3D运动训练康复在腰椎间盘突出症患者中的应用效果研究

王 羲，宁 旭△（1.贵州医科大学研究生院，贵州 贵阳 550001；2.贵州医科大学附属医院骨科，贵州贵阳 550001）

腰椎间盘突出症（LDH）是腰腿痛最常见的原因之一，非手术治疗为其基本治疗方法。LDH患者腰痛症状与腰椎稳定性降低、核心肌群肌力减退密切相关。近几年提出的以重新训练躯干深层肌肉运动控制为基础的核心稳定性训练方法对缓解慢性持续性腰痛效果明显[1]。人体日常活动主要发生在多维空间，因此在多维或不稳定的平面进行运动训练非常重要[2]。本研究将具有旋转、偏心、倾斜功能的3D运动平台应用于LDH患者，旨在探讨3D运动平台对LDH患者腰痛症状的缓解作用。现将研究结果报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2016年12月至2017年12月贵州医科大学附属医院门诊及康复医学科收治的LDH患者40例，男24例、女16例，年龄27～60岁，病程2个月至18年。纳入标准：（1）符合八年制《外科学（第二版）》教材制定的 LDH 诊断标准；（2）年龄 18～60 岁；（3）经 CT或MRI检查排除结核病、脊髓占位性病变和腰椎其他类型骨病。排除标准：（1）有脊椎与四肢创伤病史或手术史；（2）意识不清；（3）合并严重的神经系统、呼吸系统疾病，或马尾神经综合征、腰椎感染、严重骨质疏松症、心肺功能障碍、重症传染病；（4）存在牵引、超短波、温热磁、中频脉冲电治疗禁忌证：（5）孕妇；（6）体内存在金属异物，如安装心脏起搏器等；（7）存在出血倾向、急性炎症、高热症状或体征。采用单盲法将40例患者随机分成对照组和观察组，每组各20例；对照组男11例、女9例，观察组男13例、女7例。两组患者年龄、性别、病程比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。

1.2 方法

1.2.1 治疗方法 对照组患者给予如下治疗。（1）中频脉冲电疗：采用ECM99-IB型电脑中频治疗仪，作用于腰背部或下肢疼痛处，选用止痛模式，舒适限，每次20 min，每日 1 次，2 周为 1 个疗程。（2）温热磁治疗：采用株式会社大岛制作所温热治疗装置，作用于腰背部或下肢疼痛处，2或3档，每次20 min，每日1次，2周为1个疗程。（3）超短波治疗：采用DL-C-BⅡ超短波治疗机，无热量或微热量，每次15 min，每日1次，10次为1个疗程。（4）腰椎牵引治疗：采用爱克龙牵引床，患者取仰卧屈膝位，选用慢速骨盆牵引模式，牵引重量自体重 50%开始，逐渐增加，不超过体重 70%，每次20 min，每日1次，2周为1个疗程。（5）功能锻炼指导：①直腿抬高锻炼：单腿直腿抬高坚持10 s，放下休息10 s，双腿交替训练，双腿循环1次为1个动作，10个动作为1组，每天3组，2周为1个疗程。②臀桥：在硬板床上，患者取仰卧屈膝位，双脚分开与髋同宽，臀部发力，逐步将腰抬起，进而将整个肩胛抬离地面，直到整个躯干从肩部到膝盖基本处在一条直线上，10个动作为1组，每天3组，2周为1个疗程。（6）健康宣教：向患者介绍LDH病因、病理、预后等情况，消除患者紧张及恐惧情绪；告知患者睡中等硬度床垫；教导患者正确的生活、工作姿势（避免久坐、久站、弯腰搬重物等），适量运动；建议肥胖者减肥、吸烟者戒烟等。（7）药物治疗：对疼痛难以耐受的患者，采用非甾体抗炎药洛索洛芬钠片治疗。

