張珊珊 王楚懷

（中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科，廣州 510080）

腰痛的生物力學(xué)基礎(chǔ)及臨床應(yīng)用分析*

張珊珊 王楚懷△

（中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科，廣州 510080）

腰痛是康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域最常見(jiàn)的慢性疼痛，嚴(yán)重影響人們的生活質(zhì)量，并造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。迄今為止，腰痛的病理機(jī)制尚未完全清楚，但腰椎生物力學(xué)失調(diào)是最關(guān)鍵的成因。隨著生物力學(xué)議題在康復(fù)領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展，如何采用生物力學(xué)重建脊柱力學(xué)平衡的研究日益受到重視。利用生物力學(xué)調(diào)整技術(shù)調(diào)整腰椎及其相關(guān)結(jié)構(gòu)，還原其正常結(jié)構(gòu)與序列，以平衡腰椎生物力學(xué)、解除脊神經(jīng)等重要組織受壓迫受刺激，是腰痛康復(fù)治療的關(guān)鍵。近年來(lái)，隨著力學(xué)研究的不斷深入及其與組織工程的結(jié)合，出現(xiàn)了許多新發(fā)現(xiàn)和具有重要應(yīng)用價(jià)值的新治療手段。本文綜述了腰痛生物力學(xué)的病理機(jī)制、力學(xué)模型、力學(xué)相關(guān)因素及其臨床應(yīng)用，旨在對(duì)生物力學(xué)因素在腰痛發(fā)生發(fā)展中所起的作用給出總結(jié)論述，為腰痛的臨床治療提供新的思路。

腰痛；生物力學(xué)；康復(fù)治療

腰痛(low back pain, LBP)作為一種漸進(jìn)性疾病，與生物、病理、文化等多種因素有關(guān)，涉及感覺(jué)、情感、認(rèn)知等多個(gè)維度。隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代伏案工作方式和現(xiàn)代生活模式的轉(zhuǎn)變，腰痛發(fā)病率為23.50%，伏案腦力勞動(dòng)者發(fā)病率更高，嚴(yán)重影響了人們生活質(zhì)量，也是當(dāng)今社會(huì)花費(fèi)最大的骨骼肌肉疾病之一[1]。迄今為止，腰痛的病理機(jī)制尚未完全清楚，一般認(rèn)為內(nèi)在的腰椎退行性變和外在的損傷勞損互為因果，共同導(dǎo)致腰椎排序與結(jié)構(gòu)改變、內(nèi)外生物力學(xué)平衡失調(diào)。生物力學(xué)、炎癥因子、營(yíng)養(yǎng)通路等因素共同作用，使椎間盤(pán)退化進(jìn)一步加重，突出刺激或壓迫脊神經(jīng)根導(dǎo)致頸腰腿痛及運(yùn)動(dòng)功能障礙等臨床癥狀產(chǎn)生。在這些因素中，腰椎生物力學(xué)失調(diào)是最關(guān)鍵的成因。因此，調(diào)整脊椎序列、平衡脊椎生物力學(xué)是康復(fù)治療的根本。隨著生物力學(xué)研究的不斷深入及其與生物醫(yī)學(xué)的結(jié)合，生物力學(xué)調(diào)整新技術(shù)在脊椎疾患康復(fù)領(lǐng)域得到重視及開(kāi)發(fā)應(yīng)用，出現(xiàn)了許多新發(fā)現(xiàn)和具有重要應(yīng)用價(jià)值的新治療手段。本文綜述了腰痛生物力學(xué)的病理機(jī)制、力學(xué)模型、力學(xué)相關(guān)因素、神經(jīng)電生理檢查及臨床應(yīng)用，旨在對(duì)生物力學(xué)因素在腰痛發(fā)生發(fā)展中所起的作用給出總結(jié)論述，為腰痛的臨床治療提供新的思路。

