普拉提運動對下腰痛干預效果的Meta 分析

黃文哲，成波錦，謝 雯

（1.廣州體育學院研究生院，廣東 廣州 510500；2.廣州體育學院體育教育學院，廣東 廣州 510500）

下腰痛（Low Back Pain，LBP）是最常見的健康問題之一，指的是肋緣以下、 臀橫紋以上區域內腰骶和骶髂部的疼痛與不適，伴有或不伴大腿牽涉痛，多達80%～85%的成年人一生中曾受其影響，且呈現逐年增多的趨勢［1-2］，成為了普遍存在的健康問題以及社會經濟問題［3］。 運動干預作為一種安全有效的物理治療法， 已被國際上證實是治療下腰痛為數不多的方法［4］，歐洲非特異性慢性下腰痛治療指南更是建議將運動干預作為一線治療方法［5］，我國骨科領域和康復科學等專家組也共同制定了運動療法治療腰痛的專家共識［6］。

治療下腰痛常用的運動干預措施包括體能練習或有氧運動、肌肉強化以及各類拉伸運動等［7］。其中，普拉提作為一種改善脊柱肌肉組織強度和耐力的運動方案， 越來越常見地應用于下腰痛臨床治療， 例如我國專家共識中強推薦使用普拉提治療慢性下腰痛［6］。先前雖已有學者對普拉提干預下腰痛效果進行Meta 分析，但一方面，普拉提對下腰痛的干預效果仍存爭議，例如Meta 分析結果顯示普拉提在減輕疼痛和殘疾方面無效［7］。另一方面，雖然現有一些Meta 分析結果證實了普拉提改善下腰痛的作用效果，但少有涉及干預方案中運動周期、運動頻率等因素與下腰痛改善程度的劑量效應探討， 進而導致其研究無法就普拉提干預方案設計提出具有實踐意義的指導與建議。

由此，本研究運用Meta 工具對已發表的普拉提運動改善下腰痛效果的相關實驗研究進行元分析， 在揭示其整體效應量的基礎上，繼續考察5 個調節變量（普拉提類型、運動周期、運動頻率、單次時長、樣本量）在干預中起的作用，追蹤干預效果更為理想的普拉提運動方案， 以期為下腰痛患者的普拉提干預提供理論參考及實踐指導。

1 研究方法

1.1 文獻檢索

于Web of Science、Pubmed、EBSCO host、Embase、Cochrane Library 以及中國知網6 個數據庫中進行文獻檢索， 將文獻檢索時間設定為2002 年9 月1 日至2022 年8 月31 日，最后一次檢索日期為2022 年9 月25 日。 中文文獻以“普拉提”“核心穩定性”“運動干預”“下腰痛”“下背痛” 等為主題詞進行組合式混合檢索；英文文獻檢索主題詞為（Pilates or Pilates method or Pilates training or Pilates-Based exercises） AND （Low back pain or LBP or Lumbago or Low back aches or Dorsalgia），同時通過手工檢索的方式對納入文獻的參考文獻進行追溯， 確保文獻搜集的全面性。

1.2 文獻納入與排除標準

1.2.1 納入標準

文獻納入標準依據Cochrane 系統評價的PICOS 原則包括：1）實驗對象：疼痛時間持續超過急性期（4 周）［8］的非特異性慢性下腰痛患者；2）干預措施：實驗組為普拉提運動干預，且沒有結合其他干預方式；3）對照組：常規護理、常規鍛煉、健康宣講或保持以往的生活作息；4）實驗結果：指標包含NRS、VAS、ODI 和RMDQ 量表中的任一量表；5）實驗設計：采用隨機對照試驗 （RCT）， 并可提供實驗組和對照組的樣本量、均值、標準差等完整原始數據。

1.2.2 排除標準

1）受試對象為合并其他類疾病的非常規人群或特異性下腰痛患者；2）摘要、綜述、會議文章以及非中英文發表的文獻；3）非隨機對照試驗研究；4）輸出結果非量表以及結局指標數據不全。

1.3 文獻篩選與資料提取

遵從Cochrane 協作網系統評價員手冊關于文獻篩選的方法， 先將各數據庫的檢索結果導入文獻管理軟件NoteExpress并進行去重處理， 再由2 名研究者采用獨立雙盲的方式按照納入和排除標準對文獻進行篩選， 并對各項數據進行提取和錄入，遇到分歧，由第3 名研究者進行裁決。 對篩選后的納入文獻內容進行獨立提取，包括一般資料、干預特征以及結局指標等相關數據。