观察组在对照组治疗基础上，增加法国Allcare公司Imoove型多功能训练康复仪（简称Imoove康复仪）治疗。选择核心肌力训练模式，根据患者耐受程度选择旋转程度及速度，并完成下列5个动作。动作1：站在3D圆盘后1/2处正中，双足并拢，足尖朝正前方，双膝微屈，双手超前抓握住康复仪最上方栏杆并向下用力，圆盘逆时针或顺时针螺旋转动，持续1 min交替1次，共2 min。动作2：站在3D圆盘正中，双足并拢，足尖朝左前方时双手抓握住右侧栏杆，足尖朝右前方时双手抓握住左侧栏杆，圆盘逆时针或顺时针螺旋转动，持续40 s交替1次，共5 min。动作3：站在3D圆盘后 1/2处，双足分开，足尖朝正前方，双膝微屈，左手置于最下方栏杆下方，右手置于中间栏杆上方，双手手掌均朝上处于伸展状，双手同时向上或向下用力，每持续5 s更换用力方向，圆盘逆时针或顺时针螺旋转动每80秒交替1次，共5 min 20 s。动作4：站在3D圆盘正中，双足分开，足尖朝外，双膝微屈，双手展开往两侧交替做往外推和往内拉的动作，每持续10 s更换用力方向，圆盘逆时针或顺时针螺旋转动每90秒交替1次，共5 min 40 s。动作5：站在3D圆盘正中，双足并拢，足尖朝正前方，双膝微屈，双手超前抓握住最上方栏杆，拉伸躯干，圆盘逆时针或顺时针螺旋转动，每持续1 min交替1次，共2 min。完成上述动作时，脊柱始终处于中立位。每日完成上述动作各1次，2周为1个疗程。

1.2.2 评价方法 在治疗前，以及1个疗程后，采用视觉模拟评分（VAS评分）、改良Oswestry功能障碍指数（ODI）调查表（简称 ODI评分）、日本骨科协会（JOA）下腰痛评分系统（简称JOA评分）进行相关评价。VAS评分：使用标有10个刻度的标尺，两端分别为“0”和“10”，0表示无痛，10代表难以忍受的剧烈疼痛，以分值高低评价疼痛感。改良ODI调查表：包括疼痛强度、个人护理、提物品、行走、坐位、站立、睡眠、社交生活、旅行、工作/家务10个标准，总分50分，分数越高，功能越差。JOA下腰痛评分系统：对下腰痛、腿痛或麻木、步行能力、直腿抬高试验、感觉障碍、运动障碍、日常生活能力受限度、膀胱功能进行评价，总分最高29分，最低0分，分数越低表明功能障碍越明显。

1.3 统计学处理 采用SPSS19.0软件进行数据处理和统计学分析。计量资料以±s表示，组间比较采用t检验。P＜0.05为比较差异有统计学意义。

2 结 果

两组患者治疗前VAS、JOA、ODI评分比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。两组患者治疗后 VAS、ODI评分均较治疗前降低，JOA评分均较治疗前提高（P＜0.05）。观察组治疗后VAS、ODI评分低于对照组，JOA评分高于对照组（P＜0.05）。各研究组治疗前后 VAS、JOA、ODI评分比较见表1。

表1 各研究组治疗前后VAS、JOA、ODI评分比较（±s，分）

表1 各研究组治疗前后VAS、JOA、ODI评分比较（±s，分）

注：与组内治疗前同一评分比较，aP＜0.05；与对照组治疗前同一评分比较，bP＞0.05；与对照组治疗后同一评分比较，cP＜0.05

治疗后9.80±4.58a 4.65±3.48c组别对照组观察组VAS评分治疗前4.55±1.57 5.50±1.61b治疗后1.60±0.82a 1.00±0.97c JOA评分治疗前15.65±5.21 12.60±5.17b治疗后21.20±3.90a 23.75±3.23c ODI评分治疗前17.00±7.83 21.55±9.99b