1.腰痛生物力學(xué)病理機(jī)制

從生物力學(xué)角度，脊椎通過(guò)椎間關(guān)節(jié)、椎間盤(pán)和韌帶相互連接成脊柱。在肌肉的調(diào)控和作用下，脊柱系統(tǒng)保持動(dòng)態(tài)平衡，即保持一定的生理彎曲。脊柱的載荷主要由體重、肌肉韌帶活動(dòng)產(chǎn)生的預(yù)載與外在負(fù)荷所產(chǎn)生。腰椎在整個(gè)脊柱中承載最大，加上生理活動(dòng)范圍相對(duì)較大、活動(dòng)頻繁，很容易發(fā)生損傷和退變。通常身體姿勢(shì)發(fā)生改變，腰部負(fù)荷隨著發(fā)生改變，肌肉即會(huì)通過(guò)調(diào)整工作分配改變肌力矩來(lái)維持身體姿勢(shì)的平衡。一旦腰部肌肉、椎間盤(pán)或韌帶組織慢性損傷，脊柱活動(dòng)時(shí)穩(wěn)定性下降，進(jìn)一步發(fā)展可引起腰椎間盤(pán)退行性變、鈣化，最后導(dǎo)致相鄰的神經(jīng)和血管受到刺激或壓迫，出現(xiàn)腰痛。

腰椎間盤(pán)退變?cè)谘粗衅鹬匾淖饔?，其與腰椎生物力學(xué)的改變存在著緊密聯(lián)系。研究表明，異常的力學(xué)因素是腰椎間盤(pán)退變的始動(dòng)因素之一。Kim等[2]研究發(fā)現(xiàn)：1～2周的持續(xù)剪切力作用于大鼠L5-6椎間盤(pán)，能夠誘導(dǎo)椎間盤(pán)退變，髓核組織承重能力丟失和纖維環(huán)破壞。Walter等[3]運(yùn)用牛尾體位模型研究證明：不對(duì)稱(chēng)的壓力可誘導(dǎo)凹面纖維環(huán)細(xì)胞死亡、蛋白多糖丟失、細(xì)胞凋亡蛋白酶3(caspase3)表達(dá)增加，同時(shí)凸面纖維環(huán)中與細(xì)胞外基質(zhì)分解相關(guān)的基因表達(dá)增加。

腰椎生物力學(xué)改變，引起椎間盤(pán)的生化結(jié)構(gòu)和超微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，最終導(dǎo)致腰椎間盤(pán)細(xì)胞分解代謝增加，合成代謝減少，椎間盤(pán)退化產(chǎn)生。同時(shí)，生物力學(xué)因素不僅可以影響椎間盤(pán)細(xì)胞活性、膠原蛋白及蛋白多糖的合成及分解代謝，還介導(dǎo)椎間盤(pán)組織中血管及神經(jīng)的長(zhǎng)入過(guò)程。生物力學(xué)、炎癥因子及營(yíng)養(yǎng)通路等因素共同作用于椎間盤(pán)退變過(guò)程，各個(gè)因素之間相互聯(lián)系、相互影響，共同導(dǎo)致腰痛的產(chǎn)生。

2.腰痛生物力學(xué)模型

用力學(xué)模型研究腰痛可以獲得實(shí)驗(yàn)中無(wú)法得到的許多重要參數(shù)，并能任意改變某一參數(shù)以觀察其產(chǎn)生的影響。而且力學(xué)模型可重復(fù)性極好，可以進(jìn)行前瞻性研究，有助于指導(dǎo)臨床實(shí)踐。

（1）動(dòng)物模型

動(dòng)物模型與人類(lèi)存在高相關(guān)性和高可比性，是研究疾病機(jī)制、探索治療手段、制定防治策略的一個(gè)良好的載體。目前研究較多的動(dòng)物模型是腰椎間盤(pán)退變的物理誘導(dǎo)模型，即通過(guò)物理的方式改變腰椎的生物力學(xué)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)腰椎間盤(pán)出現(xiàn)自發(fā)性病變。