1.4 文獻質量評價

根據循證醫學研究指南建議，采取Cochrane 偏倚風險評估工具，對納入文獻的7 個指標進行質量評估，即隨機序列生成、分配隱藏、受試者及試驗人員實施盲法、結局評估者實施盲法、 結果數據的完整性、 選擇性報告結果及偏倚的其他來源，對每個指標依次進行“低風險”“風險不明”或“高風險”的判斷。 將所有納入文獻分為3 個等級：低度偏倚文獻（符合五項或以上低風險指標）、中度偏倚文獻（符合3 項或4 項低風險指標）、高度偏倚文獻（符合兩項或以下低風險指標）。 納入的文獻由2 名研究者按照評審標準進行獨立評估， 若遇不同意見，則由第3 名研究者進行裁定，以保證所有研究者最后一致認可文獻質量評價結果。

1.5 統計學處理

采用RevMan 5.4 數據處理軟件，對納入文獻進行數據合并、異質性檢驗及偏倚圖和森林圖繪制。 由于結局指標的不同量表數值代表意義相似，具有可比較性，參考以往相關研究的數據處理方法［9-10］，效應尺度指標選擇SMD和95%CI進行合并效應量統計， 效應量的評價標準為：0.2≤｜SMD｜＜0.5 為小效應量，0.5≤｜SMD｜＜0.8 為中等效應量，｜SMD｜≥0.8 為大效應量［11］。納入研究的異質性采用統計量I2進行判斷，代表無、輕度、中度和高度異質性的I2值分別為0%、25%、50%、75%［12］。當I2值為中度及以下異質性時， 采用固定效應模型對所提取數據進行合并，反之采用隨機效應模型。 若存在明顯異質性時，則對各調節變量進行亞組分析。 最后采用漏斗圖分析偏倚風險情況。

2 研究結果

2.1 納入文獻基本特征

首先， 從6 個數據庫中初檢得出與本研究主題相關的文獻共計1 932 篇，其中中文文獻114 篇，外文文獻1 818 篇，經軟件NoteExpress 排除重復文獻后，閱讀題目和摘要初篩后得到文獻共計204 篇， 閱讀所有初篩文獻全文后最終納入文獻共計14 篇［13-26］（圖1）。 另外，實驗對象共計758 名，其中381人為實驗組，377 人為對照組，文獻基本特征詳見表1。

表1 納入文獻的基本特征表

圖1 文獻檢索及篩選流程圖

2.2 納入文獻質量評價

對納入的文獻進行質量方法學評估（圖2），其中達標為“+”，不清楚為“？ ”，未達標“-”。 有7 篇文獻為低度偏倚風險，提示其文獻質量較高，其余的7 篇文獻均達到中度偏倚風險。文獻質量評價的各項指標具體占比統計如圖3 所示。

圖2 文獻質量評估示意圖

圖3 文獻質量評價各項占比圖

圖4 普拉提運動對下腰痛改善效果關系的meta 分析

2.3 整體效應檢驗

由于各研究間測量量表不一，Meta 分析過程采取標準化均數差（SMD）和95%置信區間（95%CI）進行效應量統計，將納入文獻進行總評得出異質性檢驗結果I2為89%， 說明多個研究間存在明顯異質性，故采用隨機效應模型，同時提示可能有潛在調節變量的存在， 有必要通過亞組分析進一步探究本次Meta 分析結果異質性的來源。 由表2 可知，合并干預效應量為d=-1.21［-1.71， -0.71］（p＜0.000 01），呈大效應量干預效果（｜d｜≥0.8），其中分析數值前的“-”表示下腰痛得到緩解。

表2 總體效應量及異質性檢驗結果（隨機效應模型）

2.4 偏倚性分析

漏斗圖常用于判斷是否有發表偏倚，從圖5 可知，散點的左右分布基本平衡，呈現出良好的對稱性，說明14 項研究間存在明顯發表偏倚的可能性較小，其整體研究質量較高，均適合納入本次Meta 分析。

圖5 納入研究發表偏倚檢驗的漏斗圖

2.5 調節效應檢驗

本研究分別對普拉提運動方案中的普拉提類型、 訓練周期、訓練頻率、單次時長、樣本量這5 個調節變量設置亞組進行分析（見表3）。

表3 亞組分析的效應量及異質性檢驗結果（隨機效應模型）

2.5.1 普拉提類型

共納入樣本量758 例，2 個組別在效應量異質性上達到了高水平（I2=73.9%，p=0.05），表明普拉提類型是影響普拉提運動對下腰痛干預效果的主要因素。 墊上普拉提組（d=-0.82，p=0.000 4）和器械普拉提組（d=-2.11，p=0.007）對改善下腰痛的效應量顯著且均具統計學意義， 同時說明器械普拉提的干預效應更好。

