慢性非特異性腰痛患者的三維步態(tài)功能分析

羅衛(wèi)，鐘陶，高燕，李豪，黃小華，吳澤弟

慢性非特異性腰痛(chronic non-specific low back pain，CNLBP)是最常見的腰痛形式，發(fā)病率高達(dá)85%，且呈易復(fù)發(fā)和年輕化趨勢，并因局部疼痛、步態(tài)異常、平衡障礙等臨床表現(xiàn)，給患者的生活和工作帶來嚴(yán)重影響，需要高度關(guān)注[1-4]。

步態(tài)異常作為CNLBP患者常見的運(yùn)動障礙形式，近年來已被相關(guān)研究證實[5-6]，但大多研究采用的是一些功能性量表進(jìn)行評估[7-9]，缺乏一定的客觀性和準(zhǔn)確性，且分析參數(shù)單一和片面。故本研究旨在前人研究基礎(chǔ)上，采用三維步態(tài)分析儀，對CNLBP患者的步態(tài)功能特征進(jìn)行定量分析，以期為臨床評估和診治提供新的參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2020年3月至2022年1月在廣州市番禺區(qū)中心醫(yī)院實習(xí)生中募集到符合《中國急/慢性非特異性腰背痛診療專家共識》標(biāo)準(zhǔn)[10]的CNLBP患者20例，作為腰痛組，基本資料相匹配的健康者20例，作為健康組。其中，腰痛組男10例，女10 例，平均年齡(21.4±1.1)歲，平均身高(167.9±8.9)cm，平均體質(zhì)量(58.1±10.6)kg；健康組男10例，女10例，平均年齡(21.2±1.0)歲，平均身高(166.2±7.8)cm，平均體質(zhì)量(59.7±9.7)kg。兩組對象的性別、年齡、身高、體質(zhì)量差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)通過(PYRC-2021-078)。

1.2 選取標(biāo)準(zhǔn) CNLBP患者納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡20～25歲，且符合上述診斷標(biāo)準(zhǔn)；優(yōu)勢側(cè)為右側(cè)；精神和智力正常，并完成測試；知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：既往有影響步態(tài)的骨折史；患有嚴(yán)重內(nèi)臟疾病；正處孕期、經(jīng)期、哺乳期婦女；患有引發(fā)腰痛和神經(jīng)根刺激癥狀的脊柱特異性疾病等。

健康者納入標(biāo)準(zhǔn)：與腰痛組的一般資料相匹配，且優(yōu)勢側(cè)為右側(cè)；無腰痛及相關(guān)疾?。恢橥猓⑼瓿蓽y試等。排除標(biāo)準(zhǔn)：患有影響步態(tài)測試的疾病。

1.3 測試儀器 選用Gait Watch三維步態(tài)動作捕捉與訓(xùn)練系統(tǒng)(廣州市章和電氣設(shè)備有限公司)作為本研究的測試工具，由無線傳感器、無線發(fā)射器、傳感器綁帶、步態(tài)分析軟件等配件組成，可對運(yùn)動、神經(jīng)系統(tǒng)等疾病患者的步態(tài)進(jìn)行三維分析，監(jiān)測出被測者行走時的運(yùn)動軌跡、步幅、步速等步態(tài)參數(shù)，具有便捷、多維度、不受場地限制等優(yōu)勢。

1.4 測試過程 ①測試前準(zhǔn)備：測試前保證儀器正常運(yùn)轉(zhuǎn)和周圍環(huán)境安靜，依次輸入被測者基本信息。被測者按要求身穿簡易運(yùn)動服裝與運(yùn)動鞋，熟知測試要求、流程及目的，確保配合。同時，將6個傳感器分別佩戴在被測者的左右大腿外側(cè)中部、左右小腿脛骨外側(cè)、左右腳掌腳面，并于準(zhǔn)備就緒后試測2次。②正式測試：發(fā)出開始口令后被測者開始步行，行走時要求舒適且常速，共行走測試距離為12 m。若如有傳感器脫落等情況出現(xiàn)則重測，并于測試成功后保存相應(yīng)數(shù)據(jù)。