增加或減少腰椎壓力負(fù)荷和（或）活動(dòng)、損傷纖維環(huán)等，都可以改變脊柱生物力學(xué)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而誘導(dǎo)腰椎間盤(pán)退變的發(fā)生。Cramer等[4]利用體外腰椎固定裝置對(duì)大鼠L3～5進(jìn)行制動(dòng)造模，發(fā)現(xiàn)制動(dòng)時(shí)間與腰椎間盤(pán)退變呈正相關(guān)。Wuertz[5]用實(shí)驗(yàn)證實(shí)靜態(tài)壓縮促進(jìn)積累性椎間盤(pán)退變，可以通過(guò)張力法制備腰椎間盤(pán)退變動(dòng)物模型。Anderson等[6]采用特制微型環(huán)鋸定位、定量損傷前外側(cè)纖維環(huán)成功制備出家兔模型；該法誘導(dǎo)的腰椎間盤(pán)退變?cè)诨虮磉_(dá)上與人類(lèi)的很相似，已成為制備椎間盤(pán)退變模型的經(jīng)典方法。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者趨向于選擇針刺法造模，即用皮膚穿刺針在熒光染色定位下針刺大鼠尾椎；該法創(chuàng)傷小、定位準(zhǔn)、操作簡(jiǎn)便，且可以模擬盤(pán)源性腰痛[7]。此外，改變椎體或脊柱結(jié)構(gòu)，破壞脊柱穩(wěn)定性，也可以造成腰椎間盤(pán)退變。

因?yàn)槿说淖甸g盤(pán)結(jié)構(gòu)重組是由于反復(fù)機(jī)械性刺激使椎間盤(pán)高度礦化、椎間盤(pán)營(yíng)養(yǎng)障礙導(dǎo)致的，與動(dòng)物模型的短暫應(yīng)激源、單因素病變不同。動(dòng)物模型有一定的局限性，如觀察退變過(guò)程的時(shí)間相對(duì)較短，很多指標(biāo)無(wú)法監(jiān)測(cè)，且無(wú)法完全模擬人的椎間盤(pán)退變?，F(xiàn)如今各種研究已經(jīng)趨向于從微創(chuàng)的角度探討造模方法，但有效性還有待證實(shí)。

（2）人體模型

電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，進(jìn)一步推動(dòng)了脊柱的力學(xué)模型研究。建立有效的力學(xué)模型，可以為用生物力學(xué)觀點(diǎn)解釋腰痛病人的發(fā)病機(jī)理提供理論依據(jù)。目前，除離體研究外，生物力學(xué)研究還以治療、脊柱固定以及手術(shù)為目的來(lái)確定腰椎的生物力學(xué)模型。

有限元法作為解決力學(xué)眾多問(wèn)題的數(shù)學(xué)分析技術(shù)，60年代末開(kāi)始應(yīng)用于生物力學(xué)的研究。Liu等[8]建立了第一個(gè)真正的椎間盤(pán)椎體的三維有限元模型。其后，Shirazi-Adl[9]進(jìn)行了大量的研究，在計(jì)算機(jī)的有限元程序上分析了L2、L3椎體和椎間盤(pán)復(fù)雜有限元模型，成為了椎間盤(pán)-椎體應(yīng)力分析的里程碑。鮑春雨[10]應(yīng)用CT掃描幾何形狀輸入模型建立復(fù)雜三維有限元模型；由于CT掃描結(jié)果作為基礎(chǔ)可以直接產(chǎn)生有限元模型網(wǎng)格，此模型是具有真實(shí)幾何形狀（相對(duì)于理想形狀）的模型。

戴力楊等[11]根據(jù)腰椎活動(dòng)階段的三維線(xiàn)性力學(xué)模型分析了正常人站立時(shí)腰椎應(yīng)力分布情況：當(dāng)腰椎活動(dòng)節(jié)段承受1200 N的軸向壓縮載荷時(shí)，椎體骨皮質(zhì)的應(yīng)力明顯高于骨松質(zhì)，椎間盤(pán)纖維環(huán)的應(yīng)力后外側(cè)較高；腰椎的后部結(jié)構(gòu)椎弓根、椎弓峽部、小關(guān)節(jié)等也產(chǎn)生明顯的應(yīng)力集中。Jebaseelan等[12]應(yīng)用三維有限元模型驗(yàn)證腰椎活動(dòng)的有效性，分析脊柱穩(wěn)定性及各子結(jié)構(gòu)的作用，證明了該模型可靈活反映腰椎內(nèi)在平衡，如應(yīng)力、應(yīng)變等。Gupta等[13]在脊柱解剖學(xué)和生物力學(xué)的基礎(chǔ)上，對(duì)腰椎活動(dòng)節(jié)段不同載荷作用的應(yīng)力進(jìn)行了分析。Kong等[14]模擬了腰椎后部尤其是小關(guān)節(jié)的作用，進(jìn)行了靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。這些模型很好地模擬了各種臨床狀態(tài)，為生物力學(xué)研究提供了一個(gè)很好的手段。

