年人腰背痛發生率分別為20.92%（324/1 549）、10.91%（201/1 843）及11.06%（118/1 067），不同睡眠時間的中老年人腰背痛發生率比較，差異有統計學意義（χ2=81.18，P＜0.001）；睡眠時間＜7 h/d的中老年人腰背痛發生率高于睡眠時間7～8 h/d及≥9 h/d的中老年人，差異有統計學意義（P＜0.05）。

睡眠質量好與受損的中老年人腰背痛發生率分別為9.89%（267/2 700）、21.38%（376/1 759），睡眠質量受損的中老年人腰背痛發生率高于睡眠質量好的中老年人，差異有統計學意義（χ2=113.88，P＜0.001）。

以是否發生腰背痛為因變量（賦值：是=1，否=0），以睡眠時間和睡眠質量為自變量，模型1調整了性別（依據單因素Cox比例風險回歸分析結果進行選擇，賦值見表3）后進行多元Cox比例風險回歸分析，結果顯示，相較于睡眠時間7～8 h/d，睡眠時間＜7 h/d是中老年人發生腰背痛的影響因素（P＜0.05）；相較于睡眠質量好，睡眠質量受損是發生腰背痛的影響因素（P＜0.05）。模型2調整了性別、居住地、受教育程度后進行多元Cox比例風險回歸分析，結果顯示，相較于睡眠時間7～8 h/d，睡眠時間＜7 h/d是中老年人發生腰背痛的影響因素（P＜0.05）；相較于睡眠質量好，睡眠質量受損是中老年人發生腰背痛的影響因素（P＜0.05）。模型3調整了性別、居住地、受教育程度、慢性病、吸煙、飲酒、工作類型后進行多元Cox比例風險回歸分析，結果顯示，相較于睡眠時間7～8 h/d，睡眠時間＜7 h/d是中老年人發生腰背痛的影響因素（P＜0.05）；相較于睡眠質量好，睡眠質量受損是中老年人發生腰背痛的影響因素（P＜0.05），見表4。

表3 睡眠時間、睡眠質量與腰背痛發生關系的多元Cox比例風險回歸分析賦值表Table 3 Assignment table of multivariate Cox proportional hazards regression analysis of the relationship between sleep time，sleep quality and the occurrence of low back pain

表4 睡眠時間、睡眠質量與腰背痛發生關系的多元Cox比例風險回歸分析Table 4 Multivariate Cox proportional hazards regression analysis of the relationship between sleep time，sleep quality and low back pain

2.3 不同性別人群睡眠時間、睡眠質量與腰背痛發生風險的關系 以是否發生腰背痛為因變量（賦值：是=1，否=0），以睡眠時間和睡眠質量為自變量，調整了居住地、受教育程度、工作類型、慢性病、吸煙、飲酒后進行多元Cox比例風險回歸分析，結果顯示，睡眠時間＜7 h/d的男性和女性腰背痛發生風險分別是睡眠時間7～8 h/d的男性和女性的1.47倍和1.76倍（P＜0.05）；睡眠質量受損的男性和女性腰背痛發生風險分別是睡眠質量好的男性和女性的2.09倍和1.73倍（P＜0.05），見表5。

表5 不同性別睡眠時間、睡眠質量與腰背痛發生關系的多元Cox比例風險回歸分析Table 5 Multivariate Cox proportional hazards regression analysis of the relationship between sleep time，sleep quality and low back pain in different genders

2.4 睡眠時間與腰背痛發生風險的劑量反應關系 利用限制性立方樣條模型分析睡眠時間與腰背痛的劑量反應關系，依據模型3調整性別、居住地、受教育程度、工作類型、慢性病、吸煙、飲酒，根據四分位數間距選擇6、7、9、10 共4個節點，結果顯示，睡眠時間與腰背痛發生風險有線性劑量反應關系（總趨勢P＜0.05，非線性P=0.33），腰背痛發生風險隨睡眠時間縮短而增加（圖1）。

圖1 睡眠時間與腰背痛劑量反應關系的限制性立方樣條圖Figure 1 Restricted cubic spline plot of the dose-response relationship between sleeping hours per day and low back pain

男、女性睡眠時間與腰背痛發生風險有線性劑量反應關系（男性：總趨勢P＜0.05，非線性P=0.66；女性：總趨勢P＜0.05，非線性P=0.23），男、女性睡眠時間越短（＜7 h/d），腰背痛發生風險越高（圖2）。

圖2 男性和女性睡眠時間與腰背痛劑量反應關系的限制性立方樣條圖Figure 2 Restricted cubic spline plot of the dose-response relationship between sleeping hours per day and low back pain in male and female participants