2.5.2 訓練周期

共納入樣本量758 例，3 個組別在效應量異質性上為中等水平（I2=55.8%，p=0.10），其中4～6 周組（d=-1.69，p＜0.000 1）取得干預下腰痛的最大效應量，其次為12～14 周組（d=-1.22，p=0.03），8 周組（d=-0.51，p=0.18）雖具有中等效應量，但其結果不顯著。 亞組分析結果表明訓練周期對改善下腰痛的影響無統計學差異（p＞0.05），但4～6 周的改善效果最佳。

2.5.3 訓練頻率

共納入樣本量758 例，3 個組別在效應量異質性上為中等水平（I2=43.5%，p=0.17），其中每周3 次組（d=-1.75，p＜0.000 1）取得干預下腰痛的最大效應量，其次為每周2 次組（d=-0.80，p=0.03），每周4 次組（d=-0.75，p=0.11）雖具有中等效應量，但其結果不顯著，但該組別只納入1 篇文獻，基于少量研究而得的結論可能存在一定的偏差。 亞組分析結果表明訓練頻率對改善下腰痛的影響無統計學差異（p＞0.05），但每周3 次的改善效果最佳。

2.5.4 單次時長

共納入樣本661 例，3 個組別在效應量異質性上為中等水平（I2=62.1%，p=0.07），組間的效應量差異臨界顯著，表明單次時長對普拉提運動和改善下腰痛兩者的關系可能存在一定影響。 其中25～50 min 組（d=-1.87，p=0.001）達到大效應量水平，25 min 以下組（d=-0.60，p=0.04）和50 min 以上組（d=-0.47，p=0.02）達到中等效應量水平且3 組均有統計學意義。 可見，25～50 min 組取得了改善下腰痛的最大干預效應。

2.5.5 樣本量

共納入樣本758 例，3 個組別的效應量異質性不顯著（I2=0%，p=0.66），表明樣本量對普拉提干預下腰痛效果的調節作用不明顯。樣本量為30～60 個組（d=-1.53，p=0.005）和大于60 個組（d=-0.98，p=0.008）效應量具有統計學意義，小于30 個組（d=-1.29，p=0.19）效應量無統計學意義。 可見，樣本量為30～60 個組效應量最顯著。

2.6 敏感性分析

敏感性分析是通過假設條件對所獲得的研究結果是否穩定、可靠的檢驗方法。 本文采用逐篇剔除的方法探尋異質性來源。 逐一剔除單篇文獻后發現與整體效應量之間無顯著差異，各研究間仍存在較高的異質性， 說明本研究對納入文獻的元分析結果較為穩定且可靠。

3 討論

3.1 整體效應分析

采用隨機效應模型對14 項納入研究的元分析結果表明，普拉提運動對改善下腰痛具呈大效應量干預效果且具有顯著性，效應量d=-1.21 ，95%CI為［-1.71， -0.71］。 這一研究結論與多項研究一致，Gisela［3］和Edwin［27］等通過Meta 分析均報道了普拉提在減輕慢性下腰痛患者疼痛的效果優于不治療或最小干預，而Cherie［28］等基于現有證據進行系統綜述，對普拉提運動在緩解慢性下腰痛患者疼痛和改善功能能力方面的有效性進行了更新， 證實其在短期內比常規護理和身體活動效果更優。 但有少數元分析與本研究結果不一致，分析后認為，納入研究的數量和方法質量不足是造成結論不一的重要原因，如Pereira［7］和Posadzki［29］的元分析僅分別納入5 篇和4 篇研究，其中包括了3 篇未在數據庫中索引的期刊上發表的文章，作者并未對納入文獻進行發表偏倚分析， 且文獻發表年份均為2007 年以前，建議需納入高質量的最新研究成果，得出的結果更具有可靠性。

普拉提運動改善下腰痛的機制在于腰痛與腹橫肌、 多裂肌、盆底肌和膈肌等深部核心肌的肌肉無力、低耐力和運動控制功能障礙有關［30］，而普拉提運動的主要目標之一是使用靜態和動態阻力練習來訓練這些特定的深軀干穩定肌肉［31］，此類肌肉的激活有利于腰盆區穩定性的提高。David 等人通過實時超聲掃描等一系列測量手段評估普拉提練習者腹橫肌收縮能力的改變，提出激活深層軀干肌在下腰痛恢復中發揮重要作用［17］。此外，普拉提不僅通過動靜態結合的功能性阻力練習來幫助增強核心肌肉的力量和耐力，以此改善患者的靈活性、本體感受和運動功能， 而且是一項涵蓋生理知識普及、 健康教育、心理疏導以及社會交往的全身運動，這些都是改善下腰痛的重要影響因素［31］。