3.腰痛力學(xué)相關(guān)因素

（1）不同姿勢(shì)下腰椎負(fù)荷的生物力學(xué)改變

不良姿勢(shì)是腰痛的重要危險(xiǎn)因素。一般認(rèn)為，青壯年腰背痛的主要原因是損傷性的，如腰肌勞損、腰肌扭傷、腰椎間盤(pán)突出癥等。長(zhǎng)期不良姿勢(shì)導(dǎo)致腰肌勞損、姿勢(shì)控制能力下降，腰椎的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性都受到影響，肌肉失衡、生物力學(xué)模式異常，最終造成軟組織損傷疼痛或使已發(fā)生的腰痛加重。同時(shí)，疼痛改變肌肉對(duì)動(dòng)作的控制，導(dǎo)致身體利用代償動(dòng)作來(lái)執(zhí)行動(dòng)作，造成動(dòng)作模式破壞和姿勢(shì)異常改變，進(jìn)一步加重骨骼肌肉生物力學(xué)失衡。

站立位：人在站立時(shí)，身體上部的重心位于脊柱的前方，軀干的重力線(xiàn)一般是通過(guò)第4腰椎中心的腹側(cè)，從而使腰椎的活動(dòng)節(jié)段獲得向前的彎矩。軀干向前彎曲時(shí)，上位體重對(duì)腰椎的壓力在豎直方向的分量減小、水平方向的分量增大，引起周?chē)浗M織水平方向負(fù)荷增加。站立位時(shí)，由于腰段距離重力線(xiàn)較近，很容易維持平衡，僅有部分的肌肉參與。一旦體位改變，肌肉需增大工作量、調(diào)整工作分配來(lái)維持身體姿勢(shì)的平衡。身體屈曲時(shí)，腰曲前凸，骨盆后傾，軀干有向前傾倒的趨勢(shì)，背部肌肉尤其是腰部肌肉必須增大工作量以平衡傾倒趨勢(shì)，背伸肌尤其是豎脊肌限制脊柱過(guò)度前屈。

研究表明，同一姿勢(shì)肌力矩從L1～5逐漸增大，說(shuō)明L1～5的背部肌肉負(fù)荷逐漸增大。肌力矩是腰部肌肉群及軟組織的合力矩，能在一定程度上反映肌肉的活動(dòng)。因此腰部下部肌肉比上部肌肉更易疲勞，可能與Ll～5上位軀干重量依次增加、與重心距離不同有關(guān)。高跟鞋使身體重心向前移，骨盆前傾，腰部力學(xué)結(jié)構(gòu)改變，脊柱受力點(diǎn)發(fā)生改變，不僅加速脊柱退行性變，還影響周?chē)纳窠?jīng)、血管和肌肉，最終導(dǎo)致腰痛的發(fā)生。

坐位：坐位的腰椎負(fù)荷大于站立位，且不同坐姿下背部豎脊肌的肌電圖各不相同。坐位時(shí)由于骨盆向后傾，腰椎前凸變直，腰段距離重力線(xiàn)較遠(yuǎn)，使身體上部重量的力臂長(zhǎng)度增加，重力矩加大。脊柱前傾角度越大，腰椎周?chē)募∪廛浗M織承受的負(fù)荷越大。彎腰坐時(shí)腰椎保持自然屈曲狀態(tài)，腰肌相對(duì)松弛，腰椎的穩(wěn)定主要由腰椎周?chē)g帶維持，久坐后腰椎周?chē)g帶易發(fā)生勞損；直腰坐時(shí)，腰肌處于收縮狀態(tài)，久坐后腰背肌持續(xù)收縮，也易發(fā)生勞損。辦公室工作人員由于長(zhǎng)期伏案，姿勢(shì)變化少，加上坐姿不良，常引起腰背部肌肉疲勞甚至慢性損傷，很容易在輕微的外因促發(fā)下產(chǎn)生腰痛。因此，坐位時(shí)應(yīng)盡可能挺直腰背，保持脊柱的生理彎曲，減少腰背部肌肉的負(fù)荷，防止腰肌勞損，預(yù)防或延緩腰椎間盤(pán)退行性變。從事電腦操作時(shí)常呈側(cè)身或扭腰等不良姿勢(shì)，且長(zhǎng)時(shí)間保持同一姿勢(shì)，一方面易造成肌肉疲勞和脊椎退行性改變，另一方面妨礙營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的進(jìn)入椎間盤(pán)，導(dǎo)致腰痛危險(xiǎn)性顯著升高[15]。