3 讨 论

与传统的药物、物理因子等治疗方法相比，核心稳定性训练对LDH患者有更好的疗效。核心肌力训练方法多种多样，如悬吊技术、普拉提、瑞士球、等速仪或水中核心肌力训练等。本研究采用Imoove康复仪对LDH患者进行3D运动训练，与对照组相比，取得更好的疗效，可能与以下因素有关。

3D运动训练能够很好地训练深层核心肌群，增加核心稳定性。核心稳定性是指人体在运动中控制骨盆和躯干部位肌肉的稳定，使力量的产生、传递和控制达到最佳化的一种能力。1992年，生物力学学者PANJABI提出将脊柱的稳定系统分为三个子系统：被动系统（骨骼、韧带系统）、主动系统（肌肉系统）和神经控制系统（神经系统）[3-4]。脊柱的稳定性取决于这三个子系统间复杂的相互作用。核心肌群是维持脊柱活动和稳定性的肌肉群，主要包括脊柱周围及骨盆肌肉。核心肌群可分为两大群：表浅核心肌群（整体稳定肌群）及深层核心肌群（局部稳定肌群）。表浅核心肌群包括竖脊肌、腹直肌、腹内斜肌、腹外斜肌等，主要通过抗衡外界对脊柱的冲击力维持脊柱的稳定性。深层核心肌群包括多裂肌、腹横肌、腰方肌等，其收缩可使躯干产生屈伸、旋转及侧弯动作，并对抗外力对脊柱的冲击，维持躯体稳定[5]。HODGES等[6]的研究证实，神经控制系统能在躯体运动时预先激活腹横肌、多裂肌等肌肉，以保持脊柱稳定性。多裂肌在腰部肌肉的最内侧深部，距离中轴较近，力臂较短，收缩力很大，对椎间盘有很好的支持和控制，主要作用是稳定腰椎、维持脊柱的正常力线、保持腰椎前凸的正常曲度[7]。多裂肌是腰椎最强的稳定器，腰部深部多裂肌对腰椎4、5节段稳定性的贡献高达2/3，浅部多裂肌则更多地参与腰椎伸展和旋转动作[8]。慢性腰痛患者的多裂肌变化非常明显，许多慢性腰痛患者新发腰痛数天内即会出现多裂肌萎缩，慢性椎体疾病同样可以导致多裂肌萎缩[9-10]。研究发现，LDH患者缺乏多裂肌的募集，其功能异常可降低对稳定性的控制[11-12]。Imoove康复仪3D运动训练模式的特点在于，当躯体在3D平台上完成螺旋非线性运动时，脊柱各椎体在不同方向上的变化不断刺激多裂肌等深部核心肌肉，迫使身体不断调整不稳定的状态和不断募集不同的运动单元，从而提高神经-肌肉本体感受性功能，有效地动员躯干部深沉肌肉参与运动，刺激废用性萎缩肌群，促进其恢复正常功能，从而缓解疼痛。李旭等[13]的研究显示，慢性非特异性腰痛患者躯干旋转核心肌力与腰部稳定性呈正相关；NG等[14]、刘夏等[15]的不同研究均证实，多裂肌等核心肌群可在旋转运动中维持脊柱姿势及稳定性，说明训练与旋转相关的核心肌群肌力对维持腰椎稳定性有很大作用。患者在完成本研究中3D运动训练动作2时，脊柱处于旋转位，加上3D平台自身的螺旋旋转，使得脊柱旋转运动得到充分加强，参与旋转的肌群能够充分收缩、拉伸，而常规的核心肌力训练方法较少涉及旋转动作，使多裂肌无法得到有效训练。