3.2 調節效應分析

本研究整體效應量存在較高的異質性（I2=89%）， 提示納入的各研究之間效應量離散程度較大， 可能受到其他調節變量的影響。 當自變量和因變量之間的關系受到其他變量影響時， 這一其他變量就被稱為調節變量［32］。 本研究結合先前的研究結果， 預先設定普拉提類型、訓練周期、訓練頻率、單次時長和樣本量5 個調節變量， 并通過亞組分析進一步檢驗普拉提運動干預對改善下腰痛的調節效應。

首先對普拉提類型進行調節效應檢驗發現， 器械普拉提對改善下腰痛取得更大干預效果。 墊子普拉提是指在平地上進行的，無需任何特殊設備（通常只需要一張墊子）的普拉提運動，而器械普拉提是在機器設備（卡迪拉克床、梯桶、踏步椅和脊柱矯正器等）的協助下完成的普拉提運動［33］。Keyvan 等人發現器械普拉提在訓練效果的持久性上比墊子普拉提更強，且在殘疾改善方面有更大的效果［34］。 在短期內基于設備的普拉提運動為練習者提供了更大的信息反饋和感覺系統刺激，更好地增強身體穩定性從而有助于下腰痛的改善［17］，這與美國運動醫學學會（ACSM）提出的使用可以調節位置（如座椅、休息、手柄）以及控制阻力（如彈簧、杠鈴片）訓練效果更佳的建議相一致［35］。 另一個可能與此結果相關的因素是使用器械時固有的安慰劑效應，一項臨床試驗研究表明，使用設備或裝置可以最大限度地增強患者對治療技術的信心［36］。

其次，對普拉提運動干預方案（周期、頻率、時間）進行調節效應檢驗發現， 訓練周期為4～6 周是改善下腰痛達到最大效應量，每周3 次的訓練量為最佳選擇，單次訓練時長為25～50 min 可達到最優效果。從訓練頻率上看，控制在每周3 次既不會錯過訓練效果累積的最佳時間， 又能給肌肉提供足夠的恢復時間，產生超量恢復，與Gisela 的不考慮成本前提下每周3 次的普拉提訓練量帶來的效益最高這一研究發現相一致［17］。而從單次時長來看， 訓練時間過長可能會產生乳酸堆積以及肌肉疲勞，影響練習者的運動效益和疼痛知覺，而訓練時間過短又可能會缺乏足夠的肌肉刺激達不到理想的干預效果［37］，因此設置單次時長為25～50 min 是較為合適的。 值得注意的是訓練頻率與單次時長的亞組分析中， 每周4 次以及25 min以下這2 個組別的納入文獻均僅有1 篇， 因此未來還需要納入更多研究，減少結論的偶然性。 另外，在實驗設計中提及到單次訓練時長的11 篇納入文獻中，部分未強調每節普拉提訓練課中熱身準備、主體練習和拉伸放松的時間安排占比，導致單次時長提取結果相同的文獻可能存在實際普拉提干預時間不同。 由于相關的臨床研究并不多，未來仍需要進一步對單次訓練時間甚至單次訓練強度不同的干預效果進行評估。

最后從樣本量看，30～60 個組的效應量達到了最大。 倘若樣本量過小，無論普拉提運動干預有效與否，都難以排除實驗過程存在的隨機誤差［37］。 反之，如果樣本量過大，也將造成資源浪費， 且可能因為普拉提訓練師的指導涉入程度有限而影響最終干預效果。

3.3 不足與展望

本研究嚴格遵循Meta 分析報告規范（PRISMA）執行，但依然存在一定的局限性。 首先，文獻檢索僅限于中英文發表，這可能導致語言或文化偏倚。 其次，文獻的納入范圍沒有包括未發表的隨機對照試驗以及部分結局指標數據不全的研究，文獻搜集的全面性受到一定程度的影響。 再者，本研究僅采用“Cochrane 偏倚風險評估工具” 對納入文獻質量進行評判，雖采取獨立雙盲方式進行，但仍可能存在一定的主觀性，從而導致評判偏差。 最后，部分調節變量的文獻數量較少，可能導致亞組分析結果出現偏差。

未來的研究應關注以下2 個方面：第一，普拉提運動對不同性別、 年齡、 對象人群之間的下腰痛改善效果是否存在差異，探索更多的調節變量，旨在優化運動方案，精準施訓。 第二，加入更為科學客觀的文獻質量評價手段，最大程度降低主觀評判誤差。

4 結論

普拉提運動對下腰痛具有明顯的改善作用。

器械普拉提比墊上普拉提的干預效果更為突出。

采用每周鍛煉3 次、單次鍛煉時長為25～50 min 左右、共持續4～6 周左右的普拉提運動更能獲得改善下腰痛的理想干預效果。

樣本量對實驗干預效果產生一定影響，建議未來RCT 研究重視樣本量的科學估算。