（2）腰椎Modic改變與腰痛的關(guān)系

有證據(jù)顯示，腰椎核磁共振成像上終板以及終板下組織信號(hào)改變（Modic改變）與腰痛關(guān)系密切。Modic改變?cè)谘床∪酥械陌l(fā)生率高于無(wú)癥狀者，且最常見(jiàn)于L4～5節(jié)段[16]。Modic改變可能是由機(jī)械應(yīng)力引起的，椎間盤(pán)退行性變時(shí)，髓核內(nèi)正常物質(zhì)丟失會(huì)增加終板的剪切應(yīng)力，形成微骨折。Maatta等[17]發(fā)現(xiàn)Modic改變是中年女性嚴(yán)重致殘性腰痛的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。腰痛伴腰椎間盤(pán)退行性變病人的椎間盤(pán)、椎體終板及鄰近的骨松質(zhì)，發(fā)現(xiàn)終板的裂縫和塌陷增多，并伴有血管密度增加、感覺(jué)神經(jīng)纖維數(shù)量增多，可能與微骨折后纖維血管肉芽組織形成導(dǎo)致椎間盤(pán)營(yíng)養(yǎng)增加有關(guān)。VIital等[18]也認(rèn)為由于終板和軟骨下骨水腫引起骨松質(zhì)微裂縫和終板裂隙，伴隨血管密度、神經(jīng)末梢增加以及炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)，腰部疼痛癥狀產(chǎn)生。

（3）脊髓圓錐、腰骶角改變與腰痛的關(guān)系

Wang等[19]利用核磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)動(dòng)態(tài)觀察脊髓圓錐位置，發(fā)現(xiàn)腰痛病人脊髓位置通常在L1下1/3水平，女性位置稍低，與年齡無(wú)關(guān)。脊柱過(guò)屈時(shí)脊髓圓錐略接近椎體后緣，過(guò)伸時(shí)脊髓圓錐遠(yuǎn)離椎體后緣。與無(wú)癥狀者相比，腰痛病人腰骶角發(fā)育存在較為明顯差異，提示腰骶角差異與腰痛的發(fā)病機(jī)制有關(guān)。腰骶角的變化直接導(dǎo)致腰椎生理曲度和腰骶部?jī)A斜角度的改變，進(jìn)而導(dǎo)致腰骶部生物力學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。腰骶角越大，腰椎沿著斜面向前下滑的分力也越大，脊柱周?chē)募∪?、韌帶、關(guān)節(jié)所承受的負(fù)荷也隨之增加，脊柱的穩(wěn)定性下降，椎間盤(pán)退變進(jìn)一步加重。腰骶角的變化以及腰椎生理前凸的改變是影響腰痛的重要因素。

（4）足部生物力學(xué)問(wèn)題與腰痛的關(guān)系

幾乎所有骨骼肌肉疼痛都與足部直接或間接相關(guān)，腰痛常常由遠(yuǎn)處足部問(wèn)題發(fā)展而來(lái)。足部半脫位或肌肉功能不良可引起神經(jīng)病變，使局部肌肉力量減弱、張力增高，動(dòng)作模式不正確，進(jìn)而導(dǎo)致腰痛。足部過(guò)度旋前可引起脛骨內(nèi)旋、股骨外旋，導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)、髕股髖關(guān)節(jié)勞損和疼痛，進(jìn)而引起腰背部疼痛。功能性拇趾活動(dòng)受限因拇長(zhǎng)屈肌、拇短伸肌縮短引起拮抗肌肌力減退，導(dǎo)致小腿、膝關(guān)節(jié)、腰背部、頸部疼痛。特發(fā)性脊柱側(cè)凸伴腰痛病人通常合并足部功能障礙[20]。應(yīng)注意評(píng)估足踝生物力學(xué)及足部功能，并評(píng)估足部功能對(duì)身體遠(yuǎn)處部位的影響。