2.5 睡眠時間聯合睡眠質量與腰背痛發生風險的關系 以是否發生腰背痛為因變量（賦值：是=1，否=0），以睡眠時間和睡眠質量作為自變量（賦值：睡眠時間7～8 h/d且睡眠質量好=1，睡眠時間7～8 h/d且睡眠質量受損=2，睡眠時間＜7 h/d且睡眠質量好=3，睡眠時間＜7 h/d且睡眠質量受損=4，睡眠時間≥9 h/d且睡眠質量好=5，睡眠時間≥9 h/d且睡眠質量受損=6），依據模型3調整性別、居住地、受教育程度、工作類型、慢性病、吸煙、飲酒后進行多元Cox比例風險回歸分析，結果顯示，相較于睡眠時間7～8 h且睡眠質量好，僅睡眠時間≥9 h/d且睡眠質量好與腰背痛發生風險無相關性（P＞0.05），睡眠時間＜7 h/d且睡眠質量好、睡眠時間＜7 h/d且睡眠質量受損、睡眠時間7～8 h/d且睡眠質量受損、睡眠時間≥9 h/d且睡眠質量受損均會增加腰背痛發生風險（P＜0.05），見表6。

表6 睡眠時間聯合睡眠質量與腰背痛發生關系的多元Cox比例風險回歸分析Table 6 Multivariate Cox proportional hazards regression analysis of the relationship between sleep time combined with sleep quality and low back pain

3 討論

2008年全世界腰背痛發生率調查研究顯示，40～69歲人群比其他年齡段人群更易患腰背痛[9]，且睡眠障礙是腰背痛患者關注的主要問題之一[10]。本研究利用CHARLS縱向數據，分析45歲以上中老年人睡眠時間和睡眠質量對發生腰背痛風險的影響，為改善睡眠質量和降低腰背痛發生風險提供一定的參考依據。

本研究結果顯示，睡眠時間與中老年人腰背痛發生風險之間呈線性劑量反應關系，即隨著睡眠時間的縮短，腰背痛風險呈上升趨勢。從不同性別分析，女性睡眠時間不足（＜7 h/d）時患腰背痛風險高于男性。另外，睡眠質量受損者發生腰背痛的風險是睡眠質量好的1.85倍，且睡眠質量受損的男性患腰背痛風險高于女性。最后，睡眠時間和睡眠質量與腰背痛發生風險的聯合效應表明，無論睡眠質量好壞，睡眠時間不足（＜7 h/d）均會增加腰背痛的發生風險，而當睡眠時間過長（≥9 h/d）且睡眠質量好時則對腰背痛發生風險無明顯影響。

國內外研究結果顯示，女性腰背痛發生率高于男性[3，11]，本研究結果與之相似。女性由于腰部肌肉少且骨量較低，腰椎的支撐力和肌肉對腰椎的保護力均低于男性[3]。孕期女性的腰部負荷增加，腰痛的發生風險也隨之增大，而且女性比男性需要承擔更多的日常家務勞動[3]。多數研究表明睡眠障礙與腰背痛患者的疼痛有很強的關聯性[6，12-13]。AUVINEN 等[6]以每天睡眠8～9 h為對照，發現15～19歲青少年尤其是女生由于常使用互聯網和手機、晚上參加聚會活動等導致睡眠時間不足或睡眠質量受損而引發腰背痛。也有研究表明，隨著年齡的增長，睡眠質量與腰背痛強度之間存在雙向關系，即白天的腰背痛影響夜晚的睡眠質量，而夜晚睡眠不足或睡眠質量受損又會導致第二天疼痛的增加[14]。本研究僅單向分析了睡眠時間和睡眠質量對腰背痛發生風險的影響，結果可能不全面，因此需要更多大樣本的前瞻性研究來探索睡眠和腰背痛之間的雙向關系。

睡眠和腰背痛之間的關聯機制主要有以下幾個方面：（1）睡眠不足增加神經元對刺激的反應性，降低了疼痛的閾值，導致痛覺過敏和睡眠障礙，引發腰背痛[15]。也有證據表明兩種神經遞質——多巴胺[16]和血清素[17-18]與睡眠和疼痛的共同調節機制有關，在控制晝夜節律和調節睡眠中起著重要作用，因此兩種神經遞質的功能失調可能會導致睡眠障礙或晝夜節律行為模式的改變。（2）壓力、睡眠和腰背痛是相互關聯的[19]，TANG等[20]研究發現工作生活的壓力會嚴重影響慢性腰痛患者夜晚睡眠的質量，形成惡性循環。此外，健康焦慮也是睡眠障礙的預測因子，人們對自己的健康過度擔憂，選擇性思考有害健康的威脅因素，形成高度警惕而導致失眠和睡眠效率降低[20]，進而誘發腰背痛。

本研究存在一定的局限性：首先，自我報告的睡眠時間和睡眠質量與客觀測量結果相比有一定的偏差，可能會對研究結果產生一定的影響。其次，由于運動和職業相關暴露因素數據的缺失，因此本研究未調整相關變量。最后，本研究平均隨訪時間較短，無法深入探討睡眠時間和睡眠質量對腰背痛的長期影響。

綜上所述，在中老年人群中，睡眠時間不足或睡眠質量受損是腰背痛發生的危險因素。本研究發現睡眠時間和腰背痛發生風險呈線性劑量反應關系，但仍需要更多大樣本和更長隨訪時間的前瞻性研究予以驗證。

作者貢獻：李巧梅、王一卉負責研究的構思與設計、數據收集與整理、統計學處理、結果的分析與解釋、撰寫論文；余莉、王鵬舉、高銀燕、趙虹琳負責論文修改及潤色；丁國武負責文章的質量控制及審校、對文章整體負責，監督管理。

本文無利益沖突。