Imoove康复仪的设计者根据相邻椎体的运动特点，所设计的椭圆运动设备采用螺旋非线性运动模式，实现了全身肌肉和关节的3D运动，可通过对全身肌肉协调及平衡功能的改善纠正不良运动模式，形成正确的感觉运动功能。相比于悬吊技术等仅注重病灶区肌肉问题，Imoove康复仪3D运动训练包括躯体肌肉的拉伸、放松，以及腰椎等各个关节的活动，使治疗更加全面。筋膜学通过解剖展示了肌肉的连续性，并提出了“肌肉链”的概念，强调肌肉系统的整体功能，有助于更好地理解了力量在相邻肌肉间的传导方式，进而了解人体运动的完整性和系统性[16]。PHIL[17]认为人体肌肉链与骨骼及神经系统彼此相互作用，肌肉链通过协同肌群和关节，共同完成身体活动。采用Imoove康复仪进行3D运动训练可使全身95%以上的肌群参与运动，而多方向运动、多关节参与的训练模式可实现躯干各部位功能对称性发展，并通过肌肉链提高肌肉间的相互协调作用，改善身体平衡能力，避免出现代偿动作，纠正异常运动模式，优化动作质量和提高身体稳定性[18]。

本研究设计的5个3D运动训练动作均属于闭链运动，运动时，远端肢体固定在康复仪某处，近端肢体运动，而闭链运动过程中，整个腰椎各关节都有活动、肌群都有收缩。动作1中，患者脊柱周围肌群、腘绳肌等都处于拉伸状态，达到延展肌肉、减少关节受压的效果，使长期不良姿势引起的僵硬肌肉群能够得到松解。3D平台的偏心、倾斜、旋转运动还扩大了腰椎关节的活动范围。双手抓握住上方栏杆并向下用力时，背部肌肉群发力，并通过主动和被动的肌肉拉伸，调节肌肉紧张度，使肌肉放松，肌肉、肌腱长度拉长范围和关节活动范围增大，为完成后续动作奠定了一定的基础。动作3和动作4中，患者脊柱处于中立位，看似身体运动幅度不大，但由于患者双手以相对灵活的方式摆放，身体平衡状态不断被打破，为克服平台的旋转、偏心和倾斜运动，需要募集全身肌肉和关节快速做出准确的反应[18]，这就要求患者有足够的核心力量，强有力的核心肌力能通过承上启下的作用使上下肢配合运动，维持运动过程中的平衡。为了维持身体平衡，脊柱肌肉始终保持收缩用力状态，主动控制系统保持工作状态，将正确的运动信息传递至神经控制系统，提高神经-肌肉控制系统的准确性。普拉提、瑞士球等在不稳定平台上进行核心肌力训练的方式均与保持平衡有很大关系。另有研究表明，采用Imoove康复仪进行3D运动训练可有效改善受试者动静态平衡能力[19]。动作5的身体姿势与动作1相同，在运动后对脊柱肌群进行拉伸放松，延展肌肉，减少关节受压，防止肌肉、关节受损。CHEN等[20]的研究发现，LDH患者不仅踝关节跖屈肌力有所下降，躯干屈伸、膝关节屈伸能力也均有不同程度的下降。而采用Imoove康复仪进行运动训练需要膝踝关节不断重复屈伸动作，对其肌力提升有一定的促进作用。

采用Imoove康复仪进行3D运动训练，各运动环节协调有序地被激活，使肢体以最佳形式完成动作，疼痛症状得以缓解，全身肌肉协调运动，平衡稳定功能得以改善，不良运动模式也得以纠正。因此，相比本研究中的对照组，观察组LDH患者JOA、ODI评分改善更为明显，提示观察组的治疗方法对提高LDH患者日常生活能力、改善生活质量等方面可能有很好的效果。

与其他运动训练方法，如悬吊技术、普拉提、瑞士球、等速仪或水中核心肌力训练等不同，Imoove康复仪具有独特的螺旋非线性运动模式，能将旋转、不稳定平台、平衡、调动膝踝关节共同运动等多方面综合起来，实现全身肌肉链和关节的3D运动，能更好地激活躯干关键肌、募集深部肌肉、改善平衡能力，帮助LDH患者缓解腰腿痛，恢复正常的生活能力。