（5）其他

從整體鏈條的相關(guān)筋膜、肌肉評(píng)估診斷疼痛發(fā)生的原理和部位，找出疼痛與肌肉、筋膜的關(guān)系，有助于準(zhǔn)確診斷疼痛的病因。如果運(yùn)動(dòng)鏈肌群中的某塊肌肉肌力不足，導(dǎo)致其無(wú)法與其他肌肉協(xié)同工作，從而使整個(gè)運(yùn)動(dòng)無(wú)法按照正常模式完成，易造成肌肉筋膜過(guò)度負(fù)荷，引起疼痛、姿勢(shì)異常等[21]。如果病人是在進(jìn)行某一種活動(dòng)時(shí)出現(xiàn)疼痛或姿勢(shì)動(dòng)作不夠準(zhǔn)確，多數(shù)是重復(fù)過(guò)度的肌肉工作導(dǎo)致肌肉損傷。應(yīng)對(duì)相關(guān)肌肉韌帶的肌力和張力進(jìn)行評(píng)估，確定是哪些肌肉受累。同時(shí)，可應(yīng)用選擇性功能動(dòng)作評(píng)估(selective functional movement assessment,SFMA)測(cè)量與動(dòng)作模式異常有關(guān)的腰背部疼痛和功能不良，通過(guò)動(dòng)作激發(fā)各種癥狀和活動(dòng)受限，找出損傷和疼痛的根源[22]。

4.腰痛生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)法

生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)法包括肌電測(cè)量、影像學(xué)分析和肌骨超聲等。

（1）表面肌電圖

表面肌電圖(surface electromyography, sEMG)作為一種無(wú)創(chuàng)檢測(cè)腰部和下肢神經(jīng)肌肉功能狀態(tài)的工具，可測(cè)定靜止?fàn)顟B(tài)或各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的肌肉活動(dòng)變化，評(píng)價(jià)神經(jīng)肌肉功能水平、肌肉疲勞程度及肌肉協(xié)調(diào)性等，也可作為治療前后療效對(duì)比與隨訪(fǎng)的評(píng)估方法。應(yīng)用sEMG對(duì)腰背部肌肉活動(dòng)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)腰痛病人存在肌肉失衡。腰背肌在亞極量耐力收縮時(shí)表現(xiàn)出較少的疲勞征象[19]，可能與形態(tài)學(xué)變化有關(guān)，如選擇性Ⅱ型肌纖維萎縮，使腰背部肌肉力量減弱。慢性腰痛病人多裂肌在脊柱突然失衡時(shí)收縮延遲，收縮力下降，造成腰椎的穩(wěn)定性降低。腰椎間盤(pán)突出癥病人患側(cè)腰部豎脊肌和腓腸肌內(nèi)側(cè)頭AEMG較健側(cè)均有降低，患側(cè)MFs絕對(duì)值較健側(cè)高。腰痛病人在完成中等強(qiáng)度等慣性力動(dòng)態(tài)腰部肌肉屈伸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中sEMG信號(hào)的MPF和LZ復(fù)雜度遞減速度明顯快于正常人[23]。

（2）影像學(xué)

正常椎間盤(pán)成像?？汕宄仫@示髓核和纖維環(huán)，T1WI上椎間盤(pán)呈現(xiàn)相對(duì)較低的信號(hào)，其中椎間盤(pán)中部比周?chē)糠中盘?hào)略低，外周纖維環(huán)與前后韌帶匯合處的信號(hào)更低。T2WI上椎間盤(pán)除周邊纖維呈低信號(hào)外，其他均呈高信號(hào)，但脫水的椎間盤(pán)表現(xiàn)為低信號(hào)。脫水是椎間盤(pán)退變的早期生理改變，多見(jiàn)于中老年人。有人認(rèn)為年輕病人有明確外傷史、腰痛劇烈而持續(xù)、MRI顯示單個(gè)椎間盤(pán)信號(hào)強(qiáng)度改變時(shí)，可基本判斷此病人為腰椎盤(pán)源性腰痛。