1.5 觀察指標(biāo) ①步態(tài)時空參數(shù)：包括步行周期、步頻、跨步長、步速、步長差、單支撐相百分比等。②步態(tài)運(yùn)動學(xué)參數(shù)：包括髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)屈伸活動的角度范圍。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法 選用SPSS 21.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。計量資料符合正態(tài)分布，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，組間采用獨立樣本t檢驗分析；計數(shù)資料采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組人員步態(tài)參數(shù)比較 相比健康組，腰痛組的步行周期時間延長，步頻降低，跨步長縮短，步速減慢，步長差增大。兩組步行周期、步頻、跨步長、步速的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，步長差的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，見表1。

表1 兩組人員步態(tài)參數(shù)比較(±s)

表1 兩組人員步態(tài)參數(shù)比較(±s)

組別 例數(shù) 步行周期/s 步頻/(步·s-1) 跨步長/cm 步速/(cm·s-1) 步長差/cm腰痛組 20 1.1±0.1 114.3±8.5 120.5±12.7 115.1±17.2 10.2±9.5健康組 20 1.0±0.1-2.084 120.0±8.6 128.7±12.4 128.6±14.8 6.7±6.7 t值 2.093 2.062 2.659 -1.341 P值 0.044 0.043 0.046 0.011 0.189

2.2 腰痛組患側(cè)肢體與健康組同側(cè)肢體步態(tài)參數(shù)比較 腰痛組患側(cè)肢體與健康組同側(cè)肢體比較時，相比健康組，腰痛組患側(cè)的步長縮短，單支撐相百分比降低，髖、膝關(guān)節(jié)屈伸活動范圍減小。兩組步長、單支撐相百分比、髖和膝關(guān)節(jié)屈伸活動范圍的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，見表2。

表2 腰痛組患側(cè)肢體與健康組同側(cè)肢體步態(tài)參數(shù)比較(±s)

表2 腰痛組患側(cè)肢體與健康組同側(cè)肢體步態(tài)參數(shù)比較(±s)

組別 例數(shù) 步長/cm 單支撐相/% 髖關(guān)節(jié)屈伸活動范圍/(o) 膝關(guān)節(jié)屈伸活動范圍/(o)腰痛組 20 55.8±8.4 58.2±1.0 42.6±4.8 47.5±8.1健康組 20 63.2±8.9 58.9±1.0 46.2±5.8 54.3±12.3 t值 2.713 2.119 2.128 2.068 P值 0.010 0.041 0.040 0.045?

2.3 腰痛組健側(cè)肢體與健康組同側(cè)肢體步態(tài)參數(shù)比較 腰痛組健側(cè)肢體與健康組同側(cè)肢體比較時，兩組在步長、單支撐相百分比、髖和膝關(guān)節(jié)屈伸活動范圍上有差異，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，見表3。

表3 腰痛組健側(cè)肢體與健康組同側(cè)肢體步態(tài)參數(shù)比較(±s)

表3 腰痛組健側(cè)肢體與健康組同側(cè)肢體步態(tài)參數(shù)比較(±s)

組別 例數(shù) 步長/cm 單支撐相/% 髖關(guān)節(jié)屈伸活動范圍/(o) 膝關(guān)節(jié)屈伸活動范圍/(o)腰痛組 20 64.7±8.3 59.8±1.0 45.5±5.5 52.0±11.6健康組 20 65.5±6.5 59.4±1.0 46.0±4.5 52.2±10.5 t值 0.339 -1.300 0.284 0.043 P值 0.736 0.202 0.778 0.966