（3）超聲

超聲檢查無(wú)痛、無(wú)創(chuàng)傷、操作簡(jiǎn)便，便于多次重復(fù)檢查和動(dòng)態(tài)觀察，可作為診斷腰痛的輔助手段。慢性腰背痛與脊柱多裂肌功能有著密切的關(guān)系。多裂肌力量減弱或功能不良直接影響脊柱的穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致慢性腰痛。肌骨超聲可以有效而客觀地評(píng)估多裂肌厚度和橫截面積，重測(cè)信度為0.89～0.96。研究表明，腰痛病人的多裂肌厚度和橫截面積低于健康對(duì)照組[24]。

5.腰痛生物力學(xué)調(diào)整臨床應(yīng)用

（1）傳統(tǒng)徒手整脊

應(yīng)用各種手法進(jìn)行對(duì)關(guān)節(jié)半脫位或關(guān)節(jié)紊亂進(jìn)行矯正治療，能有效地緩解疼痛癥狀。手法治療的關(guān)鍵是通過(guò)手法調(diào)整關(guān)節(jié)紊亂，維持生物力學(xué)平衡，促進(jìn)正常姿勢(shì)和運(yùn)動(dòng)模式的建立。傳統(tǒng)整脊療法是以脊柱病因?qū)W及整脊矯正手法治療等理論為基礎(chǔ)，根據(jù)脊柱生物力學(xué)情況，應(yīng)用手法操作技術(shù)，對(duì)腰椎、椎間盤(pán)、骨盆關(guān)節(jié)以及脊柱相關(guān)軟組織進(jìn)行調(diào)整，以恢復(fù)腰椎正常解剖結(jié)構(gòu)及生物力學(xué)平衡關(guān)系；并緩解脊柱周?chē)浗M織（肌肉、韌帶、筋膜等）急慢性損傷等病理改變，調(diào)節(jié)腰椎外在生物力學(xué)平衡。自20世紀(jì)80年代在我國(guó)迅速崛起后，已成為治療腰痛的關(guān)鍵手段[25]。

（2）現(xiàn)代器械整脊

隨著發(fā)病機(jī)制研究的不斷深入及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，腰痛的康復(fù)診療技術(shù)得到迅速發(fā)展，器械整脊的問(wèn)世使治療更具針對(duì)性及高效性，器械整脊逐漸向智能化、數(shù)字化、功能復(fù)合化方向發(fā)展，這樣不僅提高了臨床療效和工作效率，還降低了治療師工作強(qiáng)度，減少手腕肘肩的勞損。

脈沖振動(dòng)矯正類(lèi)器械：脈沖振動(dòng)類(lèi)器械主要作用是整脊，即糾正因不良姿勢(shì)或骨骼肌力學(xué)紊亂造成的位置改變，恢復(fù)脊椎關(guān)節(jié)正常的結(jié)構(gòu)和排序。機(jī)械脈沖所產(chǎn)生的振動(dòng)與共振沖擊作用于治療部位，不僅可以調(diào)整脊椎內(nèi)在力學(xué)失衡，還可以調(diào)節(jié)神經(jīng)肌肉興奮性，增強(qiáng)本體感覺(jué)，增強(qiáng)脊椎自我保護(hù)機(jī)制。較有代表性的是脈沖槍矯正儀，該器械及其相應(yīng)的脊柱調(diào)整技術(shù)已成為脊柱專(zhuān)科醫(yī)生常用的治療手段[26]，廣泛應(yīng)用于骨關(guān)節(jié)及軟組織疾病的治療。在澳大利亞、加拿大、美國(guó)等地，約70%的整脊醫(yī)師采用該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行治療，可快速減輕疼痛，療效較為持久，有助于減少?gòu)?fù)發(fā)。

沖擊波治療技術(shù)：體外沖擊波治療近年來(lái)在肌肉骨骼領(lǐng)域的應(yīng)用取得了很大進(jìn)展。沖擊波作用于肌肉組織，能促進(jìn)血管生長(zhǎng)及增殖相關(guān)因子的表達(dá)，促進(jìn)新生血管形成，改善缺血狀態(tài)，從而緩解疼痛。沖擊波是一種非侵入療法，只針對(duì)病變部位起作用，不損傷周?chē)＝M織，具有物理機(jī)械作用、組織粘連松解作用以及劑量累積效應(yīng)，是一種安全、有效、無(wú)創(chuàng)的療法；相對(duì)于其他有創(chuàng)性治療痛苦小，易為病人接受。研究發(fā)現(xiàn)，氣動(dòng)彈道式體外沖擊波對(duì)慢性非特異性下腰痛的疼痛癥狀有較好的治療作用，同時(shí)能提高腰部柔韌性，改善腰部功能。

（3）下肢生物力學(xué)矯形技術(shù)

國(guó)際生物力學(xué)學(xué)院(International Iollege of Biomechanics, ICB)下肢生物力學(xué)矯形技術(shù)是利用臨床生物力學(xué)的原理，評(píng)估和矯正足部功能障礙、下肢生物力學(xué)不良的實(shí)用技術(shù)。該技術(shù)強(qiáng)調(diào)立姿跟骨中立位(neutral standing position of calcaneus, NCSP)的調(diào)整，通過(guò)減少距下關(guān)節(jié)的過(guò)度旋前或旋后使人體重量準(zhǔn)確施加在舟骨、楔骨和骰骨(navicular,cuneiform, cuboid, NCC)構(gòu)成的承重位置上，重建人體良好的生物力學(xué)結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)病人下肢生物力學(xué)不良進(jìn)行評(píng)估后，采用ICB調(diào)整下肢生物力學(xué)，改善病人雙下肢的受力，為病人提供穩(wěn)定的身體支撐，對(duì)慢性非特異性腰痛有療效[27]。

（4）腰背肌功能訓(xùn)練

糾正不良姿勢(shì)、重建肌肉平衡，是矯正腰部疼痛和功能障礙的關(guān)鍵。通過(guò)腰背肌功能訓(xùn)練與本體感覺(jué)的整合練習(xí)，可有效提高整體肌肉的肌力和耐力，維持身體的平衡。增強(qiáng)肌肉力量或牽伸肌肉長(zhǎng)度的技術(shù)，是行之有效的方法。加強(qiáng)訓(xùn)練肌力弱的肌肉，如豎脊肌、髂腰肌、臀大肌等，肌力得到增強(qiáng)后，腰痛可明顯改善；應(yīng)用筋膜釋放技術(shù)、肌肉松弛技術(shù)及肌肉牽拉技術(shù)等緩解對(duì)側(cè)肌肉緊張，使雙側(cè)肌肉保持動(dòng)態(tài)平衡[28]。如懸吊運(yùn)動(dòng)療法(sling exercise therapy, SET)和深部肌肉刺激技術(shù)，都是主動(dòng)訓(xùn)練治療腰痛的方法，可有效放松肌肉、緩解疼痛。同時(shí)采用瑜伽療法(phoenix rising yoga therapy,PRYT)、平衡同步化技術(shù)等，進(jìn)行姿勢(shì)糾正訓(xùn)練、動(dòng)作訓(xùn)練及整合性動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練等全身性訓(xùn)練，并應(yīng)用肌肉本體感受促進(jìn)療法等技術(shù)，促進(jìn)本體感覺(jué)，加強(qiáng)感覺(jué)沖動(dòng)的傳導(dǎo)，可有效改善疼痛不適癥狀，增強(qiáng)機(jī)體自我保護(hù)機(jī)制。

6.總結(jié)與展望

綜上所述，腰椎生物力學(xué)失調(diào)是引起腰痛最為關(guān)鍵的因素，采用生物力學(xué)調(diào)整技術(shù)調(diào)整腰椎及其相關(guān)結(jié)構(gòu)，還原其正常結(jié)構(gòu)與序列，以重建腰椎生物力學(xué)平衡、解除脊神經(jīng)等重要組織受壓迫受刺激，是腰痛康復(fù)治療的關(guān)鍵。下一步可從腰椎內(nèi)部生物結(jié)構(gòu)受力及變形情況分析、腰部肌肉及韌帶的病變等方面進(jìn)行深入研究。同時(shí)，在臨床大數(shù)據(jù)大樣本的基礎(chǔ)上制定標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、個(gè)性化的腰痛診療模式及處理方案，是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)模式及健康需求的必然發(fā)展趨勢(shì)。

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10.3969/j.issn.1006-9852.2017.08.011

國(guó)家自然科學(xué)基金（81473769）、廣東省衛(wèi)生廳項(xiàng)目（WSTJJ20130701）

△通訊作者 rehab@163.com