3 討論

CNLBP是臨床中非常普遍的一種肌肉骨骼疾病，具有局部疼痛、步態(tài)異常、平衡功能障礙等臨床表現(xiàn)，給患者的生活和工作帶來嚴(yán)重影響與危害，也日益加劇國家醫(yī)療經(jīng)濟(jì)的負(fù)擔(dān)[11-12]。然而，這與當(dāng)前對CNLBP的發(fā)病機(jī)制和特異性治療方法的不明確有著很大關(guān)系[13]。因此，對CNLBP患者最為突出之一的步態(tài)異常運(yùn)動模式進(jìn)行三維分析，或許可為CNLBP的預(yù)防與治療提供一個突破口。

三維步態(tài)分析是一種應(yīng)科技而生的新型步態(tài)學(xué)分析技術(shù)，可定量、精準(zhǔn)、多維地評估人體步行時的關(guān)節(jié)運(yùn)動學(xué)、時間空間學(xué)等行走參數(shù)[14-15]，察覺量表評估等主觀方法中無法顯示的問題，直觀展現(xiàn)出步態(tài)問題的所在，已逐漸成為臨床中常用的一種研究工具。

本研究選用了Gait Watch三維步態(tài)分析儀為步態(tài)的評估工具，對CNLBP患者的步態(tài)情況進(jìn)了系列探討，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相較于健康者而言，CNLBP患者在行走過程中出現(xiàn)了步行周期延長、步頻過緩、跨步長縮短、步速降低、步長偏差增大的結(jié)果，這與Castro- M ndez等[16]研究結(jié)果相似，說明CNLBP患者整體的步態(tài)呈現(xiàn)出一種較慢、小范圍、輕緩的運(yùn)動形式，且左右對稱性較差。然而，以這種步態(tài)形式的呈現(xiàn)可能是疼痛所致的結(jié)果。因為，當(dāng)腰部局部出現(xiàn)疼痛時，患者往往會因疼痛而產(chǎn)生一種保護(hù)性策略，以恐懼回避的形式來進(jìn)行行走，盡可能減少身體的擺動以減緩不適感[17-18]。

同時，本研究在對CNLBP患者的單足步態(tài)進(jìn)行分析時發(fā)現(xiàn)，CNLBP患者患側(cè)肢體在行走過程中存在步長縮短、單支撐相百分占比減少、髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的屈伸活動范圍明顯降低的結(jié)果，這與前人研究大致相同[19-20]，而出現(xiàn)這一結(jié)果，可能與患者在行走時主動選擇減少步行產(chǎn)生疼痛的目的有關(guān)。因為，過大的步長、單足支撐相的過多、髖膝關(guān)節(jié)活動的范圍增大都會牽扯疼痛的加劇，所以患者在步行時，往往可能會有意識地減少步長長度，減少腿的支撐時長，降低關(guān)節(jié)的擺動幅度。然而，CNLBP患者的健側(cè)肢體在行走過程中，相較健康者而言其步長、單支撐相百分占比、髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的屈伸活動范圍結(jié)果差異卻不大，這可能與健側(cè)肢體行走時還未受疼痛的影響有關(guān)，也可能與本文研究對象的疼痛和病程均為較輕的結(jié)果有關(guān)，進(jìn)而致使健側(cè)肢體的步態(tài)還未受到干擾，相應(yīng)的步行模式和力量改變不大。因此，由上可見，疼痛及疼痛的程度對于CNLBP患者的步態(tài)功能影響非常大，在臨床中我們相應(yīng)的診治也應(yīng)該高度重視，首要的重點是改善疼痛，盡可能減少疼痛因素帶來的不利影響。

綜上所述，CNLBP患者的步態(tài)出現(xiàn)明顯異常，相應(yīng)的步態(tài)參數(shù)出現(xiàn)不同程度的增大或降低，如步行周期和步長差的增大，步長、步速、步頻、髖和膝關(guān)節(jié)活動范圍的降低等。CNLBP患者多呈現(xiàn)一種輕緩、謹(jǐn)慎的異常疼痛步行模式，這可能與局部的疼痛及保護(hù)性策略等有關(guān)。今后，可進(jìn)一步深入探討不同病程間、單雙側(cè)疼痛間的步態(tài)特征差別。